LTS-547AJG 0,52-Zoll AlInGaP Grüne LED-Anzeige Datenblatt - Ziffernhöhe 13,2mm - Durchlassspannung 2,6V - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTS-547AJG ist ein hochleistungsfähiges, einstelliges Siebensegment-Alphanumerik-Displaymodul, das für Anwendungen entwickelt wurde, die eine klare, helle numerische Anzeige erfordern. Ihre Hauptfunktion ist die Bereitstellung einer gut lesbaren digitalen Anzeige. Die Kerntechnologie nutzt AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Halbleitermaterial für die Leuchtdiodenchips, das für die Erzeugung von hocheffizientem grünem Licht bekannt ist. Das Bauteil verfügt über eine graue Front mit weißen Segmentmarkierungen, was den Kontrast für eine verbesserte Lesbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen optimiert. Es ist als Display mit gemeinsamer Kathode (Common Cathode) aufgebaut, was bedeutet, dass alle Kathoden der einzelnen LED-Segmente intern mit gemeinsamen Pins verbunden sind, was den Treiberschaltungsentwurf vereinfacht. Diese Anzeige ist als bleifreie Komponente kategorisiert und entspricht Umweltrichtlinien wie RoHS.

1.1 Kernvorteile und Zielmarkt

Die Anzeige bietet mehrere Schlüsselvorteile, die sie für eine breite Palette von Industrie- und Konsumanwendungen geeignet macht. Ihre hohe Helligkeit und ihr ausgezeichnetes Kontrastverhältnis gewährleisten die Sichtbarkeit auch in hell erleuchteten Umgebungen. Der große Betrachtungswinkel ermöglicht es, das angezeigte Zeichen aus verschiedenen Positionen ohne signifikanten Helligkeits- oder Klarheitsverlust abzulesen. Das Bauteil bietet eine hohe Zuverlässigkeit aufgrund seiner Festkörperbauweise, d.h. es hat keine beweglichen Teile und ist im Vergleich zu anderen Displaytechnologien stoß- und vibrationsresistent. Es zeichnet sich durch einen niedrigen Leistungsbedarf aus, was es ideal für batteriebetriebene oder energieeffiziente Geräte macht. Die durchgehenden, gleichmäßigen Segmente sorgen für ein sauberes und professionelles Erscheinungsbild der Zeichen. Typische Zielmärkte sind Prüf- und Messtechnik, Industrie-Bedienfelder, Medizingeräte, Automobilarmaturenbretter (für sekundäre Anzeigen), Haushaltsgeräte und alle elektronischen Geräte, die eine kompakte, zuverlässige numerische Anzeige benötigen.

2. Detaillierte Betrachtung der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Interpretation der im Datenblatt angegebenen wichtigsten elektrischen und optischen Parameter. Das Verständnis dieser Parameter ist entscheidend für einen korrekten Schaltungsentwurf und die Gewährleistung einer langfristigen Zuverlässigkeit.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb bei oder jenseits dieser Grenzen ist nicht garantiert und sollte vermieden werden.

• Verlustleistung pro Segment:Maximal 70 mW. Dies ist die maximale Leistung, die von einem einzelnen LED-Segment unter Dauerbetrieb sicher als Wärme abgeführt werden kann. Eine Überschreitung kann zu Überhitzung und beschleunigtem Abbau des LED-Chips führen.
• Spitzen-Durchlassstrom pro Segment:Maximal 60 mA, jedoch nur unter spezifischen Pulsbedingungen (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite). Dieser Wert gilt für kurze, hochstromstarke Pulse, wie sie in Multiplexverfahren verwendet werden, nicht für den kontinuierlichen Gleichstrombetrieb.
• Dauer-Durchlassstrom pro Segment:Maximal 25 mA bei 25°C. Dies ist der Schlüsselparameter für die Auslegung des DC-Treiberstroms. Entscheidend ist, dass dieser Wert oberhalb von 25°C linear mit einer Rate von 0,33 mA/°C abgesenkt wird. Zum Beispiel wäre bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 85°C der maximal zulässige Dauerstrom: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0,33 mA/°C) = 25 mA - 19,8 mA =5,2 mA. Diese Absenkung ist für das thermische Management wesentlich.
• Sperrspannung pro Segment:Maximal 5 V. Das Anlegen einer höheren Sperrspannung kann zum Durchbruch und Ausfall des LED-Übergangs führen.
• Betriebs- und Lagertemperaturbereich:-35°C bis +105°C. Das Bauteil kann innerhalb dieses breiten Temperaturbereichs betrieben und gelagert werden.
• Löttemperatur:Maximal 260°C für maximal 3 Sekunden, gemessen 1,6 mm unterhalb der Auflageebene. Dies ist kritisch für Wellenlöt- oder Reflow-Prozesse, um Schäden am Kunststoffgehäuse oder den internen Bondverbindungen zu verhindern.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Betriebsparameter, gemessen bei Ta=25°C und unter spezifizierten Testbedingungen. Sie definieren die erwartete Leistung des Bauteils.

• Mittlere Lichtstärke (I_V):320 μcd (min), 750 μcd (typ) bei I_F=1mA. Dies ist ein Maß für die Lichtausbeute. Der große Bereich deutet auf einen Binning-Prozess hin; Bauteile werden basierend auf ihrer tatsächlich gemessenen Intensität kategorisiert.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_p):571 nm (typ) bei I_F=20mA. Dies ist die Wellenlänge, bei der die emittierte Lichtintensität am höchsten ist, was sie in den grünen Bereich des sichtbaren Spektrums einordnet.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm (typ). Dies gibt die spektrale Reinheit oder die Streuung der emittierten Wellenlängen an. Ein Wert von 15 nm ist typisch für eine AlInGaP grüne LED und führt zu einer relativ reinen grünen Farbe.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):572 nm (typ). Dies ist die einzelne Wellenlänge, die vom menschlichen Auge wahrgenommen wird und am besten mit der Farbe des emittierten Lichts übereinstimmt, sehr nahe an der Spitzenwellenlänge.
• Durchlassspannung pro Segment (V_F):2,05V (min), 2,6V (max) bei I_F=20mA. Dies ist der Spannungsabfall über der LED im Betrieb. Entwickler müssen sicherstellen, dass die Treiberschaltung ausreichend Spannung bereitstellen kann, um diesen Abfall beim gewünschten Strom zu überwinden. Die Variation erfordert strombegrenzende, nicht spannungsbegrenzende Ansteuerungsmethoden.
• Sperrstrom pro Segment (I_R):100 μA (max) bei V_R=5V. Dies ist der geringe Leckstrom, der fließt, wenn die LED innerhalb ihrer maximalen Nennwerte in Sperrrichtung vorgespannt ist.
• Lichtstärke-Anpassungsverhältnis (I_V-m):2:1 (max). Dies spezifiziert das maximal zulässige Verhältnis zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Segment innerhalb eines einzelnen Bauteils, wenn es unter identischen Bedingungen (I_F=1mA) angesteuert wird. Ein Verhältnis von 2:1 gewährleistet ein gleichmäßiges Erscheinungsbild der Ziffer.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt gibt an, dass das Bauteil \"nach Lichtstärke kategorisiert\" ist. Dies bezieht sich auf einen Binning- oder Sortierprozess, der während der Fertigung durchgeführt wird. Aufgrund inhärenter Schwankungen im Halbleiterepitaxie- und Chipherstellungsprozess können LEDs aus derselben Produktionscharge leicht unterschiedliche optische und elektrische Eigenschaften aufweisen. Um für den Endanwender Konsistenz zu gewährleisten, testen und sortieren (binnen) Hersteller die LEDs in Gruppen mit eng übereinstimmenden Parametern. Bei der LTS-547AJG ist der primär gebinnte Parameter dieLichtstärke, wie durch die Min- (320 μcd) und Typ-Werte (750 μcd) belegt. Bauteile werden unter Standardbedingungen (I_F=1mA) getestet und in Intensitäts-Bins gruppiert. Kunden können möglicherweise spezifische Bins für Anwendungen bestellen, die eine enge Helligkeitsabstimmung über mehrere Anzeigen hinweg erfordern. Die Durchlassspannung (V_F) hat ebenfalls einen spezifizierten Bereich (2,05V bis 2,6V), was ein sekundäres Binning beinhalten oder als Maximal-/Minimalspezifikation garantiert sein kann.

4. Analyse der Leistungskurven

Während der bereitgestellte PDF-Auszug auf der letzten Seite \"Typische elektrische / optische Kennlinien\" erwähnt, sind die spezifischen Kurven im bereitgestellten Text nicht enthalten. Typischerweise würde ein solches Datenblatt Diagramme enthalten, die für eine vertiefte Designanalyse wesentlich sind. Basierend auf Standard-LED-Datenblattkonventionen wären die folgenden Kurven zu erwarten, und ihre Analyse wird bereitgestellt:

4.1 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie)

Dieses Diagramm zeigt die Beziehung zwischen dem durch die LED fließenden Strom und der daran anliegenden Spannung. Für eine LED ist dies eine exponentielle Kurve. Die \"Knie\"-Spannung ist der Punkt, an dem der Strom signifikant zu steigen beginnt – dies liegt nahe der typischen V_Fvon 2,6V bei 20mA. Die Kurve zeigt, warum LEDs mit einer strombegrenzten Quelle angesteuert werden müssen; eine kleine Erhöhung der Spannung über das Knie hinaus führt zu einem großen, möglicherweise zerstörerischen Anstieg des Stroms. Die Steigung der Kurve steht auch im Zusammenhang mit dem dynamischen Widerstand der LED.

4.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Diese Darstellung zeigt, wie die Lichtausbeute (Intensität) mit dem Treiberstrom zunimmt. Für AlInGaP-LEDs ist die Beziehung über einen moderaten Strombereich im Allgemeinen linear, kann aber bei sehr hohen Strömen aufgrund von Effizienzeinbußen (Erwärmung und andere nichtstrahlende Effekte) sublinear werden. Diese Kurve hilft Entwicklern, einen Betriebsstrom zu wählen, der die erforderliche Helligkeit liefert, ohne die LED übermäßig zu belasten oder ihre Effizienz zu verringern.

4.3 Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur

Dies ist eine der kritischsten Kurven für die Zuverlässigkeit. Sie zeigt, wie die Lichtausbeute mit steigender Umgebungs- (oder Sperrschicht-) Temperatur abnimmt. AlInGaP-LEDs sind besonders temperaturabhängig, wobei die Ausbeute mit steigender Temperatur signifikant sinkt. Diese Kurve, kombiniert mit der Strom-Absenkspezifikation, beeinflusst Entscheidungen zum thermischen Management. Wenn die Anzeige in einer heißen Umgebung verwendet wird, muss möglicherweise sowohl der Strom reduziert (abgesenkt) als auch eine geringere Helligkeit erwartet werden.

4.4 Spektrale Verteilung

Ein Diagramm, das die relative Intensität über der Wellenlänge aufträgt. Es würde einen Peak um 571-572 nm mit einer charakteristischen Breite (die 15 nm Halbwertsbreite) zeigen. Diese Kurve bestätigt den grünen Farbpunkt und ist wichtig für Anwendungen, bei denen spezifische Farbkoordinaten erforderlich sind.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das Bauteil hat eine standardmäßige einstellige Siebensegment-Kontur. Wichtige Abmessungen aus der Zeichnung (im Text nicht vollständig detailliert) umfassen typischerweise Gesamthöhe, -breite und -tiefe, Ziffernhöhe (angegeben als 0,52 Zoll oder 13,2 mm), Segmentabmessungen und Anschlussstiftabstand. Die Hinweise geben an, dass alle Abmessungen in Millimetern mit einer Standardtoleranz von ±0,25 mm sind, sofern nicht anders angegeben. Ein spezifischer Hinweis erwähnt eine Stiftspitzenverschiebungstoleranz von +0,4 mm, was für die PCB-Lochplatzierung und Wellenlötprozesse wichtig ist, um eine korrekte Ausrichtung sicherzustellen.

5.2 Pinbelegung und Polaritätsidentifikation

Die Anzeige hat 10 Pins mit einem Rastermaß von 0,1 Zoll (2,54 mm), angeordnet in zwei Reihen. Die Pinverbindungstabelle wird bereitgestellt:

• Pin 1: Anode für Segment E
• Pin 2: Anode für Segment D
• Pin 3: Gemeinsame Kathode 1
• Pin 4: Anode für Segment C
• Pin 5: Anode für Dezimalpunkt (D.P.)
• Pin 6: Anode für Segment B
• Pin 7: Anode für Segment A
• Pin 8: Gemeinsame Kathode 2
• Pin 9: Anode für Segment F
• Pin 10: Anode für Segment G

Das Bauteil verwendet einegemeinsame KathodeKonfiguration. Es gibt zwei gemeinsame Kathodenpins (3 und 8), die intern verbunden sind. Dies ermöglicht Flexibilität beim PCB-Layout und kann helfen, den Strom zu verteilen. Um ein Segment zu beleuchten, muss sein entsprechender Anodenpin auf eine positive Spannung relativ zur gemeinsamen Kathode(n) gesetzt werden, die mit Masse (oder einer niedrigeren Spannung) verbunden sein muss. Der Dezimalpunkt ist eine separate LED mit eigener Anode (Pin 5).

5.3 Internes Schaltbild

Das im Datenblatt bereitgestellte Schaltbild bestätigt visuell die gemeinsame Kathodenarchitektur. Es zeigt acht unabhängige LED-Chips (Segmente A-G plus Dezimalpunkt). Alle Kathoden (negative Seiten) sind miteinander verbunden und zu den Pins 3 und 8 herausgeführt. Jede Anode (positive Seite) wird zu ihrem jeweiligen Pin herausgeführt. Dieses Diagramm ist wesentlich, um zu verstehen, wie die Anzeige mit einem Mikrocontroller oder Treiber-IC verbunden wird.

6. Löt- & Montagerichtlinien

Die Einhaltung dieser Richtlinien ist entscheidend, um Schäden während des PCB-Montageprozesses zu verhindern.

• Lötverfahren:Das Bauteil ist für Wellenlöt- oder Reflow-Lötverfahren geeignet.
• Temperaturprofil:Die absolute maximale Löttemperatur beträgt 260°C. Diese Temperatur darf an der Lötstellen-Schnittstelle nicht überschritten werden. Für Reflow ist das Standardprofil für bleifreie Baugruppen (Spitzentemperatur ~245-250°C) geeignet, aber die Zeit oberhalb der Liquidustemperatur muss kontrolliert werden.
• Expositionszeit:Die maximale Expositionszeit bei der Spitzentemperatur beträgt 3 Sekunden. Längere Exposition kann das Kunststoffgehäuse schmelzen oder die internen Bonddrähte beschädigen.
• Messpunkt:Die Temperatur wird 1,6 mm unterhalb der Auflageebene (dem Punkt, an dem der Anschlussstift aus dem Kunststoffkörper austritt) gemessen. Dies ist oft kühler als die PCB-Pad-Temperatur.
• Reinigung:Wenn eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie Lösungsmittel, die mit dem Kunststoffgehäusematerial der LED kompatibel sind, um Rissbildung oder Trübung zu vermeiden.
• Handhabung:Vermeiden Sie mechanische Belastung der Anschlussstifte. Verwenden Sie geeignete ESD-Schutzmaßnahmen (Elektrostatische Entladung) während der Handhabung und Montage.
• Lagerbedingungen:Lagern Sie in einer trockenen, antistatischen Umgebung innerhalb des spezifizierten Temperaturbereichs (-35°C bis +105°C). Vermeiden Sie übermäßige Feuchtigkeit; wenn die Bauteile in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit gelagert wurden, kann vor dem Löten ein Trocknungsprozess (Baking) erforderlich sein, um \"Popcorning\" während des Reflow zu verhindern.

7. Anwendungsvorschläge

7.1 Typische Anwendungsschaltungen

Die LTS-547AJG erfordert einen externen Strombegrenzungsmechanismus. Die einfachste Ansteuerungsmethode verwendet einen Mikrocontroller-GPIO-Pin, der über einen strombegrenzenden Widerstand mit der Segmentanode verbunden ist, während die gemeinsame Kathode mit Masse verbunden ist. Der Widerstandswert wird berechnet mit R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Für eine 5V-Versorgung und einen gewünschten I_Fvon 20mA mit einer typischen V_Fvon 2,6V: R = (5 - 2,6) / 0,02 = 120 Ω. Ein 120Ω-Widerstand würde verwendet werden. Zum Multiplexen mehrerer Ziffern werden dedizierte Treiber-ICs (wie der MAX7219 oder TM1637) oder Transistor-Arrays verwendet, um den höheren kombinierten Kathodenstrom zu schalten.

7.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Verwenden Sie immer Reihenwiderstände oder Konstantstromtreiber. Schließen Sie eine LED niemals direkt an eine Spannungsquelle an.
• Multiplexing:Beim Ansteuern mehrerer Ziffern kann der Spitzenpulsstromwert (60mA bei 1/10 Tastverhältnis) für die Segmentanoden verwendet werden, aber der mittlere Strom pro Segment darf, über die Zeit gemittelt, den kontinuierlichen Gleichstromwert nicht überschreiten.
• Wärmeableitung:Berücksichtigen Sie die Betriebsumgebung. Wenn sich die Anzeige in einem geschlossenen Raum oder bei hoher Umgebungstemperatur befindet, senken Sie den Betriebsstrom entsprechend mit der 0,33 mA/°C-Regel ab, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.
• Betrachtungswinkel:Der große Betrachtungswinkel ist ein Vorteil, aber für optimale Lesbarkeit positionieren Sie die Anzeige so, dass die Sichtlinie des typischen Betrachters ungefähr senkrecht zur Front verläuft.
• PCB-Layout:Stellen Sie sicher, dass der Footprint mit der Maßzeichnung übereinstimmt. Die beiden gemeinsamen Kathodenpins können auf der PCB zusammengeführt werden, um den Leiterbahnwiderstand zu verringern und die Stromverteilung zu verbessern.

8. Technischer Vergleich & Differenzierung

Im Vergleich zu anderen Siebensegment-Displaytechnologien bietet die LTS-547AJG spezifische Vorteile:

• vs. Rote GaAsP- oder GaP-LEDs:AlInGaP-Technologie bietet eine deutlich höhere Lichtausbeute, was zu helleren Anzeigen bei gleichem Treiberstrom führt. Grünes Licht (um 570nm) liegt zudem nahe dem Empfindlichkeitsmaximum der menschlichen photopischen Sehkurve, wodurch es bei gleicher Strahlungsleistung subjektiv heller als rot erscheint.
• vs. LCD-Displays:LEDs sind selbstleuchtend (erzeugen ihr eigenes Licht), was sie im Dunkeln ohne Hintergrundbeleuchtung klar sichtbar macht. Sie haben eine viel schnellere Ansprechzeit, einen weiteren Betriebstemperaturbereich und sind nicht anfällig für Einbrenneffekte oder langsame Reaktion bei kalten Temperaturen.
• vs. VFD (Vakuum-Fluoreszenz-Displays):LEDs sind robuster, benötigen viel niedrigere Betriebsspannungen (3-5V vs. 20-50V für VFDs) und haben eine einfachere Treiberschaltung. Sie benötigen außerdem keine Heizfadenleistung.
• Innerhalb von AlInGaP-Displays:Die Hauptunterscheidungsmerkmale der LTS-547AJG sind ihre spezifische 0,52\" Ziffernhöhe, die gemeinsame Kathodenkonfiguration, das graue Front/weiße Segment-Design für Kontrast und ihre garantierte Kategorisierung nach Lichtstärke, die ein gewisses Maß an Helligkeitskonsistenz bietet.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F1: Kann ich diese Anzeige mit 3,3V-Logik ansteuern?

A: Ja, aber Sie müssen die Durchlassspannung prüfen. Mit einer typischen V_Fvon 2,6V bleibt nur ein Spielraum von 0,7V (3,3V - 2,6V). Ein strombegrenzender Widerstand wäre sehr klein: R = (3,3 - 2,6)/0,02 = 35 Ω. Bei niedrigen Strömen (z.B. 5mA) funktioniert es gut. Für maximale Helligkeit bei 20mA stellen Sie sicher, dass Ihre 3,3V-Schiene stabil ist und den Strom liefern kann. Für 3,3V-Systeme wird ein Konstantstromtreiber empfohlen.

F2: Warum gibt es zwei gemeinsame Kathodenpins?

A: Zwei Pins werden verwendet, um den gesamten Kathodenstrom zu verteilen, der die Summe von bis zu 8 Segmenten sein kann (wenn alle eingeschaltet sind). Dies verringert die Stromdichte in einem einzelnen Pin/PCB-Leiterbahn, verbessert die Zuverlässigkeit und bietet Layout-Flexibilität.

F3: Wie berechne ich den Leistungsverbrauch der Anzeige?

A: Für ein Segment: P = V_F* I_F. Bei typischen 20mA und 2,6V, P_Segment = 52 mW. Für die gesamte Ziffer mit allen 7 Segmenten eingeschaltet (ohne Dezimalpunkt), P_gesamt ≈ 7 * 52 mW = 364 mW. Stellen Sie immer sicher, dass dies unter der gesamten Verlustleistungsfähigkeit des Gehäuses liegt, unter Berücksichtigung der thermischen Absenkung.

F4: Was bedeutet \"bleifreies Gehäuse\" für meinen Montageprozess?

A: Die Anschlussstifte des Bauteils sind mit einer für bleifreies Löten kompatiblen Beschichtung versehen (z.B. Zinn-Silber-Kupfer). Sie müssen bleifreies Lotpaste und ein entsprechendes Hochtemperatur-Reflow-Profil (Spitze ~245-250°C) während der Montage verwenden.

10. Praktische Design-Fallstudie

Szenario:Entwurf eines einfachen digitalen Thermometers für eine Innen-/Außen-Wetterstation. Das Gerät muss Temperaturen von -35°C bis 105°C anzeigen (entsprechend dem Betriebsbereich der Anzeige). Es wird batteriebetrieben für Portabilität sein.

Design-Entscheidungen:

1. Display-Auswahl:Die LTS-547AJG ist aufgrund ihres weiten Temperaturbereichs, ihrer hohen Helligkeit (im Freien lesbar) und ihres niedrigen Leistungsbedarfs (wichtig für die Batterielebensdauer) geeignet. Die grüne Farbe ist augenschonend.

2. Treiberschaltung:Verwenden Sie einen stromsparenden Mikrocontroller (z.B. einen ARM Cortex-M0+ oder PIC), der sich meist im Schlafmodus befindet und zum Aktualisieren der Anzeige aufwacht. Um Strom und Pins zu sparen, verwenden Sie einen dedizierten LED-Treiber-IC mit integriertem Multiplexing und Konstantstromausgängen. Dies ermöglicht eine effiziente Ansteuerung mehrerer Ziffern (für Zehner- und Einerstelle).

3. Stromeinstellung:Für den Innenbereich setzen Sie den Segmentstrom auf 5-10 mA, um die Batterie zu schonen. Für den Außenbereich bei hellem Licht könnte ein Knopf den Strom vorübergehend auf 15-20 mA für maximale Helligkeit erhöhen. Die Stromeinstellung des Treiber-ICs muss entsprechend programmiert werden.

4. Thermische Überlegung:Wenn das Gerät in direktem Sonnenlicht platziert wird, könnte die Innentemperatur 50°C überschreiten. Gemäß der Absenkformel beträgt der maximale Dauerstrom bei 50°C: 25 mA - ((50-25)*0,33) = 25 - 8,25 = 16,75 mA. Unsere maximale Einstellung von 20mA würde dies überschreiten, daher sollte das Design den \"Hochhelligkeits\"-Modus auf ein Tastverhältnis oder eine Pulsbreite beschränken, die den mittleren Strom bei hohen Umgebungstemperaturen innerhalb des abgesenkten Grenzwerts hält.

11. Technologieeinführung

Die LTS-547AJG basiert aufAlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid)Halbleitertechnologie. Dieses Materialsystem wird epitaktisch auf einemnicht transparenten GaAs (Galliumarsenid) Substrataufgewachsen. AlInGaP ist ein Halbleiter mit direkter Bandlücke, dessen Bandlückenenergie durch Variation der Verhältnisse von Aluminium, Indium, Gallium und Phosphor eingestellt werden kann. Für grüne Emission um 570-580 nm werden spezifische Zusammensetzungen verwendet. Das nicht transparente GaAs-Substrat absorbiert einen Teil des erzeugten Lichts, was ein Nachteil im Vergleich zu Bauteilen mit transparenten Substraten (wie GaP für einige ältere grüne LEDs) ist. Moderne AlInGaP-auf-GaAs-Prozesse erreichen jedoch eine sehr hohe interne Quanteneffizienz, und das Licht wird hauptsächlich von der Oberseite des Chips emittiert. Die graue Front und die weißen Segmente des Gehäuses sind nicht Teil des Halbleiters; sie sind Teil der Kunststoffumspritzung. Die graue Front reduziert die Reflexion von Umgebungslicht, während die weißen Segmente das grüne Licht vom darunterliegenden LED-Chip streuen und diffus machen, wodurch ein gleichmäßiges, helles Segment-Erscheinungsbild entsteht.

12. Technologietrends

Das Feld der LED-Anzeigen entwickelt sich weiter. Für diskrete Siebensegmentanzeigen wie die LTS-547AJG konzentrieren sich die Trends auf erhöhte Effizienz, höhere Helligkeit und breitere Farbgamuts. Während AlInGaP den hoch effizienten roten, orangen, bernsteinfarbenen und grünen Spektralbereich dominiert, können neuere Materialien wie InGaN (Indium-Gallium-Nitrid) nun effiziente grüne und sogar gelbe LEDs produzieren, die möglicherweise andere Farbpunkte und Effizienzeigenschaften bieten. Es gibt auch einen Trend zu höherer Integration, wie z.B. Anzeigen mit eingebauten Controllern (I2C- oder SPI-Schnittstellen), die die Mikrocontroller-Schnittstelle drastisch vereinfachen. Darüber hinaus treibt die Nachfrage nach immer geringerem Leistungsverbrauch die Entwicklung von LEDs voran, die bei Strömen unter 1 mA eine nutzbare Helligkeit für Ultra-Low-Power-IoT-Geräte liefern. Umweltvorschriften setzen sich weiterhin für die Eliminierung gefährlicher Stoffe über Blei hinaus ein, was Beschichtungen und Verpackungsmaterialien beeinflusst.