LTC-5674JG LED-Display Datenblatt - 0,52-Zoll Ziffernhöhe - Grüne Farbe - 2,6V Durchlassspannung - 70mW Verlustleistung - Englische technische Dokumentation

1. Produktübersicht

Das LTC-5674JG ist ein dreistelliges numerisches LED-Anzeigemodul in Festkörperbauweise. Seine Hauptfunktion besteht darin, in verschiedenen elektronischen Geräten und Instrumenten klare, gut sichtbare numerische Anzeigen bereitzustellen. Die Kerntechnologie nutzt AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) LED-Chips, die auf einem nicht transparenten GaAs-Substrat montiert sind. Dieses Materialsystem ist für seine hohe Effizienz und ausgezeichnete Farbreinheit im grünen Spektrum bekannt. Das Gerät zeichnet sich durch eine graue Frontplatte und weiße Segmente aus, die zusammenwirken, um den Kontrast und die Lesbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen zu verbessern. Die Anzeige ist für Anwendungen konzipiert, die zuverlässige, langlebige und energieeffiziente numerische Indikation erfordern.

1.1 Kernvorteile und Zielmarkt

Die Anzeige bietet mehrere wesentliche Vorteile, die sie für professionelle und industrielle Anwendungen geeignet machen. Ihr geringer Leistungsbedarf ist ein bedeutender Vorteil für batteriebetriebene oder energiebewusste Geräte. Das ausgezeichnete Zeichenbild, kombiniert mit hoher Helligkeit und hohem Kontrast, gewährleistet gute Lesbarkeit aus der Entfernung und unter verschiedenen Umgebungslichtbedingungen. Der große Betrachtungswinkel ermöglicht die Ablesbarkeit auch aus seitlichen Positionen, was in Mehrbenutzerumgebungen oder wenn das Display nicht direkt auf den Benutzer ausgerichtet ist, entscheidend ist. Die Festkörperbauweise bietet inhärente Zuverlässigkeit, ohne bewegliche Teile und mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und Vibrationen. Das Gerät wird nach Lichtstärke kategorisiert, d.h. Einheiten werden basierend auf ihrer Lichtleistung gebinnt und sortiert, was Designern ermöglicht, Bauteile für eine konsistente Helligkeit innerhalb einer Produktlinie auszuwählen. Schließlich gewährleistet die bleifreie Gehäuseausführung die Einhaltung moderner Umweltvorschriften wie RoHS. Der Zielmarkt umfasst Industrie-Bedienfelder, Test- und Messgeräte, Medizingeräte, Automobil-Armaturenbretter (für sekundäre Anzeigen) und Konsumgeräte, bei denen eine klare numerische Datenanzeige erforderlich ist.

2. Technische Parameter: Vertiefte Betrachtung und objektive Interpretation

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der im Datenblatt spezifizierten wesentlichen elektrischen und optischen Parameter und erläutert deren Bedeutung für Entwicklungsingenieure.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Diese Grenzwerte definieren die Belastungsgrenzen, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Sie sind nicht für den Normalbetrieb vorgesehen.

• Power Dissipation Per Segment (70 mW): Dies ist die maximale elektrische Leistung, die von einem einzelnen Segment in Wärme (und Licht) umgewandelt werden kann, ohne Schäden zu verursachen. Das Überschreiten dieses Grenzwerts birgt die Gefahr einer Überhitzung des Halbleiterübergangs, was zu einer verkürzten Lebensdauer oder einem Totalausfall führen kann. Konstrukteure müssen sicherstellen, dass die Treiberschaltung den Strom so begrenzt, dass die Verlustleistung unter diesem Wert bleibt, insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen.
• Spitzen-Durchlassstrom pro Segment (60 mA @ 1 kHz, 10 % Tastverhältnis): Diese Spezifikation ermöglicht einen gepulsten Betrieb mit höheren Strömen als der Dauerstrom. Das Tastverhältnis von 10 % (10 % der Zeit ein, 90 % aus) und die Frequenz von 1 kHz verhindern eine Wärmeakkumulation. Dies kann für Multiplexing-Verfahren oder zum Erreichen einer kurzzeitig höheren Helligkeit genutzt werden. Es ist entscheidend, dass der zeitliche Mittelwert des Stroms den Dauerstromwert nicht überschreitet.
• Dauer-Vorwärtsstrom pro Segment (25 mA): Der maximale Gleichstrom, der einem Segment unter festgelegten Bedingungen (vermutlich bei 25°C) dauerhaft zugeführt werden kann. Dies ist der primäre Parameter für die Auslegung von Konstantstromtreibern. Der Derating-Faktor von 0,33 mA/°C oberhalb von 25°C ist entscheidend. Beispielsweise wäre bei 85°C der maximal zulässige Dauerstrom: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0,33 mA/°C) = 25 mA - 19,8 mA = 5.2 mADiese starke Nennleistungsreduzierung unterstreicht die Bedeutung des Wärmemanagements in Hochtemperaturumgebungen.
• Sperrspannung pro Segment (5 V): Die maximale Spannung, die in Sperrrichtung (Kathode positiv gegenüber der Anode) angelegt werden kann, bevor der LED-Übergang durchschlägt. Dies ist ein relativ niedriger Wert, typisch für LEDs, und betont die Notwendigkeit eines Schutzes in Schaltungen, in denen Sperrspannungstransienten auftreten können (z. B. während des Einschaltvorgangs oder bei induktiven Lasten).
• Operating & Storage Temperature Range (-35°C to +85°C): Definiert die Umgebungstemperaturgrenzen für zuverlässigen Betrieb und Lagerung im nicht betriebsbereiten Zustand. Die Leistung an den Temperaturgrenzwerten wird beeinträchtigt (z. B. Abnahme der Lichtstärke bei hohen Temperaturen, Anstieg der Durchlassspannung bei niedrigen Temperaturen).

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Dies sind die typischen und garantierten Leistungsparameter unter den festgelegten Testbedingungen.

• Durchschnittliche Lichtstärke pro Segment (I_V): Dies ist das entscheidende Maß für die Helligkeit.
  • Min/Typ/Max: 200 / 577 / 6346 μcd @ I_F=10mA: Der weite Bereich von 200 bis 6346 μcd deutet auf einen signifikanten Binning-Prozess hin. Der typische Wert von 577 μcd ist die erwartete Medianleistung. Designer müssen den Minimum Wert (200 μcd) für Worst-Case-Helligkeitsberechnungen, um die Lesbarkeit unter allen Bedingungen sicherzustellen. Der hohe Maximalwert zeigt die potenzielle Helligkeit ausgewählter Einheiten.
  • Hinweis zu den Testbedingungen: Die Lichtstärke wird mit einem Sensor gemessen, der gefiltert ist, um der CIE photopischen (tagadaptierten) Augenempfindlichkeitskurve (V(λ)) zu entsprechen. Dies stellt sicher, dass die Messung mit der menschlichen Wahrnehmung von Helligkeit korreliert und nicht nur mit der rohen Strahlungsleistung.
• Durchlassspannung pro Segment (V_F): Typ./Max.: 2,1 / 2,6 V bei I_F=20mA. Dies ist der Spannungsabfall über der LED im Betrieb. Der Maximum Der Wert von 2,6 V ist entscheidend für die Auslegung der Stromversorgung oder Treiberschaltung; sie muss mindestens diese Spannung bereitstellen, um sicherzustellen, dass alle Einheiten ordnungsgemäß einschalten. Die Schwankung (2,1 V bis 2,6 V) ist auf normale Fertigungstoleranzen von Halbleitern zurückzuführen.
• Peak Emission Wavelength (λ_p): Typ: 571 nm @ I_F=20mA. Dies ist die Wellenlänge, bei der die LED die meiste optische Leistung emittiert. 571 nm liegt im grün-gelben Bereich des sichtbaren Spektrums. Dieser Parameter wird durch die AlInGaP-Materialzusammensetzung festgelegt.
• Dominante Wellenlänge (λ_d): Typ: 572 nm. Leicht abweichend von der Spitzenwellenlänge ist dies die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge als mit der Farbe der LED übereinstimmend wahrnimmt. Sie ist der primäre Bestimmungsfaktor für die angezeigte Farbe.
• Spektrale Linienhalbwertsbreite (Δλ): Typ: 15 nm. Dies misst die Breite des emittierten Spektrums. Ein Wert von 15 nm deutet auf eine relativ reine, schmalbandige grüne Farbe hin, was für eine hohe Farbsättigung wünschenswert ist.
• Umgekehrter Strom pro Segment (I_R): Max: 100 μA bei V_R=5V. Dies ist der geringe Leckstrom, der fließt, wenn die LED mit ihrer maximalen Nennspannung in Sperrrichtung betrieben wird. Er ist im Schaltungsentwurf in der Regel vernachlässigbar.
• Leuchtdichteverhältnis (I_V-m): Max: 2:1 @ I_F=1mA. Dies ist ein kritischer Parameter für Multi-Segment-/Displays. Er gewährleistet, dass innerhalb eines einzelnen Bauteils die Helligkeit des dunkelsten Segments mindestens halb so groß ist wie die Helligkeit des hellsten Segments (ein Verhältnis von 2:1). Dies sorgt für ein einheitliches Erscheinungsbild aller Ziffern und Segmente.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Das Datenblatt gibt ausdrücklich an, dass das Bauteil \"nach Lichtstärke kategorisiert\" ist. Dies impliziert einen Binning-Prozess, bei dem gefertigte Einheiten getestet und basierend auf ihrer gemessenen Lichtleistung bei einem Standard-Teststrom (wahrscheinlich 10mA oder 20mA) in verschiedene Gruppen (Bins) sortiert werden.

• Zweck: Entwicklern vorhersehbare und konsistente Helligkeitsstufen bereitzustellen. Durch den Kauf von Bauteilen aus einer spezifischen Bin kann ein Ingenieur sicherstellen, dass alle Displays einer Produktionscharge eine ähnliche Helligkeit aufweisen, wodurch auffällige Unterschiede zwischen einzelnen Geräten eines Produkts vermieden werden.
• Nachweis im Datenblatt: Der sehr breite für die Lichtstärke angegebene Bereich (200 bis 6346 μcd) deutet stark darauf hin, dass es sich hierbei um die Gesamtstreuung über alle Bins handelt. Ein spezifischer Bestellcode oder ein Suffix (in diesem Auszug nicht detailliert) würde typischerweise die Bin-Klasse angeben.
• Design Implication: Bei Anwendungen, bei denen Helligkeitskonstanz von größter Bedeutung ist (z. B. Instrumententafeln), muss der Konstrukteur beim Bestellen die erforderliche Bin-Klasse angeben. Die Verwendung einer zufälligen Mischung von Bins könnte zu inakzeptablen Helligkeitsschwankungen führen.

4. Performance Curve Analysis

Obwohl der bereitgestellte PDF-Auszug "Typische elektrische/optische Kennlinien" erwähnt, sind die spezifischen Diagramme nicht im Text enthalten. Basierend auf dem Standardverhalten von LEDs können wir den wahrscheinlichen Inhalt und seine Bedeutung ableiten.

4.1 Abgeleitete Kurveninformationen

• Vorwärtsstrom (I_F) vs. Durchlassspannung (V_F) Kurve: Diese Grafik würde die für eine Diode typische exponentielle Beziehung zeigen. Sie hilft Entwicklern, den dynamischen Widerstand der LED und die für einen bestimmten Treiberstrom erforderliche präzise Spannung zu verstehen, was besonders bei der Verwendung einfacher widerstandsbasierter Strombegrenzung wichtig ist.
• Lichtstärke (I_V) vs. Durchlassstrom (I_F) Kurve: Dies ist entscheidend. Es würde zeigen, wie die Helligkeit mit dem Strom ansteigt. Typischerweise ist der Verlauf über einen Bereich linear, wird jedoch bei sehr hohen Strömen aufgrund thermischer Effekte und des Efficiency Droop sättigen. Diese Kurve ermöglicht es Entwicklern, einen Kompromiss zwischen Helligkeit und Stromverbrauch/Wärmeentwicklung zu finden.
• Lichtstärke (I_V) vs. Umgebungstemperatur-Kurve: Dieses Diagramm würde die Helligkeitsabnahme bei steigender Temperatur quantifizieren. AlInGaP-LEDs haben im Allgemeinen eine bessere Hochtemperaturleistung als ältere Technologien wie GaP, aber die Helligkeit nimmt dennoch ab. Diese Daten sind entscheidend für die Entwicklung von Systemen, die über den gesamten Temperaturbereich zuverlässig arbeiten.
• Relative Intensität vs. Wellenlänge (Spektrum)-Kurve: Dies würde den schmalen Emissionspeak um 571-572 nm mit der Halbwertsbreite von 15 nm visuell darstellen und somit die Farbreinheit bestätigen.

Bedeutung: Diese Kurven liefern dynamische Leistungsdaten, die statische Tabellen nicht erfassen können. Sie ermöglichen die prädiktive Modellierung des Verhaltens des Displays unter realen, nicht standardmäßigen Betriebsbedingungen.

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Abmessungen

Das Datenblatt enthält eine \"PACKAGE DIMENSIONS\"-Zeichnung (Details nicht im Text). Wichtige Merkmale einer typischen 0,52-Zoll-Drei-Stellen-Anzeige sind die Gesamtlänge, -breite und -höhe, die Ziffernhöhe (13,2 mm), die Segmentbreite und der Abstand zwischen den Ziffern. Die Auflageebene und die Anschlussbeinchen-Positionen sind definiert. Alle Maße haben, sofern nicht anders angegeben, eine Toleranz von ±0,25 mm. Dies ist für diese Art von Bauteil Standard und muss beim Design des PCB-Footprints und bei den Frontplattenausschnitten berücksichtigt werden.

5.2 Pin-Anschluss und interner Schaltkreis

Das Gerät verfügt über eine gemeinsame Anode Konfiguration. Dies bedeutet, dass die Anoden aller LEDs für eine bestimmte Ziffer intern miteinander verbunden sind. Die Pinbelegungstabelle ist entscheidend:

• Ziffern: Common anodes for Digit 1, 2, and 3 are available on pins 12, 13, 27, 28, 29 (note: pins 13 & 28 both for Digit 2; 12 & 29 both for Digit 1; 27 for Digit 3). This duplication provides layout flexibility.
• Segmente: Die einzelnen Kathoden für die Segmente A bis G befinden sich an den Pins 23, 16, 17, 18, 22, 21, 20.
• Dezimalpunkte: Drei separate Kathoden-Pins für den Dezimalpunkt jeder Ziffer (DP1, DP2, DP3) an den Pins 26, 19/10, 24. Pin 19 und 10 sind beide mit DP für Ziffer 2 verbunden.
• Nicht angeschlossene (NC) Anschlüsse: Mehrere Anschlüsse (1-11, 15, 30) sind mit \"NO CONNECTION\" gekennzeichnet. Diese haben keine interne elektrische Verbindung und können unverbunden bleiben oder zur mechanischen Stabilisierung beim Löten verwendet werden.
• Internes Schaltbild: Dies würde die gemeinsame Anode für jede Ziffer zeigen, die mit ihrem Pin(s) verbunden ist, wobei die Kathode jedes Segment-LEDs mit ihrem jeweiligen Pin verbunden ist. Dies zu verstehen ist entscheidend für den Entwurf der Multiplexing-Treiberschaltung.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Das Datenblatt gibt eine einzige Lötbedingung an: 1/16 Zoll (ca. 1,6 mm) unterhalb der Auflageebene für 3 Sekunden bei 260°C.

• Interpretation: Dies ist eine Richtlinie für Wellen- oder Handlötung. Sie gibt an, dass die Anschlüsse ein kurzes Eintauchen in Lot bei 260°C verkraften können. Die Anweisung \"unterhalb der Auflageebene\" verhindert, dass sich das Lot zu weit am Anschluss hochzieht, was thermische oder mechanische Belastungen für das Gehäuse verursachen könnte.
• Reflow Soldering: Das Datenblatt enthält kein Reflow-Profil. Für moderne SMT-Bestückung (obwohl es sich hier um ein Durchsteckbauteil zu handeln scheint) wäre wahrscheinlich ein Standard-bleifreies Reflow-Profil mit einer Spitzentemperatur von etwa 245-260°C akzeptabel, jedoch muss die maximale Gehäusetemperatur überwacht werden, um innerhalb der Speichertemperaturgrenze (85°C) zu bleiben.
• Allgemeine Vorsichtsmaßnahmen:
  • Vermeiden Sie beim Einbau übermäßige mechanische Belastung der Anschlüsse.
  • Verwenden Sie geeignetes Flussmittel und stellen Sie bei Bedarf eine vollständige Reinigung sicher, um Korrosion zu verhindern.
  • Überschreiten Sie nicht die angegebene Lötzeit und -temperatur, um die internen Bonddrähte oder die LED-Chips nicht zu beschädigen.
• Lagerbedingungen: Lagern Sie im angegebenen Bereich von -35°C bis +85°C in einer trockenen Umgebung, um Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, die während des Lötens zu "Popcorning" führen könnte.

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsszenarien

• Industrielle Steuerungspanels: Zur Anzeige von Sollwerten, Prozesswerten (Temperatur, Druck, Zählstand), Timer-Anzeigen.
• Test & Measurement Equipment: Digitale Multimeter, Frequenzzähler, Netzteile, Oszilloskope (für sekundäre Anzeigen).
• Medizinische Geräte: Patient monitors (for non-critical parameters), infusion pumps, diagnostic equipment.
• Automotive Aftermarket/Sekundäranzeigen: Trip computers, Ladedruckmesser, Spannungsmonitore.
• Consumer-/Haushaltsgeräte: Mikrowellenherde, Kaffeemaschinen, Fitnessgeräte, Kassenterminals.

7.2 Kritische Design-Überlegungen

• Current Limiting: LEDs sind stromgesteuerte Bauelemente. Verwenden Sie stets einen strombegrenzenden Widerstand oder eine Konstantstrom-Treiberschaltung. Berechnen Sie den Widerstandswert mit der Maximum Vorwärtsspannung (2,6 V) und der gewünschte Strom (≤25 mA, temperaturbedingt reduziert) von Ihrer Versorgungsspannung (V_Versorgung): R = (V_Versorgung - V_{F_max}) / I_F.
• Multiplexing Drive: For a multi-digit gemeinsame Anode display, multiplexing is the standard driving technique. A microcontroller sequentially turns on one digit's gemeinsame Anode at a time while applying the Kathode pattern for that digit's number. The refresh rate must be high enough (typically >60 Hz) to avoid visible flicker.
  • Stromberechnung: Beim Multiplexing ist, da jede Ziffer nur einen Bruchteil der Zeit eingeschaltet ist (1/3 bei einer 3-stelligen Anzeige), der momentane Der Segmentstrom kann höher sein, um die gleiche durchschnittliche Helligkeit zu erreichen. Wenn Sie einen durchschnittlichen Strom von 10 mA pro Segment wünschen und 3 Ziffern mit gleichem Tastverhältnis multiplexen, könnten Sie einen Spitzenmomentanstrom von 30 mA verwenden. Dies muss dennoch die Spitzendurchlassstrom rating (60 mA under pulsed conditions) einhalten.
• Wärmemanagement: Berücksichtigen Sie die Verlustleistung (max. 70 mW pro Segment). Bei kontinuierlicher Ansteuerung mehrerer Segmente einer Ziffer kann sich die Wärme summieren. Sorgen Sie für ausreichende Luftzirkulation oder Kühlkörper, insbesondere bei Betrieb nahe der Maximalwerte und in hohen Umgebungstemperaturen. Beachten Sie die Strombelastbarkeitsregel.
• Betrachtungswinkel: Positionieren Sie das Display so, dass die beabsichtigte Betrachtungsachse mit dem optimalen Betrachtungswinkel des Geräts übereinstimmt (typischerweise senkrecht zur Oberfläche).
• ESD-Schutz: Auch wenn nicht explizit angegeben, sind LEDs empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen. Wenden Sie während der Montage Standard-ESD-Schutzmaßnahmen an.

8. Technical Comparison and Differentiation

Obwohl kein direkter Vergleich mit anderen Artikelnummern vorliegt, können wir die inhärenten Vorteile der in dieser Anzeige verwendeten AlInGaP-Technologie im Vergleich zu älteren oder alternativen Technologien hervorheben:

• vs. Traditionelle GaP (Galliumphosphid) grüne LEDs: AlInGaP bietet eine deutlich höhere Lumenausbeute, was bei gleichem Treiberstrom zu viel helleren Displays führt. Es weist im Allgemeinen auch eine bessere Hochtemperaturleistung und Farbstabilität auf.
• vs. Hochhelle GaN (Galliumnitrid) Blaue/Weiße LEDs mit Filtern: Zur Erzeugung von grünem Licht könnte man eine blaue GaN-LED mit einem Leuchtstoff (zur Erzeugung von weißem Licht) und einem grünen Filter verwenden, aber dies ist von Natur aus weniger effizient als eine direkt emittierende grüne LED wie AlInGaP, da der Filter den größten Teil des Lichts absorbiert. Direkte Emission bietet reineres Licht und höhere Effizienz für monochromatisches Grün.
• vs. VFD (Vacuum Fluorescent Display) oder LCD mit Hintergrundbeleuchtung: Diese LED-Anzeige ist in Festkörpertechnik ausgeführt, robuster, hat einen breiteren Betriebstemperaturbereich und benötigt im Vergleich zu VFDs (die Hochspannung benötigen) einfachere, niedrigere Gleichspannungs-Ansteuerelektronik. Im Vergleich zu LCDs bietet sie bessere Betrachtungswinkel, Helligkeit und Leistung in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen, verbraucht jedoch bei Mehrsegment-Anzeigen mehr Strom und ist auf das Emittieren von Licht beschränkt, kann also keine beliebigen Grafiken darstellen.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

1. F: Kann ich diese Anzeige direkt von einem 5V-Mikrocontroller-Pin ansteuern? A: Nein. Ein Mikrocontroller-Pin kann typischerweise maximal 20-25mA liefern/aufnehmen und liegt bei 5V (oder 3,3V). Die LED-Durchlassspannung beträgt ~2,1-2,6V. Sie müssen einen strombegrenzenden Widerstand verwenden. Für eine 5V-Versorgung und einen Zielstrom von 20mA: R = (5V - 2,6V) / 0,020A = 120Ω. Der MCU-Pin kann möglicherweise nicht dauerhaft 20mA liefern; verwenden Sie einen Transistor oder einen Treiber-IC.
2. F: Warum ist der Bereich der Lichtstärke so groß (200 bis 6346 μcd)? A: Dies spiegelt die binning Prozess. Einheiten werden nach der Produktion sortiert. Sie kaufen aus einem spezifischen Bin (z.B. einem 1000-2000 μcd Bin), um eine konsistente Helligkeit zu erhalten. Das Datenblatt zeigt die gesamte mögliche Streuung.
3. F: Was bedeutet \"gemeinsame Anode\" für meinen Schaltungsentwurf? A: Es bedeutet, dass Sie die Anzeige steuern, indem Sie die positive Spannung (Anode) schalten an jede Ziffer ein- und ausgeschaltet, während der Mikrocontroller oder Treiber-IC die entsprechenden Kathode Pins auf Masse legt, um bestimmte Segmente zu beleuchten. Dies ist das Gegenteil einer Common-Cathode-Anzeige.
4. F: Das Derating-Diagramm besagt, dass ich bei 85°C nur 5,2 mA verwenden darf. Wird meine Anzeige zu dunkel sein? A: Möglicherweise. Sie müssen die Kurven für Lichtstärke in Abhängigkeit von Strom und Temperatur prüfen. Bei niedrigerem Strom und höherer Temperatur nimmt die Helligkeit deutlich ab. Für den Hochtemperatureinsatz sollten Sie möglicherweise zunächst eine höhere Helligkeitsklasse wählen oder eine dunklere Anzeige akzeptieren. Das thermische Management zur Senkung der LED-Sperrschichttemperatur ist entscheidend.
5. F: Wie schließe ich die Dezimalpunkte an? A: Es handelt sich um separate LEDs mit eigenen Kathoden (Pins 26, 19/10, 24). Behandeln Sie sie wie ein zusätzliches Segment ("DP"). Um das Dezimalkomma auf Ziffer 1 zu aktivieren, müssen Sie Pin 26 auf Masse legen, während die Anode für Ziffer 1 unter Spannung steht.

10. Praktische Gestaltung und Anwendungsfallstudie

Szenario: Entwurf eines 3-stelligen Temperaturmessgeräts für einen Industrieofen.

1. Anforderungen: Anzeigebereich 0-999°C. Betrieb in Umgebungstemperaturen bis zu 70°C. Muss aus 2 Metern Entfernung in einer gut beleuchteten Fabrik klar lesbar sein.
2. Komponentenauswahl: Der LTC-5674JG ist aufgrund seines Temperaturbereichs (-35 bis +85°C) und seiner hohen Helligkeit geeignet.
3. Helligkeitsberechnung: Bei einer Umgebungstemperatur von 70°C, Dauerstrom herabsetzen: 25 mA - ((70-25)*0,33) ≈ 25 - 14,85 = Maximal 10,15 mA Dauerstrom. Für das Multiplexen von 3 Stellen verwenden Sie ein 1/3-Tastverhältnis. Um eine gute durchschnittliche Helligkeit zu erreichen, verwenden Sie einen Spitzenstrom von 25 mA (innerhalb der gepulsten Nennleistung von 60mA). Durchschnittsstrom pro Segment = 25mA / 3 ≈ 8,3 mA, was für die Temperatur unbedenklich ist.
4. Treiberschaltung: Verwenden Sie einen Mikrocontroller mit ausreichend I/O-Pins. Setzen Sie 3 NPN-Transistoren (oder P-Kanal-MOSFETs) ein, um die 3 gemeinsamen Anoden-Pins (Ziffern 1,2,3) auf Vcc zu schalten. Verwenden Sie strombegrenzende Widerstände an jeder der 7-Segment-Kathodenleitungen (A-G). Die Dezimalpunkte werden möglicherweise nicht verwendet. Der Mikrocontroller führt ein Multiplexing-Programm aus, schaltet jeweils einen Zifferntransistor ein und gibt den 7-Segment-Code für diese Ziffer aus.
5. Thermische Betrachtung: Montieren Sie die Anzeige auf der externen Platte, wo etwas Luftströmung vorhanden ist. Vermeiden Sie eine Platzierung direkt neben einer größeren Wärmequelle auf der Leiterplatte.
6. Ergebnis: Eine zuverlässige, helle Anzeige, die den Umwelt- und Lesbarkeitsanforderungen entspricht.

11. Einführung in das Technologieprinzip

The LTC-5674JG basiert auf AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Halbleitertechnologie, die auf einem GaAs (Galliumarsenid) Substrat. Dieses Materialsystem besitzt eine direkte Bandlücke, die der Lichtemission im roten, orangen, gelben und grünen Bereich des Spektrums entspricht. Die spezifische Farbe (571-572 nm grün) wird durch präzise Kontrolle der Verhältnisse von Aluminium, Indium, Gallium und Phosphor während des Kristallwachstums erreicht. Wenn eine Vorwärtsspannung über den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Das nicht-transparente GaAs-Substrat absorbiert einen Teil des emittierten Lichts, aber moderne Chip-Designs und effiziente Extraktionsgeometrien ermöglichen eine hohe externe Quanteneffizienz. Das "graue Gesicht und die weißen Segmente" sind Teil des Kunststoffgehäuses. Das graue Gesicht (oft dunkelgrau oder schwarz) dient als Hintergrund mit geringer Reflexion zur Verbesserung des Kontrasts. Die weißen Segmente sind lichtstreuende Bereiche, die direkt über den winzigen LED-Chips sitzen und das Punktquellenlicht gleichmäßig über die Segmentfläche verteilen, um ein homogenes, leuchtendes Erscheinungsbild zu erzeugen.

LED-Spezifikationsterminologie

Vollständige Erklärung der LED-Fachbegriffe