LTC-5677KD-J LED-Anzeige Datenblatt - 0,52-Zoll Ziffernhöhe - Hyper Rot - 2,6V Durchlassspannung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTC-5677KD-J ist ein dreistelliges 7-Segment-LED-Anzeigemodul für numerische Anzeigeanwendungen. Es zeichnet sich durch eine Ziffernhöhe von 0,52 Zoll (13,2 mm) aus und bietet klare, gut lesbare Zeichen für eine Vielzahl elektronischer Geräte. Das Bauteil nutzt fortschrittliche AS-AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Epitaxieschichten auf einem GaAs-Substrat, um eine Hyper-Rot-Emission zu erzeugen. Das visuelle Erscheinungsbild ist durch ein graues Ziffernfeld mit weißen Segmenten gekennzeichnet, was einen hohen Kontrast für verbesserte Lesbarkeit bietet. Zu den Kernvorteilen zählen niedriger Stromverbrauch, ausgezeichnete Zeichengleichmäßigkeit, hohe Helligkeit und ein großer Betrachtungswinkel. Dies macht es ideal für Anwendungen in Messgeräten, Unterhaltungselektronik und industriellen Bedienfeldern, wo eine zuverlässige numerische Anzeige erforderlich ist.

1.1 Hauptmerkmale

• Ziffernhöhe 0,52 Zoll (13,2 mm).
• Durchgehend gleichmäßige Segmente für ein konsistentes Erscheinungsbild.
• Geringer Leistungsbedarf.
• Ausgezeichnetes Zeichenbild und hoher Kontrast.
• Hohe Helligkeit.
• Großer Betrachtungswinkel.
• Zuverlässigkeit in Festkörpertechnik.
• Lichtstärke ist kategorisiert (gebinnt).
• Bleifreies Gehäuse, konform mit RoHS-Richtlinien.

1.2 Bauteilkennzeichnung

Die Artikelnummer LTC-5677KD-J bezeichnet eine Anzeige mit gemeinsamer Anode, Hyper-Rot (AlInGaP) und einer Dezimalpunkt-Konfiguration auf der rechten Seite.

2. Mechanische und Gehäuseinformationen

Die Anzeige folgt einem Standard-Durchsteck-DIP (Dual In-line Package) Formfaktor. Kritische Maßtoleranzen betragen ±0,20 mm, sofern nicht anders angegeben. Wichtige mechanische Hinweise umfassen eine Toleranz für die Pinspitzenverschiebung von ±0,4mm, Grenzwerte für Fremdmaterial und Druckfarbenverschmutzung auf der Segmentoberfläche, Einschränkungen für Reflektorverbiegung und Blasengröße innerhalb der Segmente. Der empfohlene Leiterplattenlochdurchmesser für die Pins beträgt 1,30 mm. Das Modul ist mit der Artikelnummer (LTC-5677KD-J), einem Datumscode im Format JJWW, dem Herstellungsland und einem Bin-Code zur Kategorisierung der Lichtstärke gekennzeichnet.

3. Elektrische Konfiguration und Pinbelegung

3.1 Internes Schaltbild

Das Bauteil hat eine gemeinsame Anoden-Konfiguration. Jede der drei Ziffern teilt sich einen gemeinsamen Anoden-Pin (Pins 8, 9 und 12 für die Ziffern 3, 2 bzw. 1). Die individuellen Segment-Kathoden (A bis G und DP für den Dezimalpunkt) sind mit separaten Pins verbunden, was eine multiplexe Ansteuerung ermöglicht.

3.2 Pinverbindungsdetails

• Pin 1: Kathode E
• Pin 2: Kathode D
• Pin 3: Kathode DP (Dezimalpunkt)
• Pin 4: Kathode C
• Pin 5: Kathode G
• Pin 6: Keine Verbindung (NC)
• Pin 7: Kathode B
• Pin 8: Gemeinsame Anode (Ziffer 3)
• Pin 9: Gemeinsame Anode (Ziffer 2)
• Pin 10: Kathode F
• Pin 11: Kathode A
• Pin 12: Gemeinsame Anode (Ziffer 1)

4. Absolute Maximalwerte und Kenngrößen

4.1 Absolute Maximalwerte (Ta=25°C)

• Verlustleistung pro Segment: 75 mW
• Spitzen-Durchlassstrom pro Segment (1 kHz, 10% Tastverhältnis): 100 mA
• Dauer-Durchlassstrom pro Segment: 25 mA
• Durchlassstrom-Derating ab 25°C: 0,28 mA/°C
• Betriebstemperaturbereich: -35°C bis +105°C
• Lagertemperaturbereich: -35°C bis +105°C
• Lötbedingung: 1/16 Zoll unter der Auflageebene für 5 Sekunden bei 260°C.

4.2 Elektrische & Optische Kenngrößen (Ta=25°C)

• Mittlere Lichtstärke pro Segment (I_V): Min. 5400, Typ. 10000 μcd @ I_F=10mA
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_p): 650 nm @ I_F=20mA
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ): 20 nm @ I_F=20mA
• Dominante Wellenlänge (λ_d): 640 nm @ I_F=20mA
• Durchlassspannung pro Segment (V_F): Typ. 2,0V, Max. 2,6V @ I_F=20mA
• Sperrstrom pro Segment (I_R): Max. 100 μA @ V_R=5V (Hinweis: Nur für Tests, nicht für Dauerbetrieb)
• Lichtstärke-Anpassungsverhältnis (ähnlicher Lichtbereich): Max. 2:1 @ I_F=10mA
• Übersprech-Spezifikation: ≤ 2,5%

Hinweis: Die Lichtstärke wird mit einem Sensor/Filter gemessen, der der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve angenähert ist.

5. Typische Leistungskurven

Das Datenblatt enthält typische Kennlinien, die grafisch die Beziehung zwischen Durchlassstrom und Lichtstärke, Durchlassspannung gegenüber Durchlassstrom sowie die Variation dieser Parameter mit der Umgebungstemperatur darstellen. Diese Kurven sind für Entwickler wesentlich, um den Treiberstrom für die gewünschte Helligkeit zu optimieren und gleichzeitig einen zuverlässigen Betrieb innerhalb der thermischen Grenzen sicherzustellen. Die Durchlassspannung zeigt einen typischen Wert von etwa 2,0V bei 20mA mit einem positiven Temperaturkoeffizienten. Die Lichtstärke steigt mit dem Durchlassstrom, aber Entwickler müssen die absoluten Maximalwerte für Dauer- und Impulsbetrieb einhalten, um einen beschleunigten Degradationsprozess zu verhindern.

6. Binning- und Kategorisierungssystem

Die LTC-5677KD-J verwendet ein Binning-System für die Lichtstärke, wie durch den "Z"-Bin-Code in der Kennzeichnung angegeben. Dies gewährleistet eine gleichbleibende Helligkeit über verschiedene Produktionschargen hinweg. Bauteile werden getestet und in spezifische Intensitäts-Bins sortiert, sodass Entwickler Teile auswählen können, die die genauen Helligkeitsanforderungen ihrer Anwendung erfüllen und so die visuelle Gleichmäßigkeit in mehrstelligen oder mehrteiligen Anzeigen gewährleisten.

7. Zuverlässigkeitstests

Das Produkt durchläuft eine umfassende Reihe von Zuverlässigkeitstests basierend auf militärischen (MIL-STD), japanischen (JIS) und internen Standards. Wichtige Tests umfassen:

• Betriebslebensdauer (RTOL):1000 Stunden bei maximalem Nennstrom unter Raumtemperatur.
• Hochtemperatur-/Feuchtelagerung (THS):500 Stunden bei 65°C/90-95% rel. Luftfeuchte.
• Hochtemperaturlagerung (HTS):1000 Stunden bei 105°C.
• Tieftemperaturlagerung (LTS):1000 Stunden bei -35°C.
• Temperaturwechsel (TC) & Temperaturschock (TS):30 Zyklen zwischen -35°C und 105°C.
• Lötbeständigkeit (SR) & Lötbarkeit (SA):Tests zur Sicherstellung der Pin-Integrität während der Lötprozesse.

Diese Tests validieren die Robustheit der Anzeige unter verschiedenen Umwelt- und Betriebsbelastungen.

8. Löt- und Montagerichtlinien

8.1 Automatisches Löten

Empfohlene Bedingung: Löten bei 260°C für 5 Sekunden, wobei der Lötpunkt 1/16 Zoll (ca. 1,6 mm) unter der Auflageebene der Anzeige auf der Leiterplatte liegen muss. Die Temperatur des Anzeigekörpers selbst darf während der Montage die maximale Lagertemperatur nicht überschreiten.

8.2 Manuelles Löten

Empfohlene Bedingung: Löten bei 350°C ±30°C, angewendet innerhalb von 5 Sekunden, mit derselben 1/16-Zoll-Auflageebenen-Richtlinie.

Die Einhaltung dieser Profile ist entscheidend, um thermische Schäden an den LED-Chips, internen Bonddrähten oder dem Kunststoffgehäuse zu verhindern.

9. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

9.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese Anzeige ist für gewöhnliche elektronische Geräte bestimmt, einschließlich Büroautomationsgeräten, Kommunikationsgeräten, Haushaltsgeräten, Instrumententafeln und industriellen Steuerungen. Ihre hohe Helligkeit und Kontrast machen sie geeignet für Anwendungen, die gute Sichtbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen erfordern.

9.2 Design- und Verwendungshinweise

• Absolute Maximalwerte:Ein Betrieb außerhalb der spezifizierten absoluten Maximalwerte für Strom, Spannung, Leistung oder Temperatur kann dauerhafte Schäden, starken Helligkeitsverlust oder katastrophales Versagen verursachen.
• Strombegrenzung:Externe strombegrenzende Widerstände sind für jedes Segment oder jede gemeinsame Anodenleitung zwingend erforderlich, wenn mit einer Spannungsquelle angesteuert wird, um den Durchlassstrom (I_F) auf den gewünschten Wert einzustellen, typischerweise zwischen 10-20 mA für optimale Helligkeit und Lebensdauer.
• Multiplex-Ansteuerung:Aufgrund ihrer gemeinsamen Anoden- und Pin-pro-Segment-Architektur wird die Anzeige idealerweise mit einer Multiplex-Technik angesteuert. Dies beinhaltet das sequentielle Einschalten der gemeinsamen Anode jeder Ziffer, während das Kathodenmuster für die Segmente dieser Ziffer angelegt wird. Die richtige Zeitsteuerung und der Treiberstrom müssen berechnet werden, um die gewünschte mittlere Helligkeit zu erreichen, ohne die Spitzenstromgrenzen zu überschreiten.
• Thermisches Management:Obwohl das Bauteil einen weiten Betriebstemperaturbereich hat, maximiert eine möglichst niedrige Sperrschichttemperatur innerhalb der Anwendungsgrenzen den Lichtwirkungsgrad und die Betriebslebensdauer. Sorgen Sie für ausreichende Belüftung bei hohen Umgebungstemperaturen.
• ESD-Vorsichtsmaßnahmen:Obwohl im bereitgestellten Auszug nicht explizit angegeben, sind AlInGaP-LEDs im Allgemeinen empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD). Während der Montage und Handhabung sollten Standard-ESD-Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden.

9.3 Vergleich und Differenzierung

Die LTC-5677KD-J unterscheidet sich durch die Verwendung von AlInGaP-Technologie für die Hyper-Rot-Emission, die typischerweise eine höhere Effizienz und bessere Temperaturstabilität im Vergleich zu älteren GaAsP-basierten roten LEDs bietet. Die 0,52-Zoll-Ziffernhöhe füllt eine spezifische Nische zwischen kleineren Indikatoren und größeren Panel-Displays. Die kategorisierte Lichtstärke (Binning) ist ein Schlüsselmerkmal für Anwendungen, die eine konsistente visuelle Leistung über alle Ziffern und Einheiten hinweg erfordern.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der Zweck von Pin 6, der mit "Keine Verbindung" gekennzeichnet ist?

A: Pin 6 ist elektrisch isoliert und hat keine Funktion. Er ist für mechanische Symmetrie und Ausrichtung im 12-Pin-DIP-Gehäuse vorhanden. Er sollte mit keiner Schaltung verbunden werden.

F: Wie berechne ich den Wert des strombegrenzenden Widerstands?

A: Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz: R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Für eine 5V-Versorgung, eine typische V_Fvon 2,0V und einen gewünschten I_Fvon 10mA: R = (5V - 2,0V) / 0,01A = 300 Ω. Verwenden Sie für ein konservatives Design stets den maximalen V_F-Wert aus dem Datenblatt (2,6V), um sicherzustellen, dass I_Fdie Grenzwerte nicht überschreitet.

F: Kann ich diese Anzeige mit einer Konstantstromquelle ansteuern?

A: Ja, eine Konstantstromquelle ist eine ausgezeichnete Methode zum Ansteuern von LEDs, da sie eine gleichbleibende Helligkeit unabhängig von geringen Schwankungen der Durchlassspannung gewährleistet. Der Strom sollte auf den gewünschten I_F-Wert eingestellt werden (z.B. 10-20 mA) und muss dem maximalen Dauerstrom-Nennwert entsprechen.

F: Was bedeutet der "Z"-Bin-Code?

A: Der "Z"-Code repräsentiert das spezifische Lichtstärke-Bin, dem das Bauteil angehört. Der genaue μcd-Bereich für jeden Bin-Code ist typischerweise in einer separaten Binning-Spezifikation des Herstellers definiert. Entwickler sollten diese Informationen konsultieren, um Helligkeitsgleichmäßigkeit sicherzustellen.

11. Verpackungsspezifikation

Die Bauteile werden in antistatischen Röhrchen oder Trays verpackt, die für automatisierte Bestückungsgeräte geeignet sind. Die Verpackungsspezifikation gibt Details zur Stückzahl pro Röhrchen/Tray, zur Ausrichtung und zur Kennzeichnung an, um eine korrekte Handhabung und Lagerverwaltung sicherzustellen.