Scheda Tecnica Display LED LTD-6740KD-06J - Altezza Cifra 0.56 Pollici - Iper Rosso AlInGaP - Tensione Diretta 2.6V - Potenza 70mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTD-6740KD-06J è un modulo display a sette segmenti a doppia cifra a diodi emettitori di luce (LED). La sua funzione principale è fornire una lettura numerica chiara e leggibile in vari dispositivi elettronici. La tecnologia di base utilizza il materiale semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per produrre l'emissione di luce Iper Rossa. Questo sistema di materiale, cresciuto su un substrato di GaAs non trasparente, è noto per la sua alta efficienza e luminosità nella regione spettrale del rosso. Il dispositivo presenta una facciata di colore grigio con marcature dei segmenti bianche, offrendo un aspetto ad alto contrasto ideale per le interfacce utente.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

Il display è progettato con diverse caratteristiche orientate all'utente e alle prestazioni:

• Altezza Cifra:0.56 pollici (14.22 mm), garantisce un'ottima visibilità.
• Uniformità dei Segmenti:L'emissione di luce continua e uniforme su ciascun segmento assicura un aspetto dei caratteri coerente.
• Efficienza Energetica:Basso fabbisogno di potenza, lo rende adatto per applicazioni alimentate a batteria o attente al consumo energetico.
• Prestazioni Ottiche:Alta luminosità e alto rapporto di contrasto migliorano la leggibilità in varie condizioni di illuminazione ambientale.
• Angolo di Visione:Ampio angolo di visione consente la lettura del display anche da posizioni fuori asse.
• Affidabilità:La costruzione a stato solido offre una lunga vita operativa e resistenza a urti e vibrazioni.
• Binning:I dispositivi sono categorizzati (binnati) per intensità luminosa, consentendo un abbinamento di luminosità coerente nelle applicazioni multi-cifra.
• Conformità Ambientale:Il package è privo di piombo, conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).

1.2 Applicazioni Target e Mercato

Questo display è destinato all'uso in apparecchiature elettroniche ordinarie. Le aree di applicazione tipiche includono apparecchiature per l'automazione d'ufficio (es. calcolatrici, orologi da scrivania), dispositivi di comunicazione, pannelli strumentazione, elettrodomestici ed elettronica di consumo dove è richiesta un'indicazione numerica chiara. È progettato per applicazioni in cui ci si aspetta un'elevata affidabilità in condizioni operative standard.

2. Specifiche Tecniche e Interpretazione Oggettiva

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata e oggettiva dei parametri elettrici e ottici del dispositivo.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non è consigliato operare a o oltre questi limiti.

• Dissipazione di Potenza per Segmento:Massimo 70 mW. Questo limite è cruciale per la gestione termica.
• Corrente Diretta di Picco per Segmento:90 mA, ma solo in condizioni pulsate (duty cycle 1/10, larghezza impulso 0.1ms). Questo valore si riferisce a brevi impulsi ad alta corrente, non al funzionamento continuo.
• Corrente Diretta Continua per Segmento:Derivata linearmente da 25 mA a 25°C con un tasso di 0.28 mA/°C. Ciò significa che la corrente continua ammissibile diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente (Ta) per prevenire il surriscaldamento.
• Tensione Inversa per Segmento:Massimo 5 V. Superare questo valore può causare la rottura della giunzione.
• Intervallo di Temperatura Operativa & di Stoccaggio:-35°C a +105°C. Il dispositivo è classificato per intervalli di temperatura industriali.
• Temperatura di Saldatura:260°C per 5 secondi, misurata 1/16 di pollice (circa 1.6 mm) sotto il piano di appoggio.

2.2 Caratteristiche Elettriche & Ottiche

Questi sono i parametri operativi tipici misurati a Ta=25°C, che definiscono le prestazioni del dispositivo in condizioni normali.

• Intensità Luminosa Media (Iv):320 ucd (min), 700 ucd (tip) con una corrente diretta (IF) di 1 mA. Questa è la misura chiave della luminosità.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λp):650 nm (tip) a IF=20mA, collocandola nella regione spettrale dell'Iper Rosso.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):639 nm (tip). Questa è la lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano.
• Tensione Diretta per Chip (VF):2.1V (min), 2.6V (tip) a IF=20mA. Questo parametro è essenziale per progettare il circuito di limitazione della corrente.
• Corrente Inversa per Segmento (IR):100 µA (max) a VR=5V. Questa è una specifica della corrente di dispersione.
• Rapporto di Abbinamento Intensità Luminosa:2:1 (max) per i segmenti all'interno della stessa area luminosa. Ciò garantisce la coerenza visiva tra i segmenti.
• Cross Talk:≤ 2.50%. Specifica la quantità di dispersione di luce non intenzionale tra segmenti adiacenti.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

La scheda tecnica indica che i dispositivi sono "categorizzati per intensità luminosa". Ciò si riferisce a un processo di binning in cui i LED prodotti vengono suddivisi in base all'output luminoso misurato (Iv) a una corrente di test standard (1mA). I dispositivi che rientrano in specifici intervalli di intensità sono raggruppati in bin. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti dallo stesso bin per garantire una luminosità uniforme su tutte le cifre e i segmenti in un assemblaggio, evitando un aspetto del display a chiazze o irregolare. Il codice bin specifico è marcato sul modulo come "Z".

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene l'estratto PDF fornito menzioni "Curve Tipiche delle Caratteristiche Elettriche / Ottiche", i grafici specifici non sono inclusi nel testo. Tipicamente, tali curve per un display LED includerebbero:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta (Curva I-V):Mostra come l'output luminoso aumenta con la corrente, solitamente in una relazione non lineare. Aiuta a determinare il punto di lavoro per la luminosità desiderata.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica I-V del diodo, cruciale per il progetto del driver.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra come l'output luminoso diminuisca all'aumentare della temperatura di giunzione, evidenziando l'importanza della gestione termica.
• Un grafico dell'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, che mostra la caratteristica di banda stretta dei LED AlInGaP centrata attorno a 650 nm.5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il display ha un package a foro passante standard a sette segmenti doppia cifra. Le note dimensionali chiave includono:

Tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza generale di ±0.25 mm salvo diversa specifica.

• La lunghezza dei pin è specificata (soggetta alle revisioni indicate nel documento). Il diametro consigliato del foro PCB è 1.30 mm.
• Sono fornite tolleranze per lo spostamento della punta del pin, materiali estranei, bolle nel segmento, piegatura del riflettore e contaminazione dell'inchiostro superficiale per definire la qualità visiva e meccanica.
• 5.2 Connessione Pin e Schema Circuitale

Il dispositivo ha una configurazione a 18 pin. È di tipo

catodo comune, il che significa che i catodi (terminali negativi) di tutti i LED per ciascuna cifra sono collegati insieme internamente. Lo schema circuitale interno mostra due set indipendenti di sette segmenti più un punto decimale, un set per ciascuna cifra. La tabella del pinout definisce chiaramente la funzione di ciascun pin (es. Pin 1: Anodo E per Cifra 1, Pin 14: Catodo Comune per Cifra 1). L'interpretazione corretta di questa tabella è essenziale per un corretto layout PCB e il progetto del circuito driver di multiplexing.5.3 Polarità e Marcatura

Il modulo è marcato con il Numero di Parte (LTD-6740KD-06J), un Codice Data in formato YYWW, il Paese di Produzione e il Codice Bin (Z). L'orientamento corretto durante l'assemblaggio è critico e può essere determinato dall'identificatore del pin-1 sul disegno del package.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura

La scheda tecnica fornisce condizioni di saldatura specifiche per prevenire danni termici:

Saldatura Automatica:

• 260°C per 5 secondi, misurata 1.6 mm (1/16 pollice) sotto il piano di appoggio.Saldatura Manuale:
• 350°C ±30°C per un massimo di 5 secondi.Rispettare questi limiti di tempo e temperatura è cruciale. Calore eccessivo o esposizione prolungata possono danneggiare il package plastico, i bond interni dei fili o il materiale semiconduttore del LED stesso.

6.2 Stoccaggio e Manipolazione

Sebbene non dettagliato esplicitamente oltre l'intervallo di temperatura di stoccaggio (-35°C a +105°C), dovrebbero essere osservate le precauzioni standard ESD (Scarica Elettrostatica) quando si maneggiano questi dispositivi. Dovrebbero essere conservati in un ambiente asciutto e anti-statico.

7. Imballaggio e Informazioni d'Ordine

La specifica di imballaggio è gerarchica:

Unità per Tubo:

• 20 display sono imballati in un tubo.Tubi per Scatola Interna:
• 30 tubi, risultando in 600 unità per scatola interna.Tubi per Scatola Esterna:
• 120 tubi, risultando in 2400 unità per scatola esterna.Il numero di parte principale per l'ordine è

LTD-6740KD-06J. Il suffisso "-06J" probabilmente denota opzioni specifiche come la posizione del punto decimale a destra, il colore (facciata grigia/segmenti bianchi) e possibilmente il bin di intensità.8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Circuiti di Applicazione Tipici

Essendo un display a catodo comune, è tipicamente pilotato utilizzando una tecnica di multiplexing. Un microcontrollore o un driver IC dedicato attiva sequenzialmente il catodo comune di ciascuna cifra (sinking current) fornendo contemporaneamente i dati appropriati per gli anodi dei segmenti (sourcing current) per quella cifra. Questo metodo riduce il numero di pin I/O richiesti rispetto al pilotaggio statico. Resistenze di limitazione della corrente esterne sono obbligatorie per ciascun anodo di segmento (o una sorgente di corrente regolata) per impostare la corrente diretta (IF) al valore desiderato, tipicamente tra 5-20 mA a seconda della luminosità richiesta e del budget di potenza.

8.2 Considerazioni di Progetto

Limitazione della Corrente:

• Utilizzare sempre resistenze in serie. Calcolare il valore della resistenza come R = (Vcc - VF) / IF, dove VF è preso dalla scheda tecnica (es. 2.6V tip).Frequenza di Multiplexing:
• Utilizzare una frequenza di refresh sufficientemente alta per evitare lo sfarfallio visibile, tipicamente superiore a 60 Hz per cifra.Corrente di Picco nel Multiplexing:
• Quando multiplexato con un duty cycle (DC), la corrente istantanea del segmento può essere superiore alla media. Assicurarsi che la corrente di picco non superi il Valore Massimo Assoluto per la Corrente Diretta di Picco (90 mA nelle condizioni specificate).Gestione Termica:
• Assicurarsi che il PCB e il progetto complessivo consentano la dissipazione del calore, specialmente se si opera vicino ai valori massimi o in alte temperature ambientali.9. Confronto Tecnico e Differenziazione

I principali fattori di differenziazione del LTD-6740KD-06J sono l'uso della tecnologia

Iper Rosso AlInGaPe le sue specifiche meccaniche/ottiche specifiche. Rispetto ai vecchi LED rossi GaAsP o GaP, l'AlInGaP offre un'efficienza luminosa e una luminosità significativamente maggiori. Rispetto ad altri colori o tecnologie, la lunghezza d'onda Iper Rossa di 650 nm fornisce un colore rosso distinto e saturo. L'altezza della cifra di 0.56 pollici, la combinazione facciata grigia/segmenti bianchi e la configurazione a catodo comune lo posizionano per specifici requisiti di leggibilità e design dell'interfaccia.10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D1: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco (650 nm) e Lunghezza d'Onda Dominante (639 nm)?

R1: La lunghezza d'onda di picco è il punto di massima potenza di uscita nello spettro. La lunghezza d'onda dominante è la singola lunghezza d'onda che produrrebbe la stessa percezione di colore dell'output del LED. Per una sorgente monocromatica come questo LED rosso, sono vicine ma non identiche a causa della forma della curva di sensibilità dell'occhio umano.

D2: Posso pilotare questo display con un'alimentazione a 5V?

R2: Sì, ma è necessario utilizzare una resistenza di limitazione della corrente. Ad esempio, per ottenere una IF tipica di 20 mA con una VF di 2.6V utilizzando un'alimentazione a 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm. Una resistenza standard da 120Ω sarebbe adatta.

D3: Cosa significa "Rapporto di Abbinamento Intensità Luminosa ≤ 2:1"?

R3: Significa che il segmento più luminoso in un dispositivo non sarà più del doppio più luminoso del segmento più debole all'interno della stessa "area luminosa" definita. Ciò garantisce l'uniformità visiva.

D4: Perché c'è una curva di derating per la corrente diretta continua?

R4: All'aumentare della temperatura, la capacità del LED di dissipare calore diminuisce. Per prevenire che la temperatura di giunzione superi i limiti di sicurezza, la corrente continua massima consentita deve essere ridotta. Il fattore di derating di 0.28 mA/°C fornisce la linea guida per questa riduzione.

11. Caso Pratico di Progetto e Utilizzo

Caso: Progettare una Lettura Semplice di un Voltmetro Digitale

Un progettista sta costruendo un voltmetro DC a 2 cifre utilizzando un microcontrollore con un ADC. Il LTD-6740KD-06J è selezionato per la sua leggibilità. Il microcontrollore eseguirà una routine di multiplexing. Due dei suoi pin I/O sono configurati come uscite open-drain per sinkare corrente per i catodi comuni (Cifra 1 & 2). Altri otto pin I/O (7 segmenti + 1 punto decimale) sono configurati per sourceare corrente attraverso resistenze da 150Ω agli anodi dei segmenti. Il software scandisce ciascuna cifra a una frequenza di 100 Hz, convertendo la tensione misurata in formato BCD e cercando il corrispondente pattern a 7 segmenti da una tabella da inviare agli anodi. La facciata grigia fornisce un buon contrasto nell'ambiente di laboratorio ben illuminato.

12. Principio di Funzionamento

Un LED è un diodo a semiconduttore. Quando una tensione diretta che supera la sua energia di bandgap viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva (lo strato di AlInGaP in questo caso). Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La lunghezza d'onda specifica della luce (colore) è determinata dall'energia di bandgap del materiale semiconduttore. L'AlInGaP ha un bandgap corrispondente alla luce rossa/arancione. In un display a sette segmenti, più chip LED individuali sono montati secondo il pattern dei segmenti e interconnessi elettricamente secondo lo schema del pinout.

13. Tendenze Tecnologiche

Sebbene i tradizionali display a sette segmenti a foro passante come questo rimangano rilevanti per molte applicazioni, la tendenza più ampia nella tecnologia dei display è verso i package a montaggio superficiale (SMD) per l'assemblaggio automatizzato, una maggiore densità e un profilo più basso. C'è anche una tendenza verso l'integrazione, dove il circuito di pilotaggio è combinato con il modulo display. Inoltre, per le letture numeriche, i display a matrice di punti o alfanumerici completamente integrati offrono una maggiore flessibilità. Tuttavia, la semplicità, la robustezza, l'alta luminosità e l'eccellente leggibilità dei LED a sette segmenti discreti ne assicurano l'uso continuo in strumentazione, controlli industriali e applicazioni in cui è preferito un display numerico classico e altamente leggibile.

While traditional through-hole seven-segment displays like this one remain relevant for many applications, the broader trend in display technology is towards surface-mount device (SMD) packages for automated assembly, higher density, and lower profile. There is also a trend towards integration, where the driver circuitry is combined with the display module. Furthermore, for numeric readouts, dot-matrix or fully integrated alphanumeric displays offer greater flexibility. However, the simplicity, robustness, high brightness, and excellent readability of discrete seven-segment LEDs ensure their continued use in instrumentation, industrial controls, and applications where a classic, highly legible numeric display is preferred.