Scheda Tecnica Display LED LTL-2620HR - Barra Luminosa Rettangolare - Colore Rosso-Arancione - Tensione Diretta 2.6V - Dissipazione 75mW

1. Panoramica del Prodotto

Il LTL-2620HR è una barra luminosa rettangolare progettata come sorgente luminosa brillante e uniforme per applicazioni che richiedono un'illuminazione significativa. Questo dispositivo a stato solido utilizza chip LED rosso-arancio, realizzati con GaAsP su substrato trasparente GaP o AlInGaP su substrato non trasparente GaAs, ed è caratterizzato da un housing bianco a barra. È categorizzato per intensità luminosa ed è offerto in un package senza piombo conforme alle direttive RoHS.

1.1 Caratteristiche Principali

• Formato a barra luminosa rettangolare.
• Area di emissione luminosa ampia, brillante e uniforme.
• Basso fabbisogno di potenza per efficienza energetica.
• Elevata luminosità e contrasto in uscita.
• Affidabilità a stato solido per lunga durata operativa.
• Intensità luminosa categorizzata (binnata).
• Package senza piombo conforme a RoHS.

1.2 Identificazione del Dispositivo

Il numero di parte LTL-2620HR corrisponde a un display LED rettangolare universale rosso-arancio.

2. Approfondimento Specifiche Tecniche

2.1 Valori Massimi Assoluti

Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. Superare questi valori può causare danni permanenti al dispositivo.

• Dissipazione di Potenza per Segmento:Massimo 75 mW.
• Corrente Diretta di Picco per Segmento:60 mA (a ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0.1ms).
• Corrente Diretta Continua per Segmento:25 mA. Questo valore si riduce linearmente da 25°C a un tasso di 0.33 mA/°C.
• Intervallo di Temperatura Operativa:-35°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:-35°C a +85°C.
• Temperatura di Saldatura:Massimo 260°C per un massimo di 3 secondi, misurata 1.6mm sotto il piano di appoggio.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi valori tipici e minimi/massimi sono misurati a Ta=25°C nelle condizioni di test specificate.

• Intensità Luminosa Media (Iv):Minimo 1400 µcd, Tipico 4200 µcd, misurata a una corrente diretta (IF) di 10mA. L'intensità è misurata utilizzando un sensore e un filtro che approssimano la curva di risposta dell'occhio CIE.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λp):630 nm (tipico) a IF=20mA.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):40 nm (tipico) a IF=20mA.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):621 nm (tipico) a IF=20mA.
• Tensione Diretta per Segmento (VF):Tipico 2.6V, Massimo 2.6V a IF=20mA. Minimo 2.0V.
• Corrente Inversa per Segmento (IR):Massimo 100 µA a una tensione inversa (VR) di 5V. Nota: Il dispositivo non è destinato a funzionamento continuo in polarizzazione inversa.
• Rapporto di Corrispondenza Intensità Luminosa (Iv-m):Rapporto massimo 2:1 tra segmenti a IF=10mA.

3. Sistema di Binning e Categorizzazione

I LED LTL-2620HR sono categorizzati (binnati) principalmente per l'intensità luminosa. Ciò garantisce una coerenza nella luminosità tra unità diverse. Il valore tipico è 4200 µcd, con un valore minimo garantito di 1400 µcd a 10mA. Per applicazioni che richiedono l'assemblaggio di più display insieme, si raccomanda vivamente di utilizzare LED dello stesso bin di intensità per evitare disuniformità di tonalità o luminosità visibili nell'assemblato.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve delle caratteristiche elettriche e ottiche, essenziali per i progettisti. Queste curve, tipicamente tracciate in funzione della temperatura ambiente o della corrente diretta, illustrano relazioni come:

• Corrente Diretta (IF) vs. Tensione Diretta (VF):Mostra la caduta di tensione ai capi del LED a diverse correnti di pilotaggio, cruciale per la progettazione del circuito di drive.
• Intensità Luminosa (Iv) vs. Corrente Diretta (IF):Dimostra come l'emissione luminosa scala con la corrente, aiutando a ottimizzare la corrente di pilotaggio per la luminosità e l'efficienza desiderate.
• Intensità Luminosa (Iv) vs. Temperatura Ambiente (Ta):Illustra la riduzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, aspetto vitale per la gestione termica nell'applicazione finale.

I progettisti dovrebbero consultare queste curve per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard (correnti o temperature diverse) e per garantire un funzionamento affidabile all'interno delle aree operative sicure.

5. Informazioni Meccaniche e Package

5.1 Dimensioni del Package

Il dispositivo presenta un package a barra rettangolare. Tutte le dimensioni sono fornite in millimetri (mm). Salvo diversa specifica, le tolleranze dimensionali sono ±0.25 mm (equivalente a ±0.01 pollici). Un disegno meccanico dettagliato è incluso nella scheda tecnica per un'integrazione precisa nei layout PCB e negli alloggiamenti.

5.2 Collegamento dei Pin e Circuito Interno

Il LTL-2620HR è un display multi-segmento con 16 pin. Il pinout è il seguente:

1. Catodo A
2. Anodo A
3. Anodo B
4. Catodo B
5. Catodo C
6. Anodo C
7. Anodo D
8. Catodo D
9. Catodo E
10. Anodo E
11. Anodo F
12. Catodo F
13. Catodo G
14. Anodo G
15. Anodo H
16. Catodo H

Viene fornito uno schema circuitale interno, che mostra l'interconnessione dei singoli segmenti LED (probabilmente 8 segmenti, da A a H) con i rispettivi anodi e catodi. Questo diagramma è fondamentale per progettare il corretto circuito di pilotaggio multiplex o diretto.

6. Linee Guida per Saldatura, Assemblaggio e Stoccaggio

6.1 Processo di Saldatura

Il valore massimo assoluto per la saldatura è 260°C per una durata massima di 3 secondi, misurata 1.6mm sotto il piano di appoggio. Questa linea guida è intesa per processi di saldatura a onda o a rifusione. Superare questi parametri può danneggiare il die interno, i bond dei fili o il materiale del package.

6.2 Condizioni di Stoccaggio

Uno stoccaggio corretto è essenziale per prevenire l'ossidazione dei pin o delle piazzole di saldatura.

• Per Display LED (nella confezione originale):La temperatura di stoccaggio raccomandata è tra 5°C e 30°C con umidità relativa inferiore al 60% RH.
• Per Display LED SMD (in busta sigillata originale):Come sopra: da 5°C a 30°C, sotto il 60% RH.
• Per Display LED SMD (busta aperta):Le condizioni di stoccaggio sono 5°C a 30°C e sotto il 60% RH, ma il dispositivo deve essere utilizzato entro 168 ore (7 giorni) dall'apertura della busta sensibile all'umidità (MSL Livello 3). Se rimane aperto per più di 168 ore, si raccomanda un processo di baking a 60°C per 24 ore prima della saldatura.

Si consiglia di consumare le scorte prontamente ed evitare lo stoccaggio a lungo termine di grandi quantità per mantenere la saldabilità. La raccomandazione generale è di utilizzare i display entro 12 mesi dalla data di spedizione.

7. Raccomandazioni per la Progettazione dell'Applicazione

7.1 Note Applicative Generali

Questo display è destinato a equipaggiamenti elettronici ordinari in applicazioni d'ufficio, di comunicazione e domestiche. Per applicazioni che richiedono un'affidabilità eccezionale dove un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (es. aviazione, sistemi medici), è necessaria una consultazione specifica prima dell'uso.

7.2 Considerazioni sul Circuito di Pilotaggio

• Metodo di Pilotaggio:Si raccomanda vivamente il pilotaggio a corrente costante per garantire un'intensità luminosa e un colore in uscita coerenti, poiché la luminosità del LED è principalmente una funzione della corrente, non della tensione.
• Limitazione di Corrente:Il circuito di pilotaggio deve essere progettato per fornire la corrente prevista su tutto l'intervallo di tensione diretta (VF) dei LED (da 2.0V a 2.6V per segmento).
• Derating della Corrente:La corrente operativa sicura deve essere selezionata dopo aver considerato la massima temperatura ambiente dell'ambiente applicativo, poiché la corrente diretta continua si riduce con la temperatura.
• Circuiti di Protezione:Il circuito di pilotaggio dovrebbe incorporare protezioni contro tensioni inverse e picchi di tensione transitori che possono verificarsi durante l'accensione o lo spegnimento per prevenire danni.
• Evitare Polarizzazione Inversa:Il funzionamento continuo in polarizzazione inversa dovrebbe essere evitato in quanto può causare migrazione metallica, portando a un aumento della corrente di dispersione o a guasti per cortocircuito.

7.3 Considerazioni Termiche e Meccaniche

• Gestione Termica:Far funzionare il dispositivo a correnti o temperature ambiente superiori a quelle raccomandate può causare una grave degradazione dell'emissione luminosa o un guasto prematuro. Un adeguato dissipatore o flusso d'aria dovrebbe essere considerato in applicazioni ad alta potenza o alta temperatura.
• Condensa:Evitare rapidi cambiamenti della temperatura ambiente, specialmente in ambienti ad alta umidità, poiché ciò può causare la formazione di condensa sulla superficie del LED, potenzialmente portando a problemi di prestazioni o corrosione.
• Stress Meccanico:Non applicare forze anomale al corpo del display durante l'assemblaggio. Utilizzare strumenti e metodi appropriati.
• Applicazione di Pellicole:Se viene applicata una pellicola per stampa o motivo utilizzando adesivo sensibile alla pressione, non è raccomandato far sì che questo lato del display venga a diretto e stretto contatto con un pannello frontale o una copertura, poiché una forza esterna potrebbe causare lo spostamento della pellicola dalla sua posizione originale.

8. Confronto Tecnico e Posizionamento

Il LTL-2620HR si differenzia grazie al suo specifico fattore di forma comebarra luminosa rettangolare. Rispetto a LED rotondi discreti o package SMD più piccoli, fornisce un'area di emissione ampia, continua e uniforme, ideale per indicatori di stato, barre di retroilluminazione o strisce di illuminazione dove si desidera una linea di luce diffusa piuttosto che più sorgenti puntiformi. L'uso della tecnologia AlInGaP o GaAsP rosso-arancio offre alta luminosità ed efficienza in quel specifico intervallo di colore. La categorizzazione per intensità luminosa fornisce un ulteriore livello di controllo qualità per la coerenza della luminosità.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco (630nm) e lunghezza d'onda dominante (621nm)?

R: La lunghezza d'onda di picco è la singola lunghezza d'onda in cui la distribuzione di potenza spettrale è massima. La lunghezza d'onda dominante è il colore percepito della luce, calcolato dallo spettro e dalle funzioni di corrispondenza dei colori CIE. Per una sorgente monocromatica come questo LED, sono vicine, ma la lunghezza d'onda dominante è più rilevante per la specifica del colore.

D: Perché si raccomanda il pilotaggio a corrente costante rispetto a quello a tensione costante?

R: La tensione diretta (VF) di un LED ha una tolleranza e varia con la temperatura. Una sorgente di tensione costante con una semplice resistenza in serie può portare a una variazione significativa della corrente, e quindi della luminosità, tra unità diverse o in diverse condizioni termiche. Una sorgente di corrente costante garantisce che la corrente (e la luminosità) desiderata venga erogata in modo coerente.

D: Posso pilotare questo LED con un'alimentazione da 5V e una resistenza?

R: Sì, ma è necessario un calcolo attento. Ad esempio, puntando a IF=20mA con una VF tipica di 2.6V da un'alimentazione da 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohm. La potenza nominale della resistenza dovrebbe essere P = I^2 * R = (0.02^2)*120 = 0.048W, quindi una resistenza da 1/8W o 1/4W è sufficiente. Ricorda che VF può essere bassa fino a 2.0V, il che aumenterebbe la corrente a ~25mA, comunque entro il rating continuo di 25mA a 25°C.

D: Cosa significa il rapporto di corrispondenza dell'intensità luminosa di 2:1?

R: Significa che l'intensità luminosa di un qualsiasi segmento rispetto a qualsiasi altro segmento nello stesso dispositivo non differirà di più di un fattore due. Ad esempio, il segmento più debole sarà almeno la metà luminoso del segmento più brillante quando pilotato nelle stesse condizioni (IF=10mA).

10. Esempi di Progettazione e Casi d'Uso

Caso 1: Barra di Stato per Pannello di Controllo Industriale

Più unità LTL-2620HR possono essere allineate per formare una lunga barra di stato continua su un pannello di controllo macchina. Ogni barra può essere assegnata a uno stato macchina diverso (es. inattivo, in funzione, guasto). L'emissione rettangolare uniforme fornisce una visibilità chiara e a lunga distanza. L'uso di driver a corrente costante per ogni barra garantisce una luminosità uniforme. L'alto contrasto e il colore rosso-arancio sono eccellenti per indicatori di allarme.

Caso 2: VU Meter per Apparecchi Audio Consumer

Diverse barre possono essere impilate verticalmente per creare un VU meter in stile analogico per la visualizzazione del livello audio. Un microcontrollore con PWM o DAC multi-canale può pilotare i segmenti tramite array di transistor per variare la luminosità proporzionalmente al segnale audio. L'area ampia e brillante rende i livelli facilmente leggibili.

Caso 3: Retroilluminazione per Pannelli a Membrana

La forma a barra rettangolare è ideale per retroilluminare zone specifiche o scritte su un pannello a membrana. Fornisce un'illuminazione uniforme su un'area etichettata, migliorando l'usabilità in condizioni di scarsa illuminazione.

11. Principio di Funzionamento

Il LTL-2620HR si basa sulla tecnologia del diodo a emissione luminosa (LED). Quando viene applicata una tensione diretta che supera il potenziale di giunzione del diodo (circa 2.0-2.6V), elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del semiconduttore (realizzata in GaAsP o AlInGaP). Questo processo di ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica composizione del materiale semiconduttore determina la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa, in questo caso rosso-arancio. L'housing bianco a barra funge da diffusore e lente, modellando l'emissione luminosa in un fascio rettangolare uniforme.

12. Trend Tecnologici

L'industria dei LED continua a progredire in diverse aree chiave rilevanti per componenti come il LTL-2620HR. L'efficienza (lumen per watt) per tutti i colori, incluso il rosso e l'ambra, sta migliorando costantemente, consentendo una maggiore luminosità a potenza inferiore o un carico termico ridotto. La tecnologia di packaging si sta evolvendo per consentire una maggiore densità di potenza e una migliore gestione termica da ingombri più piccoli. C'è anche una forte tendenza verso un binning più stretto e una migliore coerenza del colore, guidata da applicazioni nei display e nell'illuminazione architetturale. Inoltre, l'integrazione dell'elettronica di controllo (es. driver a corrente costante, controller PWM) direttamente nei package LED sta diventando più comune, semplificando la progettazione del sistema per l'utente finale.