Scheda Tecnica Display LED LTS-6780JD - Altezza Cifra 0.56 Pollici - Rosso Iper (650nm) - Tensione Diretta 2.6V - Dissipazione 70mW - Documentazione Tecnica in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTS-6780JD è un display LED a una cifra e sette segmenti, progettato per la presentazione di caratteri numerici. Presenta un'altezza della cifra di 0.56 pollici (14.22 mm), rendendolo adatto per applicazioni che richiedono numeri di media grandezza e altamente leggibili. Il dispositivo utilizza la tecnologia a semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio, Indio e Gallio) per produrre un'emissione di colore rosso iper, caratterizzata da elevata luminosità ed eccellente purezza cromatica. Il display ha una faccia grigia con segmenti bianchi, garantendo un alto contrasto per una leggibilità ottimale in varie condizioni di illuminazione. I suoi mercati target principali includono pannelli di controllo industriali, apparecchiature di test e misura, elettronica di consumo e strumentazione dove è richiesta un'indicazione numerica affidabile e a basso consumo.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Altezza Cifra 0.56 Pollici:Offre una dimensione bilanciata per una buona visibilità senza consumi eccessivi.
• Segmenti Uniformi e Continui:Garantisce un'illuminazione uniforme su ciascun segmento per un aspetto professionale.
• Basso Requisito di Potenza:L'efficiente tecnologia AlInGaP consente un'uscita luminosa con correnti di pilotaggio relativamente basse.
• Elevata Luminosità e Alto Contrasto:L'emissione rossa iper su sfondo grigio garantisce una leggibilità superiore.
• Ampio Angolo di Visione:Permette di leggere il display chiaramente anche da posizioni fuori asse.
• Affidabilità allo Stato Solido:I LED offrono una lunga vita operativa e resistenza a urti e vibrazioni rispetto ai display a filamento.
• Categorizzato per Intensità Luminosa:I dispositivi sono selezionati (binning) per garantire livelli di luminosità uniformi.
• Package Senza Piombo (Conforme RoHS):Prodotto in conformità alle normative ambientali.

1.2 Identificazione del Dispositivo

Il numero di parte LTS-6780JD denota specificamente una configurazione a catodo comune con punto decimale (D.P.) a destra. L'uso di chip LED AlInGaP rosso iper, realizzati su un substrato GaAs non trasparente, è centrale per le sue caratteristiche prestazionali.

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non sono destinati al funzionamento normale.

• Dissipazione di Potenza per Segmento:70 mW. Questa è la massima potenza che può essere dissipata in sicurezza sotto forma di calore da un singolo segmento LED.
• Corrente Diretta di Picco per Segmento:90 mA. È consentita solo in condizioni pulsate (duty cycle 1/10, larghezza impulso 0.1ms) per limitare il riscaldamento medio.
• Corrente Diretta Continua per Segmento:25 mA a 25°C. Questa corrente si riduce linearmente di 0.28 mA/°C all'aumentare della temperatura ambiente (Ta) sopra i 25°C. Ad esempio, a 85°C, la corrente continua massima sarebbe circa: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.28 mA/°C) = 8.2 mA.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento e Stoccaggio:-35°C a +105°C. Il dispositivo può resistere a queste temperature estreme sia durante il funzionamento che lo stoccaggio.
• Condizioni di Saldatura:I terminali possono essere saldati a una temperatura massima di 260°C per un massimo di 5 secondi, a condizione che la temperatura del corpo del componente non superi il suo valore massimo nominale.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri prestazionali tipici misurati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C in condizioni di test specificate.

• Intensità Luminosa Media (I_V):Varia da 320 μcd (min) a 808 μcd (tip) a I_F=1mA. A I_F=10mA, l'intensità è tipicamente 9750-10500 μcd. Questo parametro è misurato utilizzando un sensore filtrato per corrispondere alla risposta fotopica dell'occhio umano (curva CIE).
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_p):650 nm. Questa è la lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica in uscita è massima.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):20 nm. Indica la purezza spettrale; una larghezza più stretta significa un colore più monocromatico.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):639 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano come corrispondente al colore dell'uscita del LED.
• Tensione Diretta per Chip (V_F):2.10V (min) a 2.60V (tip) a I_F=20mA. I progettisti devono assicurarsi che il circuito di pilotaggio possa gestire questo intervallo.
• Corrente Inversa per Segmento (I_R):Massimo 100 μA a V_R=5V. Questo parametro è solo per scopi di test; è vietato il funzionamento in polarizzazione inversa continua.
• Rapporto di Corrispondenza dell'Intensità Luminosa:Massimo 2:1. Specifica la variazione ammissibile di luminosità tra i segmenti all'interno di un singolo dispositivo per garantire un aspetto uniforme.
• Cross Talk (Diafonia Ottica):Specificato come < 2.5%. Si riferisce all'illuminazione indesiderata di un segmento quando un segmento adiacente è pilotato, causata da dispersione ottica o elettrica interna.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

La scheda tecnica indica che il dispositivo è "Categorizzato per Intensità Luminosa". Ciò implica un processo di binning in cui i LED prodotti vengono suddivisi in base all'uscita luminosa misurata (tipicamente a una corrente di test standard come 1mA o 10mA) in specifici intervalli di intensità o "bin". Questo garantisce uniformità nella luminosità per un dato ordine d'acquisto. Sebbene i codici bin specifici non siano dettagliati in questo estratto, i progettisti dovrebbero consultare il produttore per i bin disponibili per garantire il livello di luminosità richiesto per la loro applicazione. Il rigoroso rapporto di corrispondenza dell'intensità 2:1 garantisce ulteriormente l'uniformità visiva all'interno di una singola cifra.

4. Analisi delle Curve Prestazionali

La scheda tecnica fa riferimento alle "Curve Tipiche delle Caratteristiche Elettriche/Ottiche". Queste rappresentazioni grafiche sono cruciali per comprendere il comportamento del dispositivo al di là delle specifiche puntuali.

• Curva I-V (Corrente-Tensione):Mostrerebbe la relazione tra corrente diretta (I_F) e tensione diretta (V_F). Dimostra la caratteristica esponenziale del diodo e aiuta a progettare un circuito di limitazione della corrente appropriato.
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta (I_Vvs. I_F):Mostra come l'uscita luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio. È tipicamente lineare in un intervallo ma satura a correnti molto elevate a causa degli effetti termici.
• Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente (I_Vvs. T_a):Illustra la diminuzione dell'uscita luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione. Questo è fondamentale per applicazioni che operano in ambienti ad alta temperatura.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico della potenza ottica relativa rispetto alla lunghezza d'onda, centrato attorno al picco di 650nm con la larghezza a mezza altezza definita di 20nm.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il contorno fisico del display e le posizioni dei terminali sono definiti in un disegno dimensionale. Note chiave includono: tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza standard di ±0.25mm salvo diversa specifica. Sono indicate specifiche verifiche di qualità: materiale estraneo o bolle all'interno di un segmento devono essere ≤10 mils, piegatura del riflettore ≤1% della sua lunghezza e contaminazione da inchiostro superficiale ≤20 mils. La tolleranza di spostamento della punta del pin è ±0.40 mm. Per il progetto del PCB, è consigliato un diametro foro di 1.0 mm per i terminali.

5.2 Connessione dei Pin e Polarità

Il dispositivo ha una configurazione a 10 pin in fila singola. È di tipocatodo comune, il che significa che i catodi (terminali negativi) di tutti i segmenti LED sono collegati insieme internamente. Ci sono due pin di catodo comune (Pin 3 e Pin 8), che sono collegati internamente. Ciò consente flessibilità nel layout del PCB e nella dissipazione del calore. Il piedinatura è la seguente: Pin 1: Anodo E, Pin 2: Anodo D, Pin 3: Catodo Comune, Pin 4: Anodo C, Pin 5: Anodo D.P. (Punto Decimale), Pin 6: Anodo B, Pin 7: Anodo A, Pin 8: Catodo Comune, Pin 9: Anodo F, Pin 10: Anodo G. Un diagramma del circuito interno rappresenta visivamente queste connessioni.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Saldatura Automatica

Per saldatura a onda o a rifusione, la condizione raccomandata è di immergere i terminali a una profondità di 1/16 di pollice (circa 1.6mm) sotto il piano di appoggio per un massimo di 5 secondi a una temperatura di picco di 260°C. Il fattore critico è che la temperatura del corpo del display LED stesso non deve superare la sua temperatura massima nominale durante questo processo.

6.2 Saldatura Manuale

Quando si utilizza un saldatore, la punta deve essere applicata al terminale in un punto a 1/16 di pollice sotto il piano di appoggio. Il tempo di saldatura non deve superare i 5 secondi, con una temperatura della punta del saldatore di 350°C ±30°C. Bisogna prestare attenzione per evitare un eccessivo trasferimento di calore al corpo in plastica del display.

7. Raccomandazioni Applicative

7.1 Scenari Applicativi Tipici

• Pannelli di Controllo Industriali:Per visualizzare setpoint, valori di processo o codici di errore.
• Apparecchiature di Test e Misura:Multimetri digitali, frequenzimetri, alimentatori.
• Elettrodomestici:Forni a microonde, lavatrici, apparecchiature audio.
• Display per il Dopo-Mercato Automobilistico:Quadranti e indicatori (soggetti a idonea qualifica).
• Dispositivi Medici:Indicatori di parametri semplici dove l'alta affidabilità non è critica per il supporto vitale (vedere Avvertenze).

7.2 Considerazioni Critiche di Progetto

• Metodo di Pilotaggio: Si raccomanda vivamente il pilotaggio a corrente costante.Ciò garantisce un'intensità luminosa costante indipendentemente dalle variazioni della tensione diretta (V_F) da dispositivo a dispositivo o con i cambiamenti di temperatura. Una semplice resistenza in serie con una sorgente di tensione può essere utilizzata se la tensione di alimentazione è significativamente più alta e sufficientemente stabile da rendere accettabili le variazioni di corrente.
• Limitazione della Corrente:Il circuito deve essere progettato per non superare mai la corrente continua massima assoluta, tenendo conto della necessaria derating per temperature ambiente elevate. La corrente di funzionamento sicura dovrebbe essere scelta in base alla luminosità richiesta e alla massima temperatura ambiente prevista.
• Compatibilità di Tensione:Il circuito di pilotaggio deve essere in grado di fornire la tensione necessaria per ottenere la corrente desiderata su tutto l'intero V_Fintervallo (da 2.10V a 2.60V per segmento a 20mA).
• Protezione da Tensione Inversa:Il circuito di pilotaggio dovrebbe incorporare una protezione (ad esempio, diodi in parallelo al display) per prevenire l'applicazione di polarizzazione inversa o transitori di tensione durante l'accensione o lo spegnimento, che potrebbero danneggiare i chip LED.
• Gestione Termica:Sebbene il dispositivo abbia un ampio intervallo di temperatura operativa, il funzionamento ad alte correnti in ambienti ad alta temperatura accelererà il degrado dell'uscita luminosa (deprezzamento dei lumen) e potrebbe portare a guasti prematuri. Dovrebbe essere considerata un'adeguata ventilazione.

8. Affidabilità e Test

Il dispositivo è sottoposto a una serie di test di affidabilità basati su standard militari riconosciuti (MIL-STD), giapponesi (JIS) e interni. Questi test ne convalidano la robustezza e la longevità sotto vari stress ambientali.

• Test di Vita Operativa (RTOL):I dispositivi vengono fatti funzionare ai valori massimi nominali per 1000 ore per valutare le prestazioni a lungo termine e i tassi di guasto.
• Test di Stress Ambientale:Include Stoccaggio ad Alta Temperatura/Umidità (65°C/90-95% UR per 500H), Stoccaggio ad Alta Temperatura (105°C per 1000H), Stoccaggio a Bassa Temperatura (-35°C per 1000H), Ciclatura Termica e Shock Termico. Questi test verificano l'integrità del package e la capacità del dispositivo di resistere agli ambienti di stoccaggio e funzionamento.
• Test di Saldabilità:Resistenza alla Saldatura (260°C per 10s) e Saldabilità (245°C per 5s) garantiscono che i terminali possano resistere ai processi di assemblaggio.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

I principali fattori di differenziazione del LTS-6780JD sono l'uso della tecnologiaAlInGaPe dell'emissionerossa iper. Rispetto alle vecchie tecnologie LED GaAsP o GaP, l'AlInGaP offre un'efficienza luminosa significativamente più alta, risultando in una maggiore luminosità a parità di corrente di pilotaggio o in un minor consumo energetico a parità di luminosità. Il colore rosso iper (picco 650nm) è distinto dai LED rossi standard (tipicamente attorno a 625-635nm), offrendo una tonalità di rosso più profonda. La dimensione della cifra di 0.56 pollici la posiziona tra i display più piccoli (0.3\"