Scheda Tecnica Display LED LTS-5825SW-P - Altezza Cifra 0.56 Pollici - Segmenti Bianchi - Tensione Diretta 3.2V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTS-5825SW-P è un dispositivo a montaggio superficiale (SMD) progettato come display numerico a cifra singola. La sua funzione principale è fornire indicazioni numeriche chiare e ad alta visibilità nelle apparecchiature elettroniche. Il componente principale è un chip LED bianco al Nitruro di Indio e Gallio (InGaN) montato su un substrato di zaffiro. Questa costruzione è nota per la sua efficienza e stabilità. Il display presenta una mascherina grigia che migliora il contrasto, combinata con segmenti a emissione di luce bianca per i caratteri.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

Il dispositivo offre diversi vantaggi distinti per l'integrazione nei moderni progetti elettronici:

• Dimensione della Cifra:Un'altezza della cifra di 0.56 pollici (14.22 mm) garantisce un'ottima leggibilità a distanza, rendendolo adatto per strumenti da pannello, strumentazione e elettrodomestici.
• Prestazioni Ottiche:Offre elevata luminosità e alto contrasto, assicurando una visibilità chiara anche in ambienti ben illuminati. L'ampio angolo di visione consente di leggere il display da varie posizioni senza una significativa perdita di nitidezza.
• Design dei Segmenti:Segmenti uniformi e continui contribuiscono a un aspetto del carattere pulito e professionale, evitando l'aspetto a "matrice di punti" di alcuni display.
• Efficienza Energetica:La tecnologia InGaN consente un basso consumo di energia per segmento, fondamentale per applicazioni alimentate a batteria o sensibili al consumo energetico.
• Affidabilità:Essendo un dispositivo a stato solido, offre elevata affidabilità e lunga durata operativa, senza parti meccaniche soggette a usura.
• Garanzia di Qualità:I dispositivi sono categorizzati (binning) in base all'intensità luminosa, permettendo ai progettisti di selezionare componenti con livelli di luminosità consistenti per pannelli di visualizzazione uniformi.
• Conformità Ambientale:Il package è privo di piombo e prodotto in conformità alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).

2. Approfondimento delle Specifiche Tecniche

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata e oggettiva dei limiti operativi e delle caratteristiche prestazionali del dispositivo in condizioni definite.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento a o oltre questi limiti non è garantito.

• Dissipazione di Potenza per Segmento:Massimo 35 mW. Superare questo valore può portare a surriscaldamento e degrado accelerato del chip LED.
• Corrente Diretta di Picco per Segmento:50 mA, ma solo in condizioni pulsate (duty cycle 1/10, larghezza impulso 0.1 ms). Questo valore si riferisce a brevi impulsi ad alta corrente, non al funzionamento continuo.
• Corrente Diretta Continua per Segmento:Il valore di base è 10 mA a 25°C. Un fattore di derating di 0.1 mA/°C si applica sopra i 25°C. Ad esempio, a 85°C, la corrente continua massima sarebbe: 10 mA - ((85°C - 25°C) * 0.1 mA/°C) = 4 mA.
• Intervallo di Temperatura:Il dispositivo è valutato per funzionare da -35°C a +105°C e può essere conservato nello stesso intervallo.
• Condizioni di Saldatura:Il dispositivo può resistere alla saldatura a onda o a rifusione con la punta del saldatore posizionata almeno 1/16 di pollice (circa 1.6 mm) sotto il piano di appoggio per un massimo di 3 secondi a 260°C.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri prestazionali tipici misurati a Ta=25°C e una corrente diretta (I_F) di 5 mA, che è una condizione comune di test e funzionamento.

• Intensità Luminosa Media (I_V):Varia da un minimo di 71 mcd a un massimo di 165 mcd. L'intensità è misurata utilizzando un sensore filtrato per corrispondere alla risposta fotopica (adattata alla luce diurna) dell'occhio umano (curva CIE).
• Coordinate di Cromaticità (x, y):Il punto di colore tipico è specificato a x=0.294, y=0.286 sul diagramma di cromaticità CIE 1931. Questo definisce il colore bianco emesso dai segmenti.
• Tensione Diretta per Chip (V_F):Tipicamente tra 2.7V e 3.2V a 5 mA. Questo parametro è importante per progettare il circuito di limitazione della corrente per il display.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 100 µA a una tensione inversa (V_R) di 5V. È fondamentale notare che questa è solo una condizione di test; il LED non è progettato per operare in polarizzazione inversa.
• Rapporto di Corrispondenza dell'Intensità Luminosa (I_V-m):Un rapporto massimo di 2:1 per segmenti all'interno di un'area luminosa simile. Ciò garantisce che tutti i segmenti di una cifra abbiano una luminosità ragionevolmente uniforme.
• Specifica di Diafonia:Definita come ≤ 2.5%. Misura l'illuminazione non intenzionale di un segmento adiacente quando un altro è pilotato, che dovrebbe essere minima per un display pulito.

2.3 Sensibilità alle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Come la maggior parte dei dispositivi a semiconduttore, il chip LED è suscettibile ai danni da scariche elettrostatiche. La scheda tecnica raccomanda vivamente le pratiche standard di prevenzione ESD: utilizzare braccialetti o guanti antistatici collegati a terra, assicurarsi che tutte le postazioni di lavoro e le attrezzature siano correttamente messe a terra e impiegare ionizzatori per neutralizzare le cariche statiche che possono accumularsi sul package plastico durante la manipolazione.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nella produzione, i dispositivi vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave. Ciò consente ai produttori di selezionare componenti con caratteristiche quasi identiche per un prodotto finale uniforme.

3.1 Binning della Tensione Diretta (V_F)

I dispositivi sono categorizzati in bin (da 3 a 7) in base alla loro tensione diretta a 5 mA. Ogni bin ha un intervallo di 0.1V (es. Bin 3: 2.70V-2.80V, Bin 4: 2.80V-2.90V). La tolleranza all'interno di ogni bin è ±0.1V. L'abbinamento dei bin V_F aiuta a progettare circuiti di pilotaggio più semplici e uniformi.

3.2 Binning dell'Intensità Luminosa (I_V)

Questo è un parametro di binning critico per l'uniformità del display. I bin sono etichettati (es. Q11, Q12, R11, R21) con valori minimi e massimi di intensità luminosa definiti in millicandele (mcd). Ad esempio, il bin R21 copre da 146.0 a 165.0 mcd. La tolleranza per ogni bin di intensità è ±15%. L'uso di parti dello stesso o di bin I_V adiacenti è essenziale per un display in cui tutte le cifre hanno la stessa luminosità.

3.3 Binning della Tonalità (Colore)

Anche il punto di colore bianco è soggetto a binning. La scheda tecnica definisce diversi bin di tonalità (S1-2, S2-2, S3-1, ecc.), ciascuno dei quali specifica un'area quadrilatera sul diagramma di cromaticità CIE 1931 definita da quattro coppie di coordinate (x, y). Il punto tipico (x=0.294, y=0.286) rientra nei bin S3-1 e S4-1. La tolleranza per ogni coordinata di tonalità è ±0.01. Bin di colore coerenti prevengono differenze di colore evidenti tra segmenti o cifre in un display multi-cifra.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il dispositivo si conforma a un'impronta SMD standard. Tutte le dimensioni critiche sono fornite in millimetri con una tolleranza generale di ±0.25 mm salvo diversa specifica. Le note dimensionali chiave includono limiti per materiale estraneo nell'area del segmento (≤10 mils), contaminazione da inchiostro superficiale (≤20 mils), bolle ammissibili nel segmento (≤10 mils), curvatura massima del riflettore (≤1% della sua lunghezza) e una dimensione massima della bava di 0.14 mm sui pin plastici. Questi assicurano compatibilità meccanica e qualità visiva.

4.2 Configurazione dei Pin e Schema Circuitale

Il LTS-5825SW-P è un dispositivo ad anodo comune. Lo schema circuitale interno mostra dieci pin che controllano i sette segmenti principali (da A a G), il punto decimale (DP) e due connessioni di anodo comune. Il pinout è il seguente: Pin 1: Catodo E, Pin 2: Catodo D, Pin 3: Anodo Comune, Pin 4: Catodo C, Pin 5: Catodo DP, Pin 6: Catodo B, Pin 7: Catodo A, Pin 8: Anodo Comune, Pin 9: Catodo F, Pin 10: Catodo G. I Pin 3 e Pin 8 sono collegati internamente come anodo comune. Per illuminare un segmento, il corrispondente pin catodo deve essere portato a basso livello (collegato a massa o a un sink di corrente) mentre l'anodo comune è mantenuto ad alto livello (collegato all'alimentazione positiva attraverso una resistenza di limitazione della corrente).

5. Linee Guida per il Montaggio e l'Applicazione

5.1 Istruzioni per la Saldatura SMT

Il dispositivo è progettato per il montaggio superficiale utilizzando processi di saldatura a rifusione. Un'istruzione critica è che il numero di cicli del processo di rifusione dovrebbe essere limitato a meno di due volte. Cicli termici ripetuti possono sollecitare il package e le giunzioni saldate. Il processo di raffreddamento dopo la rifusione dovrebbe riportare l'assemblaggio alla normale temperatura ambiente in modo controllato per prevenire shock termici.

5.2 Suggerimenti per l'Applicazione

Il LTS-5825SW-P è ideale per applicazioni che richiedono un display numerico singolo e altamente leggibile. Casi d'uso comuni includono:

• Apparecchiature di Test e Misura:Multimetri digitali, contatori di frequenza, alimentatori.
• Elettrodomestici:Forni a microonde, condizionatori d'aria, lavatrici (per display di timer o temperatura).
• Controlli Industriali:Strumenti da pannello per monitoraggio di processo, display contatori.
• Aftermarket Automobilistico:Quadranti e indicatori.

5.2.1 Considerazioni di Progettazione

• Limitazione della Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie per ogni segmento o per l'anodo comune per limitare la corrente al valore nominale (es. 5-10 mA tipico). Il valore della resistenza è calcolato come R = (V_alimentazione - V_F) / I_F.
• Multiplexing:Per display multi-cifra che utilizzano componenti simili, è possibile utilizzare il multiplexing a divisione di tempo per controllare più cifre con un numero inferiore di pin di pilotaggio. Assicurarsi che la corrente di picco in funzionamento multiplex non superi i valori massimi assoluti.
• Protezione ESD:Incorpora diodi di protezione ESD sulle linee di ingresso se il display si trova in un'area accessibile all'utente, oltre alle precauzioni di manipolazione durante l'assemblaggio.

6. Confronto Tecnico e Tendenze

6.1 Principio di Funzionamento

Il dispositivo opera sul principio dell'elettroluminescenza in una giunzione p-n di un semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la soglia del diodo (V_F), elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del chip InGaN, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). Il substrato di zaffiro fornisce una base stabile e a reticolo corrispondente per la crescita degli strati InGaN di alta qualità necessari per un'efficiente emissione di luce bianca, spesso ottenuta utilizzando un chip LED blu con un rivestimento di fosforo.

6.2 Differenziazione e Tendenze

Rispetto a tecnologie più vecchie come i LED rossi GaAsP o i display fluorescenti a vuoto (VFD), i LED bianchi basati su InGaN offrono efficienza superiore, maggiore durata, tensione operativa più bassa e un aspetto più moderno. La tendenza nei display SMD è verso una maggiore densità di pixel (più segmenti o a matrice di punti), capacità a colori completi (RGB) e integrazione con sensori touch o microcontrollori. Tuttavia, per indicazioni numeriche semplici, a basso costo e ad alta affidabilità, i display a segmenti a cifra singola come il LTS-5825SW-P rimangono molto rilevanti grazie alla loro semplicità, eccellente leggibilità e prestazioni collaudate.