Scheda Tecnica Display LED LTS-5825CKR-PR - Altezza Cifra 0.56 Pollici - Super Rosso - Tensione Diretta 2.6V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTS-5825CKR-PR è un modulo display LED a montaggio superficiale a cifra singola, progettato per applicazioni che richiedono letture numeriche chiare e ad alta visibilità. Presenta un'altezza della cifra di 0.56 pollici (14.22 mm), rendendolo adatto per display di medie dimensioni in vari dispositivi elettronici. La tecnologia di base utilizza strati epitassiali di AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) su substrato di GaAs per produrre un'emissione Super Rossa. Questo sistema di materiali è noto per la sua alta efficienza e l'eccellente purezza del colore. Il display ha una faccia grigia con segmenti bianchi, fornendo un alto contrasto per una leggibilità ottimale in diverse condizioni di illuminazione.

1.1 Caratteristiche Principali

• Altezza Cifra 0.56 Pollici:Fornisce una dimensione del carattere chiara e facilmente leggibile.
• Segmenti Uniformi e Continui:Garantisce un'illuminazione uniforme su tutti i segmenti per un aspetto professionale.
• Basso Requisito di Potenza:Opera in modo efficiente, rendendolo adatto per applicazioni alimentate a batteria o attente al consumo energetico.
• Alta Luminosità e Alto Contrasto:I chip AlInGaP Super Rossi forniscono un'intensa emissione luminosa contro lo sfondo grigio.
• Ampio Angolo di Visione:Offre una buona visibilità da varie angolazioni.
• Categorizzato per Intensità Luminosa:I dispositivi sono classificati per garantire livelli di luminosità uniformi.
• Pacchetto Senza Piombo:Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Affidabilità allo Stato Solido:Beneficia della longevità intrinseca e della resistenza agli urti della tecnologia LED.

1.2 Configurazione del Dispositivo

Questo è un display a cifra singola ad anodo comune, con punto decimale (DP) a destra. Il numero di parte specifico LTS-5825CKR-PR identifica questa configurazione. Il design ad anodo comune semplifica la progettazione del circuito quando si utilizzano microcontrollori o circuiti integrati driver che forniscono corrente.

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

• Dissipazione di Potenza per Segmento:Massimo 70 mW. Superare questo valore può portare a surriscaldamento e riduzione della durata di vita.
• Corrente Diretta di Picco per Segmento:90 mA, ma solo in condizioni pulsate (duty cycle 1/10, larghezza impulso 0.1ms). Questo valore è per brevi impulsi ad alta corrente, non per funzionamento continuo.
• 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 sopra i 25°C. Questo è un parametro critico per la progettazione della gestione termica.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento e Stoccaggio:-35°C a +105°C. Il dispositivo è robusto per ambienti industriali e automobilistici.
• Temperatura di Saldatura:La saldatura a stagno deve essere eseguita a 260°C per un massimo di 3 secondi, con la punta del saldatore almeno 1/16 di pollice (circa 1.6mm) sotto il piano di appoggio del componente.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri operativi tipici misurati a Ta=25°C in condizioni di test specificate.

• Intensità Luminosa Media (Iv):Varia da 501 µcd (min) a 18000 µcd (max) a seconda della corrente diretta. A una corrente di pilotaggio tipica di 10mA, l'intensità è di 1700 µcd (min). L'intensità luminosa è misurata utilizzando un filtro che simula la risposta fotopica dell'occhio umano (curva CIE).
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λp):639 nm (tipico). Questa è la lunghezza d'onda alla quale l'intensità della luce emessa è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):631 nm (tipico). Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano per corrispondere al colore della luce, definendo la sua tonalità "Super Rossa".
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):20 nm (tipico). Questo indica la purezza spettrale; una larghezza più stretta significa un colore più monocromatico.
• Tensione Diretta per Chip (Vf):2.6V (max) a IF=20mA. I progettisti devono assicurarsi che il circuito di pilotaggio possa fornire tensione sufficiente.
• Corrente Inversa (Ir):100 µA (max) a VR=5V. Questo parametro è solo per scopi di test; non è raccomandato applicare una polarizzazione inversa continua.
• Rapporto di Corrispondenza dell'Intensità Luminosa:2:1 (max). Ciò significa che il segmento più luminoso non dovrebbe essere più del doppio più luminoso del segmento più debole all'interno dello stesso dispositivo alla stessa corrente di pilotaggio, garantendo uniformità.
• Diafonia:≤ 2.5%. Questo specifica la quantità massima di dispersione luminosa non intenzionale tra segmenti adiacenti quando uno è acceso e l'altro è spento.

3. Spiegazione del Sistema di Classificazione

La scheda tecnica dichiara esplicitamente che i dispositivi sono "Categorizzati per Intensità Luminosa". Ciò implica un processo di classificazione in cui i display sono ordinati in base alla loro emissione luminosa misurata a una corrente di test standard (probabilmente 1mA o 10mA come per la tabella delle caratteristiche). Ciò garantisce che i prodotti finali abbiano livelli di luminosità uniformi tra diverse unità. I progettisti dovrebbero consultare il produttore per dettagli specifici sui codici di classificazione se è richiesta una corrispondenza di luminosità precisa tra più display.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a "Curve Tipiche delle Caratteristiche Elettriche/Ottiche". Sebbene i grafici specifici non siano dettagliati nel testo fornito, tali curve tipicamente includono:

• Curva I-V (Corrente-Tensione):Mostra la relazione tra tensione diretta e corrente diretta, cruciale per la selezione delle resistenze limitatrici di corrente.
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio, aiutando a ottimizzare il bilanciamento tra luminosità e consumo energetico/calore.
• Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra come l'emissione luminosa diminuisca all'aumentare della temperatura, importante per applicazioni in ambienti ad alta temperatura.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico che traccia l'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, confermando visivamente le lunghezze d'onda di picco e dominante e la larghezza spettrale.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni del Pacchetto

Il display si conforma a un'impronta SMD specifica. Le note dimensionali chiave includono: tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza generale di ±0.25 mm. Sono in atto controlli di qualità specifici: materiale estraneo su un segmento deve essere ≤10 mils, contaminazione da inchiostro superficiale ≤20 mils, bolle in un segmento ≤10 mils, curvatura ≤1% della lunghezza del riflettore, e sbavatura massima del perno plastico di 0.14 mm.

5.2 Connessione dei Pin e Polarità

Il dispositivo ha una configurazione a 10 pin. Lo schema circuitale interno e la tabella dei pinout mostrano che è di tipo ad anodo comune. I pin 3 e 8 sono gli anodi comuni. Gli altri pin sono i catodi per segmenti specifici (A, B, C, D, E, F, G, DP). Il pin 1 è contrassegnato come "Nessuna Connessione". L'identificazione corretta della polarità è essenziale per prevenire danni durante l'installazione.

5.3 Schema di Saldatura Raccomandato

Viene fornito un land pattern (impronta) per la progettazione del PCB. Rispettare questo schema garantisce una corretta formazione del giunto di saldatura, stabilità meccanica e sollievo termico durante il processo di saldatura.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Istruzioni per Saldatura SMT

Un vincolo di processo critico è che il numero di cicli di saldatura a rifusione deve essere inferiore a due. È richiesto un completo processo di raffreddamento a temperatura normale tra il primo e il secondo processo di saldatura per minimizzare lo stress termico.

• Saldatura a Rifusione (Max 2 cicli):Preriscaldamento a 120–150°C per un massimo di 120 secondi. La temperatura di picco non deve superare i 260°C.
• Saldatura Manuale con Saldatore (Max 1 ciclo):La temperatura della punta del saldatore non deve superare i 300°C e il tempo di contatto deve essere limitato a un massimo di 3 secondi.

7. Informazioni su Imballaggio e Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

I dispositivi sono forniti su nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato. I dettagli chiave dell'imballaggio includono:

• Dimensioni della Bobina:Conforme ai requisiti standard EIA-481-D.
• Nastro Portacomponenti:Realizzato in lega di polistirene conduttivo nero. La tolleranza cumulativa del passo dei fori a 10 denti è ±0.20 mm. La curvatura è entro 1 mm su 250 mm. Lo spessore del nastro è 0.30 ±0.05 mm.
• Quantità di Imballaggio:La lunghezza standard della bobina è di 44.5 metri su una bobina da 22 pollici. Una bobina da 13 pollici contiene 700 pezzi. La quantità minima di imballaggio per parti residue è di 200 pezzi.
• Nastro di Testa/Coda:Include una parte di testa (minimo 400mm) e una parte di coda (minimo 40mm) per l'alimentazione della macchina.

7.2 Sensibilità all'Umidità e Stoccaggio

I display SMD sono spediti in imballaggio a prova di umidità. Devono essere stoccati a ≤30°C e ≤60% di Umidità Relativa. Una volta aperta la busta sigillata, i componenti iniziano ad assorbire umidità dall'ambiente. Se non utilizzati immediatamente e stoccati in condizioni asciutte (es. in un armadio essiccatore), devono essere essiccati prima della saldatura a rifusione per prevenire danni da "popcorning" o delaminazione. Specifiche di essiccazione: 60°C per ≥48 ore quando in bobina, o 100°C per ≥4 ore / 125°C per ≥2 ore quando sfusi. L'essiccazione deve essere eseguita una sola volta.

8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Elettronica di Consumo:Letture digitali in elettrodomestici, apparecchi audio o ciabatte multipresa.
• Strumentazione Industriale:Pannelli di misura, controllori di processo, apparecchiature di test e misura.
• Aftermarket Automobilistico:Display per impianti audio auto, strumenti di misura o strumenti diagnostici (considerare l'intervallo di temperatura esteso).
• Dispositivi Medici:Dove è necessaria un'indicazione numerica chiara e affidabile (soggetta a ulteriore qualificazione a livello di dispositivo).

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre resistenze in serie per ogni segmento o impiegare un driver a corrente costante per impostare la corrente diretta, tipicamente tra 5-20 mA a seconda della luminosità richiesta e del budget di potenza. Fare riferimento alla curva di derating per il funzionamento ad alta temperatura.
• Gestione Termica:Assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o via termiche se si opera ad alte temperature ambiente o vicino alla corrente continua massima per gestire la temperatura di giunzione.
• Protezione ESD:Implementare procedure standard di manipolazione ESD durante l'assemblaggio, poiché i LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche.
• Progettazione Ottica:Il design faccia grigia/segmenti bianchi offre un buon contrasto. Considerare i requisiti dell'angolo di visione per l'involucro del prodotto finale.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

9.1 Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?

La lunghezza d'onda di picco (639 nm) è il punto fisico di massima potenza spettrale. La lunghezza d'onda dominante (631 nm) è la corrispondenza percettiva del colore. I progettisti interessati alla specifica del colore dovrebbero fare riferimento alla lunghezza d'onda dominante.

9.2 Posso pilotare questo display a 20mA in modo continuo?

Sì, la corrente continua massima è di 25 mA a 25°C. Tuttavia, a 20mA, è necessario assicurarsi che la temperatura ambiente e la progettazione termica del PCB consentano una corretta dissipazione del calore, poiché la corrente nominale si riduce con la temperatura (0.28 mA/°C sopra i 25°C).

9.3 Perché il processo di rifusione è limitato a due cicli?

Multipli cicli di rifusione sottopongono il pacchetto plastico e i bonding interni a ripetuti stress termici, che possono portare a guasti meccanici, aumento della tensione diretta o riduzione dell'affidabilità. Il limite garantisce le prestazioni a lungo termine.

9.4 Come calcolo il valore della resistenza in serie?

Usare la Legge di Ohm: R = (Valimentazione - Vf_totale) / If. Per un display ad anodo comune, Vf_totale è la tensione diretta di un segmento (usare max 2.6V per il margine di progetto). If è la corrente di segmento desiderata (es. 10mA). Se si pilota da un pin di microcontrollore a 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm. Usare il valore standard più vicino.

10. Introduzione al Principio di Funzionamento

Il LTS-5825CKR-PR è basato sulla tecnologia dei semiconduttori AlInGaP. Quando una tensione diretta che supera la soglia del diodo viene applicata attraverso l'anodo e il catodo di un segmento, elettroni e lacune si ricombinano nella regione del pozzo quantico attivo dello strato epitassiale di AlInGaP. Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce) nello spettro rosso (~631 nm lunghezza d'onda dominante). Il pacchetto plastico grigio funge da diffusore e lente di contrasto, mentre le aree bianche dei segmenti permettono alla luce rossa di passare chiaramente. La configurazione ad anodo comune significa che tutti gli anodi dei chip LED per i diversi segmenti sono collegati internamente; per illuminare un segmento, il suo corrispondente pin catodo viene portato a basso (collegato a massa) mentre l'anodo comune è mantenuto a una tensione positiva.