Scheda Tecnica Display LED LTC-4624JS - Altezza Cifra 0.4 Pollici - Giallo AlInGaP - Tensione Diretta 2.6V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTC-4624JS è un modulo display LED a sette segmenti e tre cifre, con altezza cifra di 0.4 pollici (10.0 mm). Questo dispositivo utilizza chip LED gialli in tecnologia AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio), realizzati su un substrato non trasparente di GaAs. Il display presenta una faccia grigia con segmenti bianchi, garantendo un alto contrasto per una leggibilità ottimale. È progettato come display ad anodo comune multiplexato, rendendolo adatto per applicazioni in cui è essenziale minimizzare il numero di pin di pilotaggio richiesti.

1.1 Caratteristiche Principali

• Altezza Cifra 0.4 pollici (10.0 mm)
• Segmenti Continui e Uniformi
• Basso Requisito di Potenza
• Aspetto del Carattere Eccellente
• Alta Luminosità e Alto Contrasto
• Ampio Angolo di Visione
• Affidabilità a Stato Solido
• Categorizzato per Intensità Luminosa
• Pacchetto Senza Piombo (Conforme RoHS)

1.2 Identificazione del Dispositivo

Il numero di parte LTC-4624JS denota specificamente un display giallo AlInGaP, ad anodo comune multiplexato, con punto decimale a destra.

2. Informazioni Meccaniche e sul Pacchetto

2.1 Dimensioni del Pacchetto

Le dimensioni fisiche del display sono fornite in un disegno dettagliato. Tutte le dimensioni principali sono specificate in millimetri. Le tolleranze e le note chiave includono:

• Tolleranza dimensionale generale: ±0.25 mm salvo diversa specifica.
• Tolleranza di spostamento della punta del piedino: ±0.4 mm.
• Limiti per materiale estraneo, contaminazione da inchiostro e bolle all'interno dell'area del segmento.
• La flessione del riflettore è limitata all'1% della sua lunghezza.
• Per un migliore alloggiamento, si consiglia un diametro foro PCB di 1.0 mm.

3. Configurazione Elettrica

3.1 Schema Circuitale Interno

Il display incorpora una configurazione ad anodo comune multiplexato. I tre anodi di cifra (Cifra 1, Cifra 2, Cifra 3) e un anodo comune per i punti decimali a destra (L1, L2, L3) sono separati, consentendo un controllo a multiplexing a divisione di tempo.

3.2 Connessione e Funzione dei Piedini

Il dispositivo ha una configurazione a 15 piedini (con diversi piedini Non Connessi). Il piedinatura è la seguente:

• Piedino 1: ANODO COMUNE CIFRA 1
• Piedino 2: CATODO E
• Piedino 3: CATODO C, L3
• Piedino 4: CATODO D
• Piedino 5: ANODO COMUNE CIFRA 2
• Piedino 6: CATODO DP (Punto Decimale)
• Piedino 7: ANODO COMUNE CIFRA 3
• Piedino 8: CATODO G
• Piedini 9, 10, 13: NESSUN PIEDINO / Nessuna Connessione
• Piedino 11: CATODO B, L2
• Piedino 12: CATODO A, L1
• Piedino 14: ANODO COMUNE L1, L2, L3 (Punti Decimali)
• Piedino 15: CATODO F

4. Valori Limite e Caratteristiche

4.1 Valori Limite Assoluti (Ta=25°C)

• Dissipazione di Potenza per Segmento: 70 mW
• Corrente Diretta di Picco per Segmento (Duty 1/10, Impulso 0.1ms): 60 mA
• Corrente Diretta Continua per Segmento: 25 mA (Derating lineare da 25°C a 0.33 mA/°C)
• Intervallo di Temperatura Operativa: -35°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio: -35°C a +85°C
• Condizione di Saldatura: 260°C per 3 secondi, 1/16 di pollice sotto il piano di appoggio.

4.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche (Ta=25°C)

• Intensità Luminosa Media per Segmento (I_V): Min 200, Tip 650, Max – µcd (Condizione di Test: I_F=1mA)
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_p): 588 nm (I_F=20mA)
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ): 15 nm (I_F=20mA)
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d): 587 nm (I_F=20mA)
• Tensione Diretta per Chip (V_F): Tip 2.05V, Max 2.6V (I_F=20mA)
• Corrente Inversa per Segmento (I_R): Max 100 µA (V_R=5V)
• Rapporto di Corrispondenza Intensità Luminosa: Max 2:1 (I_F=1mA)

Note:L'intensità luminosa è misurata con un filtro di risposta oculare CIE. La tensione inversa è solo per test e non per funzionamento continuo. La specifica di diafonia è ≤ 2.5%.

4.3 Curve di Prestazione Tipiche

La scheda tecnica include curve tipiche che illustrano la relazione tra corrente diretta e intensità luminosa, tensione diretta e gli effetti della temperatura ambiente. Queste curve sono essenziali per i progettisti per ottimizzare la corrente di pilotaggio per la luminosità desiderata, mantenendo l'affidabilità nell'intervallo di temperatura operativa.

5. Linee Guida e Precauzioni Applicative

5.1 Considerazioni di Progettazione e Utilizzo

• Uso Previsto:Per apparecchiature elettroniche ordinarie (ufficio, comunicazioni, domestico). È richiesta consultazione per applicazioni critiche per la sicurezza (aviazione, medico, ecc.).
• Conformità ai Valori Limite:Il rispetto dei Valori Limite Assoluti è obbligatorio per prevenire danni.
• Corrente e Temperatura:Superare la corrente di pilotaggio consigliata o la temperatura operativa può causare grave degrado dell'emissione luminosa o guasto prematuro.
• Protezione del Circuito:Il circuito di pilotaggio deve proteggere i LED da tensioni inverse e picchi transitori durante i cicli di accensione.
• Pilotaggio a Corrente Costante:Raccomandato per prestazioni luminose consistenti.
• Intervallo Tensione Diretta:Il progetto del circuito deve accogliere l'intero intervallo V_F (da 2.05V a 2.6V) per garantire che la corrente target sia sempre erogata.
• Derating Termico:Selezionare la corrente operativa in base alla massima temperatura ambiente.
• Evitare Polarizzazione Inversa:Può causare migrazione metallica, aumentando la corrente di dispersione o causando cortocircuiti.
• Condensa:Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la formazione di condensa sul display.
• Manipolazione Meccanica:Non applicare forze anomale al corpo del display durante l'assemblaggio.
• Pellicola Decorativa:Se viene applicata una pellicola decorativa, evitare il contatto diretto con il pannello frontale per prevenirne lo spostamento.
• Binning per Multi-Display:Utilizzare display dello stesso bin di intensità luminosa quando si assemblano più unità per garantire un aspetto uniforme.
• Test di Caduta/Vibrazione:Condividere le condizioni di test per la valutazione prima del test.

5.2 Stoccaggio e Manipolazione

• Stoccaggio Standard:Prodotto nella confezione originale. Temperatura: 5°C a 30°C. Umidità: Inferiore al 60% UR.
• Conseguenze di Stoccaggio Improprio:Può verificarsi ossidazione dei piedini, richiedendo una nuova placcatura prima dell'uso.
• Gestione Inventario:Consumare l'inventario prontamente. Evitare lo stoccaggio a lungo termine di grandi quantità.
• Sensibilità all'Umidità:Se la busta barriera all'umidità viene aperta per >6 mesi, cuocere a 60°C per 48 ore e assemblare entro una settimana.

6. Approfondimento e Analisi Tecnica

6.1 Analisi Fotometrica e Colorimetrica

L'uso della tecnologia AlInGaP per l'emissione gialla offre vantaggi rispetto ai tradizionali LED gialli a conversione di fosforo, inclusa una potenziale maggiore efficienza e una migliore stabilità del colore nel tempo e con la temperatura. La lunghezza d'onda dominante di 587 nm la colloca nella regione del giallo puro dello spettro. La stretta larghezza a mezza altezza spettrale (15 nm) è caratteristica dell'emissione diretta del semiconduttore, risultando in un colore saturo.

6.2 Interpretazione dei Parametri Elettrici

La tensione diretta (V_F) è relativamente bassa per un LED AlInGaP, tipicamente circa 2.05V a 20mA. I progettisti devono assicurarsi che l'alimentazione possa fornire tensione sufficiente, specialmente in multiplexing, considerando la caduta di tensione attraverso il circuito di pilotaggio. La curva di derating per la corrente continua è critica; a una temperatura ambiente di 85°C, la massima corrente continua ammissibile scende significativamente rispetto al valore nominale di 25mA a 25°C.

6.3 Binning e Corrispondenza

Il display è categorizzato (binnato) per intensità luminosa. Il rapporto di corrispondenza di 2:1 significa che il segmento più debole in un lotto non deve essere meno della metà luminoso del più brillante. Per assemblaggi multi-cifra, specificare lo stesso codice bin è cruciale per l'uniformità visiva, evitando che alcune cifre appaiano più luminose di altre.

7. Scenari Applicativi e Note di Progettazione

7.1 Applicazioni Tipiche

Il LTC-4624JS è ben adatto per cruscotti, letture di controllo industriale, apparecchiature di test e misurazione, terminali POS e display per elettrodomestici dove è richiesta una lettura numerica multi-cifra chiara e luminosa. Il suo design multiplexato riduce i requisiti di pin I/O del microcontrollore.

7.2 Progetto del Circuito di Pilotaggio

Un tipico driver coinvolge un microcontrollore con driver di segmento (es. registro a scorrimento 74HC595 con resistori limitatori di corrente) e driver di cifra (es. transistor PNP o driver di sink dedicati). La frequenza di multiplexing deve essere abbastanza alta (>60Hz) per evitare lo sfarfallio. I driver a corrente costante (IC driver LED integrati) sono fortemente raccomandati rispetto alla semplice limitazione a resistore per una luminosità stabile tra unità e temperature.

7.3 Considerazioni sulla Gestione Termica

Sebbene il display stesso non abbia un parametro di resistenza termica definito, il layout della scheda deve garantire un adeguato flusso d'aria, specialmente se si opera vicino ai valori limite massimi. La dissipazione di potenza per segmento è limitata a 70mW. Alla massima corrente continua, la dissipazione effettiva deve essere calcolata (V_F* I_F) e mantenuta entro questo limite, considerando il derating con la temperatura.

8. Confronto e Differenziazione

Rispetto a tecnologie più vecchie come i LED gialli GaP standard, AlInGaP offre una luminosità ed efficienza significativamente maggiori. Rispetto ai contemporanei LED bianchi con filtri, fornisce un colore spettrale più puro e spesso una maggiore efficacia per la luce monocromatica gialla. Il pacchetto through-hole offre robustezza meccanica e facilità di saldatura manuale per prototipazione, in contrasto con le alternative surface-mount che risparmiano spazio sulla scheda.

9. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo display direttamente con un microcontrollore a 5V?

R: No. Devi utilizzare resistori limitatori di corrente o, preferibilmente, driver a corrente costante. La tensione diretta è ~2.05V, quindi è necessario un resistore per dissipare la tensione rimanente (es. 5V - 2.05V = 2.95V) e impostare la corrente. A 20mA, R = 2.95V / 0.02A = 147.5Ω (usare 150Ω).

D: Qual è lo scopo degli anodi separati per cifre e punti decimali?

R: Consente un controllo indipendente. Puoi illuminare la Cifra 1, la Cifra 2 e la Cifra 3 in sequenza (multiplexing) utilizzando i loro anodi individuali, mentre i catodi di segmento sono comuni. L'anodo del punto decimale è anch'esso separato, permettendoti di accendere/spegnere il punto decimale per ogni cifra indipendentemente durante il suo slot di tempo multiplexato.

D: Come ottengo una luminosità uniforme in multiplexing?

R: Poiché ogni cifra è accesa solo per una frazione di tempo (es. duty cycle 1/3 per 3 cifre), la corrente di picco durante il suo tempo di "accensione" deve essere più alta per ottenere la stessa luminosità media di una cifra pilotata staticamente. Se la corrente media target è 5mA, la corrente di picco durante l'impulso di multiplex dovrebbe essere approssimativamente 5mA * (Numero di Cifre) = 15mA (per un duty cycle 1/3).

D: La scheda tecnica menziona "Pacchetto Senza Piombo". Quali sono le implicazioni per la saldatura?

R: La saldatura senza piombo ha tipicamente un punto di fusione più alto della saldatura tradizionale stagno-piombo. La condizione di saldatura specificata di 260°C per 3 secondi si allinea con i profili di rifusione senza piombo comuni. Assicurati che il tuo processo di assemblaggio soddisfi questo requisito per evitare danni termici.