Hoja de Datos del Display LED LTD-6410G - Altura de Dígito 0.56 Pulgadas - Color Verde - Tensión Directa 2.6V - Disipación de Potencia 70mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTD-6410G es un módulo de visualización alfanumérica de siete segmentos y dos dígitos que utiliza diodos emisores de luz (LED) verdes. Su función principal es presentar información numérica y alfanumérica limitada en dispositivos electrónicos. La ventaja principal de esta pantalla radica en su construcción de estado sólido, que ofrece una alta fiabilidad, una larga vida operativa y excelentes características de visibilidad.

El dispositivo está categorizado como una configuración de ánodo común, lo que significa que los ánodos de los LED para cada dígito están conectados internamente. Esto simplifica los circuitos de excitación multiplexada. La pantalla presenta una cara gris con difusores de segmento blancos, lo que mejora el contraste y la legibilidad bajo diversas condiciones de iluminación. El mercado objetivo incluye una amplia gama de electrónica de consumo e industrial que requiere lecturas numéricas claras y fiables, como equipos de prueba, instrumentación, sistemas punto de venta (TPV) y paneles de control de electrodomésticos.

1.1 Características Clave y Descripción del Dispositivo

El LTD-6410G incorpora varias características de diseño orientadas al rendimiento y la usabilidad:

• Altura del Dígito:0.56 pulgadas (14.22 mm), proporcionando un tamaño de carácter claro y legible.
• Uniformidad del Segmento:Segmentos continuos y uniformes que garantizan una apariencia consistente en toda el área de visualización.
• Eficiencia Energética:Bajo consumo de energía por segmento, adecuado para aplicaciones alimentadas por batería o con conciencia energética.
• Rendimiento Óptico:Alto brillo combinado con un alto contraste entre los segmentos encendidos y el fondo gris garantiza una excelente apariencia de los caracteres.
• Ángulo de Visión:Un amplio ángulo de visión permite leer la pantalla desde varias posiciones.
• Fiabilidad:Fiabilidad de estado sólido sin partes móviles o filamentos que se desgasten.
• Clasificación (Binning):La intensidad luminosa está categorizada ("binned"), permitiendo la selección de pantallas con niveles de brillo emparejados en aplicaciones con múltiples unidades.
• Cumplimiento Ambiental:El encapsulado está libre de plomo, fabricado cumpliendo con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).

El dispositivo utiliza chips LED verdes. La hoja de datos especifica dos posibles tecnologías de chip: epitaxia de GaP (Fosfuro de Galio) sobre un sustrato de GaP, o AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) sobre un sustrato no transparente de GaAs (Arseniuro de Galio). Ambas tecnologías son capaces de producir la emisión verde especificada.

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

2.1 Clasificaciones Absolutas Máximas

Estas clasificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento fuera de estos límites.

• Disipación de Potencia por Segmento (P_d):70 mW máximo. Exceder esto puede provocar sobrecalentamiento.
• Corriente Directa de Pico por Segmento (I_FP):60 mA, permitida solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1 ms). Esto es útil para multiplexación o para lograr un brillo instantáneo más alto.
• Corriente Directa Continua por Segmento (I_F):25 mA máximo a 25°C. Esta clasificación se reduce linealmente a 0.33 mA/°C a medida que la temperatura ambiente (T_a) aumenta por encima de 25°C. Por ejemplo, a 50°C, la corriente continua máxima sería aproximadamente 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA.
• Tensión Inversa por Segmento (V_R):5 V máximo. Aplicar una tensión inversa mayor puede causar ruptura.
• Rango de Temperatura de Operación y Almacenamiento:-35°C a +85°C.
• Temperatura de Soldadura:El dispositivo puede soportar una temperatura máxima de soldadura de 260°C durante un máximo de 3 segundos, medida a 1.6 mm por debajo del plano de asiento del encapsulado.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son parámetros de operación típicos medidos a una temperatura ambiente (T_a) de 25°C.

• Intensidad Luminosa Promedio (I_V):870 µcd (mínimo), 2400 µcd (típico) cuando se excita con una corriente directa (I_F) de 10 mA. Este parámetro está clasificado ("binned").
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_p):565 nm (típico) a I_F=20mA. Esta es la longitud de onda a la que la salida espectral es más fuerte.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):30 nm (típico) a I_F=20mA. Esto indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz emitida.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):569 nm (típico) a I_F=20mA. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que coincide con el color de la luz.
• Tensión Directa por Segmento (V_F):2.1 V (mínimo), 2.6 V (típico) a I_F=20mA. El diseño del circuito debe tener en cuenta este rango para garantizar una regulación de corriente adecuada.
• Corriente Inversa por Segmento (I_R):100 µA (máximo) cuando se aplica una tensión inversa (V_R) de 5V. La hoja de datos señala explícitamente que esta condición de tensión inversa es solo para fines de prueba y el dispositivo no debe operarse continuamente bajo polarización inversa.
• Relación de Coincidencia de Intensidad Luminosa (I_V-m):2:1 (típico). Esto especifica la relación máxima permitida entre el segmento más brillante y el más tenue dentro de un solo dispositivo, asegurando uniformidad.

Nota de Medición:La intensidad luminosa se mide utilizando una combinación de sensor y filtro que se aproxima a la curva de respuesta fotópica del ojo de la CIE (Commission Internationale de l'Eclairage), asegurando que la medición se correlacione con la percepción humana del brillo.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El LTD-6410G emplea un sistema de clasificación ("binning") principalmente para laIntensidad Luminosa. Las pantallas se prueban y clasifican en diferentes "bins" según su salida de luz medida a una corriente de prueba estándar (10mA). Esto permite a los diseñadores seleccionar pantallas con niveles de brillo muy similares cuando se usan múltiples unidades en un mismo ensamblaje, evitando variaciones de brillo notables de un dígito a otro. La hoja de datos especifica un rango típico de intensidad de 870 µcd a 2400 µcd, indicando la dispersión entre los "bins" disponibles. Para aplicaciones críticas que requieren consistencia visual, se recomienda encarecidamente especificar pantallas del mismo "bin" de intensidad.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características eléctricas/ópticas. Aunque los gráficos específicos no se proporcionan en el extracto de texto, las curvas estándar para tales dispositivos suelen incluir:

• Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V):Muestra la relación exponencial. La curva indicará la V_Ftípica de ~2.6V a 20mA y cómo varía con la temperatura.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Demuestra que la salida de luz es aproximadamente proporcional a la corriente directa, hasta las clasificaciones máximas. Destaca el punto de rendimientos decrecientes o saturación.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Muestra cómo disminuye la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión del LED. Esto es crítico para el diseño en entornos de alta temperatura.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa versus longitud de onda, que muestra el pico en ~565nm y el ancho medio de ~30nm, definiendo las características del color verde.

Estas curvas son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar y para optimizar el circuito de excitación para eficiencia y longevidad.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

La pantalla tiene una huella estándar de siete segmentos y dos dígitos. Todas las dimensiones críticas para el diseño de PCB (Placa de Circuito Impreso) y la integración mecánica se proporcionan en un dibujo detallado en la página 3 de la hoja de datos. Las notas clave incluyen que todas las dimensiones están en milímetros, con tolerancias estándar de ±0.25 mm a menos que se especifique lo contrario. Los diseñadores deben consultar este dibujo para conocer el espaciado exacto de los pines, la longitud total del encapsulado, el ancho, la altura y la distancia centro a centro de los dígitos.

5.2 Diagrama de Circuito Interno y Conexión de Pines

El diagrama de circuito interno muestra la configuración de ánodo común. Cada uno de los dos dígitos tiene su propio pin de ánodo común (pin 14 para el Dígito 1, pin 13 para el Dígito 2). Los cátodos de cada segmento (A a G, más el Punto Decimal DP) están conectados a pines individuales, con cierto compartimiento entre dígitos para segmentos en la misma posición física (por ejemplo, el pin 1 es el cátodo E para el Dígito 1, el pin 5 es el cátodo E para el Dígito 2).

La tabla de conexión de pines proporciona un mapeo completo de la interfaz DIP (Dual In-line Package) de 18 pines:

• Pines 1-4, 15-18: Controlan segmentos y punto decimal para el Dígito 1.
• Pines 5-13: Controlan segmentos, punto decimal y el ánodo común para el Dígito 2.
• Pin 14: Ánodo común para el Dígito 1.

Este pinout es crucial para diseñar el layout del PCB y escribir el firmware del microcontrolador para excitar la pantalla correctamente, típicamente usando una técnica de multiplexación donde los ánodos se conmutan secuencialmente.

6. Directrices de Soldadura, Montaje y Almacenamiento

6.1 Precauciones de Soldadura y Aplicación

La hoja de datos proporciona extensas notas de aplicación para garantizar una operación confiable:

• Diseño del Circuito de Excitación:Se recomienda la excitación por corriente constante sobre la de tensión constante para garantizar una intensidad luminosa consistente independientemente de las variaciones de V_F. El circuito debe diseñarse para acomodar el rango completo de V_F (2.1V-2.6V).
• Protección:El circuito de excitación debe incorporar protección contra tensiones inversas y picos de tensión transitorios durante las secuencias de encendido/apagado, ya que estos pueden dañar los LED.
• Gestión Térmica:La corriente de operación debe reducirse ("derate") en función de la temperatura ambiente máxima para evitar una temperatura de unión excesiva, que causa una rápida degradación de la luz (depreciación de lúmenes) y puede conducir a un fallo prematuro.
• Manejo Mecánico:Evite aplicar fuerza anormal al cuerpo de la pantalla durante el montaje. No permita que la película frontal del patrón entre en contacto directo y apretado con un panel frontal/cubierta, ya que la fuerza externa puede desplazar la película.
• Ambiental:Evite cambios rápidos de temperatura en entornos de alta humedad para prevenir la condensación en la pantalla.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

El almacenamiento adecuado es vital para prevenir la oxidación de las patillas estañadas:

• Para Displays LED (Through-Hole):Almacenar en el embalaje original a 5°C a 30°C con una humedad relativa inferior al 60% HR. Se desaconseja el almacenamiento a largo plazo de grandes inventarios.
• Para Displays LED SMD (Nota General):Si están en una bolsa de barrera de humedad sellada de fábrica, almacenar a 5°C-30°C, <60% HR. Una vez abierta, los dispositivos deben usarse dentro de las 168 horas (1 semana) si se almacenan en las mismas condiciones, correspondiendo a un Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) de 3.

No observar estas condiciones puede requerir el re-estañado de los pines oxidados antes de su uso en producción.

7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos

El LTD-6410G es adecuado para cualquier aplicación que requiera una lectura numérica de dos dígitos clara y fiable. Esto incluye:

• Multímetros digitales, osciloscopios y fuentes de alimentación.
• Controladores de procesos industriales y temporizadores.
• Pantallas de equipos de fitness.
• Paneles de control de electrodomésticos (hornos, microondas).
• Equipos minoristas como básculas o cajas registradoras.

La hoja de datos especifica que es para "equipos electrónicos ordinarios" y se requiere consulta para aplicaciones críticas para la seguridad (aviación, médicas, transporte).

7.2 Consideraciones de Diseño

• Resistencias Limitadoras de Corriente:Esenciales para cada segmento o ánodo común cuando se usa una fuente de tensión. Calcular en base a la tensión de alimentación, la V_F del LED y la I_F.
• deseada.Controlador Multiplexado:
• Típicamente se utiliza un microcontrolador con suficientes pines de E/S o un CI controlador de display dedicado (como un MAX7219) para alimentar secuencialmente el ánodo común de cada dígito mientras se activan los cátodos de segmento correspondientes. Esto reduce el número de líneas de control requeridas de 15 (7 segmentos + DP por dígito, más 2 ánodos) a solo 9 (7 segmentos + DP + 2 líneas de selección de dígito).Frecuencia de Refresco:
• La frecuencia de multiplexación debe ser lo suficientemente alta (>60 Hz) para evitar parpadeo visible.Fuente de Alimentación:

Debe ser capaz de suministrar la corriente de pico cuando varios segmentos están encendidos simultáneamente durante la multiplexación.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

• Aunque no se compara explícitamente con otros modelos, los diferenciadores clave del LTD-6410G dentro de su categoría son:Color y Contraste:
• La combinación específica de LED verdes con una cara gris/segmentos blancos ofrece una estética distintiva y un alto índice de contraste en comparación con las pantallas estándar rojo sobre negro o verde sobre negro.Clasificación (Binning) por Intensidad:
• La provisión de intensidad luminosa categorizada es una característica dirigida a aplicaciones de gama más alta donde la uniformidad de la pantalla es primordial, distinguiéndola de alternativas no clasificadas y de menor costo.Chips de Doble Tecnología:

El uso de chips GaP o AlInGaP permite al fabricante optimizar el rendimiento o el costo, ofreciendo potencialmente beneficios en eficiencia o pureza de color en comparación con pantallas que usan solo una tecnología.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo excitar esta pantalla directamente con un pin de microcontrolador de 5V?

R: No. La tensión directa típica es 2.6V, pero siempre se requiere una resistencia limitadora de corriente para establecer la corriente directa correcta (ej., 10-20mA). Conectar directamente a 5V causaría corriente excesiva y destruiría el segmento LED.

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda de pico (565nm) y la longitud de onda dominante (569nm)?

R: La longitud de onda de pico es el punto literal más alto en la curva de salida espectral. La longitud de onda dominante es un valor calculado que representa el color percibido. Para un LED verde monocromático, a menudo están cerca, como se ve aquí._FP: La corriente continua máxima es 25mA, pero la condición de prueba para V

usa 20mA. ¿Cuál debo usar?

R: 20mA es una condición de prueba estándar común. Puede diseñar su circuito para cualquier corriente directa entre el mínimo necesario para un brillo suficiente y el máximo nominal de 25mA (reducida por temperatura). 10-20mA es un rango de operación típico.

P: ¿Por qué es importante la clasificación de tensión inversa si nunca debería aplicarla?

R: La clasificación indica la capacidad del dispositivo para soportar una conexión inversa accidental o transitorios de tensión sin fallar inmediatamente. El circuito debe incluir protección (como un diodo en paralelo) para limitar cualquier tensión inversa por debajo de 5V.

10. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Diseñando un Contador Simple de Dos Dígitos._FUn diseñador necesita una pantalla para un contador de eventos. Selecciona el LTD-6410G por su claridad y color verde. Utiliza un microcontrolador con 10 pines de E/S. Ocho pines se configuran como salidas para excitar los cátodos de segmento (A-G, DP) a través de resistencias limitadoras de corriente de 150Ω (calculadas para una fuente de 5V, V_F ~2.6V, e I