Hoja de Datos del Display LED LTC-2623KF-J - Altura de Dígito 0.28 Pulgadas - Color Naranja Amarillento - Tensión Directa 2.6V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTC-2623KF-J es un módulo de display de siete segmentos y cuatro dígitos de alto rendimiento, diseñado para aplicaciones que requieren lecturas numéricas claras y brillantes. Su función principal es presentar datos numéricos en un formato altamente legible. La ventaja principal de este dispositivo radica en el uso de la avanzada tecnología LED AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), que proporciona una eficiencia luminosa y una pureza de color superiores en comparación con los materiales tradicionales. Esto lo hace especialmente adecuado para paneles de instrumentación, sistemas de control industrial, equipos de prueba y electrónica de consumo, donde la legibilidad bajo diversas condiciones de iluminación es crítica. El mercado objetivo incluye a diseñadores e ingenieros en los sectores de automatización industrial, cuadros de mando automotrices, dispositivos médicos y terminales punto de venta que requieren soluciones de visualización fiables, duraderas y energéticamente eficientes.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Características Ópticas y Eléctricas

El rendimiento del LTC-2623KF-J está definido por varios parámetros clave medidos en condiciones estándar (Ta=25°C).

• Intensidad Luminosa (I_V):La intensidad luminosa media típica es de 1200 µcd a una corriente directa (I_F) de 1mA, con un rango especificado desde 500 µcd (Mín.) hasta el valor típico. Este alto nivel de brillo garantiza una excelente visibilidad. La relación de coincidencia de intensidad luminosa entre segmentos se especifica con un máximo de 2:1, asegurando una apariencia uniforme en todo el display.
• Características Espectrales:El dispositivo emite luz en el espectro naranja amarillento. La longitud de onda de emisión pico (λ_p) es típicamente de 611 nm a I_F=20mA. La longitud de onda dominante (λ_d) es de 605 nm, y la anchura media a media altura de la línea espectral (Δλ) es de 17 nm, lo que indica una salida de color relativamente pura y saturada.
• Parámetros Eléctricos:La tensión directa (V_F) por segmento es típicamente de 2.6V, con un máximo de 2.6V a I_F=20mA. La corriente inversa (I_R) es un máximo de 100 µA a una tensión inversa (V_R) de 5V. Es crucial tener en cuenta que la especificación de tensión inversa es solo para pruebas de corriente de fuga; el dispositivo no está diseñado para funcionar continuamente bajo polarización inversa.

2.2 Límites Absolutos y Consideraciones Térmicas

Operar el dispositivo más allá de estos límites puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia:La disipación de potencia máxima por segmento es de 70 mW.
• Corrientes Máximas:La corriente directa continua por segmento es de 25 mA. Se aplica un factor de reducción lineal de 0.33 mA/°C a partir de 25°C. La corriente directa pico por segmento (para operación pulsada a 1kHz, ciclo de trabajo del 10%) es de 60 mA.
• Rango de Temperatura:El dispositivo puede operar dentro de un rango de temperatura ambiente de -35°C a +85°C. El rango de temperatura de almacenamiento es idéntico.
• Soldabilidad:El dispositivo puede soportar una temperatura de soldadura de 260°C durante 3 segundos a una distancia de 1/16 de pulgada (aproximadamente 1.6 mm) por debajo del plano de asiento.

3. Explicación del Sistema de Binning

La hoja de datos establece explícitamente que el dispositivo está "BINNED FOR LUMINOUS INTENSITY". Esto significa que los LEDs se clasifican (se "binean") durante la fabricación en función de su salida de luz medida a una corriente de prueba específica. Este proceso garantiza la consistencia dentro de un lote de producción. Los clientes reciben dispositivos cuya intensidad luminosa se encuentra dentro de los rangos mínimo y típico especificados (500-1200 µcd @ 1mA). Aunque en esta hoja de datos específica no se detalla explícitamente para la longitud de onda/color o la tensión directa, dicho binning es una práctica común en la industria para ofrecer un rendimiento predecible. Los diseñadores deben consultar con el fabricante los detalles específicos de binning si su aplicación requiere una coincidencia estricta de color o tensión.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a "TYPICAL ELECTRICAL / OPTICAL CHARACTERISTIC CURVES". Aunque los gráficos específicos no se proporcionan en el texto, las curvas típicas para un dispositivo de este tipo incluirían:

• Curva I-V (Corriente-Tensión):Este gráfico mostraría la relación entre la corriente directa y la tensión directa, mostrando típicamente un aumento exponencial después de la tensión de encendido (~2.0-2.2V para AlInGaP). Es esencial para diseñar el circuito limitador de corriente.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Esta curva muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente. Generalmente es lineal en un rango, pero se satura a corrientes más altas debido a efectos térmicos.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Este gráfico ilustra la disminución de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de la unión. Los LEDs AlInGaP suelen tener un coeficiente de temperatura negativo para la intensidad luminosa.
• Distribución Espectral:Una gráfica de intensidad relativa frente a longitud de onda, mostrando el pico en ~611 nm y la anchura media a media altura de 17 nm.

Estas curvas son vitales 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 Físicas

El dispositivo presenta una altura de dígito de 0.28 pulgadas (7.0 mm). Las dimensiones del encapsulado se proporcionan en un dibujo (no detallado completamente en el texto), con todas las dimensiones en milímetros y tolerancias estándar de ±0.25 mm a menos que se indique lo contrario. El display tiene una cara gris con segmentos blancos, lo que mejora el contraste.

5.2 Configuración de Pines y Diagrama de Circuito

El LTC-2623KF-J es un display de ánodo común multiplexado. Esto significa que los ánodos de los LEDs para cada dígito están conectados internamente, mientras que los cátodos para cada segmento (A-G, DP y los segmentos de dos puntos L1, L2, L3) se comparten entre dígitos. Esta configuración reduce el número de pines de control necesarios de 32 (4 dígitos * 8 segmentos) a 16. Un diagrama de circuito interno mostraría este arreglo de multiplexación. Se proporciona la tabla de conexión de pines:

• Pin 1: Ánodo Común para el Dígito 1
• Pin 2: Cátodo para los segmentos C y L3 (punto inferior de los dos puntos)
• Pin 3: Cátodo para el Punto Decimal (DP)
• Pin 5: Cátodo para el segmento E
• Pin 6: Cátodo para el segmento D
• Pin 7: Cátodo para el segmento G
• Pin 8: Ánodo Común para el Dígito 4
• Pin 11: Ánodo Común para el Dígito 3
• Pin 12: Ánodo Común para los segmentos de dos puntos L1 y L2 (puntos superiores de los dos puntos)
• Pin 13: Cátodo para los segmentos A y L1
• Pin 14: Ánodo Común para el Dígito 2
• Pin 15: Cátodo para los segmentos B y L2
• Pin 16: Cátodo para el segmento F
• Pines 4, 9, 10: Sin Conexión

6. Directrices de Soldadura y Montaje

La especificación clave de montaje es el perfil de temperatura de soldadura: el dispositivo puede soportar 260°C durante 3 segundos en un punto a 1/16 de pulgada (1.6 mm) por debajo del plano de asiento. Esta es una condición estándar de soldadura por reflujo. Los diseñadores deben asegurarse de que su diseño de PCB y el perfil del horno de reflujo cumplan con esto para evitar daños térmicos en los chips LED o en el encapsulado de plástico. Se recomienda seguir las directrices estándar JEDEC/IPC para la sensibilidad a la humedad y el horneado si los dispositivos han estado expuestos a ambientes húmedos antes de la soldadura. El almacenamiento debe realizarse dentro del rango especificado de -35°C a +85°C en un entorno seco y antiestático.

7. Información de Embalaje y Pedido

El número de pieza es LTC-2623KF-J. El sufijo "KF" típicamente indica el estilo de encapsulado y el color (cara gris, segmentos blancos). La "J" puede denotar un bin específico o una revisión. Aunque los detalles específicos de embalaje (carrete, tubo, bandeja) no se enumeran en el texto proporcionado, estos displays se suministran comúnmente en tubos o bandejas antiestáticas para proteger los pines y la lente. El código de pedido corresponde directamente a la descripción del dispositivo: AlInGaP Naranja Amarillento, Ánodo Común Multiplexado, con punto decimal a la derecha.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este display es ideal para cualquier aplicación que requiera una lectura numérica brillante y de varios dígitos. Ejemplos incluyen multímetros digitales, contadores de frecuencia, temporizadores de procesos, básculas, indicadores de cuadros de mando automotrices (por ejemplo, reloj, odómetro) e indicadores de paneles de control industrial.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Circuito de Excitación:Un display multiplexado requiere un CI controlador o un microcontrolador capaz de sumiderar suficiente corriente de segmento y suministrar corriente al ánodo del dígito. El controlador debe ciclar a través de los dígitos a una frecuencia lo suficientemente alta (típicamente >100Hz) para evitar parpadeo visible.
• Limitación de Corriente:Las resistencias limitadoras de corriente externas son obligatorias para cada cátodo de segmento o se debe utilizar un controlador de corriente constante para evitar exceder la corriente directa continua máxima, especialmente importante dada la reducción por encima de 25°C.
• Ángulo de Visión:La hoja de datos menciona un "amplio ángulo de visión", característico de los displays LED de siete segmentos. La ubicación en el PCB debe considerar la posición prevista del observador.
• Secuencia de Encendido:Asegúrese de que la electrónica de control no aplique tensión inversa o picos de corriente excesivos durante el encendido o apagado.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Los principales factores diferenciadores del LTC-2623KF-J son el uso del material semiconductor AlInGaP y su formato mecánico específico. En comparación con los LEDs más antiguos de GaAsP o GaP, el AlInGaP ofrece una eficiencia luminosa significativamente mayor, lo que resulta en displays más brillantes a corrientes más bajas. En comparación con los displays de siete segmentos SMD muy pequeños, la altura de dígito de 0.28 pulgadas proporciona una excelente legibilidad a larga distancia. En comparación con las pantallas LCD, ofrece un brillo superior, ángulos de visión más amplios y un mejor rendimiento en temperaturas extremas, aunque a costa de un mayor consumo de energía. El diseño de ánodo común multiplexado es un enfoque estándar que optimiza el número de pines para este tamaño de dígito.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es el propósito del binning de intensidad luminosa?

R: El binning garantiza la consistencia visual en todos los dígitos y segmentos de su producto. Asegura que la variación de brillo entre dos segmentos o dispositivos cualesquiera del mismo pedido no excederá una relación de 2:1.

P: ¿Puedo excitar este display directamente con un microcontrolador de 5V?

R: No. La tensión directa típica es de 2.6V. Conectar una fuente de 5V directamente destruiría el LED debido a la corriente excesiva. Debe usar una resistencia limitadora de corriente en serie o un controlador de corriente constante. El valor de la resistencia depende de su tensión de alimentación y de la corriente de segmento deseada.

P: ¿Qué significa "ánodo común multiplexado" para mi circuito de control?

R: No puede encender todos los dígitos simultáneamente a pleno brillo. Debe encender secuencialmente (suministrar corriente a) el ánodo común de un dígito a la vez mientras sumidera corriente a los segmentos deseados para ese dígito. Esto se hace rápidamente para crear la ilusión de que todos los dígitos están encendidos constantemente.

P: ¿La especificación de tensión inversa de 5V es para operación normal?

R: No. La hoja de datos establece explícitamente que es solo para la prueba de I_R(corriente inversa). El display nunca debe estar sujeto a una polarización inversa continua en la aplicación. Un diseño de circuito adecuado debe evitar esto.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Diseño de una Lectura de Voltímetro de 4 Dígitos.Un diseñador está creando una fuente de alimentación de banco que requiere una visualización de tensión de salida brillante y clara. Selecciona el LTC-2623KF-J por su altura de dígito de 0.28 pulgadas y alto contraste. El ADC del microcontrolador lee la tensión de salida. El firmware convierte este valor a formato BCD. Se elige un CI controlador de display dedicado (como el MAX7219) para manejar la multiplexación. El diseñador calcula el valor de la resistencia limitadora para una corriente de segmento de 10mA usando la fórmula R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Con una alimentación de 5V y V_F=2.6V, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 ohmios. Se selecciona una resistencia estándar de 220 ohmios, lo que resulta en una corriente ligeramente mayor (~10.9mA), que aún está muy dentro de la especificación continua de 25mA. La frecuencia de multiplexación se establece en 250Hz para eliminar el parpadeo. Se elige la cara gris del display para que coincida con el color del bisel del instrumento, proporcionando un aspecto integrado profesional.

12. Introducción al Principio Técnico

El LTC-2623KF-J se basa en la tecnología semiconductor AlInGaP crecida sobre un sustrato de GaAs. Cuando se aplica una tensión directa que excede la energía de la banda prohibida a través de la unión p-n del chip LED, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de Aluminio, Indio, Galio y Fósforo en la capa activa determina la energía de la banda prohibida, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, naranja amarillento (~605-611 nm). El formato de siete segmentos se crea colocando múltiples chips LED diminutos (uno por segmento por dígito) en el patrón de un dígito estándar y conectándolos internamente en la configuración de ánodo común multiplexado descrita anteriormente. La cara gris y los difusores de segmentos blancos mejoran el contraste al absorber la luz ambiental y dispersar eficientemente la luz emitida por los chips LED.

13. Tendencias Tecnológicas

Si bien los displays LED de siete segmentos tradicionales de montaje en orificio pasante como el LTC-2623KF-J siguen siendo vitales para muchas aplicaciones debido a su robustez y alto brillo, la tendencia general en la tecnología de visualización se está moviendo hacia encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) y una mayor integración. Los displays de siete segmentos SMD ofrecen huellas más pequeñas y son más adecuados para el montaje automatizado. Además, hay una creciente tendencia hacia displays de matriz de puntos y módulos gráficos OLED o TFT completamente integrados que ofrecen capacidad alfanumérica y gráfica en un espacio similar. Sin embargo, para lecturas numéricas dedicadas donde el brillo extremo, la simplicidad, la fiabilidad y la rentabilidad son primordiales, los displays LED discretos de siete segmentos continúan siendo una solución preferida. Los avances en materiales como el AlInGaP han mejorado significativamente su eficiencia y gama de colores, asegurando su relevancia en segmentos de mercado específicos.