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Hoja de Datos del Display LED LTS-2801AJE - Altura de Dígito 0.28 Pulgadas - Color Rojo - Tensión Directa 2.6V - Documento Técnico en Español

Hoja de datos técnica completa del LTS-2801AJE, un display LED rojo de siete segmentos y un solo dígito de 0.28 pulgadas. Incluye especificaciones, pinout, dimensiones, características eléctricas/ópticas y guías de aplicación.
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Tabla de contenido

1. Descripción General del Producto

El LTS-2801AJE es un módulo de visualización alfanumérica de siete segmentos y un solo dígito de alto rendimiento, diseñado para aplicaciones que requieren lecturas numéricas claras y brillantes. Su función principal es representar visualmente los dígitos del 0 al 9 y algunas letras mediante la iluminación selectiva de sus siete segmentos LED individuales (etiquetados de la A a la G) y un punto decimal opcional (D.P.). El dispositivo utiliza chips LED rojos avanzados de AS-AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), que se cultivan epitaxialmente sobre un sustrato de Arseniuro de Galio (GaAs). Esta tecnología de material se elige por su alta eficiencia y excelente salida luminosa en el espectro rojo. El display presenta una distintiva placa frontal gris con marcas de segmentos blancas, proporcionando un alto contraste entre los estados iluminado y no iluminado para una legibilidad óptima bajo diversas condiciones de iluminación.

Los principales dominios de aplicación de este componente son la instrumentación industrial, la electrónica de consumo, los equipos de prueba y medición, los cuadros de mandos automotrices (para pantallas secundarias) y los electrodomésticos donde se requiere un indicador numérico compacto, fiable y de bajo consumo. Su construcción de estado sólido garantiza una alta fiabilidad y una larga vida operativa en comparación con tecnologías heredadas como las pantallas fluorescentes de vacío (VFD) o las bombillas incandescentes.

1.1 Ventajas y Características Principales

El LTS-2801AJE incorpora varias características de diseño que contribuyen a su rendimiento y facilidad de uso en diseños electrónicos.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

Esta sección proporciona un análisis objetivo y detallado de los principales parámetros eléctricos y ópticos especificados en la hoja de datos, explicando su importancia para los ingenieros de diseño.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los umbrales de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estos límites y debe evitarse en un diseño fiable.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas (Ta = 25°C)

Estos son los parámetros típicos de operación medidos bajo condiciones de prueba especificadas. Forman la base para el diseño del circuito.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

La hoja de datos menciona explícitamente que los dispositivos están \"Categorizados por Intensidad Luminosa\". Esto se refiere a una práctica común en la fabricación de LED conocida como \"binning\". Debido a las variaciones inherentes en el crecimiento epitaxial del semiconductor y el proceso de fabricación, los LED de un mismo lote de producción pueden tener características ligeramente diferentes, principalmente la tensión directa (VF) y la intensidad luminosa (IV).

Para garantizar la consistencia para el usuario final, especialmente en pantallas multidígito donde se utilizan múltiples unidades una al lado de la otra, los fabricantes prueban y clasifican (bin) los LED después de la producción. El LTS-2801AJE se clasifica principalmente por intensidad luminosa, como se indica. Esto significa que dentro de un pedido o carrete determinado, las pantallas tendrán un brillo mínimo garantizado y una variación máxima (implícita por la relación de coincidencia 2:1 por dispositivo y la clasificación entre dispositivos). Aunque no se detalla en esta breve hoja de datos, una especificación de compra completa definiría códigos de clasificación específicos para la intensidad (por ejemplo, BIN 1: 200-300 µcd, BIN 2: 300-400 µcd, etc.). Los diseñadores que requieran una coincidencia de brillo estricta entre múltiples pantallas deben especificar el código de clasificación al realizar el pedido.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a \"Curvas Típicas de Características Eléctricas / Ópticas\" en la página final. Aunque los gráficos específicos no se proporcionan en el texto, podemos inferir su contenido estándar y utilidad basándonos en hojas de datos típicas de LED.

4.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)

Este gráfico representaría la corriente a través de un segmento LED frente a la tensión a través del mismo. Muestra la relación exponencial característica de un diodo. La \"rodilla\" de esta curva, típicamente alrededor de 1.8V-2.0V para LED rojos AlInGaP, es donde comienza la conducción de manera significativa. La curva permite a los diseñadores comprender la VFa corrientes distintas de los 20mA probados, lo cual es esencial para diseños de baja potencia o controlados por PWM.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

Esta es una de las curvas más importantes. Muestra cómo la salida de luz (en µcd o mcd) aumenta con la corriente de excitación. Para la mayoría de los LED, esta relación es aproximadamente lineal en un rango significativo, pero se saturará a corrientes muy altas debido al decaimiento térmico y de eficiencia. Este gráfico ayuda a los diseñadores a elegir una corriente de operación para lograr un nivel de brillo deseado mientras equilibran la eficiencia y la vida útil del dispositivo.

4.3 Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva ilustra cómo la salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente (Ta). La eficiencia del LED cae con el aumento de la temperatura de la unión. Este gráfico es crítico para aplicaciones que operan en entornos que no son a temperatura ambiente, ya que cuantifica la pérdida de brillo que debe compensarse, ya sea por margen de diseño o gestión térmica.

4.4 Distribución Espectral de Potencia Relativa

Este gráfico representa la intensidad de la luz emitida a lo largo del espectro de longitudes de onda. Mostraría un solo pico alrededor de 632 nm (según λp) con un ancho definido por Δλ (20 nm). Esta información es vital para el diseño de sistemas ópticos, aplicaciones de detección de color o cuando se requiere un contenido espectral específico.

5. Información Mecánica y de Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado y Dibujo

La hoja de datos incluye un dibujo dimensional detallado (referenciado como \"DIMENSIONES DEL ENCAPSULADO\"). Las especificaciones clave de dicho dibujo suelen incluir:

5.2 Conexión de Pines y Diagrama de Circuito Interno

El dispositivo tiene una configuración de 10 pines en una sola fila. La asignación de pines está claramente definida:

  1. Cátodo E
  2. Cátodo D
  3. Ánodo Común
  4. Cátodo C
  5. Cátodo D.P. (Punto Decimal)
  6. Cátodo B
  7. Cátodo A
  8. Ánodo Común
  9. Cátodo G
  10. Cátodo F

El diagrama de circuito interno muestra que es unaConfiguración de Ánodo Común. Esto significa que los ánodos de todos los segmentos LED (y del punto decimal) están conectados internamente a dos pines comunes (Pin 3 y Pin 8, que probablemente están conectados internamente). Para iluminar un segmento, su pin cátodo correspondiente debe llevarse a un nivel lógico bajo (tierra o un sumidero de corriente) mientras se aplica una tensión positiva al/los pin(es) de ánodo común. Esta configuración es común y a menudo se interconecta fácilmente con pines GPIO de microcontroladores configurados como drenador abierto o con circuitos integrados controladores externos de sumidero de corriente.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

La hoja de datos proporciona condiciones de soldadura específicas:260°C durante 3 segundos, aplicando la ola de soldadura o el calor de reflujo a 1/16 de pulgada (aproximadamente 1.6 mm) por debajo del plano de asiento del encapsulado.Este es un parámetro de proceso crítico.

7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Para un display de ánodo común como el LTS-2801AJE, el circuito de excitación básico implica:

  1. Resistencias Limitadoras de Corriente:Debe colocarse una resistencia en serie con cada pin cátodo (o cada grupo de segmentos si se multiplexa). El valor de la resistencia (Rlimit) se calcula usando la Ley de Ohm: Rlimit= (Vsupply- VF) / IF. Usar el VFmáximo (2.6V) asegura una operación segura. Para una fuente de alimentación de 5V y una IFdeseada de 20mA: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ω. Una resistencia estándar de 120Ω o 150Ω sería adecuada.
  2. Circuitería de Control (Driver):Los cátodos pueden ser controlados directamente por pines de microcontrolador si pueden sumir la corriente requerida (por ejemplo, 20mA por segmento). Para multiplexación multidígito o corrientes más altas, se recomiendan circuitos integrados controladores dedicados (como el clásico decodificador/conductor BCD a 7 segmentos 7447 o los modernos CI controladores LED de corriente constante). Estos simplifican el control por software y proporcionan una mejor regulación de corriente.
  3. Multiplexación:Para controlar múltiples dígitos con menos pines, se utiliza una técnica de multiplexación. Los ánodos comunes de diferentes dígitos se encienden uno a la vez a alta frecuencia, mientras se aplican los patrones de cátodo correspondientes para ese dígito. El ojo humano percibe todos los dígitos como continuamente encendidos debido a la persistencia de la visión. Esto requiere que la corriente de pico por segmento sea mayor para mantener el brillo medio (permaneciendo dentro del límite de pico de 90mA) y una temporización cuidadosa en el software/firmware.

7.2 Consideraciones de Diseño

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Aunque esta hoja de datos es para una pieza específica, el LTS-2801AJE puede compararse objetivamente con otras tecnologías de visualización: