Hoja de Datos del Display LED LTS-360JD - Altura de Dígito 0.36 Pulgadas - Color Rojo Hiperintenso - Tensión Directa 2.6V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTS-360JD es un módulo de display de siete segmentos y un dígito de alto rendimiento, diseñado para aplicaciones que requieren lecturas numéricas claras y brillantes. Su función principal es proporcionar un carácter digital altamente legible en un factor de forma compacto. La ventaja principal de este dispositivo radica en la utilización de tecnología de semiconductores avanzada AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) para los chips LED, específicamente diseñada para producir un color rojo hiperintenso con alta eficiencia luminosa. Esto lo hace adecuado para un amplio mercado objetivo que incluye instrumentación industrial, electrodomésticos de consumo, cuadros de mando automotrices (displays secundarios), equipos de prueba y medición, y terminales punto de venta, donde la fiabilidad y la visibilidad son primordiales.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los parámetros clave listados en la hoja de datos.

2.1 Características Fotométricas y Ópticas

El rendimiento fotométrico es fundamental para la funcionalidad del display. LaIntensidad Luminosa Promedio (Iv)se especifica desde un mínimo de 200 µcd hasta un máximo de 650 µcd a una corriente de prueba estándar de 1mA. Este rango indica que el dispositivo está categorizado por brillo, permitiendo a los diseñadores seleccionar unidades con una salida consistente. LaLongitud de Onda Dominante (λd)es de 639 nm, y laLongitud de Onda de Emisión Pico (λp)es de 650 nm, ambas medidas a IF=20mA. Esto define el color "rojo hiperintenso", que es un rojo profundo y saturado. LaAnchura Media Espectral (Δλ)de 20 nm indica un espectro de emisión relativamente estrecho, lo que contribuye a la pureza del color. LaRelación de Coincidencia de Intensidad Luminosamáxima de 2:1 garantiza que la diferencia de brillo entre el segmento más brillante y el más tenue en una sola unidad se mantenga dentro de un límite aceptable para una apariencia uniforme.

2.2 Parámetros Eléctricos

Las especificaciones eléctricas definen los límites y condiciones de funcionamiento para un uso fiable. LaTensión Directa por Segmento (VF)tiene un valor típico de 2.6V a IF=20mA, con un máximo de 2.6V. Este es un parámetro crítico para diseñar la red de resistencias limitadoras de corriente. LaCorriente Directa Continua por Segmentoestá clasificada con un máximo de 25 mA a 25°C, con un factor de reducción de 0.33 mA/°C. Esto significa que la corriente continua permitida disminuye a medida que la temperatura ambiente supera los 25°C para evitar el sobrecalentamiento. LaCorriente Directa Picopuede ser pulsada hasta 90 mA bajo condiciones específicas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms), lo que es útil en esquemas de multiplexación para lograr un brillo percibido más alto. LaTensión Inversa (VR)clasificada en 5V es relativamente baja, lo que enfatiza la necesidad de un diseño de circuito adecuado para evitar polarización inversa accidental.

2.3 Límites Absolutos y Características Térmicas

Estos límites definen las fronteras para una operación segura y no deben ser excedidos. LaDisipación de Potencia por Segmentoes de 70 mW. ElRango de Temperatura de Operación y Almacenamientoes de -35°C a +85°C, lo que indica robustez para su uso en entornos no controlados climáticamente. La especificación deTemperatura de Soldadura(260°C durante 3 segundos a 1/16 de pulgada por debajo del plano de asiento) es crucial para guiar el proceso de soldadura por reflujo sin dañar los chips LED internos o el encapsulado plástico.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

La hoja de datos indica que el dispositivo estácategorizado por intensidad luminosa. Esto implica un sistema de clasificación donde las unidades se ordenan y venden según su salida de luz medida en la condición de prueba estándar (IF=1mA). Es probable que las categorías abarquen desde el mínimo de 200 µcd hasta el máximo de 650 µcd. Los diseñadores que requieran un brillo uniforme en múltiples displays dentro de un producto deben especificar o seleccionar unidades de la misma categoría de intensidad. La hoja de datos no especifica categorías separadas para la longitud de onda o la tensión directa, lo que sugiere un control de fabricación más estricto o una variación menos crítica en esos parámetros para esta línea de productos.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien el extracto de la hoja de datos menciona curvas características típicas, los gráficos específicos no están incluidos en el texto. Típicamente, dichas curvas incluirían:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa (Curva I-V): Este gráfico mostraría cómo aumenta la salida de luz con la corriente, típicamente de forma sub-lineal, destacando la caída de eficiencia a corrientes más altas.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa: Ilustra la relación exponencial I-V del diodo, importante para comprender los requisitos de tensión a diferentes corrientes de conducción.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente: Esta curva es crítica, mostrando la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de la unión. Se relaciona directamente con la especificación de reducción de corriente.
• Distribución Espectral: Un gráfico que muestra la intensidad de la luz emitida a través de las longitudes de onda, centrado alrededor de 650 nm con la anchura media especificada de 20 nm.

Estas curvas son esenciales para un diseño avanzado, permitiendo a los ingenieros modelar el rendimiento en condiciones no estándar y optimizar el circuito de conducción para eficiencia y longevidad.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

El LTS-360JD presenta un encapsulado estándar de display LED. La especificación mecánica clave es laaltura del dígito de 0.36 pulgadas (9.1 mm). El encapsulado tiene unacara gris con segmentos blancos, lo que mejora el contraste cuando los LEDs están apagados y difunde la luz emitida para una apariencia uniforme de los segmentos cuando están encendidos. El dispositivo utiliza una configuración de 10 pines en una sola fila. Un dibujo dimensionado detallado mostraría típicamente el ancho, alto y profundidad totales, las dimensiones de los segmentos, el espaciado de pines (probablemente un estándar de 0.1" o equivalente métrico), y la posición del punto decimal derecho. Las tolerancias se indican como ±0.25 mm a menos que se especifique lo contrario.

6. Guías de Soldadura y Montaje

El cumplimiento del perfil de soldadura es obligatorio para garantizar la fiabilidad. La condición especificada es260°C durante 3 segundos, medida en un punto a 1/16 de pulgada (aproximadamente 1.6 mm) por debajo del plano de asiento del encapsulado. Este es un perfil de reflujo estándar sin plomo. Los diseñadores deben asegurarse de que el perfil de su horno de reflujo para PCB coincida con este requisito. La soldadura manual con cautín debe realizarse rápidamente y con temperatura controlada para evitar sobrecalentamiento localizado. El dispositivo debe almacenarse en un entorno seco y antiestático antes de su uso. Después de la soldadura, la limpieza debe utilizar solventes compatibles con el material del encapsulado plástico.

7. Información de Embalaje y Pedido

El número de pieza esLTS-360JD. El embalaje estándar para estos componentes LED discretos suele ser en cinta antiestática y carrete para montaje automatizado, o en tubos. La cantidad específica por carrete o tubo se definiría en una especificación de embalaje separada. La nota "Rt. Hand Decimal" en la tabla de descripción confirma que el dispositivo incluye un punto decimal en el lado derecho del dígito.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Multímetros Digitales e Instrumentos de Banco: Proporcionando lecturas claras y brillantes de los valores medidos.
• Paneles de Control de Electrodomésticos: Mostrando conteos de temporizador, ajustes de temperatura o modos de operación en hornos, microondas o lavadoras.
• Sistemas de Control Industrial: Mostrando puntos de ajuste, contadores o códigos de error en las interfaces hombre-máquina (HMI) de maquinaria.
• Displays Automotrices del Mercado de Accesorios: Utilizados en medidores auxiliares (voltímetros, tacómetros) donde se necesita alta visibilidad.
• Dispositivos de Juego y Máquinas Expendedoras: Mostrando puntuaciones, créditos o números de selección.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente: Se requieren resistencias externas para cada pin de cátodo (o para el ánodo común) para establecer la corriente directa deseada. Calcule el valor de la resistencia usando R = (Vsuministro - VF) / IF.
• Multiplexación: Para controlar múltiples dígitos, es común un esquema de conducción multiplexada. Esto utiliza la clasificación de corriente pico. Asegúrese de que la corriente promedio en el tiempo respete la clasificación de corriente continua.
• Ángulo de Visión: El amplio ángulo de visión es beneficioso, pero considere la orientación de montaje en relación con la línea de visión del usuario.
• Protección contra ESD: Aunque no se establece explícitamente, se deben observar las precauciones estándar de manejo ESD para LEDs durante el montaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

La ventaja diferenciadora principal del LTS-360JD es su uso deAlInGaP sobre un sustrato de GaAs no transparentepara la emisión de rojo hiperintenso. En comparación con tecnologías más antiguas como los LEDs rojos estándar de GaAsP (Fosfuro de Arsénico de Galio), el AlInGaP ofrece una eficiencia luminosa significativamente mayor, lo que resulta en un mayor brillo para la misma corriente de conducción, o un brillo equivalente con menor potencia. También proporciona una saturación de color superior y mayor estabilidad frente a la temperatura y el tiempo. En comparación con los LEDs blancos con filtros, ofrece un circuito de conducción más simple (sin fósforo) y una vida útil potencialmente más larga. La altura de dígito de 0.36 pulgadas lo posiciona en una categoría de tamaño medio, más grande que los displays de siete segmentos SMD miniaturas pero más pequeño que los dígitos grandes de montaje en panel, ofreciendo un buen equilibrio entre visibilidad y espacio en la placa.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo alimentar este display directamente desde un pin de un microcontrolador de 5V?

R: No. La tensión directa típica es de 2.6V, y un pin de microcontrolador no puede suministrar 20 mA de forma segura mientras también cae tensión. Debe usar una resistencia limitadora de corriente y probablemente un transistor o un IC controlador para manejar la corriente.

P: ¿Cuál es el propósito de tener dos pines de ánodo común (Pin 1 y Pin 6)?

R: Los dos pines de ánodo están conectados internamente. Este diseño proporciona simetría mecánica, simplifica el enrutamiento de trazas en el PCB para la conexión de alimentación común y puede ayudar a distribuir la corriente de manera más uniforme, mejorando potencialmente la fiabilidad.

P: ¿Cómo logro diferentes niveles de brillo?

R: El brillo se puede controlar variando la corriente directa (dentro de los límites máximos) o, más común y eficientemente, utilizando Modulación por Ancho de Pulso (PWM) en las señales de conducción. Esto enciende y apaga el LED rápidamente, controlando la salida de luz promedio.

P: ¿El punto decimal está siempre encendido?

R: No. El punto decimal es un segmento LED separado con su propio cátodo (Pin 7). Se controla de forma independiente, al igual que los segmentos A-G.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Considere diseñar un contador digital simple usando un microcontrolador y cuatro displays LTS-360JD. El microcontrolador tendría pines de E/S insuficientes para controlar cada segmento de cada dígito de forma estática (4 dígitos * 8 segmentos = 32 líneas). Por lo tanto, se emplea un diseño multiplexado. Los cuatro pines de ánodo común (uno por dígito) se conectan a cuatro pines del microcontrolador a través de transistores PNP (para suministrar la corriente más alta). Todos los cátodos de segmento correspondientes (por ejemplo, todos los segmentos 'A') se unen y se conectan al puerto del microcontrolador a través de una red de resistencias limitadoras de corriente. El microcontrolador cicla rápidamente habilitando cada dígito uno a la vez mientras envía el patrón de segmentos para ese dígito. Debido a la persistencia de la visión, todos los dígitos parecen estar continuamente encendidos. La corriente pico por segmento durante su breve tiempo de encendido puede ser mayor (por ejemplo, 60mA) para lograr un buen brillo promedio, mientras que la corriente promedio permanece por debajo de la clasificación continua de 25mA.

12. Introducción al Principio Técnico

El LTS-360JD se basa en tecnología de iluminación de estado sólido. El elemento emisor de luz central es un chip semiconductor de AlInGaP. Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral del diodo, los electrones y los huecos se inyectan en la región activa del semiconductor. Su recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de Aluminio, Indio, Galio y Fósforo en la red cristalina determina la energía de la banda prohibida, que dicta directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, rojo hiperintenso a ~650 nm. El sustrato de GaAs no transparente absorbe cualquier luz emitida hacia abajo, mejorando el contraste al reducir la reflexión interna. La cara gris y la máscara de segmentos blancos mejoran aún más el contraste al absorber la luz ambiental y dispersar eficientemente la luz roja emitida hacia el observador.

13. Tendencias y Contexto Tecnológico

Si bien los displays LED discretos de siete segmentos como el LTS-360JD siguen siendo muy relevantes para aplicaciones específicas que requieren simplicidad, robustez y alta visibilidad, son evidentes tendencias más amplias en la tecnología de displays. Existe un cambio general haciadisplays LED integrados de matriz de puntosyOLEDspara aplicaciones que requieren salida alfanumérica o gráfica, ya que ofrecen mayor flexibilidad. Para displays exclusivamente numéricos, losLEDs de siete segmentos de montaje superficial (SMD)se están volviendo más comunes para facilitar el montaje automatizado y reducir el grosor del producto. Sin embargo, los displays de orificio pasante como el LTS-360JD mantienen ventajas en prototipado, capacidad de reparación y aplicaciones sujetas a alta vibración o donde las conexiones de orificio pasante se consideran mecánicamente más robustas. La tecnología subyacente de AlInGaP continúa optimizándose para eficiencia y fiabilidad, asegurando que dichos dispositivos cumplan con las expectativas modernas de rendimiento y longevidad.