Ficha Técnica do Display LED Alfanumérico de 17 Segmentos LTP-3862JS - 0,3 Polegadas (7,62mm) - Amarelo (587nm) - Tensão Direta 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTP-3862JS é um módulo de display alfanumérico de alto desempenho e dois dígitos, projetado para aplicações que requerem leitura clara e brilhante de caracteres. A sua função principal é exibir caracteres alfanuméricos (letras e números) usando uma configuração de 17 segmentos por dígito, oferecendo maior flexibilidade do que os displays padrão de 7 segmentos. A vantagem central deste dispositivo reside no uso de chips LED avançados de AS-AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) cultivados num substrato de GaAs, conhecidos pela sua alta eficiência e excelente pureza de cor no espectro amarelo. O display apresenta uma face preta com segmentos brancos, proporcionando alto contraste para uma legibilidade ideal. O seu mercado-alvo inclui painéis de controle industrial, equipamentos de teste e medição, dispositivos médicos, instrumentação e qualquer sistema embarcado onde seja necessária uma indicação alfanumérica compacta, confiável e brilhante.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas e Ópticas

O desempenho óptico é central para a funcionalidade do display. A uma corrente de teste padrão de 1mA por segmento, a intensidade luminosa média (Iv) varia de um mínimo de 320 µcd a um valor típico de 800 µcd. Este alto brilho garante visibilidade em várias condições de iluminação ambiente. O dispositivo emite luz amarela com um comprimento de onda dominante (λd) de 587 nanómetros (nm) e um comprimento de onda de pico de emissão (λp) de 588 nm, medidos a uma corrente de acionamento de 20mA. A meia-largura espectral (Δλ) é de 15 nm, indicando uma cor amarela relativamente pura e saturada. Um parâmetro chave para a uniformidade do display é a taxa de correspondência de intensidade luminosa, especificada como máxima de 2:1. Isto significa que a diferença de brilho entre o segmento mais brilhante e o mais fraco, em condições idênticas, não excederá um fator de dois, contribuindo para uma aparência visual consistente em todos os caracteres.

2.2 Parâmetros Elétricos e Térmicos

As características elétricas definem os limites de operação e os requisitos de energia. As especificações absolutas máximas estabelecem os limites para operação segura: a dissipação de potência por segmento é de 70 mW, a corrente direta de pico por segmento (a 1kHz, ciclo de trabalho de 10%) é de 60 mA, e a corrente direta contínua por segmento é de 25 mA a 25°C. Esta corrente sofre derating linear de 0,33 mA por grau Celsius acima de 25°C, o que é uma consideração crítica para a gestão térmica no projeto da aplicação. A tensão reversa máxima por segmento é de 5V. Sob condições típicas de operação (I_F=20mA), a tensão direta (V_F) por segmento varia de 2,0V a 2,6V. A corrente reversa (I_R) é no máximo de 100 µA na tensão reversa total de 5V. O dispositivo é classificado para uma faixa de temperatura de operação e armazenamento de -35°C a +85°C, tornando-o adequado para uma ampla gama de condições ambientais.

3. Sistema de Categorização e Binning

A ficha técnica afirma explicitamente que os dispositivos são "Categorizados por Intensidade Luminosa". Isto indica que as unidades LTP-3862JS são classificadas ("binned") com base na sua saída de luz medida na condição de teste padrão. Este processo de categorização garante que os clientes recebam displays com níveis de brilho consistentes. Embora os códigos de bin ou faixas de intensidade específicos não sejam detalhados neste excerto, a categorização típica para tais displays envolve agrupá-los em diferentes graus de intensidade (ex.: brilho padrão, alto brilho). Os projetistas devem consultar a documentação completa de binning do fabricante para selecionar o grau apropriado para os seus requisitos específicos de contraste e visibilidade, especialmente quando múltiplos displays são usados num único produto.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica faz referência a "Curvas Típicas de Características Elétricas/Ópticas", que são essenciais para um trabalho de projeto detalhado. Embora os gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, estas curvas normalmente incluem:
Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Este gráfico mostra a relação entre a corrente que flui através de um segmento LED e a tensão nos seus terminais. É não linear, e a curva ajuda os projetistas a selecionar o valor apropriado do resistor limitador de corrente para alcançar o brilho desejado, mantendo-se dentro das especificações elétricas.
Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Esta curva ilustra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento. Geralmente é linear numa faixa, mas satura em correntes mais altas. Esta informação é crucial para projetos de dimmer por modulação por largura de pulso (PWM).
Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Este gráfico mostra como a saída de luz diminui à medida que a temperatura de junção do LED aumenta. Compreender esta derating é vital para aplicações que operam em altas temperaturas ambientes, para garantir que o display permaneça suficientemente brilhante.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

O LTP-3862JS é um display de montagem através do orifício (PTH). O diagrama "Dimensões da Embalagem" fornecido (detalhes em milímetros) é crítico para o layout da PCB (Placa de Circuito Impresso). O display possui 20 pinos dispostos em duas filas. O desenho dimensional inclui o comprimento, largura e altura total do pacote, o espaçamento entre pinos (passo), a distância entre as filas de pinos e o plano de assentamento. As tolerâncias para todas as dimensões são de ±0,25 mm, salvo indicação em contrário. A pinagem é claramente definida, com os pinos 4 e 10 servindo como os ânodos comuns para o Dígito 1 e Dígito 2, respetivamente. Todos os outros pinos (exceto o pino 14, que é Sem Conexão) são cátodos para segmentos específicos (A até U, DP). A nota "Rt. Hand Decimal" na descrição da peça sugere a inclusão de um ponto decimal à direita, que é controlado através do pino cátodo DP.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

A ficha técnica fornece condições específicas de soldagem para evitar danos aos componentes LED durante a montagem. A condição recomendada é soldar a 260°C por um máximo de 3 segundos, com a estipulação de que isto se aplica a um ponto 1/16 de polegada (aproximadamente 1,59 mm) abaixo do plano de assentamento do display. Esta é uma diretriz padrão para soldagem por onda ou soldagem manual, destinada a limitar o calor transferido para os sensíveis chips LED e para a carcaça de plástico. Para processos de soldagem por refluxo, deve ser usada uma pasta de solda compatível e um perfil que não exceda a temperatura máxima de armazenamento de 85°C para o corpo do dispositivo. O manuseio adequado para evitar descarga eletrostática (ESD) também está implícito, como em todos os dispositivos semicondutores.

7. Circuito Interno e Conexão dos Pinos

O "Diagrama do Circuito Interno" e a tabela "Conexão dos Pinos" são fundamentais para entender como acionar o display. O LTP-3862JS usa umaconfiguração de ânodo comum multiplexado. Isto significa que todos os ânodos dos segmentos do Dígito 1 estão conectados juntos ao pino 4, e todos os ânodos do Dígito 2 estão conectados ao pino 10. O cátodo de cada segmento individual (ex.: segmento A, B, C) é trazido para um pino separado e é partilhado entre ambos os dígitos. Para iluminar um segmento específico num dígito específico, o projetista deve:
1. Aplicar uma tensão positiva (através de um resistor limitador de corrente) ao pino de ânodo comum do dígito desejado (4 ou 10).
2. Drenar corrente para o terra através do pino cátodo correspondente ao segmento desejado.
Esta técnica de multiplexação permite controlar 34 segmentos (17 por dígito) com apenas 20 pinos, reduzindo significativamente a contagem de pinos de I/O necessários do microcontrolador de acionamento. O temporização para alternar entre os dois dígitos deve ser rápida o suficiente para evitar cintilação visível, tipicamente acima de 60 Hz.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este display é ideal para qualquer sistema embarcado que necessite de uma leitura compacta de dois caracteres. Aplicações comuns incluem: multímetros digitais e alicates amperímetros, contadores de frequência, controladores de processo (mostrando setpoints ou valores), fontes de alimentação, displays de status de equipamentos de comunicação, ferramentas de diagnóstico automotivo e instrumentação de laboratório.

8.2 Considerações de Projeto Críticas

• Limitação de Corrente:Resistores limitadores de corrente externos são obrigatórios para cada linha de cátodo ou linha de ânodo comum para evitar exceder a corrente direta contínua máxima e para definir o brilho desejado. O valor do resistor é calculado usando R = (V_fonte- V_F) / I_F.
• Circuito de Acionamento Multiplexado:É necessário um microcontrolador com pinos de I/O suficientes ou um CI driver externo (como um driver dedicado para display LED ou um registo de deslocamento com saídas de alta corrente) para lidar com a multiplexação.
• Gestão Térmica:Em ambientes de alta temperatura ou ao acionar com correntes mais altas, garanta que a dissipação de potência por segmento não exceda 70mW. Considere a curva de derating para a corrente direta.
• Ângulo de Visão:A característica de "Ângulo de Visão Ampla" é benéfica, mas a PCB deve ser montada para alinhar a direção de visão ideal do display com a linha de visão típica do utilizador final.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O LTP-3862JS diferencia-se através de várias características-chave. Comparado com tecnologias mais antigas, como LEDs padrão de GaAsP ou GaP, o sistema de material AlInGaP oferece uma eficiência luminosa significativamente maior, resultando em displays mais brilhantes a correntes mais baixas. A arquitetura de 17 segmentos fornece capacidade alfanumérica verdadeira, ao contrário dos displays de 7 segmentos que são limitados nos caracteres que podem representar de forma legível. A face preta com segmentos brancos aumenta a taxa de contraste, melhorando a legibilidade em luz ambiente brilhante, comparado com displays com face cinza ou transparente. O design de ânodo comum multiplexado oferece um bom equilíbrio entre redução da contagem de pinos e complexidade do driver, tornando-o mais eficiente do que um esquema de acionamento estático (não multiplexado), que exigiria muito mais pinos de I/O.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Como calculo o valor do resistor para um segmento?
A: Use a Lei de Ohm: R = (V_CC- V_F) / I_F. Para uma fonte de 5V, uma V_Ftípica de 2,3V, e uma I_Fdesejada de 10mA: R = (5 - 2,3) / 0,01 = 270 Ohms. Use sempre a V_Fmáxima da ficha técnica (2,6V) para um projeto conservador, garantindo que a corrente não exceda os limites.

P: Posso acionar este display com uma fonte de corrente constante em vez de um resistor?
A: Sim, uma fonte de corrente constante é um método excelente para acionar LEDs, pois garante brilho consistente independentemente de variações menores na V_Fentre segmentos ou com a temperatura. É frequentemente usado em projetos mais sofisticados.

P: O que significa "ânodo comum multiplexado" para o meu software?
A: O seu software deve alternar rapidamente entre ativar o Dígito 1 e o Dígito 2. Enquanto o ânodo do Dígito 1 está ativo, você define os padrões de cátodo para os segmentos que deseja iluminar no Dígito 1. Depois, muda para o ânodo do Dígito 2 e define os padrões de cátodo para o Dígito 2. Este ciclo deve repetir-se rápido o suficiente para criar uma imagem persistente (>>60Hz).

P: A intensidade luminosa é dada a 1mA, mas quero acioná-lo a 20mA. Quão mais brilhante será?
A: O brilho do LED é aproximadamente linear com a corrente numa faixa. Acionar a 20mA pode produzir aproximadamente 20 vezes a intensidade luminosa da condição de teste de 1mA, mas deve consultar a curva de I_Vvs. I_Fpara precisão e garantir que não excede as especificações absolutas máximas.

11. Exemplo Prático de Projeto e Utilização

Considere projetar um display simples de voltímetro de dois dígitos. Um microcontrolador com um conversor analógico-digital (ADC) lê uma tensão. O software converte este valor em dois dígitos decimais (ex.: "12"). Usa uma tabela de pesquisa para traduzir cada dígito (0-9) no padrão de cátodo correto para os 17 segmentos, de forma a formar esse dígito. O microcontrolador então emprega dois dos seus pinos de I/O como linhas de seleção de dígito (conectados aos ânodos comuns através de transistores, pois os pinos do MCU provavelmente não podem fornecer corrente suficiente) e usa até 17 outros pinos de I/O (ou um número menor com registos de deslocamento externos) para controlar os cátodos dos segmentos. O código entra num ciclo que: ativa o transistor para o ânodo do dígito das dezenas, envia o padrão de cátodo para o dígito "1\"