Ficha Técnica do Display LED Alfanumérico de Dois Dígitos LTP-3362JS - Altura do Dígito 7.62mm - Cor Amarela

1. Visão Geral do Produto

O LTP-3362JS é um módulo de display LED alfanumérico de dois dígitos e 17 segmentos, projetado para aplicações que exigem apresentação clara de caracteres e símbolos. Sua função principal é fornecer uma saída visual altamente legível para dígitos numéricos, caracteres alfabéticos e símbolos específicos. A vantagem central deste dispositivo reside no uso de chips de LED Amarelo AS-AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) avançados, que são crescidos epitaxialmente em um substrato de GaAs. Esta tecnologia oferece alto brilho e excelente pureza de cor. O display possui face preta com segmentos brancos, criando uma aparência de alto contraste que melhora a legibilidade sob várias condições de iluminação. Sua altura de dígito de 0,3 polegadas (7,62 mm) o torna adequado para visualização a média distância em instrumentação, painéis de controle industrial, terminais de ponto de venda e equipamentos de teste onde o espaço é limitado, mas a clareza é primordial.

1.1 Características Principais e Mercado-Alvo

O dispositivo é categorizado por sua intensidade luminosa, garantindo níveis de brilho consistentes entre lotes de produção. Seu amplo ângulo de visão garante que o display permaneça legível de várias posições, um fator crítico em aplicações montadas em painéis. A confiabilidade de estado sólido da tecnologia LED oferece uma longa vida operacional com manutenção mínima. Este display é direcionado a engenheiros e designers que trabalham em sistemas embarcados, interfaces homem-máquina (IHM) industriais, dispositivos médicos e eletrônicos de consumo que exigem uma leitura alfanumérica robusta, de baixo consumo e altamente visível.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Uma compreensão completa dos parâmetros elétricos e ópticos é essencial para o projeto adequado do circuito e para garantir o desempenho ideal do display.

2.1 Características Fotométricas e Ópticas

O desempenho óptico é central para a funcionalidade do display. A intensidade luminosa média por segmento é especificada com um mínimo de 320 µcd, um valor típico de 800 µcd, e sem máximo declarado quando acionado com uma corrente direta (I_F) de 1mA. Este alto nível de brilho, medido usando um sensor filtrado para corresponder à curva de resposta fotópica do olho da CIE, garante excelente visibilidade. O dispositivo emite luz amarela com um comprimento de onda de pico (λ_p) de 588 nm e um comprimento de onda dominante (λ_d) de 587 nm em I_F=20mA, posicionando-o firmemente na região amarela do espectro visível. A meia largura da linha espectral (Δλ) é de 15 nm, indicando uma emissão de cor relativamente pura. A taxa de correspondência de intensidade luminosa entre os segmentos é de no máximo 2:1, o que ajuda a manter uma aparência uniforme em todo o display.

2.2 Parâmetros Elétricos e Térmicos

As características elétricas definem os requisitos de acionamento e os limites operacionais. As especificações absolutas máximas são críticas para evitar falhas no dispositivo. A dissipação de potência por segmento não deve exceder 70 mW. A corrente direta de pico por segmento é de 60 mA, mas isso só é permitido em condições pulsadas (1 kHz, ciclo de trabalho de 10%). A corrente direta contínua por segmento é reduzida a partir de 25 mA a 25°C a uma taxa de 0,33 mA/°C, o que significa que a corrente contínua permitida diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. A tensão reversa por segmento não deve exceder 5 V. A tensão direta (V_F) por segmento varia tipicamente de 2,0V a 2,6V em I_F=20mA. A corrente reversa (I_R) é no máximo de 100 µA em V_R=5V. O dispositivo é classificado para uma faixa de temperatura de operação e armazenamento de -35°C a +85°C.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica indica que os dispositivos são "categorizados por intensidade luminosa". Isto implica um processo de binning onde os displays são classificados com base em sua saída de luz medida em uma corrente de teste padrão (provavelmente 1mA ou 20mA). Isto garante que os usuários finais recebam produtos com níveis de brilho consistentes. Embora não detalhado explicitamente para comprimento de onda/cor ou tensão direta neste documento, tal categorização é uma prática comum na fabricação de LEDs para garantir uniformidade de cor e correspondência de desempenho elétrico, o que é especialmente importante em aplicações com múltiplos dígitos ou segmentos para evitar diferenças visíveis entre eles.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica faz referência a "Curvas Típicas de Características Elétricas / Ópticas", que são essenciais para trabalhos de projeto detalhado. Embora os gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, as curvas típicas para tal dispositivo incluiriam:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (Curva I-V):Este gráfico mostra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, tipicamente de forma sub-linear, ajudando os projetistas a escolher a corrente ideal para o brilho e eficiência desejados.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Esta curva é crucial para projetar o circuito limitador de corrente e calcular a dissipação de potência.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Isto mostra a redução da saída de luz à medida que a temperatura aumenta, o que é vital para aplicações em ambientes de alta temperatura.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, confirmando os comprimentos de onda de pico e dominante e a largura espectral.

Os projetistas devem consultar a ficha técnica completa do fabricante para obter esses dados gráficos precisos.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões Físicas e Pinagem

O LTP-3362JS vem em uma embalagem padrão de display LED. As dimensões são fornecidas em milímetros com uma tolerância geral de ±0,25 mm. O diagrama de conexão dos pinos é crítico para o layout da PCB. O dispositivo possui 20 pinos em um pacote de dupla linha (DIP). Ele apresenta uma configuração de cátodo comum multiplexado, com o Pino 4 servindo como cátodo comum para o Dígito 1 e o Pino 10 como cátodo comum para o Dígito 2. Os pinos restantes são ânodos para os segmentos individuais (A até U, mais DP para o ponto decimal) e segmentos especiais (por exemplo, S, T para barra). O Pino 14 é indicado como "Sem Conexão" (N/C). O diagrama do circuito interno mostra o arranjo multiplexado, onde segmentos com a mesma designação de letra em dígitos diferentes são conectados internamente a um único pino de ânodo, e os dígitos são selecionados energizando seus respectivos cátodos comuns.

5.2 Identificação de Polaridade e Montagem

O dispositivo usa uma configuração de cátodo comum. A polaridade correta deve ser observada durante a instalação. A embalagem provavelmente inclui um entalhe, ponto ou outra marcação para indicar o Pino 1. A face preta e os segmentos brancos fornecem um indicador visual claro do lado de visualização.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

As especificações absolutas máximas definem as condições de soldagem: os terminais podem ser submetidos a 260°C por 3 segundos, medidos 1/16 de polegada (aproximadamente 1,59 mm) abaixo do plano de assentamento. Esta é uma especificação típica para soldagem por onda. Para soldagem por refluxo, um perfil padrão sem chumbo com temperatura de pico em torno de 260°C é adequado, mas o tempo específico acima do líquidus deve ser minimizado. Deve-se tomar cuidado para evitar estresse térmico excessivo. Durante o manuseio, devem ser observadas as precauções padrão contra ESD (descarga eletrostática) para proteger os chips de LED. Para armazenamento, a faixa recomendada é de -35°C a +85°C em ambiente seco.

7. Embalagem e Informações de Pedido

O número da peça é LTP-3362JS. O sufixo "JS" provavelmente denota características específicas, como cor (Amarelo) e estilo de embalagem. A embalagem padrão para tais componentes é frequentemente em tubos ou bandejas antiestáticas, e depois colocada em bobinas ou caixas para montagem automatizada. A quantidade exata de embalagem (por exemplo, 50 peças por tubo) seria especificada em documentação de embalagem separada. A revisão da ficha técnica é A, e a data de vigência é 11/09/2003.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

O LTP-3362JS é ideal para qualquer aplicação que exija uma leitura alfanumérica compacta de dois caracteres. Usos comuns incluem: multímetros digitais e alicates-amperímetros, contadores de frequência, temporizadores de processo, displays de status de carregadores de bateria, sintonizadores de equipamentos de áudio e medidores de nível, e displays de status/códigos de erro de controladores industriais.

8.2 Considerações de Projeto e Implementação do Circuito

Projetar com este display requer um circuito de acionamento multiplexado devido à sua estrutura de cátodo comum e ânodo multiplexado. Um microcontrolador com pinos de E/S suficientes ou um CI driver de LED dedicado (como um MAX7219 ou HT16K33) é necessário. O driver deve fornecer corrente para os pinos de ânodo do segmento e drenar corrente dos pinos de cátodo do dígito. Resistores limitadores de corrente são obrigatórios para cada linha de ânodo do segmento para definir a corrente direta desejada (por exemplo, 20 mA para brilho máximo). O valor do resistor pode ser calculado usando R = (V_CC- V_F) / I_F. Com uma V_CCde 5V e uma V_Ftípica de 2,3V a 20mA, o resistor seria de aproximadamente 135 Ohms. A frequência de multiplexação deve ser alta o suficiente para evitar cintilação visível, tipicamente acima de 100 Hz. Os projetistas também devem considerar a dissipação total de potência, especialmente ao acionar vários segmentos simultaneamente em alta corrente.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com tecnologias mais antigas, como displays fluorescentes a vácuo (VFD) ou LEDs vermelhos GaAsP mais simples, o LED amarelo AlInGaP usado no LTP-3362JS oferece eficiência superior, maior brilho, melhor estabilidade de cor com a temperatura e vida útil mais longa. Comparado com LEDs contemporâneos brancos ou azuis baseados em GaN com filtros, a emissão amarela direta do AlInGaP é mais eficiente e fornece melhor saturação de cor. Seus principais diferenciadores são o ponto de cor amarela específico, o alto contraste devido à face preta e o formato de 17 segmentos, que permite um conjunto alfanumérico mais abrangente do que um display de 7 segmentos padrão, permanecendo mais econômico e mais simples de acionar do que um display de matriz de pontos completo.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

R: O comprimento de onda de pico (λ_p) é o comprimento de onda no qual o espectro de emissão tem sua intensidade máxima. O comprimento de onda dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida da luz emitida. Para um espectro estreito como o deste LED, eles são muito próximos (587nm vs 588nm).

P: Posso acionar este display com uma corrente DC constante sem multiplexação?

R: Tecnicamente, sim, mas é altamente ineficiente e não é o uso pretendido. Você precisaria conectar o ânodo de cada segmento a uma fonte de tensão limitada em corrente e o cátodo de cada dígito ao terra. Isto exigiria 18 drivers para os segmentos mais 2 para os dígitos, totalizando 20 drivers para um display de 2 dígitos, o que é impraticável. A multiplexação reduz significativamente a contagem de drivers necessária.

P: Como calculo a dissipação de potência para todo o display?

R: Em uma configuração multiplexada, a potência é calculada com base na corrente média. Se acionado em I_Fpor segmento com um ciclo de trabalho (D) para cada dígito (D=1/Número de dígitos para brilho igual), a potência média por segmento é V_F* I_F* D. Some isso para todos os segmentos iluminados.

P: O que significa "Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa"?

R: Especifica a taxa máxima permitida entre o segmento mais brilhante e o mais fraco em um dispositivo (por exemplo, 2:1). Uma taxa de 2:1 significa que o segmento mais fraco deve ser pelo menos metade do brilho do segmento mais brilhante, garantindo uniformidade.

11. Exemplos Práticos de Projeto e Uso

Estudo de Caso 1: Interface de Temporizador Digital.Um projetista usa o LTP-3362JS para mostrar minutos e segundos (MM:SS) em um circuito de temporizador personalizado. Eles usam um microcontrolador de baixo consumo para gerenciar a multiplexação. Para economizar energia, eles acionam os LEDs a 10mA em vez de 20mA, aceitando um brilho menor, mas ainda suficiente. A face preta garante legibilidade mesmo sob a iluminação brilhante de uma oficina.

Estudo de Caso 2: Unidade de Leitura de Sensor.Em um registrador de dados de temperatura e umidade, o display mostra códigos como "tH" para alarme de temperatura alta ou valores numéricos. A capacidade de 17 segmentos permite exibir as letras "C" ou "F" para unidades de temperatura. A ampla faixa de temperatura de operação corresponde aos requisitos ambientais do próprio registrador.

12. Introdução ao Princípio Técnico

O LTP-3362JS é baseado na eletroluminescência de semicondutores. O sistema de material AS-AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) é um semicondutor de banda proibida direta. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons e lacunas são injetados na região ativa. Eles se recombinam radiativamente, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga AlInGaP determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, amarela (~587-588 nm). As camadas epitaxiais são crescidas em um substrato de GaAs. O corpo da embalagem de epóxi preto absorve a luz ambiente para melhorar o contraste, enquanto o formato da lente é projetado para otimizar o ângulo de visão.

13. Tendências e Evolução Tecnológica

A tecnologia AlInGaP representa uma solução madura e altamente eficiente para LEDs vermelhos, laranja, âmbar e amarelos. As tendências atuais na tecnologia de display estão se movendo em direção a maior densidade, capacidade de cor total e integração. Embora displays de segmentos discretos como o LTP-3362JS permaneçam vitais para aplicações específicas, há uma mudança mais ampla em direção a displays de LED orgânico (OLED) e micro-LED para interfaces gráficas de alta resolução. No entanto, para leituras alfanuméricas simples, de baixo custo, alta confiabilidade e alto brilho, os displays de segmentos LED continuam sendo amplamente utilizados. Desenvolvimentos futuros podem incluir materiais ainda mais eficientes, circuitos de acionamento integrados dentro da embalagem do display (reduzindo a contagem de componentes externos) e uma gama mais ampla de tamanhos e cores de embalagem para atender a diversas necessidades de projeto. O princípio da multiplexação para reduzir a contagem de pinos permanece uma técnica fundamental e duradoura na eletrônica de acionamento de displays.