Ficha Técnica do Display LED LTP-4823KF - Altura do Dígito 0,4 Polegadas - AlInGaP Laranja Amarelado - Tensão Direta 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTP-4823KF é um módulo de display LED alfanumérico de dois dígitos e 16 segmentos. A sua função principal é apresentar caracteres alfanuméricos (letras e números) em dispositivos eletrónicos. A tecnologia central utiliza o material semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para produzir uma emissão de luz Laranja Amarelado. Este dispositivo é categorizado como uma configuração de ânodo comum, o que significa que os ânodos dos LEDs para cada dígito estão ligados internamente, simplificando os circuitos de acionamento por multiplexagem. O display apresenta uma face cinza com segmentos brancos, o que melhora o contraste e a legibilidade sob várias condições de iluminação.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste display derivam da sua tecnologia e design AlInGaP. Oferece alto brilho e excelente contraste, tornando-o adequado para aplicações onde a visibilidade é crítica. O amplo ângulo de visão garante que o display permaneça legível a partir de várias posições. A sua construção de estado sólido proporciona alta fiabilidade e longa vida operacional em comparação com outras tecnologias de display. O baixo requisito de potência é um benefício significativo para aplicações alimentadas por bateria ou com preocupações energéticas. Este display é tipicamente direcionado para painéis de controlo industrial, equipamentos de teste e medição, terminais de ponto de venda, instrumentação e qualquer sistema embebido que necessite de uma leitura numérica ou alfanumérica limitada, clara e fiável.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos parâmetros elétricos e óticos especificados na ficha técnica.

2.1 Características Fotométricas e Óticas

A principal característica ótica é aIntensidade Luminosa Média (Iv), medida em microcandelas (µcd). Sob uma condição de teste padrão de uma corrente direta (IF) de 1mA, a intensidade varia de um mínimo de 500 µcd a um valor típico de 1300 µcd. Este parâmetro define o brilho percebido dos segmentos. A luz é caracterizada por umComprimento de Onda de Emissão de Pico (λp)de 611 nm e umComprimento de Onda Dominante (λd)de 605 nm, ambos medidos a IF=20mA. Estes valores colocam a emissão firmemente na região laranja-amarelada do espectro visível. ALargura a Meia Altura Espectral (Δλ)é de 17 nm, indicando a pureza espectral da luz emitida. Uma largura a meia altura mais estreita geralmente significa uma cor mais saturada.

2.2 Características Elétricas

O parâmetro elétrico chave é aTensão Direta por Segmento (VF). A uma corrente de acionamento de 20mA, a tensão direta típica é de 2,6V, com um mínimo de 2,05V. Este valor é crucial para projetar o circuito limitador de corrente para os LEDs. ACorrente Reversa por Segmento (IR)é especificada com um máximo de 100 µA quando uma tensão reversa (VR) de 5V é aplicada, indicando a corrente de fuga no estado desligado. ATaxa de Correspondência de Intensidade Luminosapara segmentos dentro de uma área de luz semelhante é de 2:1 no máximo. Isto significa que o segmento mais brilhante não deve ser mais do que o dobro do brilho do segmento mais fraco nas mesmas condições, garantindo uma aparência uniforme.

2.3 Ratings Absolutos Máximos

Estes ratings definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente. ADissipação de Potência Média por Segmentonão deve exceder 70 mW. ACorrente Direta de Pico por Segmentoestá limitada a 60 mA, enquanto aCorrente Direta Média por Segmentoestá classificada em 25 mA a 25°C, reduzindo linearmente 0,33 mA/°C acima de 25°C. Esta redução é essencial para a gestão térmica em ambientes de alta temperatura. A máximaTensão Reversa por Segmentoé de 5V. O dispositivo pode operar e ser armazenado dentro de umaGama de Temperaturade -35°C a +105°C.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica inclui uma tabela de bins para intensidade luminosa. O binning é um processo de controlo de qualidade onde os LEDs são classificados (agrupados em bins) com base em parâmetros de desempenho medidos para garantir consistência. Para o LTP-4823KF, os LEDs são categorizados em bins (F, G, H, J, K) de acordo com a sua intensidade luminosa média medida a IF=1mA. As gamas são: F (321-500 µcd), G (501-800 µcd), H (801-1300 µcd), J (1301-2100 µcd) e K (2101-3400 µcd). Isto permite aos projetistas selecionar componentes com um nível de brilho específico para a sua aplicação, garantindo uniformidade entre múltiplos displays ou correspondendo precisamente a um requisito de brilho do projeto.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora as curvas específicas não sejam detalhadas no texto fornecido, as curvas de desempenho típicas para tais dispositivos incluiriam:

• Curva IV (Corrente vs. Tensão):Mostra a relação entre a corrente direta e a tensão direta. É não linear, com uma tensão de limiar (cerca de 2V para AlInGaP) após a qual a corrente aumenta rapidamente com pequenos aumentos de tensão. Isto destaca a necessidade de acionamento por corrente constante.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento. Geralmente é linear numa gama, mas saturará a correntes muito altas devido ao decréscimo térmico e de eficiência.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra como a saída de luz diminui à medida que a temperatura de junção do LED aumenta. Esta curva é crítica para aplicações que operam numa ampla gama de temperaturas.
• Distribuição Espectral:Um gráfico da intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico a ~611 nm e a forma do espectro de emissão.

5. Informação Mecânica e de Embalagem

O LTP-4823KF tem uma pegada padrão de display LED de dois dígitos. As dimensões da embalagem são fornecidas em milímetros. Notas mecânicas importantes incluem: todas as tolerâncias dimensionais são ±0,25 mm salvo indicação em contrário, e a tolerância de desvio da ponta do pino é ±0,4 mm. O dispositivo possui 20 pinos numa única fila. O diagrama de circuito interno mostra que é uma configuração de ânodo comum para dois caracteres de 16 segmentos, com um ponto decimal (D.P.) à direita. A tabela de ligação de pinos lista meticulosamente a ligação do cátodo para cada segmento (A-U, D.P., e ânodos comuns para o Carácter 1 e Carácter 2). O pino 14 é indicado como \"Sem Ligação\" (N.C.).

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A ficha técnica especifica as condições de soldadura: o dispositivo pode ser submetido a uma temperatura do ferro de soldar de 260°C durante 3 segundos, com a ponta do ferro posicionada 1/16 de polegada (aproximadamente 1,6 mm) abaixo do plano de assentamento da embalagem. É crucial não exceder este rating de temperatura máxima durante a montagem para evitar danos aos chips LED internos e à embalagem plástica. Para soldadura por onda ou reflow, devem ser seguidas os perfis padrão para componentes de orifício passante, garantindo que a temperatura máxima do corpo não exceda a temperatura máxima de armazenamento de 105°C.

7. Sugestões de Aplicação

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este display é ideal para qualquer dispositivo que necessite de uma leitura clara de dois dígitos com indicadores alfabéticos ocasionais. Usos comuns incluem: multímetros digitais, contadores de frequência, temporizadores, controladores de processo, dispositivos médicos (ex.: monitores de pacientes), eletrodomésticos (ex.: fornos, termostatos) e ferramentas de diagnóstico automóvel.

7.2 Considerações de Projeto

• Circuito de Acionamento:Sendo um display de ânodo comum, é melhor acionado por um circuito de multiplexagem. Um microcontrolador pode drenar corrente através dos cátodos dos segmentos (via resistências limitadoras de corrente) enquanto ativa sequencialmente os pinos de ânodo comum para cada dígito.
• Limitação de Corrente:Utilize sempre resistências em série para cada cátodo de segmento ou no caminho do ânodo comum para limitar a corrente ao valor desejado (ex.: 10-20 mA para brilho total). Calcule o valor da resistência usando R = (Vcc - Vf) / If, onde Vf é a tensão direta da ficha técnica.
• Taxa de Atualização:Ao multiplexar dois dígitos, garanta que a taxa de atualização seja suficientemente alta (tipicamente >60 Hz) para evitar cintilação visível.
• Ângulo de Visão:Posicione o display considerando o seu amplo ângulo de visão para maximizar a usabilidade para o utilizador final.

8. Comparação Técnica

Comparado com tecnologias mais antigas como LEDs vermelhos de GaAsP, o AlInGaP utilizado no LTP-4823KF oferece uma eficiência luminosa significativamente maior, resultando em maior brilho para a mesma corrente de acionamento. Comparado com displays de um dígito, esta unidade de dois dígitos economiza espaço na placa e simplifica a montagem. Em comparação com displays de matriz de pontos, as unidades de 16 segmentos oferecem uma interface de acionamento mais simples (20 pinos vs. mais para uma matriz) mas estão limitadas a caracteres alfanuméricos e alguns símbolos, não a gráficos completos.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é a finalidade do pino \"Sem Ligação\" (Pino 14)?

R: Este pino está presente mecanicamente mas não está ligado eletricamente a nenhum componente interno. É frequentemente incluído para estabilidade mecânica durante a soldadura ou para manter uma pegada de pinagem padrão numa família de dispositivos semelhantes.

P: Como interpreto a \"Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa\" de 2:1?

R: Esta é uma especificação de uniformidade. Significa que, sob condições de acionamento idênticas, a intensidade luminosa medida de qualquer segmento não deve ser mais do que o dobro da intensidade de qualquer outro segmento no mesmo display. Isto garante uma aparência consistente em todos os segmentos iluminados.

P: Posso acionar este display com uma alimentação de 5V?

R: Sim, mas deve usar uma resistência limitadora de corrente. Com uma Vf típica de 2,6V a 20mA, o valor da resistência necessário seria R = (5V - 2,6V) / 0,02A = 120 Ohms. Verifique sempre a Vf real do seu lote específico e ajuste o valor da resistência em conformidade para obter a corrente desejada.

10. Caso de Uso Prático

Cenário: Projetar um Temporizador Digital Simples.O LTP-4823KF é perfeito para exibir minutos e segundos (MM:SS). Um microcontrolador controlaria o display via multiplexagem. Uma porta I/O controlaria os 18 cátodos dos segmentos (através de transístores ou um CI driver), e outros dois pinos I/O controlariam os dois ânodos comuns. O firmware atualizaria os dados dos segmentos e alternaria rapidamente entre os dois dígitos. O alto brilho garante que o temporizador seja visível numa sala bem iluminada, e o baixo consumo de energia é benéfico se o dispositivo for alimentado por bateria.

11. Princípio de Funcionamento

O dispositivo funciona com base no princípio da eletroluminescência numa junção p-n semicondutora. Quando uma tensão direta que excede a tensão de limiar do díodo é aplicada através do ânodo e do cátodo de um segmento LED, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa (a camada de AlInGaP). Esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga de AlInGaP determina a energia da banda proibida, que por sua vez dita o comprimento de onda (cor) da luz emitida, neste caso, laranja-amarelado. Cada um dos 16 segmentos é um LED individual ou uma combinação de LEDs, e ao iluminar seletivamente estes segmentos, podem ser formados caracteres alfanuméricos.

12. Tendências Tecnológicas

Embora displays de 16 segmentos como o LTP-4823KF permaneçam relevantes para aplicações específicas, a tendência mais ampla na exibição de informação é para maior integração e flexibilidade. Displays de matriz de pontos OLED e LCD estão a tornar-se mais competitivos em custo e oferecem capacidades alfanuméricas e gráficas completas. No entanto, os displays de segmentos LED mantêm vantagens em ambientes extremos (ampla gama de temperatura, alto brilho) e para aplicações onde a simplicidade, fiabilidade e longa vida útil são primordiais. A tecnologia subjacente de AlInGaP continua a ver melhorias em eficiência e vida útil. Além disso, há um impulso constante da indústria para um consumo de energia ainda mais baixo e conformidade com regulamentações ambientais como a RoHS, que este dispositivo já cumpre com a sua embalagem sem chumbo.