Ficha Técnica do Display LED LTD-6410G - Dígito de 0,56 Polegadas - Cor Verde - Tensão Direta de 2,6V - Dissipação de 70mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTD-6410G é um módulo de display alfanumérico de sete segmentos e dois dígitos que utiliza diodos emissores de luz (LEDs) verdes. A sua função principal é apresentar informações numéricas e alfanuméricas limitadas em dispositivos eletrónicos. A vantagem central deste display reside na sua construção de estado sólido, oferecendo alta fiabilidade, longa vida operacional e excelentes características de visibilidade.

O dispositivo é categorizado como uma configuração de ânodo comum, o que significa que os ânodos dos LEDs para cada dígito estão ligados internamente. Isto simplifica os circuitos de acionamento por multiplexagem. O display apresenta uma face cinza com difusores de segmento brancos, o que aumenta o contraste e melhora a legibilidade sob várias condições de iluminação. O mercado-alvo inclui uma vasta gama de eletrónica de consumo e industrial que requer leituras numéricas claras e fiáveis, como equipamentos de teste, instrumentação, sistemas de ponto de venda e painéis de controlo de eletrodomésticos.

1.1 Características Principais e Descrição do Dispositivo

O LTD-6410G incorpora várias características de design orientadas para o desempenho e usabilidade:

• Altura do Dígito:0,56 polegadas (14,22 mm), proporcionando um tamanho de caráter claro e legível.
• Uniformidade do Segmento:Segmentos contínuos e uniformes garantem uma aparência consistente em toda a área do display.
• Eficiência Energética:Baixo requisito de potência por segmento, adequado para aplicações alimentadas por bateria ou com consciência energética.
• Desempenho Ótico:Alto brilho combinado com alto contraste entre os segmentos acesos e o fundo cinza garante uma excelente aparência dos caracteres.
• Ângulo de Visão:Um amplo ângulo de visão permite que o display seja lido a partir de várias posições.
• Fiabilidade:Fiabilidade de estado sólido sem partes móveis ou filamentos para desgastar.
• Binning (Classificação):A intensidade luminosa é categorizada ("binned"), permitindo a seleção de displays com níveis de brilho correspondentes em aplicações com múltiplas unidades.
• Conformidade Ambiental:O encapsulamento é sem chumbo, fabricado em conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).

O dispositivo utiliza chips LED verdes. A ficha técnica especifica duas possíveis tecnologias de chip: epitaxia de GaP (Fosfeto de Gálio) num substrato de GaP, ou AlInGaP (Fosfeto de Alumínio Índio Gálio) num substrato não transparente de GaAs (Arsenieto de Gálio). Ambas as tecnologias são capazes de produzir a emissão verde especificada.

2. Análise Profunda das Especificações Técnicas

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. O funcionamento fora destes limites não é garantido.

• Dissipação de Potência por Segmento (P_d):70 mW máximo. Exceder este valor pode levar a sobreaquecimento.
• Corrente Direta de Pico por Segmento (I_FP):60 mA, permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso de 0,1 ms). Isto é útil para multiplexagem ou para alcançar brilho instantâneo mais elevado.
• Corrente Direta Contínua por Segmento (I_F):25 mA máximo a 25°C. Este valor é reduzido linearmente a 0,33 mA/°C à medida que a temperatura ambiente (T_a) aumenta acima de 25°C. Por exemplo, a 50°C, a corrente contínua máxima seria aproximadamente 25 mA - (0,33 mA/°C * 25°C) = 16,75 mA.
• Tensão Reversa por Segmento (V_R):5 V máximo. Aplicar uma tensão reversa mais elevada pode causar rutura.
• Gama de Temperatura de Funcionamento e Armazenamento:-35°C a +85°C.
• Temperatura de Soldadura:O dispositivo pode suportar uma temperatura máxima de soldadura de 260°C durante no máximo 3 segundos, medida a 1,6 mm abaixo do plano de assentamento do encapsulamento.

2.2 Características Elétricas e Óticas

Estes são os parâmetros operacionais típicos medidos a uma temperatura ambiente (T_a) de 25°C.

• Intensidade Luminosa Média (I_V):870 µcd (mínimo), 2400 µcd (típico) quando acionado com uma corrente direta (I_F) de 10 mA. Este parâmetro é categorizado ("binned").
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_p):565 nm (típico) a I_F=20mA. Este é o comprimento de onda no qual a saída espectral é mais forte.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):30 nm (típico) a I_F=20mA. Isto indica a pureza espectral ou largura de banda da luz emitida.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):569 nm (típico) a I_F=20mA. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que corresponde à cor da luz.
• Tensão Direta por Segmento (V_F):2,1 V (mínimo), 2,6 V (típico) a I_F=20mA. O design do circuito deve ter em conta esta gama para garantir uma regulação de corrente adequada.
• Corrente Reversa por Segmento (I_R):100 µA (máximo) quando uma tensão reversa (V_R) de 5V é aplicada. A ficha técnica nota explicitamente que esta condição de tensão reversa é apenas para fins de teste e o dispositivo não deve ser operado continuamente sob polarização reversa.
• Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa (I_V-m):2:1 (típico). Isto especifica a relação máxima permitida entre o segmento mais brilhante e o mais fraco dentro de um único dispositivo, garantindo uniformidade.

Nota de Medição:A intensidade luminosa é medida usando uma combinação de sensor e filtro que se aproxima da curva de resposta fotópica do olho da CIE (Commission Internationale de l'Eclairage), garantindo que a medição se correlaciona com a perceção humana de brilho.

3. Explicação do Sistema de Binning

O LTD-6410G emprega um sistema de binning principalmente paraIntensidade Luminosa. Os displays são testados e classificados em diferentes "bins" com base na sua saída de luz medida a uma corrente de teste padrão (10mA). Isto permite aos designers selecionar displays com níveis de brilho muito próximos ao usar múltiplas unidades numa única montagem, prevenindo variações de brilho notáveis de um dígito para o seguinte. A ficha técnica especifica uma gama típica de intensidade de 870 µcd a 2400 µcd, indicando a dispersão entre os "bins" disponíveis. Para aplicações críticas que requerem consistência visual, é fortemente recomendado especificar displays do mesmo "bin" de intensidade.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas típicas de características elétricas/óticas. Embora os gráficos específicos não sejam fornecidos no excerto de texto, as curvas padrão para tais dispositivos incluem tipicamente:

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação exponencial. A curva indicará a V_Ftípica de ~2,6V a 20mA e como esta varia com a temperatura.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Demonstra que a saída de luz é aproximadamente proporcional à corrente direta, até aos valores máximos. Destaca o ponto de retornos decrescentes ou saturação.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra como a saída de luz diminui à medida que a temperatura de junção do LED aumenta. Isto é crítico para o design em ambientes de alta temperatura.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em ~565nm e a largura a meia altura de ~30nm, definindo as características da cor verde.

Estas curvas são essenciais para compreender o comportamento do dispositivo em condições não padrão e para otimizar o circuito de acionamento para eficiência e longevidade.

5. Informação Mecânica e de Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O display tem uma pegada padrão de sete segmentos e dois dígitos. Todas as dimensões críticas para o layout da PCB (Placa de Circuito Impresso) e integração mecânica são fornecidas num desenho detalhado na página 3 da ficha técnica. Notas-chave incluem que todas as dimensões estão em milímetros, com tolerâncias padrão de ±0,25 mm salvo indicação em contrário. Os designers devem consultar este desenho para o espaçamento exato dos pinos, comprimento total do encapsulamento, largura, altura e distância centro a centro dos dígitos.

5.2 Diagrama de Circuito Interno e Ligação dos Pinos

O diagrama de circuito interno mostra a configuração de ânodo comum. Cada um dos dois dígitos tem o seu próprio pino de ânodo comum (pino 14 para o Dígito 1, pino 13 para o Dígito 2). Os cátodos para cada segmento (A a G, mais o Ponto Decimal DP) estão ligados a pinos individuais, com alguma partilha entre dígitos para segmentos na mesma posição física (por exemplo, o pino 1 é o cátodo E para o Dígito 1, o pino 5 é o cátodo E para o Dígito 2).

A tabela de ligação dos pinos fornece um mapeamento completo da interface DIP (Dual In-line Package) de 18 pinos:

• Pinos 1-4, 15-18: Controlam os segmentos e o ponto decimal do Dígito 1.
• Pinos 5-13: Controlam os segmentos, o ponto decimal e o ânodo comum do Dígito 2.
• Pino 14: Ânodo comum para o Dígito 1.

Esta pinagem é crucial para projetar o layout da PCB e escrever o firmware do microcontrolador para acionar o display corretamente, tipicamente usando uma técnica de multiplexagem onde os ânodos são comutados sequencialmente.

6. Diretrizes de Soldadura, Montagem e Armazenamento

6.1 Precauções de Soldadura e Aplicação

A ficha técnica fornece notas de aplicação extensas para garantir operação fiável:

• Design do Circuito de Acionamento:É recomendado o acionamento por corrente constante em vez de tensão constante para garantir intensidade luminosa consistente independentemente das variações de V_F. O circuito deve ser projetado para acomodar toda a gama de V_F (2,1V-2,6V).
• Proteção:O circuito de acionamento deve incorporar proteção contra tensões reversas e picos de tensão transitórios durante as sequências de ligar/desligar, pois estes podem danificar os LEDs.
• Gestão Térmica:A corrente operacional deve ser reduzida com base na temperatura ambiente máxima para evitar temperatura de junção excessiva, que causa degradação rápida da luz (depreciação de lúmens) e pode levar a falha prematura.
• Manuseamento Mecânico:Evite aplicar força anormal ao corpo do display durante a montagem. Não deixe a película frontal do padrão entrar em contacto direto e apertado com um painel frontal/tampa, pois a força externa pode deslocar a película.
• Ambiental:Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes de alta humidade para prevenir condensação no display.

6.2 Condições de Armazenamento

O armazenamento adequado é vital para prevenir a oxidação dos terminais estanhados:

• Para Displays LED (Through-Hole):Armazenar na embalagem original a 5°C a 30°C com humidade relativa abaixo de 60% RH. O armazenamento a longo prazo de grandes inventários é desencorajado.
• Para Displays LED SMD (Nota Geral):Se estiver numa bolsa de barreira de humidade selada de fábrica, armazenar a 5°C-30°C, <60% RH. Uma vez aberta, os dispositivos devem ser usados dentro de 168 horas (1 semana) se armazenados nas mesmas condições, correspondendo a um Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL) de 3.

A falha em observar estas condições pode necessitar de re-estanhamento dos pinos oxidados antes do uso na produção.

7. Sugestões de Aplicação e Considerações de Design

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

O LTD-6410G é adequado para qualquer aplicação que requeira uma leitura numérica clara e fiável de dois dígitos. Isto inclui:

• Multímetros digitais, osciloscópios e fontes de alimentação.
• Controladores de processo industrial e temporizadores.
• Displays de equipamentos de fitness.
• Painéis de controlo de eletrodomésticos (fornos, micro-ondas).
• Equipamento de retalho como balanças ou caixas registadoras.

A ficha técnica especifica que é para "equipamento eletrónico comum" e é necessária consulta para aplicações críticas de segurança (aviação, médicas, transporte).

7.2 Considerações de Design

• Resistências Limitadoras de Corrente:Essenciais para cada segmento ou ânodo comum ao usar uma fonte de tensão. Calcule com base na tensão de alimentação, V_F do LED, e na I_F.
• desejada.Controlador de Multiplexagem:
• Um microcontrolador com pinos de I/O suficientes ou um CI dedicado de controlador de display (como um MAX7219) é tipicamente usado para alimentar sequencialmente o ânodo comum de cada dígito enquanto ativa os cátodos dos segmentos correspondentes. Isto reduz o número de linhas de controlo necessárias de 15 (7 segmentos + DP por dígito, mais 2 ânodos) para apenas 9 (7 segmentos + DP + 2 linhas de seleção de dígito).Taxa de Atualização:
• A frequência de multiplexagem deve ser suficientemente alta (>60 Hz) para evitar cintilação visível.Fonte de Alimentação:

Deve ser capaz de fornecer a corrente de pico quando múltiplos segmentos estão acesos simultaneamente durante a multiplexagem.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

• Embora não seja explicitamente comparado com outros modelos, os principais diferenciadores do LTD-6410G dentro da sua categoria são:Cor e Contraste:
• A combinação específica de LEDs verdes com face cinza/segmentos brancos oferece uma estética distinta e alto rácio de contraste comparado com displays padrão vermelho sobre preto ou verde sobre preto.Binning para Intensidade:
• A disponibilização de intensidade luminosa categorizada é uma característica destinada a aplicações de gama mais alta onde a uniformidade do display é primordial, distinguindo-o de alternativas não categorizadas e de menor custo.Chips de Dupla Tecnologia:

O uso de chips GaP ou AlInGaP permite ao fabricante otimizar para desempenho ou custo, oferecendo potencialmente benefícios em eficiência ou pureza de cor comparado com displays que usam apenas uma tecnologia.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este display diretamente com um pino de microcontrolador de 5V?

R: Não. A tensão direta típica é de 2,6V, mas é sempre necessária uma resistência limitadora de corrente para definir a corrente direta correta (por exemplo, 10-20mA). Ligar diretamente a 5V causaria corrente excessiva e destruiria o segmento LED.

P: Qual é a diferença entre o comprimento de onda de pico (565nm) e o comprimento de onda dominante (569nm)?

R: O comprimento de onda de pico é o ponto literal mais alto na curva de saída espectral. O comprimento de onda dominante é um valor calculado que representa a cor percebida. Para um LED verde monocromático, estão frequentemente próximos, como se vê aqui._FP: A corrente contínua máxima é 25mA, mas a condição de teste para V

usa 20mA. Qual devo usar?

R: 20mA é uma condição de teste padrão comum. Pode projetar o seu circuito para qualquer corrente direta entre o mínimo necessário para brilho suficiente e o máximo classificado de 25mA (reduzido para temperatura). 10-20mA é uma gama operacional típica.

P: Por que é importante a classificação de tensão reversa se nunca devo aplicá-la?

R: A classificação indica a capacidade do dispositivo de suportar ligação reversa acidental ou transitórios de tensão sem falha imediata. O circuito deve incluir proteção (como um diodo em paralelo) para limitar qualquer tensão reversa abaixo de 5V.

10. Caso Prático de Design e Utilização

Caso: Projetando um Contador Simples de Dois Dígitos._FUm designer precisa de um display para um contador de eventos. Seleciona o LTD-6410G pela sua clareza e cor verde. Usa um microcontrolador com 10 pinos de I/O. Oito pinos são configurados como saídas para acionar os cátodos dos segmentos (A-G, DP) através de resistências limitadoras de corrente de 150Ω (calculadas para uma alimentação de 5V, V_F de ~2,6V, e I de ~16mA). Dois pinos adicionais são usados como saídas de seleção de dígito, cada um ligado ao ânodo comum de um dígito através de um pequeno transistor NPN (por exemplo, 2N3904) para drenar a corrente cumulativa mais elevada de um dígito totalmente aceso (até 8 segmentos * 16mA = 128mA). O firmware implementa multiplexagem: liga o transistor para o Dígito 1, define o padrão de segmentos para o valor do primeiro dígito, espera 5ms, desliga o Dígito 1, liga o Dígito 2, define o padrão de segmentos para o segundo dígito, espera 5ms e repete. Isto cria um display estável e sem cintilação. O designer também adiciona um diodo 1N4148 em paralelo com cada linha de ânodo comum (cátodo para Vcc) para proteger contra picos de tensão indutivos quando os transistores desligam.