Folha de Dados do Display LED LTC-4627JG - Altura do Dígito 0,4 Polegadas - Verde (571nm) - Tensão Direta 2,6V - Potência 70mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTC-4627JG é um módulo de display alfanumérico de sete segmentos e quatro dígitos, projetado para aplicações que requerem leituras numéricas e de caracteres limitados, claras e brilhantes. Sua função principal é representar visualmente números e algumas letras através de segmentos individualmente endereçáveis. A tecnologia central utiliza chips LED de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) cultivados sobre um substrato de GaAs não transparente. Este sistema de material é escolhido por sua alta eficiência e excelente desempenho na região de comprimento de onda verde-amarelo. O display apresenta uma face cinza com marcações de segmentos brancas, proporcionando alto contraste para uma legibilidade ideal sob várias condições de iluminação. A altura do dígito de 0,4 polegadas (10,0 mm) torna-o adequado para visualização a média distância em instrumentação, controles industriais e eletrônicos de consumo onde o espaço é limitado, mas a clareza é essencial.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Altura do Dígito de 0,4 Polegadas:Oferece um tamanho equilibrado para boa visibilidade sem consumo excessivo de espaço no painel.
• Segmentos Contínuos e Uniformes:Garante uma aparência consistente e sem lacunas dos caracteres iluminados, melhorando a qualidade estética e a legibilidade.
• Baixa Exigência de Potência:A tecnologia AlInGaP permite alto brilho com correntes de acionamento relativamente baixas, contribuindo para projetos energeticamente eficientes.
• Aparência de Caracter Excelente:Alto contraste entre a face cinza e os segmentos brancos, combinado com iluminação uniforme, resulta em caracteres nítidos e bem definidos.
• Alto Brilho e Alto Contraste:O brilho inerente dos LEDs AlInGaP e o esquema de cores escolhido proporcionam visibilidade superior mesmo em ambientes muito iluminados.
• Ângulo de Visão Ampla:O chip LED e o design do encapsulamento permitem uma visualização clara a partir de uma ampla gama de ângulos, típico de displays de segmentos LED.
• Confiabilidade de Estado Sólido:Como um dispositivo semicondutor, oferece longa vida operacional, resistência a choques e tolerância a vibrações em comparação com displays mecânicos.
• Categorizado por Intensidade Luminosa:Os dispositivos são classificados ("binned") por intensidade, permitindo que os projetistas selecionem peças para níveis de brilho consistentes em várias unidades de uma montagem.
• Pacote Sem Chumbo (Conforme RoHS):Fabricado de acordo com regulamentações ambientais que restringem substâncias perigosas.

1.2 Identificação e Configuração do Dispositivo

O número de peça LTC-4627JG especifica um display multiplexado, de anodo comum, com LEDs verdes de AlInGaP. O sufixo "JG" tipicamente indica a cor verde e um conjunto específico de características ou encapsulamento. O display inclui quatro dígitos completos (0-9) e um ponto decimal à direita para cada dígito. Ele emprega uma configuração multiplexada de anodo comum, o que reduz o número de pinos de acionamento necessários ao compartilhar no tempo as conexões comuns para cada dígito.

2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas

2.1 Classificações Absolutas Máximas

Estas classificações definem os limites de estresse além dos quais danos permanentes ao dispositivo podem ocorrer. A operação nestes ou próximos a estes limites não é recomendada para uso normal.

• Dissipação de Potência por Segmento:70 mW. Esta é a potência máxima que pode ser dissipada com segurança por um único segmento LED sem causar dano térmico.
• Corrente Direta de Pico por Segmento:60 mA. Esta é a corrente pulsada máxima permitida, tipicamente especificada sob condições de ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 0,1 ms. É usada para flashes breves e de alta intensidade.
• Corrente Direta Contínua por Segmento:25 mA a 25°C. Esta corrente deve ser reduzida linearmente em 0,33 mA/°C à medida que a temperatura ambiente (Ta) sobe acima de 25°C. Por exemplo, a 50°C, a corrente contínua máxima seria 25 mA - (0,33 mA/°C * 25°C) = 16,75 mA.
• Tensão Reversa por Segmento:5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura da junção.
• Faixa de Temperatura de Operação e Armazenamento:-35°C a +85°C. O dispositivo é classificado para operação e armazenamento confiáveis dentro desta faixa de temperatura industrial.
• Temperatura de Solda:Máximo de 260°C por no máximo 3 segundos, medido a 1,6 mm (1/16 polegada) abaixo do plano de assentamento. Isto é crítico para processos de soldagem por onda ou refusão para evitar danos ao encapsulamento.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são parâmetros operacionais típicos medidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, fornecendo o desempenho esperado em condições normais.

• Intensidade Luminosa Média (I_V):200 µcd (Mín), 464 µcd (Tip) a I_F= 1 mA. Esta é a saída de luz, medida usando um sensor filtrado para corresponder à resposta fotópica do olho humano (curva CIE). A ampla faixa indica a classificação ("binning") por intensidade.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_p):571 nm (Tip) a I_F= 20 mA. Este é o comprimento de onda no qual a saída espectral é mais forte, na região verde-amarela.
• Largura à Meia Altura da Linha Espectral (Δλ):15 nm (Tip) a I_F= 20 mA. Isto indica a pureza espectral; uma largura mais estreita significa uma cor mais monocromática.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):572 nm (Tip) a I_F= 20 mA. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano para corresponder à cor do LED.
• Tensão Direta por Segmento (V_F):2,05 V (Mín), 2,6 V (Tip) a I_F= 20 mA. Esta é a queda de tensão através do LED quando conduz a corrente especificada. O projeto do circuito deve acomodar a V_F.
• Corrente Reversa por Segmento (I_R):100 µA (Máx) a V_R= 5 V. Esta é a pequena corrente de fuga quando o LED está em polarização reversa.
• Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa (I_V-m):2:1 (Máx) a I_F= 1 mA. Isto especifica a taxa máxima permitida entre os segmentos mais brilhantes e mais fracos dentro de um único dispositivo, garantindo uniformidade.

3. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

3.1 Dimensões do Encapsulamento

O display está em conformidade com um padrão de encapsulamento duplo em linha (DIP). Todas as dimensões críticas são fornecidas em milímetros com uma tolerância geral de ±0,25 mm, salvo indicação em contrário no desenho dimensional. Isto inclui o comprimento, largura e altura totais, o espaçamento entre dígitos, as dimensões dos segmentos e o espaçamento e diâmetro dos pinos. O desenho mecânico exato é essencial para o layout da PCB (Placa de Circuito Impresso) para garantir o encaixe e alinhamento adequados com o recorte do painel frontal.

3.2 Configuração de Pinos e Circuito Interno

O dispositivo tem uma configuração de 16 pinos, embora nem todas as posições sejam ocupadas (os pinos 10 e 12 são "SEM PINO"). O diagrama do circuito interno mostra uma estrutura multiplexada de anodo comum. Cada um dos quatro dígitos tem seu próprio pino de anodo comum (pinos 1, 2, 6, 8). Os cátodos dos segmentos (A-G, DP) são compartilhados por todos os dígitos. Além disso, há conexões para três LEDs indicadores separados (L1, L2, L3) que compartilham um anodo comum (pino 4) e têm cátodos conectados aos cátodos dos segmentos A/B/C, respectivamente. O pino 9 é indicado como "SEM CONEXÃO." Esta pinagem é crucial para projetar o circuito de acionamento multiplexado, que energiza sequencialmente o anodo comum de cada dígito enquanto apresenta os dados dos segmentos para aquele dígito nas linhas de cátodo compartilhadas.

4. Diretrizes e Precauções de Aplicação

4.1 Considerações de Projeto e Uso

Uso Pretendido:Este display é projetado para equipamentos eletrônicos comuns em aplicações de escritório, comunicação e domésticas. Para sistemas críticos de segurança (aviação, médicos, transporte), consulta prévia ao uso é obrigatória.



Conformidade com as Classificações:A adesão às Classificações Absolutas Máximas é essencial para prevenir danos. O fabricante não assume responsabilidade por falhas resultantes do não cumprimento.



Gerenciamento de Corrente e Térmico:Exceder as correntes de acionamento recomendadas ou as temperaturas de operação acelerará a degradação da saída de luz (depreciação de lúmens) e pode levar a falhas prematuras. O acionamento por corrente constante é fortemente recomendado em vez do acionamento por tensão constante para garantir brilho estável e longevidade, pois compensa o coeficiente de temperatura negativo do LED e a V_F variation.



Proteção do Circuito:O circuito de acionamento deve incorporar proteção contra tensões reversas e transitórios de tensão durante os ciclos de energia. A polarização reversa pode induzir migração de metal dentro do semicondutor, aumentando a fuga ou causando curtos-circuitos.



Consideração da Tensão Direta:A fonte de alimentação e o circuito limitador de corrente devem ser projetados para fornecer a corrente de acionamento pretendida em toda a faixa possível de valores de V_F(de Mín a Máx).



Fatores Ambientais:Mudanças rápidas na temperatura ambiente, especialmente em ambientes úmidos, devem ser evitadas, pois podem causar condensação no display, potencialmente levando a problemas elétricos ou ópticos.



Manuseio Mecânico:Evite aplicar força anormal ao corpo do display durante a montagem. Se um filme decorativo for aplicado, certifique-se de que ele não faça contato apertado com o painel frontal/tampa, pois a força externa pode deslocá-lo.



Classificação ("Binning") para Consistência:Ao montar múltiplos displays em uma unidade, recomenda-se usar dispositivos da mesma classificação de intensidade luminosa para evitar diferenças perceptíveis de brilho ou tonalidade entre as unidades.



Testes de Confiabilidade:Se o produto final exigir que o display passe por testes específicos de queda ou vibração, as condições devem ser compartilhadas com o fabricante para avaliação prévia.

4.2 Condições de Armazenamento e Manuseio

Armazenamento Padrão (Pacote DIP):Produtos na embalagem original devem ser armazenados a 5°C a 30°C com umidade relativa abaixo de 60% RH. O não cumprimento pode levar à oxidação dos pinos, exigindo replating antes do uso. O armazenamento de longo prazo de grandes estoques é desencorajado. Se a bolsa de barreira de umidade estiver aberta por mais de 6 meses, recomenda-se o cozimento ("baking") a 60°C por 48 horas, seguido de montagem dentro de uma semana.



Armazenamento de Display SMD (Nota):Embora esta seja uma peça DIP, a folha de dados inclui uma nota para variantes SMD: uma vez que a bolsa selada na fábrica é aberta, o dispositivo deve ser usado dentro de 168 horas (7 dias) quando armazenado a <60% RH e 5-30°C, correspondendo a um Nível de Sensibilidade à Umidade (MSL) de 3. Isto destaca a importância do controle de umidade para os encapsulamentos LED modernos.

5. Curvas de Desempenho e Dados Gráficos

A folha de dados referencia curvas de desempenho típicas que são essenciais para análise de projeto detalhada. Estes gráficos representam visualmente a relação entre parâmetros-chave, permitindo que os engenheiros interpolem valores não listados explicitamente nas tabelas. Embora as curvas específicas não sejam detalhadas no texto fornecido, elas tipicamente incluem:



Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (Curva I-V):Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, geralmente de forma sublinear em correntes mais altas devido a efeitos térmicos.



Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica exponencial I-V do diodo.



Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, um fator crítico para o projeto térmico.



Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em ~571nm e a largura espectral. Estas curvas permitem que os projetistas otimizem as condições de acionamento, prevejam o desempenho sob temperaturas não padrão e compreendam as características de cor do LED.

6. Cenários de Aplicação Típicos e Notas de Projeto

O LTC-4627JG é idealmente adequado para aplicações que requerem um display numérico compacto, confiável e brilhante. Usos comuns incluem:



Equipamentos de Teste e Medição:Multímetros digitais, contadores de frequência, fontes de alimentação, onde 4 dígitos fornecem resolução suficiente.



Painéis de Controle Industrial:Indicadores de processo, displays de temporizador, leituras de contador em máquinas.



Eletrodomésticos:Fornos de micro-ondas, equipamentos de áudio, sistemas de controle climático.



Displays Automotivos do Mercado Secundário:Medidores e leituras onde a robustez ambiental é necessária.



Implementação do Projeto:Implementar este display requer um microcontrolador ou CI driver dedicado capaz de multiplexação. O driver deve fornecer corrente suficiente para os pinos de anodo comum (corrente do dígito = corrente do segmento * número de segmentos acesos naquele dígito) e drenar corrente para os pinos de cátodo dos segmentos. Resistores limitadores de corrente são obrigatórios para cada cátodo de segmento ao usar uma fonte de tensão constante. Uma rotina de multiplexação bem projetada com persistência e taxa de atualização apropriadas (tipicamente >60 Hz) é necessária para evitar cintilação. O amplo ângulo de visão torna-o adequado para painéis vistos de várias posições.