Ficha Técnica do Display LED LTC-2623KF-J - Dígitos de 0,28 Polegadas - Cor Laranja Amarelada - Tensão Direta de 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTC-2623KF-J é um módulo de display de sete segmentos e quatro dígitos de alto desempenho, projetado para aplicações que requerem leituras numéricas nítidas e brilhantes. A sua função principal é apresentar dados numéricos num formato altamente legível. A vantagem central deste dispositivo reside na utilização da tecnologia avançada de LED AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio), que proporciona uma eficiência luminosa e pureza de cor superiores em comparação com materiais tradicionais. Isto torna-o particularmente adequado para painéis de instrumentação, sistemas de controlo industrial, equipamentos de teste e eletrónica de consumo, onde a legibilidade sob várias condições de iluminação é crítica. O mercado-alvo inclui projetistas e engenheiros nos setores de automação industrial, painéis de instrumentos automóveis, dispositivos médicos e terminais de ponto de venda que necessitam de soluções de display fiáveis, duradouras e energeticamente eficientes.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Ópticas e Elétricas

O desempenho do LTC-2623KF-J é definido por vários parâmetros-chave medidos em condições padrão (Ta=25°C).

• Intensidade Luminosa (I_V):A intensidade luminosa média típica é de 1200 µcd a uma corrente direta (I_F) de 1mA, com um intervalo especificado a partir de 500 µcd (Mín.) até ao valor típico. Este elevado nível de brilho garante uma excelente visibilidade. A relação de correspondência de intensidade luminosa entre segmentos é especificada como um máximo de 2:1, garantindo uma aparência uniforme em todo o display.
• Características Espectrais:O dispositivo emite luz no espectro laranja-amarelado. O comprimento de onda de emissão de pico (λ_p) é tipicamente 611 nm a I_F=20mA. O comprimento de onda dominante (λ_d) é de 605 nm, e a meia-largura da linha espectral (Δλ) é de 17 nm, indicando uma saída de cor relativamente pura e saturada.
• Parâmetros Elétricos:A tensão direta (V_F) por segmento é tipicamente 2,6V, com um máximo de 2,6V a I_F=20mA. A corrente reversa (I_R) é no máximo 100 µA a uma tensão reversa (V_R) de 5V. É crucial notar que a classificação de tensão reversa é apenas para testes de corrente de fuga; o dispositivo não se destina a funcionamento contínuo sob polarização reversa.

2.2 Especificações Máximas Absolutas e Considerações Térmicas

Operar o dispositivo além destes limites pode causar danos permanentes.

• Dissipação de Potência:A dissipação de potência máxima por segmento é de 70 mW.
• Classificações de Corrente:A corrente direta contínua por segmento é de 25 mA. Aplica-se um fator de derating de 0,33 mA/°C linearmente a partir de 25°C. A corrente direta de pico por segmento (para operação pulsada a 1kHz, ciclo de trabalho de 10%) é de 60 mA.
• Intervalo de Temperatura:O dispositivo pode operar dentro de um intervalo de temperatura ambiente de -35°C a +85°C. O intervalo de temperatura de armazenamento é idêntico.
• Soldabilidade:O dispositivo pode suportar uma temperatura de soldagem de 260°C durante 3 segundos a uma distância de 1/16 de polegada (aproximadamente 1,6 mm) abaixo do plano de assentamento.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica afirma explicitamente que o dispositivo é "BINNED FOR LUMINOUS INTENSITY" (Classificado por Intensidade Luminosa). Isto significa que os LEDs são classificados ("binned") durante a fabricação com base na sua saída de luz medida numa corrente de teste específica. Este processo garante consistência dentro de um lote de produção. Os clientes recebem dispositivos cuja intensidade luminosa se enquadra nos intervalos mínimo e típico especificados (500-1200 µcd @ 1mA). Embora não seja detalhado explicitamente para comprimento de onda/cor ou tensão direta nesta ficha técnica específica, tal classificação é uma prática comum na indústria para fornecer desempenho previsível. Os projetistas devem consultar o fabricante para obter detalhes específicos de classificação se a sua aplicação exigir uma correspondência rigorosa de cor ou tensão.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica faz referência a "CURVAS TÍPICAS DE CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS / ÓPTICAS". Embora os gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, as curvas típicas para tal dispositivo incluiriam:

• Curva I-V (Corrente-Tensão):Este gráfico mostraria a relação entre a corrente direta e a tensão direta, tipicamente exibindo uma subida exponencial após a tensão de condução (~2,0-2,2V para AlInGaP). É essencial para projetar o circuito limitador de corrente.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Esta curva mostra como a saída de luz aumenta com a corrente. Geralmente é linear numa faixa, mas satura a correntes mais elevadas devido a efeitos térmicos.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Este gráfico ilustra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta. Os LEDs AlInGaP tipicamente têm um coeficiente de temperatura negativo para a intensidade luminosa.
• Distribuição Espectral:Um gráfico da intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em ~611 nm e a meia-largura de 17 nm.

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

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões Físicas

O dispositivo apresenta uma altura de dígito de 0,28 polegadas (7,0 mm). As dimensões da embalagem são fornecidas num desenho (não totalmente detalhado em texto), com todas as dimensões em milímetros e tolerâncias padrão de ±0,25 mm, salvo indicação em contrário. O display tem uma face cinza com segmentos brancos, melhorando o contraste.

5.2 Configuração dos Pinos e Diagrama de Circuito

O LTC-2623KF-J é um display multiplexado de ânodo comum. Isto significa que os ânodos dos LEDs para cada dígito estão ligados internamente, enquanto os cátodos para cada segmento (A-G, DP e segmentos dos dois pontos L1, L2, L3) são partilhados entre os dígitos. Esta configuração reduz o número de pinos de acionamento necessários de 32 (4 dígitos * 8 segmentos) para 16. Um diagrama de circuito interno mostraria este arranjo de multiplexação. A tabela de ligação dos pinos é fornecida:

• Pino 1: Ânodo Comum para o Dígito 1
• Pino 2: Cátodo para os segmentos C e L3 (ponto inferior dos dois pontos)
• Pino 3: Cátodo para o Ponto Decimal (DP)
• Pino 5: Cátodo para o segmento E
• Pino 6: Cátodo para o segmento D
• Pino 7: Cátodo para o segmento G
• Pino 8: Ânodo Comum para o Dígito 4
• Pino 11: Ânodo Comum para o Dígito 3
• Pino 12: Ânodo Comum para os segmentos dos dois pontos L1 e L2 (pontos superiores dos dois pontos)
• Pino 13: Cátodo para os segmentos A e L1
• Pino 14: Ânodo Comum para o Dígito 2
• Pino 15: Cátodo para os segmentos B e L2
• Pino 16: Cátodo para o segmento F
• Pinos 4, 9, 10: Sem Ligação (NC)

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

A especificação de montagem chave é o perfil de temperatura de soldagem: o dispositivo pode suportar 260°C durante 3 segundos num ponto a 1/16 de polegada (1,6 mm) abaixo do plano de assentamento. Esta é uma condição padrão de soldagem por refluxo. Os projetistas devem garantir que o layout da PCB e o perfil do forno de refluxo cumpram isto para evitar danos térmicos nos chips LED ou na embalagem de plástico. Recomenda-se seguir as diretrizes padrão JEDEC/IPC para sensibilidade à humidade e pré-aquecimento se os dispositivos tiverem sido expostos a ambientes húmidos antes da soldagem. O armazenamento deve ser feito dentro do intervalo especificado de -35°C a +85°C num ambiente seco e antiestático.

7. Embalagem e Informações de Encomenda

O número de peça é LTC-2623KF-J. O sufixo "KF" tipicamente indica o estilo da embalagem e a cor (face cinza, segmentos brancos). O "J" pode denotar uma classificação específica (bin) ou revisão. Embora os detalhes específicos de embalagem (bobina, tubo, bandeja) não estejam listados no texto fornecido, tais displays são normalmente fornecidos em tubos ou bandejas antiestáticas para proteger os pinos e a lente. O código de encomenda corresponde diretamente à descrição do dispositivo: LED AlInGaP Laranja Amarelado, Ânodo Comum Multiplexado, com ponto decimal à direita.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este display é ideal para qualquer aplicação que requeira uma leitura numérica brilhante e com múltiplos dígitos. Exemplos incluem multímetros digitais, contadores de frequência, temporizadores de processos, balanças, mostradores de painéis de instrumentos automóveis (ex.: relógio, odómetro) e indicadores de painéis de controlo industrial.

8.2 Considerações de Projeto

• Circuito de Acionamento:Um display multiplexado requer um CI driver ou microcontrolador capaz de drenar corrente de segmento suficiente e fornecer corrente ao ânodo do dígito. O driver deve alternar entre os dígitos a uma frequência suficientemente alta (tipicamente >100Hz) para evitar cintilação visível.
• Limitação de Corrente:Resistores limitadores de corrente externos são obrigatórios para cada cátodo de segmento ou deve ser utilizado um driver de corrente constante para evitar exceder a corrente direta contínua máxima, especialmente importante dado o derating acima de 25°C.
• Ângulo de Visão:A ficha técnica menciona um "ângulo de visão amplo", o que é característico dos displays LED de sete segmentos. A colocação na PCB deve considerar a posição do observador pretendido.
• Sequenciamento de Energia:Certifique-se de que a eletrónica de acionamento não aplica tensão reversa ou picos de corrente excessivos durante o arranque ou desligamento.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais fatores diferenciadores do LTC-2623KF-J são a utilização do material semicondutor AlInGaP e o seu formato mecânico específico. Em comparação com os LEDs mais antigos de GaAsP ou GaP, o AlInGaP oferece uma eficiência luminosa significativamente maior, resultando em displays mais brilhantes a correntes mais baixas. Em comparação com displays de sete segmentos SMD muito pequenos, a altura de dígito de 0,28 polegadas proporciona uma excelente legibilidade à distância. Em comparação com LCDs, oferece brilho superior, ângulos de visão mais amplos e melhor desempenho em temperaturas extremas, embora ao custo de um maior consumo de energia. O design multiplexado de ânodo comum é uma abordagem padrão que otimiza a contagem de pinos para este tamanho de dígito.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é o propósito da classificação (binning) por intensidade luminosa?

R: A classificação garante consistência visual entre todos os dígitos e segmentos no seu produto. Garante que a variação de brilho entre quaisquer dois segmentos ou dispositivos da mesma encomenda não excederá uma relação de 2:1.

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

R: Não. A tensão direta típica é de 2,6V. Ligar uma fonte de 5V diretamente destruiria o LED devido à corrente excessiva. Deve utilizar um resistor limitador de corrente em série ou um driver de corrente constante. O valor do resistor depende da sua tensão de alimentação e da corrente de segmento desejada.

P: O que significa "ânodo comum multiplexado" para o meu circuito de acionamento?

R: Não pode acender todos os dígitos simultaneamente com brilho total. Deve ligar sequencialmente (fornecer corrente para) o ânodo comum de um dígito de cada vez, enquanto drena corrente para os segmentos desejados desse dígito. Isto é feito rapidamente para criar a ilusão de que todos os dígitos estão constantemente ligados.

P: A classificação de tensão reversa de 5V é para operação normal?

R: Não. A ficha técnica afirma explicitamente que é apenas para o teste de I_R(corrente reversa). O display nunca deve ser submetido a uma polarização reversa contínua na aplicação. O projeto adequado do circuito deve evitar isto.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Caso: Projetar uma Leitura de Voltímetro de 4 Dígitos.Um projetista está a criar uma unidade de fonte de alimentação de bancada que requer um display de tensão de saída brilhante e claro. Seleciona o LTC-2623KF-J pela sua altura de dígito de 0,28 polegadas e alto contraste. O ADC do microcontrolador lê a tensão de saída. O firmware converte este valor para o formato BCD. Um CI driver de display dedicado (como o MAX7219) é escolhido para lidar com a multiplexação. O projetista calcula o valor do resistor limitador de corrente para uma corrente de segmento de 10mA usando a fórmula R = (V_{alimentação}- V_F) / I_F. Com uma alimentação de 5V e V_F=2,6V, R = (5 - 2,6) / 0,01 = 240 ohms. É selecionado um resistor padrão de 220 ohms, resultando numa corrente ligeiramente superior (~10,9mA), que ainda está bem dentro da classificação contínua de 25mA. A frequência de multiplexação é definida para 250Hz para eliminar a cintilação. A face cinza do display é escolhida para combinar com a cor do aro do instrumento, proporcionando um aspeto integrado profissional.

12. Introdução ao Princípio Técnico

O LTC-2623KF-J é baseado na tecnologia semicondutora AlInGaP cultivada num substrato de GaAs. Quando uma tensão direta que excede a energia da banda proibida é aplicada através da junção p-n do chip LED, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica de Alumínio, Índio, Gálio e Fosfeto na camada ativa determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida — neste caso, laranja-amarelado (~605-611 nm). O formato de sete segmentos é criado colocando múltiplos chips LED minúsculos (um por segmento por dígito) no padrão de um dígito padrão e ligando-os internamente na configuração multiplexada de ânodo comum descrita anteriormente. A face cinza e os difusores de segmento brancos melhoram o contraste absorvendo a luz ambiente e dispersando eficientemente a luz emitida pelos chips LED.

13. Tendências Tecnológicas

Embora os displays LED de sete segmentos tradicionais de montagem através de orifício, como o LTC-2623KF-J, permaneçam vitais para muitas aplicações devido à sua robustez e alto brilho, a tendência geral na tecnologia de displays está a mover-se para embalagens de dispositivo de montagem em superfície (SMD) e maior integração. Os displays de sete segmentos SMD oferecem pegadas menores e são mais adequados para montagem automatizada. Além disso, há uma mudança crescente para displays de matriz de pontos e módulos OLED gráficos ou TFT totalmente integrados que oferecem capacidade alfanumérica e gráfica num espaço semelhante. No entanto, para leituras numéricas dedicadas onde o brilho extremo, simplicidade, fiabilidade e custo-eficácia são primordiais, os displays LED discretos de sete segmentos continuam a ser uma solução preferida. Os avanços em materiais como o AlInGaP melhoraram significativamente a sua eficiência e gama de cores, garantindo a sua relevância em segmentos de mercado específicos.