Ficha Técnica do Display LED LTL-2620HR - Barra de Luz Retangular - Cor Laranja-Avermelhada - Tensão Direta de 2.6V - Dissipação de Potência de 75mW

1. Visão Geral do Produto

O LTL-2620HR é uma barra de luz retangular projetada como uma fonte de luz brilhante e uniforme para aplicações que requerem iluminação significativa. Este dispositivo de estado sólido utiliza chips LED laranja-avermelhados, fabricados com GaAsP num substrato transparente de GaP ou AlInGaP num substrato não transparente de GaAs, e apresenta um invólucro branco em forma de barra. É categorizado por intensidade luminosa e é oferecido numa embalagem sem chumbo em conformidade com as diretivas RoHS.

1.1 Características Principais

• Fator de forma de barra de luz retangular.
• Área de emissão de luz grande, brilhante e uniforme.
• Baixa exigência de potência para eficiência energética.
• Alto brilho e alto contraste na saída.
• Confiabilidade de estado sólido para longa vida operacional.
• Intensidade luminosa é categorizada ("binned").
• Embalagem sem chumbo em conformidade com RoHS.

1.2 Identificação do Dispositivo

O número de peça LTL-2620HR corresponde a um display LED retangular universal de cor laranja-avermelhada.

2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas

2.1 Especificações Absolutas Máximas

Todas as especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder estes valores pode causar danos permanentes ao dispositivo.

• Dissipação de Potência por Segmento:Máximo de 75 mW.
• Corrente Direta de Pico por Segmento:60 mA (a um ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0.1ms).
• Corrente Direta Contínua por Segmento:25 mA. Esta especificação derrate linearmente a partir de 25°C a uma taxa de 0.33 mA/°C.
• Faixa de Temperatura de Operação:-35°C a +85°C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-35°C a +85°C.
• Temperatura de Soldagem:Máximo de 260°C por no máximo 3 segundos, medido a 1.6mm abaixo do plano de assentamento.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes valores típicos e mínimos/máximos são medidos a Ta=25°C nas condições de teste especificadas.

• Intensidade Luminosa Média (Iv):Mínimo 1400 µcd, Típico 4200 µcd, medido a uma corrente direta (IF) de 10mA. A intensidade é medida usando um sensor e filtro que aproximam a curva de resposta do olho CIE.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λp):630 nm (típico) a IF=20mA.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):40 nm (típico) a IF=20mA.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):621 nm (típico) a IF=20mA.
• Tensão Direta por Segmento (VF):Típico 2.6V, Máximo 2.6V a IF=20mA. Mínimo é 2.0V.
• Corrente Reversa por Segmento (IR):Máximo 100 µA a uma tensão reversa (VR) de 5V. Nota: O dispositivo não se destina a operação contínua sob polarização reversa.
• Taxa de Compatibilidade de Intensidade Luminosa (Iv-m):Razão máxima de 2:1 entre segmentos a IF=10mA.

3. Sistema de Categorização e Binning

Os LEDs LTL-2620HR são categorizados ("binned") principalmente pela intensidade luminosa. Isto garante consistência no brilho entre diferentes unidades. O valor típico é de 4200 µcd, com um valor mínimo garantido de 1400 µcd a 10mA. Para aplicações que requerem múltiplos displays montados juntos, é fortemente recomendado utilizar LEDs da mesma categoria de intensidade para evitar irregularidades perceptíveis de tonalidade ou brilho na montagem.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas típicas de características elétricas e ópticas, que são essenciais para engenheiros de projeto. Estas curvas, tipicamente traçadas em função da temperatura ambiente ou da corrente direta, ilustrariam relações como:

• Corrente Direta (IF) vs. Tensão Direta (VF):Mostra a queda de tensão no LED para diferentes correntes de acionamento, crucial para o projeto do circuito driver.
• Intensidade Luminosa (Iv) vs. Corrente Direta (IF):Demonstra como a saída de luz escala com a corrente, ajudando a otimizar a corrente de acionamento para o brilho e eficiência desejados.
• Intensidade Luminosa (Iv) vs. Temperatura Ambiente (Ta):Ilustra a derrate da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, o que é vital para o gerenciamento térmico na aplicação final.

Os projetistas devem consultar estas curvas para entender o comportamento do dispositivo em condições não padrão (diferentes correntes ou temperaturas) e para garantir operação confiável dentro das áreas seguras de operação.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O dispositivo apresenta uma embalagem em forma de barra retangular. Todas as dimensões são fornecidas em milímetros (mm). Salvo indicação em contrário, as tolerâncias dimensionais são de ±0.25 mm (equivalente a ±0.01 polegadas). Um desenho mecânico detalhado está incluído na ficha técnica para integração precisa em layouts de PCB e invólucros.

5.2 Conexão dos Pinos e Circuito Interno

O LTL-2620HR é um display multi-segmento com 16 pinos. A pinagem é a seguinte:

1. Cátodo A
2. Ânodo A
3. Ânodo B
4. Cátodo B
5. Cátodo C
6. Ânodo C
7. Ânodo D
8. Cátodo D
9. Cátodo E
10. Ânodo E
11. Ânodo F
12. Cátodo F
13. Cátodo G
14. Ânodo G
15. Ânodo H
16. Cátodo H

Um diagrama de circuito interno é fornecido, mostrando a interconexão dos segmentos individuais de LED (provavelmente 8 segmentos, A a H) com seus respectivos ânodos e cátodos. Este diagrama é crítico para projetar o circuito de acionamento direto ou multiplexado correto.

6. Diretrizes de Soldagem, Montagem e Armazenamento

6.1 Processo de Soldagem

A especificação absoluta máxima para soldagem é de 260°C por uma duração máxima de 3 segundos, medido a 1.6mm abaixo do plano de assentamento. Esta diretriz destina-se a processos de soldagem por onda ou reflow. Exceder estes parâmetros pode danificar o chip interno, as ligações de fio ou o material da embalagem.

6.2 Condições de Armazenamento

O armazenamento adequado é essencial para prevenir a oxidação dos pinos ou das almofadas de solda.

• Para Displays LED (na embalagem original):A temperatura de armazenamento recomendada é entre 5°C e 30°C com umidade relativa abaixo de 60% RH.
• Para Displays LED SMD (no saco selado original):Igual ao acima: 5°C a 30°C, abaixo de 60% RH.
• Para Displays LED SMD (saco aberto):As condições de armazenamento são de 5°C a 30°C e abaixo de 60% RH, mas o dispositivo deve ser utilizado dentro de 168 horas (7 dias) após a abertura do saco sensível à umidade (MSL Nível 3). Se desembalado por mais de 168 horas, recomenda-se um processo de "baking" a 60°C por 24 horas antes da soldagem.

É aconselhado consumir o estoque prontamente e evitar o armazenamento de longo prazo de grandes quantidades para manter a soldabilidade. A recomendação geral é utilizar os displays dentro de 12 meses a partir da data de envio.

7. Recomendações para Projeto de Aplicação

7.1 Notas Gerais de Aplicação

Este display destina-se a equipamentos eletrônicos comuns em aplicações de escritório, comunicação e domésticas. Para aplicações que requerem confiabilidade excepcional onde uma falha pode colocar em risco vidas ou saúde (ex.: aviação, sistemas médicos), é necessária consulta específica antes do uso.

7.2 Considerações sobre Projeto de Circuito

• Método de Acionamento:Acionamento por corrente constante é fortemente recomendado para garantir intensidade luminosa e cor de saída consistentes, uma vez que o brilho do LED é principalmente uma função da corrente, não da tensão.
• Limitação de Corrente:O circuito driver deve ser projetado para fornecer a corrente pretendida em toda a faixa de tensão direta (VF) dos LEDs (2.0V a 2.6V por segmento).
• Derrate de Corrente:A corrente de operação segura deve ser selecionada após considerar a temperatura ambiente máxima do ambiente de aplicação, uma vez que a especificação de corrente direta contínua derrate com a temperatura.
• Circuitos de Proteção:O circuito de acionamento deve incorporar proteção contra tensões reversas e picos de tensão transitórios que possam ocorrer durante a energização ou desligamento para prevenir danos.
• Evitar Polarização Reversa:A operação contínua sob polarização reversa deve ser evitada, pois pode causar migração metálica, levando ao aumento da corrente de fuga ou falha por curto-circuito.

7.3 Considerações Térmicas e Mecânicas

• Gerenciamento Térmico:Operar o dispositivo com correntes ou temperaturas ambientes superiores às recomendadas pode causar severa degradação da saída de luz ou falha prematura. Dissipação de calor adequada ou fluxo de ar devem ser considerados em aplicações de alta potência ou alta temperatura.
• Condensação:Evite mudanças rápidas na temperatura ambiente, especialmente em ambientes de alta umidade, pois isso pode causar a formação de condensação na superfície do LED, potencialmente levando a problemas de desempenho ou corrosão.
• Tensão Mecânica:Não aplique força anormal ao corpo do display durante a montagem. Utilize ferramentas e métodos apropriados.
• Aplicação de Filme:Se um filme de impressão ou padrão for aplicado usando adesivo sensível à pressão, não é recomendado deixar este lado do display entrar em contato direto e apertado com um painel frontal ou tampa, pois a força externa pode fazer o filme se deslocar da sua posição original.

8. Comparação e Posicionamento Técnico

O LTL-2620HR diferencia-se pelo seu fator de forma específico como umabarra de luz retangular. Comparado a LEDs redondos discretos ou pacotes SMD menores, ele fornece uma área de emissão grande, contínua e uniforme, o que é ideal para indicadores de status, barras de retroiluminação ou tiras de iluminação onde se deseja uma linha difusa de luz em vez de múltiplas fontes pontuais. O seu uso da tecnologia laranja-avermelhada AlInGaP ou GaAsP oferece alto brilho e eficiência nessa faixa de cor específica. A categorização por intensidade luminosa fornece um nível adicional de controle de qualidade para consistência de brilho.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico (630nm) e comprimento de onda dominante (621nm)?

R: O comprimento de onda de pico é o único comprimento de onda onde a distribuição espectral de potência é mais alta. O comprimento de onda dominante é a cor percebida da luz, calculada a partir do espectro e das funções de correspondência de cores CIE. Para uma fonte monocromática como este LED, eles são próximos, mas o comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor.

P: Por que o acionamento por corrente constante é recomendado em vez de tensão constante?

R: A tensão direta (VF) de um LED tem uma tolerância e varia com a temperatura. Uma fonte de tensão constante com um simples resistor em série pode levar a uma variação significativa na corrente e, portanto, no brilho, entre unidades ou sob diferentes condições térmicas. Uma fonte de corrente constante garante que a corrente (e o brilho) desejados sejam entregues de forma consistente.

P: Posso acionar este LED com uma fonte de 5V e um resistor?

R: Sim, mas é necessário um cálculo cuidadoso. Por exemplo, visando IF=20mA com uma VF típica de 2.6V a partir de uma fonte de 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohms. A potência nominal do resistor deve ser P = I^2 * R = (0.02^2)*120 = 0.048W, então um resistor de 1/8W ou 1/4W é suficiente. Lembre-se de que a VF pode ser tão baixa quanto 2.0V, o que aumentaria a corrente para ~25mA, ainda dentro da especificação contínua de 25mA a 25°C.

P: O que significa a taxa de compatibilidade de intensidade luminosa de 2:1?

R: Significa que a intensidade luminosa de qualquer segmento comparada a qualquer outro segmento no mesmo dispositivo não diferirá por mais de um fator de dois. Por exemplo, o segmento mais fraco será pelo menos metade do brilho do segmento mais brilhante quando acionado nas mesmas condições (IF=10mA).

10. Exemplos de Projeto e Casos de Uso

Caso 1: Barra de Status de Painel de Controle Industrial

Múltiplas unidades LTL-2620HR podem ser alinhadas para formar uma barra de status longa e contínua num painel de controle de máquina. Cada barra pode ser atribuída a um estado diferente da máquina (ex.: inativo, em execução, falha). A emissão retangular uniforme proporciona visibilidade clara e de longa distância. Usar drivers de corrente constante para cada barra garante brilho consistente. O alto contraste e a cor laranja-avermelhada são excelentes para indicadores de alerta.

Caso 2: Medidor VU para Equipamento de Áudio de Consumo

Várias barras podem ser empilhadas verticalmente para criar um medidor VU de estilo analógico para exibição de nível de áudio. Um microcontrolador com PWM ou DAC multicanal pode acionar os segmentos via matrizes de transistores para variar o brilho proporcionalmente ao sinal de áudio. A área grande e brilhante torna os níveis facilmente legíveis.

Caso 3: Retroiluminação para Painéis de Interruptores de Membrana

O formato de barra retangular é ideal para retroiluminar zonas específicas ou legendas num painel de interruptor de membrana. Ele fornece iluminação uniforme em uma área rotulada, melhorando a usabilidade em condições de pouca luz.

11. Princípio de Funcionamento

O LTL-2620HR é baseado na tecnologia de diodo emissor de luz (LED). Quando uma tensão direta que excede o potencial de junção do diodo (cerca de 2.0-2.6V) é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do semicondutor (feita de GaAsP ou AlInGaP). Este processo de recombinação libera energia na forma de fótons (luz). A composição específica do material semicondutor determina o comprimento de onda (cor) da luz emitida, neste caso, laranja-avermelhada. O invólucro branco em forma de barra atua como um difusor e lente, moldando a saída de luz em um feixe retangular uniforme.

12. Tendências Tecnológicas

A indústria de LED continua a avançar em várias áreas-chave relevantes para componentes como o LTL-2620HR. A eficiência (lúmens por watt) para todas as cores, incluindo vermelho e âmbar, está melhorando constantemente, permitindo maior brilho com menor potência ou carga térmica reduzida. A tecnologia de embalagem está evoluindo para permitir maior densidade de potência e melhor gerenciamento térmico a partir de pegadas menores. Há também uma forte tendência para categorização ("binning") mais rigorosa e melhor consistência de cor, impulsionada por aplicações em displays e iluminação arquitetônica. Além disso, a integração de eletrônica de controle (ex.: drivers de corrente constante, controladores PWM) diretamente nos pacotes de LED está se tornando mais comum, simplificando o projeto do sistema para o usuário final.