Folha de Dados do Display LED Amarelo LTS-2801AKS 0,28 Polegadas - Altura do Dígito 7,0mm - Tensão Direta 2,6V - Potência 70mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTS-2801AKS é um módulo de display LED alfanumérico de sete segmentos e um único dígito. Foi concebido para fornecer uma representação numérica e alfanumérica limitada, clara e de alto contraste, num formato compacto. A tecnologia central utiliza material semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP) depositado num substrato de Arsenieto de Gálio (GaAs), projetado para emitir luz no espectro de comprimento de onda amarelo. Esta escolha específica de material oferece vantagens em eficiência e intensidade luminosa para a cor alvo. O dispositivo apresenta um painel frontal cinza com delineamentos de segmentos brancos, melhorando o contraste e a legibilidade sob várias condições de iluminação. O seu propósito de design principal é a integração em equipamentos eletrónicos onde o espaço é limitado, mas é necessária uma indicação numérica clara, como em painéis de instrumentação, displays de eletrónica de consumo e interfaces de controlo industrial.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Tamanho Compacto do Dígito:Apresenta uma altura de caractere de 0,28 polegadas (7,0 mm), tornando-o adequado para aplicações com espaço limitado no painel.
• Qualidade Ótica:Projetado com segmentos contínuos e uniformes para uma aparência visual consistente em todo o dígito.
• Eficiência Energética:Projetado para baixo consumo de energia, contribuindo para um design de sistema energeticamente eficiente.
• Legibilidade Superior:Oferece excelente aparência de caractere com alto brilho e alto contraste contra o fundo cinza.
• Ângulo de Visão Ampla:Proporciona um ângulo de visão amplo, garantindo legibilidade a partir de várias perspetivas.
• Alta Fiabilidade:Beneficia de uma construção de estado sólido, resultando numa longa vida operacional e resistência a choques e vibrações.
• Binning para Consistência:Os dispositivos são categorizados ("binned") por intensidade luminosa, permitindo um brilho correspondente em displays com múltiplos dígitos.
• Conformidade Ambiental:A embalagem é isenta de chumbo, fabricada de acordo com a diretiva Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).

1.2 Identificação do Dispositivo

O número de peça LTS-2801AKS denota especificamente um display LED emissor de luz amarela AlInGaP com uma configuração elétrica de ânodo comum e inclui um ponto decimal à direita. Esta convenção de nomenclatura permite uma identificação precisa das características óticas e elétricas do dispositivo.

2. Informações Mecânicas e de Embalagem

O display está alojado numa embalagem LED padrão projetada para montagem "through-hole" em placas de circuito impresso (PCBs). Desenhos dimensionais detalhados são fornecidos na folha de dados, especificando a área total, a colocação dos segmentos e as posições dos terminais (pinos). Notas mecânicas críticas incluem tolerâncias de ±0,25mm na maioria das dimensões, especificações relativas a imperfeições cosméticas permitidas (como material estranho ou bolhas dentro da área do segmento) e tolerâncias posicionais dos pinos. O fabricante recomenda um diâmetro de furo na PCB de 1,0 mm para um encaixe mecânico e fiabilidade da soldadura ótimos.

3. Configuração Elétrica e Pinagem

3.1 Diagrama de Circuito Interno

O dispositivo emprega uma configuração de ânodo comum. Isto significa que os terminais de ânodo (lado positivo) de todos os segmentos LED e do ponto decimal estão ligados internamente a pinos comuns. Cada segmento individual (A a G) e o ponto decimal (D.P.) tem o seu próprio pino de cátodo (negativo) dedicado. Esta configuração é típica para circuitos de acionamento multiplexados, onde os ânodos comuns são alimentados seletivamente enquanto os pinos de cátodo apropriados são aterrados para iluminar segmentos específicos.

3.2 Tabela de Ligação dos Pinos

O dispositivo de 10 pinos tem a seguinte configuração de pinagem: Pino 1: Cátodo do segmento E; Pino 2: Cátodo do segmento D; Pino 3: Ânodo Comum; Pino 4: Cátodo do segmento C; Pino 5: Cátodo do Ponto Decimal (D.P.); Pino 6: Cátodo do segmento B; Pino 7: Cátodo do segmento A; Pino 8: Ânodo Comum (segunda ligação); Pino 9: Cátodo do segmento G; Pino 10: Cátodo do segmento F. Os dois pinos de ânodo comum (3 e 8) estão ligados internamente e proporcionam flexibilidade de design para a distribuição de corrente.

4. Valores Máximos Absolutos e Características

4.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Não se destinam a operação normal. Os limites-chave incluem: Dissipação de potência máxima por segmento: 70 mW; Corrente direta de pico por segmento (em condições pulsadas: ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0,1ms): 60 mA; Corrente direta contínua por segmento: 25 mA a 25°C, com redução linear acima desta temperatura; Tensão reversa por segmento: 5 V (Nota: isto é apenas para fins de teste, a operação em polarização reversa contínua não é suportada); Gama de temperatura de operação e armazenamento: -35°C a +105°C. A folha de dados também especifica condições de soldadura, limitando a temperatura no plano de assento a um máximo de 260°C durante 5 segundos na montagem.

4.2 Características Elétricas e Óticas

Estes parâmetros são medidos em condições típicas (Ta=25°C) e definem o desempenho esperado. As especificações-chave incluem: Intensidade Luminosa Média por Segmento (Iv): 500 ucd (mín), 1400 ucd (típ) a uma corrente direta (If) de 1 mA; Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λp): 588 nm (típ) a If=20mA; Largura a Meia Altura Espectral (Δλ): 15 nm (típ); Comprimento de Onda Dominante (λd): 587 nm (típ); Tensão Direta por Chip (Vf): 2,0 V (mín), 2,60 V (típ) a If=20mA; Corrente Reversa por Segmento (Ir): 100 µA (máx) a Vr=5V; Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa: 2:1 (máx) para segmentos dentro do mesmo dispositivo. Notas importantes esclarecem que a intensidade luminosa é medida com um filtro de resposta ocular padrão CIE e que a tensão reversa especificada é apenas para teste de corrente de fuga, não para operação funcional.

5. Curvas de Desempenho e Dados Gráficos

A folha de dados inclui uma secção para curvas de desempenho típicas. Estes gráficos representam visualmente a relação entre parâmetros-chave, fornecendo aos projetistas uma compreensão mais profunda do comportamento do dispositivo para além dos valores mínimos, típicos e máximos tabelados. Embora as curvas específicas não sejam detalhadas no texto fornecido, os gráficos típicos para tal dispositivo incluiriam: Corrente Direta (If) vs. Tensão Direta (Vf), mostrando a característica IV do díodo; Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (If), indicando como a saída de luz escala com a corrente de acionamento; Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente (Ta), demonstrando a dependência térmica do brilho; e possivelmente um gráfico de distribuição espectral mostrando a intensidade da luz emitida ao longo dos comprimentos de onda, centrado no pico de 588 nm.

6. Testes de Fiabilidade e Qualificações

O dispositivo é submetido a uma série abrangente de testes de fiabilidade baseados em normas da indústria estabelecidas (MIL-STD, JIS). Isto garante a sua robustez e longevidade em campo. O regime de testes inclui:Vida Operacional (RTOL):1000 horas de operação contínua à corrente máxima nominal em condições de temperatura ambiente.Testes de Stress Ambiental:Armazenamento em Alta Temperatura e Alta Humidade (65°C, 90-95% HR por 500Hrs), Armazenamento em Alta Temperatura (105°C por 1000Hrs), Armazenamento em Baixa Temperatura (-35°C por 1000Hrs).Testes de Stress Mecânico:Ciclagem de Temperatura (30 ciclos entre -35°C e 105°C) e Choque Térmico (30 ciclos entre -35°C e 105°C com transições rápidas).Testes de Validação de Processo:Resistência à Soldadura (260°C durante 10 segundos) e Soldabilidade (245°C durante 5 segundos) para verificar a integridade dos terminais da embalagem durante a montagem.

7. Diretrizes de Soldadura e Montagem

7.1 Processo de Soldadura Automatizada

Para processos de soldadura por onda ou "reflow", a recomendação é limitar a temperatura num ponto 1/16 de polegada (aproximadamente 1,6 mm) abaixo do plano de assento (onde o corpo da embalagem encontra a PCB) a um máximo de 260°C por uma duração não superior a 5 segundos. Este perfil ajuda a prevenir danos térmicos aos chips LED internos e ao material da embalagem epóxi.

7.2 Processo de Soldadura Manual

Ao usar um ferro de soldar manual, deve-se ter cuidado para localizar o calor. A diretriz é aplicar a ponta do ferro 1/16 de polegada abaixo do plano de assento por um máximo de 5 segundos, com a temperatura da ponta do ferro controlada a 350°C ±30°C. Usar um ferro com controlo de temperatura e um operador qualificado é crucial para evitar exceder estes limites.

8. Precauções Críticas de Aplicação e Considerações de Design

Esta secção contém informações vitais para o engenheiro de design garantir a operação segura e fiável do display. As precauções-chave incluem:Uso Pretendido:O display é projetado para equipamentos eletrónicos comuns. Aplicações que exijam fiabilidade excecional ou onde a falha possa comprometer a segurança (aviação, médica, etc.) requerem consulta prévia.Aderência aos Valores Nominais:A operação fora dos Valores Máximos Absolutos anula a responsabilidade por danos.Gestão Térmica e de Corrente:Exceder as correntes de acionamento recomendadas ou as temperaturas de operação pode causar degradação severa da saída de luz ou falha prematura. A corrente de operação segura deve ser reduzida para altas temperaturas ambientes.Design do Circuito de Acionamento:O acionamento por corrente constante é fortemente recomendado para brilho e longevidade consistentes. O circuito deve ser projetado para acomodar toda a gama de tensão direta (Vf) especificada para garantir que a corrente alvo é fornecida. Além disso, o circuito deve incorporar proteção contra tensões reversas e transientes de tensão que possam ocorrer durante o ciclo de energia. A operação em polarização reversa deve ser estritamente evitada.

9. Notas de Aplicação e Insights de Design

9.1 Cenários de Aplicação Típicos

O LTS-2801AKS é idealmente adequado para aplicações que requerem uma leitura numérica compacta de um único dígito. Usos comuns incluem: medidores de painel para exibição de tensão, corrente ou temperatura; relógios e temporizadores digitais; painéis de controlo de eletrodomésticos (ex.: fornos micro-ondas, máquinas de lavar); interfaces de equipamentos de teste e medição; e displays de estado de controladores industriais. A sua cor amarela oferece boa visibilidade e é frequentemente escolhida para indicadores de aviso ou de estado.

9.2 Considerações de Design de Circuito

Projetar com este display requer atenção a vários fatores. Devido à sua configuração de ânodo comum, é necessário um CI driver adequado (como um decodificador/driver de 7 segmentos) ou pinos GPIO de microcontrolador configurados como "current sinks". Resistências limitadoras de corrente devem ser calculadas com base na tensão de alimentação, na tensão direta do LED (usando o Vf máximo para o pior caso de design) e na corrente direta desejada. Para multiplexar múltiplos dígitos, a corrente de pico por segmento pode ser superior à classificação DC, mas a corrente média deve permanecer dentro do limite de corrente direta contínua, considerando o ciclo de trabalho. A dissipação de calor deve ser considerada se operar perto dos valores máximos nominais ou em altas temperaturas ambientes.

9.3 Comparação e Orientação de Seleção

Ao selecionar um display, compare os parâmetros-chave: altura do dígito (0,28\" é relativamente pequeno), cor (AlInGaP amarelo vs. GaAsP vermelho ou InGaN verde/azul), brilho (bin de intensidade luminosa), tensão direta (impacta o design do driver e o consumo de energia) e ângulo de visão. As vantagens do LTS-2801AKS residem na sua tecnologia AlInGaP eficiente para luz amarela, bom brilho e conformidade RoHS. Os projetistas devem verificar se as suas características óticas e elétricas estão alinhadas com os requisitos específicos de brilho, cor, orçamento de energia e tensão de acionamento disponível na sua aplicação.