Folha de Dados do Display LED LTS-367KR-02 - Altura do Dígito 0,36 Polegadas - Cor Vermelho Super - Tensão Direta 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTS-367KR-02 é um display de dígito único de sete segmentos de diodo emissor de luz (LED) projetado para aplicações que requerem leituras numéricas claras e brilhantes. A sua função principal é representar visualmente os dígitos de 0 a 9 e algumas letras através da iluminação seletiva dos seus sete segmentos individuais (rotulados de A a G) e de um ponto decimal opcional. O dispositivo é construído utilizando chips LED avançados de AS-AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) cultivados num substrato de Arsenieto de Gálio (GaAs). Esta tecnologia de material é especificamente escolhida pela sua capacidade de produzir luz vermelha super de alto brilho com excelente eficiência. O display apresenta uma face cinza, que melhora o contraste, e marcações de segmentos brancas para uma definição de caráter ótima quando não iluminado. É categorizado por intensidade luminosa, o que significa que as unidades são agrupadas e testadas para garantir níveis de brilho consistentes, o que é crucial para displays multi-dígitos onde a uniformidade é fundamental.

1.1 Vantagens Principais & Mercado-Alvo

O LTS-367KR-02 oferece várias vantagens-chave que o tornam adequado para uma gama de aplicações industriais e de consumo. O seu alto brilho e elevada taxa de contraste garantem uma excelente legibilidade, mesmo em ambientes muito iluminados ou a distância. O amplo ângulo de visão permite que o caráter exibido seja visto claramente a partir de várias posições, não apenas de frente. O dispositivo possui fiabilidade de estado sólido, o que significa que não tem partes móveis, é resistente a choques e vibrações, e oferece uma longa vida operacional em comparação com outras tecnologias de display, como displays incandescentes ou fluorescentes a vácuo (VFDs). Tem um baixo requisito de energia, tornando-o energeticamente eficiente e adequado para dispositivos alimentados por bateria. Os segmentos contínuos e uniformes proporcionam uma aparência de caráter limpa e profissional. Os seus mercados-alvo primários incluem painéis de instrumentação (ex.: multímetros, contadores de frequência), sistemas de controlo industrial, terminais de ponto de venda, painéis de instrumentos automóveis (para displays auxiliares), equipamento médico e eletrodomésticos onde é necessária uma indicação numérica clara.

2. Interpretação Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas & Óticas

O desempenho ótico é definido a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. AIntensidade Luminosa Média (Iv)é a medida principal do brilho. A folha de dados especifica um mínimo de 200 µcd, um valor típico de 2100 µcd e um máximo de 750 µcd quando testado a uma corrente direta (IF) de 1mA. A uma corrente de acionamento mais alta de 10mA, a intensidade típica aumenta significativamente para 9750 µcd. Esta relação não linear entre corrente e brilho é típica para LEDs e é detalhada nas curvas características. OComprimento de Onda de Emissão de Pico (λp)é de 639 nanómetros (nm), o que se enquadra na porção vermelha do espetro visível. OComprimento de Onda Dominante (λd)é de 631 nm. Enquanto o comprimento de onda de pico é o ponto de potência espetral máxima, o comprimento de onda dominante é a perceção de cor de comprimento de onda único pelo olho humano, o que é mais relevante para aplicações de display. ALargura a Meia Altura da Linha Espetral (Δλ)é de 20 nm, indicando a pureza espetral ou a dispersão da luz emitida em torno do comprimento de onda de pico; um valor menor indica uma luz mais monocromática. ATaxa de Correspondência de Intensidade Luminosapara segmentos dentro da mesma área de luz é especificada como 2:1 no máximo quando acionados a 1mA, significando que o segmento mais brilhante não deve ser mais do que duas vezes mais brilhante que o mais fraco, garantindo uniformidade visual.

2.2 Parâmetros Elétricos

O parâmetro elétrico chave é aTensão Direta por Segmento (VF). Tem um valor típico de 2,6 Volts e um máximo de 2,6V quando o segmento é acionado com uma corrente de 10mA. O mínimo é indicado como 2,1V. Esta tensão direta é crucial para projetar o circuito limitador de corrente. ACorrente Reversa por Segmento (IR)é um máximo de 100 µA quando é aplicada uma polarização reversa de 5V, indicando as características de fuga do dispositivo no estado desligado. ACorrente Direta Contínua por Segmentoestá classificada em 25 mA em condições padrão. É fornecido um fator de derating de 0,33 mA/°C, o que significa que a corrente contínua máxima permitida diminui 0,33 mA por cada grau Celsius que a temperatura ambiente sobe acima de 25°C para evitar sobreaquecimento e garantir fiabilidade.

2.3 Especificações Máximas Absolutas & Características Térmicas

Estas especificações definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente. ADissipação de Potência por Segmentonão deve exceder 70 mW. ACorrente Direta de Pico por Segmentopode atingir 90 mA, mas apenas em condições pulsadas (frequência de 1 kHz, ciclo de trabalho de 10%), permitindo breves períodos de maior brilho sem sobreaquecimento. ATensão Reversa por Segmentonunca deve exceder 5V. O dispositivo está classificado para umaGama de Temperatura de Operaçãode -35°C a +85°C e uma idênticaGama de Temperatura de Armazenamento. A especificação daTemperatura de Soldaduraé crítica para a montagem: os terminais podem suportar 260°C durante 3 segundos, medidos a 1/16 de polegada (aproximadamente 1,59 mm) abaixo do plano de assento do corpo do encapsulamento. Exceder estes limites térmicos durante a soldadura pode danificar as ligações internas dos fios ou o próprio chip LED.

3. Explicação do Sistema de Binning

A folha de dados afirma explicitamente que o dispositivo écategorizado por intensidade luminosa. Este é um processo de binning onde os LEDs fabricados são testados e classificados em grupos (bins) com base na sua saída de luz medida a uma corrente de teste específica. Isto garante que os designers que adquirem múltiplos displays para um único produto recebam unidades com brilho muito semelhante, prevenindo leituras multi-dígitos desiguais ou irregulares. Embora os códigos de bin específicos não sejam detalhados nesta folha de dados pública, eles são normalmente fornecidos em documentação separada ou disponíveis mediante pedido para encomendas de grande volume. O comprimento de onda dominante de 631 nm é também um parâmetro de cor chave que seria controlado dentro de uma certa tolerância durante a fabricação, embora um esquema formal de binning de comprimento de onda não seja aqui mencionado.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A folha de dados referenciaCurvas Características Elétricas/Óticas Típicas. Embora os gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, as curvas padrão para tal dispositivo tipicamente incluiriam:1. Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (Curva I-V): Este gráfico mostraria como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, inicialmente de forma linear a baixas correntes e depois tendendo a saturar a correntes mais altas devido a efeitos térmicos e queda de eficiência.2. Tensão Direta vs. Corrente Direta: Isto mostra a relação exponencial, crítica para projetar drivers de corrente constante.3. Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente: Esta curva demonstra o derating térmico da saída de luz; à medida que a temperatura aumenta, a intensidade luminosa geralmente diminui para LEDs de AlInGaP.4. Distribuição Espetral: Um gráfico mostrando a potência relativa emitida através dos comprimentos de onda, centrada no pico de 639 nm com uma largura a meia altura de 20 nm. Estas curvas são essenciais para compreender o comportamento do dispositivo em condições não padrão (diferentes correntes, temperaturas) e para otimizar o projeto para desempenho e longevidade.

5. Informação Mecânica & de Encapsulamento

O dispositivo é fornecido num encapsulamento padrão de orifício passante com 10 pinos num passo de 0,1 polegada (2,54 mm). As dimensões gerais do encapsulamento são fornecidas num desenho (não totalmente detalhado no texto, mas as notas indicam que todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância geral de ±0,25 mm). Uma nota específica menciona que atolerância de deslocamento da ponta do pinoé de ± 0,4 mm, o que é importante para a colocação dos orifícios na PCB e processos de soldadura por onda. ODiagrama de Circuito Internomostra que esta é uma configuração deCátodo Comum. Todos os cátodos dos segmentos LED (e do ponto decimal) estão ligados internamente e saem para dois pinos: Pino 1 e Pino 6, que também estão internamente ligados entre si. Isto significa que para iluminar um segmento, o seu respetivo pino de ânodo deve ser levado a um nível alto (com uma resistência limitadora de corrente) enquanto o(s) pino(s) de cátodo comum são ligados à terra. O ponto decimal está localizado no lado direito do dígito.

6. Diretrizes de Soldadura & Montagem

A diretriz principal é operfil de temperatura de soldadura: 260°C máximo durante 3 segundos, medido num ponto a 1/16 de polegada (1,59 mm) da base do corpo do encapsulamento. Isto é tipicamente alcançado utilizando um processo controlado de soldadura por onda ou soldadura seletiva. Para soldadura manual, deve ter-se extremo cuidado para aplicar calor brevemente e evitar tocar diretamente no corpo do encapsulamento com a ponta do ferro. Recomenda-se o uso de um dissipador de calor no terminal entre a junta e o encapsulamento. O dispositivo é especificado como umencapsulamento sem chumbo (de acordo com a RoHS), o que significa que é compatível com ligas de soldadura sem chumbo que geralmente têm pontos de fusão mais altos do que a solda tradicional de estanho-chumbo, tornando a adesão ao limite de temperatura ainda mais crítica. Após a soldadura, pode ser necessária limpeza para remover resíduos de fluxo, mas deve ter-se cuidado com a seleção do solvente para evitar danificar a lente de plástico ou as marcações.

7. Embalagem & Informação de Encomenda

O número de peça éLTS-367KR-02. A convenção de nomenclatura provavelmente decompõe-se da seguinte forma: LTS (família de produto/tipo de display), 367 (possivelmente indicando tamanho de 0,36 polegadas e 7 segmentos), KR (provavelmente denotando cor: Vermelho Super, e talvez estilo de encapsulamento), e -02 (um código de revisão ou variante). O dispositivo é tipicamente fornecido em tubos ou bandejas anti-estáticas para proteger os pinos de danos e prevenir descargas eletrostáticas (ESD). A embalagem em bobina para montagem automatizada também é comum para encomendas de grande volume, mas a largura específica da fita, o tamanho do bolso e o diâmetro da bobina seriam especificados num documento de especificação de embalagem separado. A etiqueta na embalagem deve indicar claramente o número de peça, quantidade, código de data e possivelmente o código de bin de intensidade luminosa.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este display é ideal para qualquer aplicação que requeira um único dígito altamente legível. Exemplos incluem:Equipamento de Teste e Medição: Como indicador de gama ou indicador de modo em multímetros portáteis.Controlos Industriais: Exibindo pontos de ajuste, contadores ou códigos de erro em painéis de controlo.Eletrónica de Consumo: Exibindo números de canal em equipamentos de áudio/vídeo mais antigos, leituras de temporizador em eletrodomésticos.Automóvel (Aftermarket): Medidores auxiliares para tensão, temperatura ou pressão de sobrealimentação.Dispositivos Médicos: Displays de parâmetros simples em monitores ou ferramentas de diagnóstico onde a fiabilidade é primordial.

8.2 Considerações de Projeto

Limitação de Corrente: Cada ânodo de segmento deve ser acionado através de uma resistência limitadora de corrente em série. O valor da resistência é calculado usando R = (Vcc - VF) / IF, onde VF é a tensão direta (tip. 2,6V) e IF é a corrente direta desejada (ex.: 10mA para alto brilho). Usar um driver IC de corrente constante pode proporcionar melhor uniformidade e controlo de brilho, especialmente ao longo da temperatura.Multiplexagem: Para displays multi-dígitos, é utilizado um esquema de multiplexagem onde os dígitos são iluminados um de cada vez rapidamente. O design de cátodo comum do LTS-367KR-02 é bem adequado para isto, pois o cátodo pode ser comutado para terra para o dígito ativo enquanto os ânodos para os segmentos desejados são acionados. A especificação de corrente de pico permite correntes pulsadas mais altas durante a multiplexagem para compensar o ciclo de trabalho reduzido.Ângulo de Visão: O amplo ângulo de visão deve ser considerado ao posicionar o display no invólucro final do produto para garantir que o público-alvo o possa ver claramente.

9. Comparação Técnica

Comparado com os mais antigos displays LED deGaAsP (Fosfeto de Gálio e Arsénio) vermelho, a tecnologia AlInGaP no LTS-367KR-02 oferece um brilho e eficiência significativamente mais altos, permitindo correntes de acionamento mais baixas para alcançar a mesma visibilidade ou uma visibilidade muito maior a correntes semelhantes. Também proporciona uma cor mais saturada, "vermelho super". Comparado comDisplays Fluorescentes a Vácuo (VFDs), este display LED é mais robusto, tem uma vida útil muito mais longa, opera a tensões mais baixas e não requer uma fonte de alimentação dedicada de alta tensão. No entanto, os VFDs podem oferecer um ângulo de visão mais amplo e uma estética diferente. Comparado com os modernosdisplays OLED, este LED de sete segmentos é muito mais simples, mais fiável em temperaturas extremas e muito mais rentável para aplicações que só precisam de exibir números. A sua simplicidade também se traduz numa menor sobrecarga do microcontrolador para acionamento.

10. 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, e um pino de microcontrolador que emite 5V precisaria de uma resistência em série para limitar a corrente a um valor seguro (ex.: 10-20mA). O valor da resistência seria aproximadamente (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ohms.

P: Porque existem dois pinos de cátodo comum (1 e 6)?R: Eles estão internamente ligados. Isto proporciona flexibilidade de projeto (ex.: ligar à terra em dois locais para melhor distribuição de corrente) e redundância caso uma ligação de pino falhe durante a soldadura.

P: O que significa "categorizado por intensidade luminosa" para o meu projeto?R: Significa que pode encomendar peças do mesmo bin de intensidade para garantir que todos os dígitos no seu display multi-dígitos têm brilho uniforme. Se a uniformidade for crítica, deve especificar o código de bin ao encomendar.

P: Posso usar este display no exterior?R: A gama de temperatura de operação estende-se de -35°C a +85°C, o que cobre muitas condições exteriores. No entanto, o encapsulamento de plástico pode degradar-se com exposição prolongada à luz solar UV direta, e o display não é inerentemente à prova de água. Uma capa protetora apropriada ou um revestimento conformal seria necessário para uso exterior severo.

11. Caso Prático de Projeto & Utilização

Caso: Projetar um Contador Digital Simples. Um designer precisa de um contador de 3 dígitos para uma linha de produção industrial. Selecionam três displays LTS-367KR-02. Projetam uma PCB com os displays em fila. Um microcontrolador (ex.: um ATmega328) é usado para contar pulsos de um sensor. O microcontrolador aciona os displays numa configuração multiplexada. Usa 7 pinos de I/O ligados aos ânodos dos segmentos (A-G) de todos os três displays através de resistências limitadoras de corrente (ex.: 220Ω para ~10mA a partir de uma fonte de 5V). Três pinos de I/O adicionais são usados para controlar transístores NPN (ou um driver IC dedicado como um ULN2003) que comutam as linhas de cátodo comum de cada dígito para terra sequencialmente. O firmware ilumina cada dígito durante alguns milissegundos, ciclando rapidamente para criar a ilusão de todos os três estarem ligados simultaneamente. O alto brilho garante que a contagem seja visível no chão de fábrica. A intensidade luminosa categorizada dos displays, solicitada no mesmo bin, garante que todos os três dígitos apareçam igualmente brilhantes para o operador.

12. Introdução ao Princípio

O princípio operacional baseia-se naeletroluminescêncianuma junção p-n de semicondutor. O material semicondutor AlInGaP tem uma energia de bandgap específica. Quando uma tensão direta que excede o limiar da junção (aproximadamente 2,1-2,6V) é aplicada, os eletrões da região tipo-n e as lacunas da região tipo-p são injetados na região ativa onde se recombinam. Esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). O comprimento de onda (cor) da luz emitida é diretamente determinado pela energia de bandgap do material AlInGaP, que é projetado para produzir luz vermelha em torno de 631-639 nm. Cada um dos sete segmentos (e o ponto decimal) é um LED separado com a sua própria ligação de ânodo, mas partilham uma ligação de cátodo comum, formando o circuito elétrico mostrado na folha de dados.

13. Tendências de Desenvolvimento

Embora displays LED discretos de sete segmentos como o LTS-367KR-02 permaneçam vitais para leituras numéricas simples, fiáveis e rentáveis, a tendência mais ampla na tecnologia de display é para a integração e flexibilidade. Isto inclui:Displays com Driver Integrado: Módulos que incluem os dígitos LED, resistências limitadoras de corrente, e até um microcontrolador simples ou driver IC (como aqueles com interfaces I2C ou SPI) para reduzir a contagem de componentes e os requisitos de I/O do microcontrolador para o designer do sistema.Maior Densidade & Multi-Função: Agrupamentos de dígitos com ícones ou símbolos adicionais num único encapsulamento.Avanço da Tecnologia LED: Melhorias contínuas nos materiais AlInGaP e InGaN (para outras cores) continuam a empurrar a eficiência (lúmens por watt) e o brilho para mais alto, permitindo menor consumo de energia ou visibilidade aumentada. No entanto, o display de sete segmentos de orifício passante e cátodo comum continua a servir como uma solução robusta, bem compreendida e altamente fiável para inúmeras aplicações onde a sua simplicidade é uma vantagem sobre displays gráficos ou de matriz de pontos mais complexos.