Ficha Técnica do Display LED LTS-549AJD - Dígito de 0,52 Polegadas - Cor Vermelho Hiper - Tensão Direta de 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTS-549AJD é um módulo de display numérico de dígito único de alto desempenho, projetado para aplicações que requerem leituras numéricas claras, brilhantes e fiáveis. A sua função principal é representar visualmente um único dígito decimal (0-9) juntamente com um ponto decimal. O dispositivo é concebido para integração em vários sistemas eletrónicos onde a eficiência de espaço e a legibilidade são considerações-chave.

Os principais domínios de aplicação para este display incluem instrumentação industrial, equipamento de teste e medição, eletrodomésticos, painéis de instrumentos automóveis (displays secundários) e terminais de ponto de venda. O seu design prioriza a fiabilidade a longo prazo e o desempenho consistente em condições operacionais padrão.

2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas

2.1 Características Ópticas

O desempenho óptico é definido por vários parâmetros-chave medidos em condições de teste padrão (Ta=25°C). AIntensidade Luminosa Média (Iv)tem um valor típico de 700 µcd quando alimentada por uma corrente direta (IF) de 1mA, com um intervalo especificado a partir de 320 µcd (mínimo). Este parâmetro está diretamente correlacionado com o brilho percebido dos segmentos.

A cor é definida comoVermelho Hiper, obtida utilizando material semicondutor de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio). OComprimento de Onda de Emissão de Pico (λp)é tipicamente 650 nm, enquanto oComprimento de Onda Dominante (λd)é especificado em 639 nm (IF=20mA). ALargura a Meia Altura Espectral (Δλ)é de 20 nm, indicando a pureza espectral da luz emitida. UmaTaxa de Correspondência de Intensidade Luminosade 2:1 (máximo) garante uniformidade no brilho entre diferentes segmentos do mesmo dígito.

2.2 Características Elétricas

Os parâmetros elétricos definem os limites e condições de funcionamento do dispositivo. OsValores Máximos Absolutosnão devem ser excedidos para evitar danos permanentes. Os limites-chave incluem: umaDissipação de Potência por Segmentode 70 mW, umaCorrente Direta de Pico por Segmentode 90 mA (em condições pulsadas: ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0,1ms), e umaCorrente Direta Contínua por Segmentode 25 mA a 25°C, reduzindo linearmente a 0,33 mA/°C acima de 25°C. A máximaTensão Reversa por Segmentoé de 5 V.

Em condições operacionais típicas (IF=20mA), aTensão Direta por Segmento (VF)varia de 2,1V a 2,6V. ACorrente Reversa por Segmento (IR)é no máximo 100 µA quando uma tensão reversa (VR) de 5V é aplicada. Estes valores são críticos para projetar o circuito limitador de corrente apropriado.

2.3 Especificações Térmicas e Ambientais

O dispositivo é classificado para umaGama de Temperatura de Funcionamentode -35°C a +85°C e umaGama de Temperatura de Armazenamentode -35°C a +85°C. Esta ampla gama garante funcionalidade em várias condições ambientais. Para montagem, a máximaTemperatura de Soldadurapermitida é de 260°C por um período máximo de 3 segundos, medido a 1,6mm abaixo do plano de assentamento do componente. O cumprimento destes limites térmicos é crucial durante o processo de soldadura por refluxo para evitar danificar os chips LED internos e a embalagem.

3. Sistema de Binning e Classificação

A ficha técnica do produto indica que os dispositivos sãoCategorizados por Intensidade Luminosa. Isto implica um processo de binning onde as unidades são classificadas e etiquetadas de acordo com a sua saída de luz medida (Iv) numa corrente de teste padrão (tipicamente 1mA, conforme a ficha técnica). Isto permite aos projetistas selecionar displays com níveis de brilho consistentes para as suas aplicações, garantindo uniformidade visual em displays multi-dígitos ou entre diferentes produtos. Os códigos de bin específicos ou intervalos de intensidade para seleção comercial são tipicamente definidos em guias de seleção de produto separados.

4. Análise de Curvas de Desempenho

A ficha técnica faz referência aCurvas Típicas de Características Elétricas/Ópticas. Embora os gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, tais curvas ilustram normalmente a relação entre parâmetros-chave. Estas incluem tipicamente:

• Curva Corrente Direta (IF) vs. Tensão Direta (VF):Mostra a relação exponencial, crucial para determinar a tensão de acionamento necessária para uma corrente desejada.
• Curva Intensidade Luminosa (Iv) vs. Corrente Direta (IF):Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, frequentemente numa região aproximadamente linear antes da saturação, informando a seleção da corrente de acionamento para o brilho alvo.
• Curva Intensidade Luminosa (Iv) vs. Temperatura Ambiente (Ta):Ilustra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, o que é vital para a gestão térmica em aplicações de alta temperatura ou alta corrente.
• Curva de Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, confirmando visualmente os comprimentos de onda de pico (650 nm) e dominante (639 nm) e a largura a meia altura espectral.

Estas curvas fornecem orientação essencial para otimizar o desempenho do display em projetos de circuitos do mundo real, para além dos dados de ponto único nas tabelas.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões Físicas

O dispositivo apresenta umaaltura de dígito de 0,52 polegadas (13,2 mm), que define o tamanho físico do caráter exibido. As dimensões da embalagem são fornecidas num desenho detalhado com todas as medidas em milímetros. As tolerâncias padrão para estas dimensões são ±0,25 mm (0,01") salvo indicação em contrário. A construção física contribui para oângulo de visão amploe aaparência de caráter excelentemencionados nas características.

5.2 Pinagem e Circuito Interno

O display tem uma configuração de 10 pinos. O diagrama do circuito interno revela uma arquitetura deCátodo Comum. Isto significa que os cátodos (terminais negativos) de todos os segmentos LED (e do ponto decimal) estão ligados internamente e trazidos para pinos comuns (Pino 3 e Pino 8 neste dispositivo). Cada ânodo de segmento individual (terminal positivo) tem o seu próprio pino dedicado. A atribuição específica dos pinos é: 1 (Segmento J), 3 (Cátodo Comum), 4 (Segmento C), 5 (Ponto Decimal), 6 (Segmento B), 8 (Cátodo Comum), 9 (Segmento H), 10 (Segmento G). Os pinos 2 e 7 são indicados como "Sem Ligação" (N.C.). Esta configuração é ideal para acionamentos multiplexados em displays multi-dígitos.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

Como observado nos Valores Máximos Absolutos, o componente pode suportar umatemperatura de soldadura máxima de 260°C durante 3 segundos no máximo. Esta é uma classificação padrão para processos de soldadura por refluxo sem chumbo. O ponto de medição é crítico: 1,6mm abaixo do plano de assentamento. Os projetistas devem garantir que o seu perfil de refluxo não exceda este limite para evitar fissuras na embalagem, delaminação ou danos nas ligações por fio e nos chips semicondutores no interior. Para soldadura manual, deve ser utilizado um ferro de temperatura controlada com tempo de contacto mínimo. Procedimentos adequados de manuseamento ESD (Descarga Eletrostática) devem ser sempre seguidos durante a montagem.

7. Sugestões de Aplicação

7.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Dado o seu design de cátodo comum, o LTS-549AJD é idealmente acionado por um microcontrolador ou um CI driver de display dedicado. Um circuito típico envolve ligar os pinos de cátodo comum (3 & 8) ao terra (ou a um sumidouro de corrente no driver). Cada pino de ânodo de segmento é ligado à saída do driver através de uma resistência limitadora de corrente. O valor da resistência (R) é calculado com base na tensão de alimentação (Vcc), na corrente direta desejada (IF, por exemplo, 20mA para brilho total) e na tensão direta do LED (VF, usar o máximo de 2,6V por segurança): R = (Vcc - VF) / IF. Para uma alimentação de 5V e corrente de 20mA, R ≈ (5 - 2,6) / 0,02 = 120 Ω.

7.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Utilize sempre resistências limitadoras de corrente externas. Acionar os LEDs diretamente a partir de uma fonte de tensão ou de um pino de microcontrolador sem uma resistência causará fluxo de corrente excessivo, levando a falha imediata.
• Multiplexagem:Para displays multi-dígitos, é utilizada uma técnica de multiplexagem onde os dígitos são iluminados um de cada vez rapidamente. O design de cátodo comum é perfeito para isto. O driver liga sequencialmente o cátodo de cada dígito ao terra enquanto apresenta os dados do segmento para esse dígito nas linhas de ânodo.
• Dissipação de Potência:Certifique-se de que a potência calculada por segmento (VF * IF) não excede a classificação máxima de 70 mW, especialmente em ambientes de alta temperatura. Considere reduzir a corrente direta se a temperatura ambiente for elevada.
• Ângulo de Visão:O ângulo de visão amplo é benéfico, mas a orientação do display no produto final deve ser considerada para maximizar a legibilidade para o utilizador final.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

O LTS-549AJD utiliza tecnologiaAlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio)para a sua emissão vermelha. Comparado com tecnologias mais antigas como GaAsP (Fosfeto de Arsénio e Gálio), o AlInGaP oferece eficiência luminosa significativamente maior, resultando em maior brilho para a mesma corrente de acionamento, e melhor estabilidade térmica. A designação "vermelho hiper" indica um tom específico e mais profundo de vermelho com um comprimento de onda dominante em torno de 639-650 nm, o que pode oferecer propriedades estéticas ou funcionais diferentes em comparação com LEDs vermelhos padrão. A utilização de umsubstrato de GaAs não transparenteajuda a melhorar o contraste, reduzindo a dispersão e reflexão interna de luz, contribuindo para a característica de "alto contraste".

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Posso acionar este display diretamente a partir de um pino de microcontrolador de 5V?

R: Não. Deve utilizar uma resistência limitadora de corrente em série com cada segmento. Um pino de microcontrolador não pode fornecer 20mA continuamente em segurança, e sem uma resistência, o LED consumiria corrente excessiva e seria destruído.

P: Qual é a diferença entre 'Comprimento de Onda de Pico' e 'Comprimento de Onda Dominante'?

R: O Comprimento de Onda de Pico (λp) é o comprimento de onda no qual o espectro de emissão tem a sua intensidade máxima. O Comprimento de Onda Dominante (λd) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. Para este LED vermelho, λp é 650 nm (pico físico), mas o olho humano percebe-o como equivalente a uma luz vermelha pura de 639 nm.

P: A ficha técnica mostra dois pinos de cátodo comum (3 e 8). Preciso de ligar ambos?

R: Sim, para um desempenho e distribuição de corrente ótimos, é recomendado ligar ambos os pinos de cátodo comum ao terra (ou ao sumidouro de corrente). Isto garante brilho uniforme em todos os segmentos.

P: Como calculo o valor da resistência para um brilho inferior aos típicos 20mA?

R: Utilize a Lei de Ohm com a sua corrente direta desejada (IF). Por exemplo, para 10mA a 5V: R = (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ω. Consulte a curva Iv vs. IF (conceitual) para estimar a redução de brilho correspondente.

10. Princípios de Funcionamento

O LTS-549AJD é um dispositivo emissor de luz de estado sólido. O seu funcionamento baseia-se na eletroluminescência numa junção p-n semicondutora feita de materiais AlInGaP. Quando uma tensão direta que excede o limiar da junção (aproximadamente 2,1V) é aplicada, eletrões da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados na região ativa. Quando estes portadores de carga se recombinam, libertam energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga de AlInGaP determina a energia da banda proibida, que define diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, no espectro do vermelho hiper. A luz é emitida através da superfície superior do chip, que faz parte de um segmento com a forma de um numeral, e passa através da face cinzenta com segmentos brancos para realce do contraste.

11. Tendências Tecnológicas

Embora displays LED de dígito único discretos como o LTS-549AJD permaneçam relevantes para aplicações específicas que requerem simplicidade, robustez e legibilidade direta, a tendência mais ampla na tecnologia de displays é para a integração e miniaturização. Isto inclui a adoção generalizada de displays LED de matriz de pontos, OLEDs e LCDs que oferecem maior flexibilidade na exibição de caracteres alfanuméricos e gráficos. Além disso, as embalagens de LED de dispositivo de montagem em superfície (SMD) substituíram amplamente os tipos de orifício passante em eletrónica de consumo produzida em massa devido às vantagens da montagem automatizada. No entanto, displays de orifício passante como este mantêm uma posição forte em aplicações industriais, automóveis e de retrofit, onde a montagem em PCB de orifício passante é preferida pela resistência mecânica, facilidade de manutenção ou compatibilidade com designs legados. A tecnologia de material subjacente AlInGaP continua a ser refinada para maior eficiência e fiabilidade.