Ficha Técnica do Display LED LTS-360JD - Altura do Dígito de 0,36 Polegadas - Cor Vermelho Hiper - Tensão Direta de 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTS-360JD é um módulo de display de sete segmentos e um dígito de alto desempenho, projetado para aplicações que requerem leituras numéricas nítidas e brilhantes. A sua função principal é fornecer um caráter digital altamente legível num formato compacto. A vantagem central deste dispositivo reside na utilização da avançada tecnologia de semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para os chips LED, especificamente concebida para produzir uma cor vermelho hiper com elevada eficiência luminosa. Isto torna-o adequado para um amplo mercado-alvo, incluindo instrumentação industrial, eletrodomésticos, painéis de instrumentos automóveis (displays secundários), equipamentos de teste e medição, e terminais de ponto de venda, onde a fiabilidade e a visibilidade são primordiais.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros listados na ficha técnica.

2.1 Características Fotométricas e Ópticas

O desempenho fotométrico é central para a funcionalidade do display. AIntensidade Luminosa Média (Iv)é especificada de um mínimo de 200 µcd a um máximo de 650 µcd a uma corrente de teste padrão de 1mA. Esta gama indica que o dispositivo é categorizado por brilho, permitindo aos projetistas selecionar unidades com saída consistente. OComprimento de Onda Dominante (λd)é de 639 nm, e oComprimento de Onda de Emissão de Pico (λp)é de 650 nm, ambos medidos a IF=20mA. Isto define a cor "vermelho hiper", que é um vermelho profundo e saturado. ALargura a Meia Altura Espectral (Δλ)de 20 nm indica um espectro de emissão relativamente estreito, contribuindo para a pureza da cor. ATaxa de Correspondência de Intensidade Luminosamáxima de 2:1 garante que a diferença de brilho entre o segmento mais brilhante e o mais fraco numa única unidade está dentro de um limite aceitável para uma aparência uniforme.

2.2 Parâmetros Elétricos

As especificações elétricas definem os limites e condições de operação para uso fiável. ATensão Direta por Segmento (VF)tem um valor típico de 2,6V a IF=20mA, com um máximo de 2,6V. Este é um parâmetro crítico para projetar a rede de resistências limitadoras de corrente. ACorrente Direta Contínua por Segmentoestá classificada para um máximo de 25 mA a 25°C, com um fator de derating de 0,33 mA/°C. Isto significa que a corrente contínua permitida diminui à medida que a temperatura ambiente sobe acima de 25°C para evitar sobreaquecimento. ACorrente Direta de Picopode ser pulsada até 90 mA sob condições específicas (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms), o que é útil em esquemas de multiplexagem para alcançar um brilho percebido mais elevado. ATensão Reversa (VR)classificada em 5V é relativamente baixa, enfatizando a necessidade de um projeto de circuito adequado para evitar polarização reversa acidental.

2.3 Especificações Térmicas e Máximas Absolutas

Estas classificações definem os limites para operação segura e não devem ser excedidas. ADissipação de Potência por Segmentoé de 70 mW. AGama de Temperatura de Operação e Armazenamentoé de -35°C a +85°C, indicando robustez para uso em ambientes não climatizados. A especificação deTemperatura de Soldadura(260°C durante 3 segundos a 1/16 de polegada abaixo do plano de assentamento) é crucial para orientar o processo de soldadura por refluxo sem danificar os chips LED internos ou o invólucro de plástico.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica indica que o dispositivo écategorizado por intensidade luminosa. Isto implica um sistema de binning onde as unidades são classificadas e vendidas com base na sua saída de luz medida na condição de teste padrão (IF=1mA). Os bins provavelmente variam do mínimo de 200 µcd ao máximo de 650 µcd. Os projetistas que necessitam de brilho consistente em múltiplos displays num produto devem especificar ou selecionar unidades do mesmo bin de intensidade. A ficha técnica não especifica bins separados para comprimento de onda ou tensão direta, sugerindo um controlo de fabrico mais apertado ou uma variação menos crítica nesses parâmetros para esta linha de produtos.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora o excerto da ficha técnica fornecido mencione curvas características típicas, os gráficos específicos não estão incluídos no texto. Normalmente, tais curvas incluiriam:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (Curva I-V): Este gráfico mostraria como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente de forma sub-linear, destacando a queda de eficiência a correntes mais elevadas.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta: Ilustra a relação exponencial I-V do díodo, importante para compreender os requisitos de tensão a diferentes correntes de acionamento.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente: Esta curva é crítica, mostrando a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta. Está diretamente relacionada com a especificação de derating de corrente.
• Distribuição Espectral: Um gráfico que mostra a intensidade da luz emitida ao longo dos comprimentos de onda, centrada em torno de 650 nm com a largura a meia altura especificada de 20 nm.

Estas curvas são essenciais para projetos avançados, permitindo aos engenheiros modelar o desempenho em condições não padrão e otimizar o circuito de acionamento para eficiência e longevidade.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

O LTS-360JD apresenta uma embalagem padrão de display LED. A especificação mecânica chave é aaltura do dígito de 0,36 polegadas (9,1 mm). A embalagem tem umaface cinza com segmentos brancos, o que melhora o contraste quando os LEDs estão desligados e difunde a luz emitida para uma aparência uniforme dos segmentos quando iluminados. O dispositivo utiliza uma configuração de 10 pinos numa única fila. Um desenho dimensionado detalhado mostraria tipicamente a largura, altura e profundidade totais, as dimensões dos segmentos, o espaçamento dos pinos (provavelmente um padrão de 0,1" ou equivalente métrico), e a posição do ponto decimal do lado direito. As tolerâncias são indicadas como ±0,25 mm salvo indicação em contrário.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A adesão ao perfil de soldadura é obrigatória para garantir a fiabilidade. A condição especificada é260°C durante 3 segundos, medida num ponto a 1/16 de polegada (aproximadamente 1,6 mm) abaixo do plano de assentamento da embalagem. Este é um perfil de refluxo sem chumbo padrão. Os projetistas devem garantir que o perfil do forno de refluxo da sua PCB corresponde a este requisito. A soldadura manual com ferro deve ser realizada rapidamente e com temperatura controlada para evitar sobreaquecimento localizado. O dispositivo deve ser armazenado num ambiente seco e antiestático antes da utilização. Após a soldadura, a limpeza deve utilizar solventes compatíveis com o material da embalagem de plástico.

7. Informações de Embalagem e Encomenda

O número de peça éLTS-360JD. A embalagem padrão para estes componentes LED discretos é tipicamente em fita antiestática e carretel para montagem automatizada, ou em tubos. A quantidade específica por carretel ou tubo seria definida numa especificação de embalagem separada. A nota "Rt. Hand Decimal" na tabela de descrição confirma que o dispositivo inclui um ponto decimal no lado direito do dígito.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Multímetros Digitais e Instrumentos de Bancada: Fornecendo leituras claras e brilhantes de valores medidos.
• Painéis de Controlo de Eletrodomésticos: Exibindo contagens de temporizador, definições de temperatura ou modos operacionais em fornos, micro-ondas ou máquinas de lavar.
• Sistemas de Controlo Industrial: Mostrando setpoints, contadores ou códigos de erro em IHMs de máquinas.
• Displays Automóveis do Mercado de Acessórios: Utilizados em medidores auxiliares (voltímetros, tacómetros) onde é necessária alta visibilidade.
• Dispositivos de Jogo e Máquinas de Venda Automática: Exibindo pontuações, créditos ou números de seleção.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente: São necessárias resistências externas para cada pino de cátodo (ou para o ânodo comum) para definir a corrente direta desejada. Calcule o valor da resistência usando R = (Vfonte - VF) / IF.
• Multiplexagem: Para controlar múltiplos dígitos, um esquema de acionamento multiplexado é comum. Isto utiliza a classificação de corrente de pico. Certifique-se de que a corrente média ao longo do tempo respeita a classificação de corrente contínua.
• Ângulo de Visão: O amplo ângulo de visão é benéfico, mas considere a orientação de montagem em relação à linha de visão do utilizador.
• Proteção contra ESD: Embora não explicitamente declarado, devem ser observadas as precauções padrão de manuseamento de ESD para LEDs durante a montagem.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

A principal vantagem diferenciadora do LTS-360JD é a sua utilização deAlInGaP num substrato de GaAs não transparentepara emissão de vermelho hiper. Comparado com tecnologias mais antigas, como os LEDs vermelhos padrão de GaAsP (Fosfeto de Arsénio e Gálio), o AlInGaP oferece uma eficiência luminosa significativamente maior, resultando em maior brilho para a mesma corrente de acionamento, ou brilho equivalente a menor potência. Também proporciona saturação de cor superior e estabilidade com a temperatura e ao longo do tempo. Comparado com LEDs brancos com filtros, oferece um circuito de acionamento mais simples (sem fósforo) e potencialmente uma vida útil mais longa. A altura do dígito de 0,36 polegadas posiciona-o numa categoria de tamanho médio, maior do que os displays de sete segmentos SMD miniaturas, mas menor do que os dígitos grandes de montagem em painel, oferecendo um bom equilíbrio entre visibilidade e espaço na placa.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

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

R: Não. A tensão direta típica é de 2,6V, e um pino de microcontrolador não pode fornecer 20mA com segurança enquanto também reduz a tensão. Deve utilizar uma resistência limitadora de corrente e, provavelmente, um transistor ou um CI driver para lidar com a corrente.

P: Qual é o propósito de ter dois pinos de ânodo comum (Pino 1 e Pino 6)?

R: Os dois pinos de ânodo estão internamente ligados. Este projeto proporciona simetria mecânica, simplifica o roteamento dos trilhos da PCB para a ligação de alimentação comum e pode ajudar a distribuir a corrente de forma mais uniforme, potencialmente melhorando a fiabilidade.

P: Como consigo diferentes níveis de brilho?

R: O brilho pode ser controlado variando a corrente direta (dentro das classificações máximas) ou, mais comum e eficientemente, utilizando Modulação por Largura de Pulso (PWM) nos sinais de acionamento. Isto liga e desliga o LED rapidamente, controlando a saída de luz média.

P: O ponto decimal está sempre ligado?

R: Não. O ponto decimal é um segmento LED separado com o seu próprio cátodo (Pino 7). É controlado independentemente, tal como os segmentos A-G.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Considere projetar um contador digital simples usando um microcontrolador e quatro displays LTS-360JD. O microcontrolador teria pinos de I/O insuficientes para acionar estaticamente cada segmento de cada dígito (4 dígitos * 8 segmentos = 32 linhas). Portanto, é empregue um projeto multiplexado. Os quatro pinos de ânodo comum (um por dígito) são ligados a quatro pinos do microcontrolador via transistores PNP (para fornecer a corrente mais elevada). Todos os cátodos de segmento correspondentes (por exemplo, todos os segmentos 'A') são ligados em conjunto e conectados à porta do microcontrolador através de uma rede de resistências limitadoras de corrente. O microcontrolador percorre rapidamente a ativação de cada dígito, um de cada vez, enquanto envia o padrão de segmentos para esse dígito. Devido à persistência da visão, todos os dígitos parecem estar continuamente iluminados. A corrente de pico por segmento durante o seu breve tempo de ativação pode ser maior (por exemplo, 60mA) para alcançar um bom brilho médio, enquanto a corrente média permanece abaixo da classificação contínua de 25mA.

12. Introdução ao Princípio Técnico

O LTS-360JD é baseado na tecnologia de iluminação de estado sólido. O elemento emissor de luz central é um chip semicondutor de AlInGaP. Quando uma tensão direta que excede o limiar do díodo é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região ativa do semicondutor. A sua recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A composição específica de Alumínio, Índio, Gálio e Fosfeto na rede cristalina determina a energia da banda proibida, que dita diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida — neste caso, vermelho hiper a ~650 nm. O substrato de GaAs não transparente absorve qualquer luz emitida para baixo, melhorando o contraste ao reduzir a reflexão interna. A face cinza e a máscara de segmentos brancos melhoram ainda mais o contraste ao absorver a luz ambiente e dispersar eficientemente a luz vermelha emitida na direção do observador.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

Embora os displays LED de sete segmentos discretos, como o LTS-360JD, permaneçam altamente relevantes para aplicações específicas que requerem simplicidade, robustez e alta visibilidade, são evidentes tendências mais amplas na tecnologia de displays. Existe uma mudança geral paradisplays LED de matriz de pontos integradoseOLEDspara aplicações que requerem saída alfanumérica ou gráfica, pois oferecem maior flexibilidade. Para displays apenas numéricos,LEDs de sete segmentos de dispositivo de montagem em superfície (SMD)estão a tornar-se mais comuns para facilitar a montagem automatizada e reduzir a espessura do produto. No entanto, os displays de orifício passante, como o LTS-360JD, mantêm vantagens na prototipagem, reparabilidade e aplicações sujeitas a alta vibração ou onde as ligações de orifício passante são consideradas mecanicamente mais robustas. A tecnologia subjacente de AlInGaP continua a ser otimizada para eficiência e fiabilidade, garantindo que tais dispositivos cumpram as expectativas modernas de desempenho e longevidade.