Ficha Técnica do Display LED LTS-5825CKR-PR - Altura do Dígito 0,56 Polegadas - Super Vermelho - Tensão Direta 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTS-5825CKR-PR é um módulo de display LED de um dígito, para montagem em superfície, projetado para aplicações que requerem leituras numéricas claras e de alta visibilidade. Apresenta uma altura de dígito de 0,56 polegadas (14,22 mm), tornando-o adequado para displays de tamanho médio em diversos dispositivos eletrónicos. A tecnologia central utiliza camadas epitaxiais de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) sobre um substrato de GaAs para produzir uma emissão Super Vermelha. Este sistema de material é conhecido pela sua alta eficiência e excelente pureza de cor. O display possui uma face cinza com segmentos brancos, proporcionando alto contraste para uma legibilidade ideal em diferentes condições de iluminação.

1.1 Características Principais

• Altura do Dígito de 0,56 Polegadas:Fornece um tamanho de caráter claro e de fácil leitura.
• Segmentos Contínuos e Uniformes:Garante uma iluminação consistente em todos os segmentos para uma aparência profissional.
• Baixo Requisito de Potência:Opera de forma eficiente, sendo adequado para aplicações alimentadas por bateria ou com consciência energética.
• Alto Brilho e Alto Contraste:Os chips AlInGaP Super Vermelhos proporcionam uma intensa saída de luz contra o fundo cinza.
• Amplo Ângulo de Visão:Oferece boa visibilidade a partir de vários ângulos.
• Categorizado por Intensidade Luminosa:Os dispositivos são classificados para garantir níveis de brilho consistentes.
• Embalagem Livre de Chumbo:Conforme com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Confiabilidade de Estado Sólido:Beneficia-se da longevidade inerente e da resistência a choques da tecnologia LED.

1.2 Configuração do Dispositivo

Este é um display de um dígito, de ânodo comum, com ponto decimal (DP) à direita. O número de peça específico LTS-5825CKR-PR identifica esta configuração. O design de ânodo comum simplifica o projeto do circuito ao utilizar microcontroladores ou circuitos integrados de acionamento que fornecem corrente.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. São especificadas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência por Segmento:Máximo de 70 mW. Exceder este valor pode levar a sobreaquecimento e redução da vida útil.
• Corrente Direta de Pico por Segmento:90 mA, mas apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso de 0,1ms). Esta especificação é para pulsos de alta corrente breves, não para operação contínua.
• Corrente Direta Contínua por Segmento:25 mA a 25°C. Esta corrente é reduzida linearmente em 0,28 mA/°C à medida que a temperatura ambiente aumenta acima de 25°C. Este é um parâmetro crítico para o projeto de gestão térmica.
• Faixa de Temperatura de Operação e Armazenamento:-35°C a +105°C. O dispositivo é robusto para ambientes industriais e automotivos.
• Temperatura de Soldagem:A soldagem com ferro deve ser realizada a 260°C por um máximo de 3 segundos, com a ponta do ferro pelo menos 1/16 de polegada (aproximadamente 1,6mm) abaixo do plano de assentamento do componente.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros típicos de operação medidos a Ta=25°C sob condições de teste especificadas.

• Intensidade Luminosa Média (Iv):Varia de 501 µcd (mín.) a 18000 µcd (máx.) dependendo da corrente direta. A uma corrente de acionamento típica de 10mA, a intensidade é de 1700 µcd (mín.). A intensidade luminosa é medida usando um filtro que imita a resposta fotópica do olho humano (curva CIE).
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λp):639 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a intensidade da luz emitida é mais alta.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):631 nm (típico). Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano para corresponder à cor da luz, definindo o seu tom \"Super Vermelho\".
• Largura Espectral a Meia Altura (Δλ):20 nm (típico). Isto indica a pureza espectral; uma largura mais estreita significa uma cor mais monocromática.
• Tensão Direta por Chip (Vf):2,6V (máx.) a IF=20mA. Os projetistas devem garantir que o circuito de acionamento possa fornecer tensão suficiente.
• Corrente Reversa (Ir):100 µA (máx.) a VR=5V. Este parâmetro é apenas para fins de teste; não é recomendado aplicar polarização reversa contínua.
• Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa:2:1 (máx.). Isto significa que o segmento mais brilhante não deve ser mais do que duas vezes mais brilhante do que o segmento mais escuro dentro do mesmo dispositivo à mesma corrente de acionamento, garantindo uniformidade.
• Interferência (Crosstalk):≤ 2,5%. Especifica a quantidade máxima de fuga de luz não intencional entre segmentos adjacentes quando um está ligado e o outro está desligado.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

A ficha técnica afirma explicitamente que os dispositivos são \"Categorizados por Intensidade Luminosa.\" Isto implica um processo de classificação onde os displays são classificados com base na sua saída de luz medida a uma corrente de teste padrão (provavelmente 1mA ou 10mA conforme a tabela de características). Isto garante que os produtos finais tenham níveis de brilho consistentes entre diferentes unidades. Os projetistas devem consultar o fabricante para obter detalhes específicos dos códigos de classificação se for necessário um emparelhamento rigoroso de brilho em múltiplos displays.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica faz referência a \"Curvas Típicas de Características Elétricas/Ópticas.\" Embora os gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, tais curvas normalmente incluem:

• Curva I-V (Corrente-Tensão):Mostra a relação entre a tensão direta e a corrente direta, crucial para a seleção de resistores limitadores de corrente.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, ajudando a otimizar o equilíbrio entre brilho e consumo de energia/calor.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra como a saída de luz diminui com o aumento da temperatura, importante para aplicações em ambientes de alta temperatura.
• Distribuição Espectral:Um gráfico que traça a intensidade relativa em função do comprimento de onda, confirmando visualmente os comprimentos de onda de pico e dominante e a largura espectral.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O display está conforme a uma impressão específica de SMD. Notas dimensionais importantes incluem: todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância geral de ±0,25 mm. Existem controlos de qualidade específicos: material estranho num segmento deve ser ≤10 mils, contaminação por tinta na superfície ≤20 mils, bolhas num segmento ≤10 mils, curvatura ≤1% do comprimento do refletor, e rebarba máxima do pino plástico de 0,14 mm.

5.2 Conexão dos Pinos e Polaridade

O dispositivo tem uma configuração de 10 pinos. O diagrama de circuito interno e a tabela de pinagem mostram que é do tipo ânodo comum. Os pinos 3 e 8 são os ânodos comuns. Os outros pinos são cátodos para segmentos específicos (A, B, C, D, E, F, G, DP). O pino 1 está marcado como \"Sem Conexão.\" A identificação correta da polaridade é essencial para evitar danos durante a instalação.

5.3 Padrão de Soldagem Recomendado

É fornecido um padrão de solda (footprint) para o projeto da PCB. Aderir a este padrão garante a formação adequada da junta de solda, estabilidade mecânica e alívio térmico durante o processo de soldagem.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Instrução de Soldagem SMT

Uma restrição crítica do processo é que o número de ciclos de soldagem por refluxo deve ser inferior a dois. É necessário um processo de arrefecimento completo até à temperatura normal entre o primeiro e o segundo processo de soldagem para minimizar o stress térmico.

• Soldagem por Refluxo (Máx. 2 ciclos):Pré-aquecer a 120–150°C por um máximo de 120 segundos. A temperatura de pico não deve exceder 260°C.
• Soldagem Manual com Ferro (Máx. 1 ciclo):A temperatura da ponta do ferro não deve exceder 300°C, e o tempo de contacto deve ser limitado a um máximo de 3 segundos.

7. Embalagem e Informações de Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

Os dispositivos são fornecidos em fita e carretel para montagem automatizada. Detalhes importantes da embalagem incluem:

• Dimensões do Carretel:Conforme com os requisitos padrão EIA-481-D.
• Fita Suporte:Feita de liga de poliestireno condutivo preto. A tolerância cumulativa do passo de 10 furos de roda dentada é de ±0,20 mm. A curvatura está dentro de 1 mm em 250 mm. A espessura da fita é de 0,30 ±0,05 mm.
• Quantidades de Embalagem:O comprimento padrão do carretel é de 44,5 metros num carretel de 22 polegadas. Um carretel de 13 polegadas contém 700 peças. A quantidade mínima de embalagem para peças remanescentes é de 200 peças.
• Fita de Início/Término:Inclui uma parte inicial (mínimo 400mm) e uma parte final (mínimo 40mm) para alimentação da máquina.

7.2 Sensibilidade à Humidade e Armazenamento

Os displays SMD são enviados em embalagem à prova de humidade. Devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de Humidade Relativa. Uma vez aberto o saco selado, os componentes começam a absorver humidade do ambiente. Se não forem utilizados imediatamente e armazenados em condições secas (por exemplo, num armário seco), devem ser secos (baked) antes da soldagem por refluxo para evitar danos por \"pipocagem\" ou delaminação. Especificações de secagem: 60°C por ≥48 horas quando em carretel, ou 100°C por ≥4 horas / 125°C por ≥2 horas a granel. A secagem deve ser realizada apenas uma vez.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Eletrónica de Consumo:Indicações digitais em eletrodomésticos, equipamentos de áudio ou extensões elétricas.
• Instrumentação Industrial:Medidores de painel, controladores de processo, equipamentos de teste e medição.
• Automóvel (Aftermarket):Displays para sistemas de áudio de carro, medidores ou ferramentas de diagnóstico (considerar a faixa de temperatura estendida).
• Dispositivos Médicos:Onde é necessária uma indicação numérica clara e fiável (sujeito a qualificação adicional ao nível do dispositivo).

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Utilize sempre resistências em série para cada segmento ou empregue um acionador de corrente constante para definir a corrente direta, tipicamente entre 5-20 mA dependendo do brilho necessário e do orçamento de potência. Consulte a curva de redução para operação em alta temperatura.
• Gestão Térmica:Garanta uma área de cobre adequada na PCB ou vias térmicas se operar em altas temperaturas ambientes ou próximo da corrente contínua máxima para gerir a temperatura da junção.
• Proteção contra ESD:Implemente procedimentos padrão de manuseio de ESD durante a montagem, pois os LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas.
• Projeto Óptico:9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

9.1 Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

O comprimento de onda de pico (639 nm) é o ponto físico de maior potência espectral. O comprimento de onda dominante (631 nm) é a correspondência de cor percebida. Os projetistas preocupados com a especificação de cor devem referir-se ao comprimento de onda dominante.

9.2 Posso acionar este display a 20mA continuamente?

Sim, a corrente contínua máxima é de 25 mA a 25°C. No entanto, a 20mA, deve garantir que a temperatura ambiente e o projeto térmico da PCB permitam uma dissipação de calor adequada, pois a especificação de corrente é reduzida com a temperatura (0,28 mA/°C acima de 25°C).

9.3 Por que o processo de refluxo está limitado a dois ciclos?

Múltiplos ciclos de refluxo sujeitam a embalagem plástica e as ligações internas a fios a stress térmico repetido, o que pode levar a falhas mecânicas, aumento da tensão direta ou redução da fiabilidade. O limite garante o desempenho a longo prazo.

9.4 Como calculo o valor da resistência em série?

Use a Lei de Ohm: R = (V_fonte - Vf_total) / If. Para um display de ânodo comum, Vf_total é a tensão direta de um segmento (use o máximo de 2,6V para margem de projeto). If é a corrente de segmento desejada (por exemplo, 10mA). Se acionar a partir de um pino de microcontrolador de 5V: R = (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ohms. Use o valor padrão mais próximo.

10. Introdução ao Princípio de Funcionamento

O LTS-5825CKR-PR é baseado na tecnologia de semicondutor AlInGaP. Quando uma tensão direta que excede o limiar do díodo é aplicada através do ânodo e cátodo de um segmento, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do poço quântico da camada epitaxial de AlInGaP. Esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz) no espectro vermelho (~631 nm de comprimento de onda dominante). A embalagem plástica cinza atua como um difusor e lente de aumento de contraste, enquanto as áreas brancas dos segmentos permitem que a luz vermelha passe claramente. A configuração de ânodo comum significa que todos os ânodos dos chips LED para os diferentes segmentos estão conectados internamente; para iluminar um segmento, o seu pino de cátodo correspondente é colocado em nível baixo (ligado à terra) enquanto o ânodo comum é mantido a uma tensão positiva.

The LTS-5825CKR-PR is based on AlInGaP semiconductor technology. When a forward voltage exceeding the diode's threshold is applied across the anode and cathode of a segment, electrons and holes recombine in the active quantum well region of the AlInGaP epitaxial layer. This recombination releases energy in the form of photons (light) in the red spectrum (~631 nm dominant wavelength). The gray plastic package acts as a diffuser and contrast-enhancing lens, while the white segment areas allow the red light to pass through clearly. The common anode configuration means all the anodes of the LED chips for the different segments are connected internally; to illuminate a segment, its corresponding cathode pin is driven low (sinked to ground) while the common anode is held at a positive voltage.