Ficha Técnica do Display LED LTC-4624JS - Altura do Dígito 0,4 Polegadas - Amarelo AlInGaP - Tensão Direta 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTC-4624JS é um módulo de display LED de sete segmentos e três dígitos, com altura de dígito de 0,4 polegadas (10,0 mm). Este dispositivo utiliza chips LED amarelos de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio), fabricados sobre um substrato de GaAs não transparente. O display apresenta uma face cinza com segmentos brancos, proporcionando alto contraste para uma legibilidade ideal. É projetado como um display multiplexado de ânodo comum, tornando-o adequado para aplicações onde minimizar o número de pinos de acionamento é essencial.

1.1 Características Principais

• Altura do Dígito de 0,4 Polegadas (10,0 mm)
• Segmentos Contínuos e Uniformes
• Baixa Exigência de Potência
• Aparência de Caractere Excelente
• Alto Brilho e Alto Contraste
• Ângulo de Visão Ampla
• Confiabilidade de Estado Sólido
• Categorizado por Intensidade Luminosa
• Pacote Livre de Chumbo (Conforme RoHS)

1.2 Identificação do Dispositivo

O número de peça LTC-4624JS denota especificamente um display multiplexado de ânodo comum, amarelo AlInGaP, com ponto decimal à direita.

2. Informações Mecânicas e de Embalagem

2.1 Dimensões da Embalagem

As dimensões físicas do display são fornecidas em um desenho detalhado. Todas as dimensões primárias são especificadas em milímetros. As tolerâncias e notas principais incluem:

• Tolerância dimensional geral: ±0,25 mm, salvo indicação em contrário.
• Tolerância de deslocamento da ponta do pino: ±0,4 mm.
• Limites para material estranho, contaminação por tinta e bolhas dentro da área do segmento.
• A curvatura do refletor é limitada a 1% do seu comprimento.
• Um diâmetro de furo na PCB de 1,0 mm é recomendado para o melhor encaixe.

3. Configuração Elétrica

3.1 Diagrama de Circuito Interno

O display incorpora uma configuração multiplexada de ânodo comum. Os três ânodos de dígito (Dígito 1, Dígito 2, Dígito 3) e um ânodo comum para os pontos decimais à direita (L1, L2, L3) são separados, permitindo o controle por multiplexação por divisão de tempo.

3.2 Conexão e Função dos Pinos

O dispositivo possui uma configuração de 15 pinos (com vários pinos Sem Conexão). A pinagem é a seguinte:

• Pino 1: ÂNODO COMUM DÍGITO 1
• Pino 2: CÁTODO E
• Pino 3: CÁTODO C, L3
• Pino 4: CÁTODO D
• Pino 5: ÂNODO COMUM DÍGITO 2
• Pino 6: CÁTODO DP (Ponto Decimal)
• Pino 7: ÂNODO COMUM DÍGITO 3
• Pino 8: CÁTODO G
• Pinos 9, 10, 13: SEM PINO / Sem Conexão
• Pino 11: CÁTODO B, L2
• Pino 12: CÁTODO A, L1
• Pino 14: ÂNODO COMUM L1, L2, L3 (Pontos Decimais)
• Pino 15: CÁTODO F

4. Ratings e Características

4.1 Ratings Absolutos Máximos (Ta=25°C)

• Dissipação de Potência por Segmento: 70 mW
• Corrente Direta de Pico por Segmento (Ciclo de Trabalho 1/10, Pulso 0,1ms): 60 mA
• Corrente Direta Contínua por Segmento: 25 mA (Derating linear a partir de 25°C a 0,33 mA/°C)
• Faixa de Temperatura de Operação: -35°C a +85°C
• Faixa de Temperatura de Armazenamento: -35°C a +85°C
• Condição de Solda: 260°C por 3 segundos, 1/16 de polegada abaixo do plano de assentamento.

4.2 Características Elétricas e Ópticas (Ta=25°C)

• Intensidade Luminosa Média por Segmento (I_V): Mín 200, Típ 650, Máx – µcd (Condição de Teste: I_F=1mA)
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_p): 588 nm (I_F=20mA)
• Largura de Meia Espectral (Δλ): 15 nm (I_F=20mA)
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d): 587 nm (I_F=20mA)
• Tensão Direta por Chip (V_F): Típ 2,05V, Máx 2,6V (I_F=20mA)
• Corrente Reversa por Segmento (I_R): Máx 100 µA (V_R=5V)
• Taxa de Compatibilidade de Intensidade Luminosa: Máx 2:1 (I_F=1mA)

Notas:A intensidade luminosa é medida com um filtro de resposta ocular CIE. A tensão reversa é apenas para teste e não para operação contínua. A especificação de diafonia é ≤ 2,5%.

4.3 Curvas de Desempenho Típicas

A ficha técnica inclui curvas típicas que ilustram a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa, a tensão direta e os efeitos da temperatura ambiente. Essas curvas são essenciais para os projetistas otimizarem a corrente de acionamento para o brilho desejado, mantendo a confiabilidade em toda a faixa de temperatura de operação.

5. Diretrizes e Cuidados na Aplicação

5.1 Considerações de Projeto e Uso

• Uso Pretendido:Para equipamentos eletrônicos comuns (escritório, comunicações, domésticos). Consulta é necessária para aplicações críticas de segurança (aviação, médicas, etc.).
• Conformidade com Ratings:A adesão aos Ratings Absolutos Máximos é obrigatória para evitar danos.
• Corrente e Temperatura:Exceder a corrente de acionamento recomendada ou a temperatura de operação pode causar severa degradação da saída de luz ou falha prematura.
• Proteção do Circuito:O circuito de acionamento deve proteger os LEDs contra tensões reversas e picos transitórios durante o ciclo de energia.
• Acionamento por Corrente Constante:Recomendado para desempenho luminoso consistente.
• Faixa de Tensão Direta:O projeto do circuito deve acomodar toda a faixa V_F (2,05V a 2,6V) para garantir que a corrente alvo seja sempre fornecida.
• Derating Térmico:Selecione a corrente de operação com base na temperatura ambiente máxima.
• Evite Polarização Reversa:Pode causar migração de metal, aumentando a corrente de fuga ou causando curtos-circuitos.
• Condensação:Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para prevenir condensação no display.
• Manuseio Mecânico:Não aplique força anormal ao corpo do display durante a montagem.
• Filme de Padrão:Se um filme decorativo for aplicado, evite o contato direto com o painel frontal para evitar deslocamento.
• Binning para Múltiplos Displays:Use displays do mesmo lote de intensidade luminosa ao montar várias unidades para garantir aparência uniforme.
• Testes de Queda/Vibração:Compartilhe as condições de teste para avaliação antes do teste.

5.2 Armazenamento e Manuseio

• Armazenamento Padrão:Produto na embalagem original. Temperatura: 5°C a 30°C. Umidade: Abaixo de 60% UR.
• Consequências do Armazenamento Impróprio:Pode ocorrer oxidação dos pinos, exigindo re-revestimento antes do uso.
• Gestão de Estoque:Consuma o estoque prontamente. Evite o armazenamento de longo prazo de grandes quantidades.
• Sensibilidade à Umidade:Se a bolsa de barreira de umidade for aberta por >6 meses, asse a 60°C por 48 horas e monte dentro de uma semana.

6. Análise Técnica Aprofundada

6.1 Análise Fotométrica e Colorimétrica

O uso da tecnologia AlInGaP para emissão amarela oferece vantagens sobre os LEDs amarelos tradicionais convertidos por fósforo, incluindo potencialmente maior eficiência e melhor estabilidade de cor ao longo da temperatura e do tempo. O comprimento de onda dominante de 587 nm o coloca na região puramente amarela do espectro. A estreita largura de meia espectral (15 nm) é característica da emissão direta do semicondutor, resultando em uma cor saturada.

6.2 Interpretação dos Parâmetros Elétricos

A tensão direta (V_F) é relativamente baixa para um LED AlInGaP, tipicamente em torno de 2,05V a 20mA. Os projetistas devem garantir que a fonte de alimentação possa fornecer tensão suficiente, especialmente ao multiplexar, considerando a queda de tensão no circuito de acionamento. A curva de derating para corrente contínua é crítica; a uma temperatura ambiente de 85°C, a corrente contínua máxima permitida cai significativamente em relação ao rating de 25mA a 25°C.

6.3 Binning e Compatibilidade

O display é categorizado (binning) por intensidade luminosa. A taxa de compatibilidade de 2:1 significa que o segmento mais fraco em um lote deve ter pelo menos metade do brilho do mais brilhante. Para montagens com múltiplos dígitos, especificar o mesmo código de lote é crucial para uniformidade visual, evitando que alguns dígitos pareçam mais brilhantes que outros.

7. Cenários de Aplicação e Notas de Projeto

7.1 Aplicações Típicas

O LTC-4624JS é bem adequado para painéis de instrumentos, leituras de controle industrial, equipamentos de teste e medição, terminais de ponto de venda e displays de eletrodomésticos onde é necessária uma leitura numérica clara, brilhante e com múltiplos dígitos. Seu design multiplexado reduz os requisitos de pinos de I/O do microcontrolador.

7.2 Projeto do Circuito de Acionamento

Um acionador típico envolve um microcontrolador com drivers de segmento (ex.: registrador de deslocamento 74HC595 com resistores limitadores de corrente) e drivers de dígito (ex.: transistores PNP ou drivers de sumidouro dedicados). A frequência de multiplexação deve ser alta o suficiente (>60Hz) para evitar cintilação. Drivers de corrente constante (CIs integrados de acionamento de LED) são fortemente recomendados em vez de simples limitação por resistor para brilho estável entre unidades e temperaturas.

7.3 Considerações de Gerenciamento Térmico

Embora o display em si não tenha um parâmetro de resistência térmica definido, o layout da placa deve garantir fluxo de ar adequado, especialmente se operar próximo aos ratings máximos. A dissipação de potência por segmento é limitada a 70mW. Na corrente contínua máxima, a dissipação real deve ser calculada (V_F* I_F) e mantida dentro deste limite, considerando o derating com a temperatura.

8. Comparação e Diferenciação

Comparado com tecnologias mais antigas, como LEDs amarelos GaP padrão, o AlInGaP oferece brilho e eficiência significativamente maiores. Em comparação com LEDs brancos contemporâneos com filtros, ele fornece uma cor espectral mais pura e, muitas vezes, maior eficácia para luz amarela monocromática. O pacote de orifício passante oferece robustez mecânica e facilidade de soldagem manual para prototipagem, contrastando com as alternativas de montagem em superfície que economizam espaço na placa.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Posso acionar este display diretamente com um microcontrolador de 5V?

R: Não. Você deve usar resistores limitadores de corrente ou, preferencialmente, drivers de corrente constante. A tensão direta é ~2,05V, então um resistor é necessário para dissipar a tensão restante (ex.: 5V - 2,05V = 2,95V) e definir a corrente. A 20mA, R = 2,95V / 0,02A = 147,5Ω (use 150Ω).

P: Qual é o propósito dos ânodos separados para dígitos e pontos decimais?

R: Permite controle independente. Você pode iluminar o Dígito 1, Dígito 2 e Dígito 3 sequencialmente (multiplexação) usando seus ânodos individuais, enquanto os cátodos dos segmentos são comuns. O ânodo do ponto decimal também é separado, permitindo que você ligue/desligue o ponto decimal para cada dígito independentemente durante seu intervalo de tempo multiplexado.

P: Como alcanço brilho uniforme ao multiplexar?

R: Como cada dígito está ligado apenas por uma fração do tempo (ex.: ciclo de trabalho 1/3 para 3 dígitos), a corrente de pico durante seu tempo "ligado" deve ser maior para alcançar o mesmo brilho médio de um dígito acionado estaticamente. Se a corrente média alvo for 5mA, a corrente de pico durante o pulso de multiplexação deve ser aproximadamente 5mA * (Número de Dígitos) = 15mA (para um ciclo de trabalho de 1/3).

P: A ficha técnica menciona "Pacote Livre de Chumbo". Quais são as implicações para a soldagem?

R: A solda sem chumbo geralmente tem um ponto de fusão mais alto do que a solda tradicional de estanho-chumbo. A condição de soldagem especificada de 260°C por 3 segundos está alinhada com perfis de refluxo sem chumbo comuns. Certifique-se de que seu processo de montagem atenda a este requisito para evitar danos térmicos.