Folha de Dados do Display LED LTC-5677KD-J - Altura do Dígito 0,52 Polegadas - Hiper Vermelho - Tensão Direta 2,6V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTC-5677KD-J é um módulo de display LED de sete segmentos e três dígitos, projetado para aplicações de leitura numérica. Apresenta uma altura de dígito de 0,52 polegadas (13,2 mm), fornecendo caracteres claros e legíveis adequados para uma variedade de equipamentos eletrónicos. O dispositivo utiliza camadas epitaxiais avançadas de AS-AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) cultivadas num substrato de GaAs para produzir uma emissão Hiper Vermelha. A apresentação visual é caracterizada por uma face cinza com segmentos brancos, oferecendo alto contraste para melhor legibilidade. As suas principais vantagens incluem baixo consumo de energia, excelente uniformidade dos caracteres, alto brilho e um amplo ângulo de visão, tornando-o ideal para aplicações em instrumentação, eletrónica de consumo e painéis de controlo industrial onde é necessária uma indicação numérica fiável.

1.1 Características Principais

• Altura do dígito de 0,52 polegadas (13,2 mm).
• Segmentos uniformes e contínuos para aparência consistente.
• Baixa exigência de potência.
• Excelente aparência dos caracteres e alto contraste.
• Alto brilho de saída.
• Amplo ângulo de visão.
• Fiabilidade de estado sólido.
• A intensidade luminosa é categorizada ("binned").
• Embalagem sem chumbo em conformidade com as diretivas RoHS.

1.2 Identificação do Dispositivo

O número de peça LTC-5677KD-J especifica um display de Ânodo Comum, Hiper Vermelho (AlInGaP) com uma configuração de ponto decimal à direita.

2. Informações Mecânicas e de Embalagem

O display segue um formato padrão de montagem "through-hole" DIP (Dual In-line Package). As tolerâncias dimensionais críticas são de ±0,20 mm, salvo indicação em contrário. As notas mecânicas principais incluem uma tolerância de deslocamento da ponta do pino de ±0,4mm, limites para material estranho e contaminação por tinta na superfície do segmento, restrições à flexão do refletor e tamanho de bolhas dentro dos segmentos. O diâmetro recomendado do orifício na PCB para os pinos é de 1,30 mm. O módulo está marcado com o número da peça (LTC-5677KD-J), um código de data no formato AASSM (Ano/Semana), o país de fabrico e um código de bin para categorização da intensidade luminosa.

3. Configuração Elétrica e Pinagem

3.1 Diagrama de Circuito Interno

O dispositivo tem uma configuração de ânodo comum. Cada um dos três dígitos partilha um pino de ânodo comum (pinos 8, 9 e 12 para os dígitos 3, 2 e 1, respetivamente). Os cátodos dos segmentos individuais (A a G, e DP para o ponto decimal) estão ligados a pinos separados, permitindo uma condução multiplexada.

3.2 Detalhes da Ligação dos Pinos

• Pino 1: Cátodo E
• Pino 2: Cátodo D
• Pino 3: Cátodo DP (Ponto Decimal)
• Pino 4: Cátodo C
• Pino 5: Cátodo G
• Pino 6: Sem Ligação (NC)
• Pino 7: Cátodo B
• Pino 8: Ânodo Comum (Dígito 3)
• Pino 9: Ânodo Comum (Dígito 2)
• Pino 10: Cátodo F
• Pino 11: Cátodo A
• Pino 12: Ânodo Comum (Dígito 1)

4. Valores Máximos Absolutos e Características

4.1 Valores Máximos Absolutos (Ta=25°C)

• Dissipação de Potência por Segmento: 75 mW
• Corrente Direta de Pico por Segmento (1 kHz, ciclo de trabalho 10%): 100 mA
• Corrente Direta Contínua por Segmento: 25 mA
• Derating da Corrente Direta a partir de 25°C: 0,28 mA/°C
• Intervalo de Temperatura de Funcionamento: -35°C a +105°C
• Intervalo de Temperatura de Armazenamento: -35°C a +105°C
• Condição de Soldadura: 1/16 de polegada abaixo do plano de assentamento durante 5 segundos a 260°C.

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

• Intensidade Luminosa Média por Segmento (I_V): Mín. 5400, Típ. 10000 μcd @ I_F=10mA
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_p): 650 nm @ I_F=20mA
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ): 20 nm @ I_F=20mA
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d): 640 nm @ I_F=20mA
• Tensão Direta por Segmento (V_F): Típ. 2,0V, Máx. 2,6V @ I_F=20mA
• Corrente Inversa por Segmento (I_R): Máx. 100 μA @ V_R=5V (Nota: apenas para teste, não para operação contínua)
• Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa (Área de Luz Semelhante): Máx. 2:1 @ I_F=10mA
• Especificação de Diafonia: ≤ 2,5%

Nota: A intensidade luminosa é medida usando um sensor/filtro que se aproxima da curva de resposta fotópica do olho CIE.

5. Curvas de Desempenho Típicas

A folha de dados inclui curvas características típicas que representam graficamente a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa, a tensão direta versus a corrente direta e a variação destes parâmetros com a temperatura ambiente. Estas curvas são essenciais para os projetistas otimizarem a corrente de acionamento para o brilho desejado, garantindo ao mesmo tempo uma operação fiável dentro dos limites térmicos. A tensão direta mostra um valor típico de cerca de 2,0V a 20mA, com um coeficiente de temperatura positivo. A intensidade luminosa aumenta com a corrente direta, mas os projetistas devem aderir aos valores máximos absolutos para operação contínua e pulsada para evitar degradação acelerada.

6. Sistema de Categorização (Binning)

O LTC-5677KD-J emprega um sistema de binning para intensidade luminosa, conforme indicado pelo código de bin "Z" na marcação. Isto garante consistência no brilho entre diferentes lotes de produção. Os dispositivos são testados e classificados em bins de intensidade específicos, permitindo aos projetistas selecionar peças que atendam aos requisitos precisos de brilho para a sua aplicação, mantendo assim a uniformidade visual em displays multi-dígitos ou multi-unidades.

7. Testes de Fiabilidade

O produto é submetido a uma série abrangente de testes de fiabilidade baseados em normas militares (MIL-STD), japonesas (JIS) e internas. Os testes principais incluem:

• Vida Útil em Operação (RTOL):1000 horas na corrente máxima nominal à temperatura ambiente.
• Armazenamento em Alta Temperatura/Umidade (THS):500 horas a 65°C/90-95% HR.
• Armazenamento em Alta Temperatura (HTS):1000 horas a 105°C.
• Armazenamento em Baixa Temperatura (LTS):1000 horas a -35°C.
• Ciclagem de Temperatura (TC) e Choque Térmico (TS):30 ciclos entre -35°C e 105°C.
• Resistência à Soldadura (SR) e Soldabilidade (SA):Testes para garantir a integridade dos pinos durante os processos de soldadura.

Estes testes validam a robustez do display sob várias tensões ambientais e operacionais.

8. Diretrizes de Soldadura e Montagem

8.1 Soldadura Automatizada

Condição recomendada: Soldadura a 260°C durante 5 segundos, com o ponto de soldadura localizado 1/16 de polegada (aproximadamente 1,6 mm) abaixo do plano de assentamento do display na PCB. A temperatura do corpo do display em si não deve exceder a temperatura máxima de armazenamento nominal durante a montagem.

8.2 Soldadura Manual

Condição recomendada: Soldadura a 350°C ±30°C, aplicada dentro de 5 segundos, seguindo a mesma diretriz de plano de assentamento de 1/16 de polegada.

A adesão a estes perfis é crítica para evitar danos térmicos aos chips LED, ligações internas ou à embalagem plástica.

9. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

9.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este display destina-se a equipamentos eletrónicos comuns, incluindo dispositivos de automação de escritório, equipamentos de comunicação, eletrodomésticos, painéis de instrumentação e controladores industriais. O seu alto brilho e contraste tornam-no adequado para aplicações que requerem boa visibilidade sob várias condições de iluminação.

9.2 Precauções de Projeto e Utilização

• Valores Máximos Absolutos:A operação além dos valores máximos absolutos especificados para corrente, tensão, potência ou temperatura pode causar danos permanentes, degradação severa da saída de luz ou falha catastrófica.
• Limitação de Corrente:Resistores limitadores de corrente externos são obrigatórios para cada segmento ou linha de ânodo comum quando acionados por uma fonte de tensão, para definir a corrente direta (I_F) para o valor desejado, tipicamente entre 10-20 mA para brilho e longevidade ideais.
• Acionamento Multiplexado:Devido à sua arquitetura de ânodo comum e pino por segmento, o display é idealmente acionado usando uma técnica de multiplexagem. Isto envolve energizar sequencialmente o ânodo comum de cada dígito enquanto se apresenta o padrão de cátodo para os segmentos desse dígito. O timing e a corrente de acionamento adequados devem ser calculados para alcançar o brilho médio desejado sem exceder os limites de corrente de pico.
• Gestão Térmica:Embora o dispositivo tenha uma ampla gama de temperaturas de operação, manter a temperatura de junção o mais baixa possível dentro das restrições da aplicação maximizará a eficiência luminosa e a vida útil operacional. Garanta ventilação adequada se utilizado em altas temperaturas ambientes.
• Precauções contra ESD:Embora não explicitamente declarado no extrato fornecido, os LEDs AlInGaP são geralmente sensíveis à descarga eletrostática (ESD). Devem ser observadas as precauções padrão de manuseio de ESD durante a montagem e o manuseio.

9.3 Comparação e Diferenciação

O LTC-5677KD-J diferencia-se pelo uso da tecnologia AlInGaP para emissão Hiper Vermelha, que normalmente oferece maior eficiência e melhor estabilidade térmica em comparação com os LEDs vermelhos mais antigos baseados em GaAsP. A altura do dígito de 0,52 polegadas preenche um nicho específico entre indicadores menores e displays de painel maiores. A intensidade luminosa categorizada (binning) é uma característica fundamental para aplicações que exigem desempenho visual consistente em todos os dígitos e unidades.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a finalidade do Pino 6 marcado como "Sem Ligação"?

R: O Pino 6 está eletricamente isolado e não tem função. Está presente para simetria mecânica e alinhamento no encapsulamento DIP de 12 pinos. Não deve ser ligado a nenhum circuito.

P: Como calculo o valor do resistor limitador de corrente?

R: Use a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Para uma fonte de 5V, uma V_Ftípica de 2,0V e uma I_Fdesejada de 10mA: R = (5V - 2,0V) / 0,01A = 300 Ω. Utilize sempre a V_Fmáxima da folha de dados (2,6V) para um projeto conservador, garantindo que a I_Fnão exceda os limites.

P: Posso acionar este display com uma fonte de corrente constante?

R: Sim, uma fonte de corrente constante é uma excelente forma de acionar LEDs, pois garante brilho consistente independentemente de pequenas variações na tensão direta. A corrente deve ser definida para a I_Fdesejada (ex.: 10-20 mA) e deve cumprir a classificação máxima de corrente contínua.

P: O que significa o código de bin "Z"?

R: O código "Z" representa o bin específico de intensidade luminosa a que o dispositivo pertence. O intervalo exato em μcd para cada código de bin é tipicamente definido numa especificação de binning separada do fabricante. Os projetistas devem consultar esta informação para garantir uniformidade de brilho.

11. Especificação de Embalagem

Os dispositivos são embalados em tubos ou bandejas antiestáticas adequadas para equipamentos de montagem automatizada. A especificação de embalagem detalha a quantidade por tubo/bandeja, orientação e rotulagem para garantir o manuseio correto e a gestão de inventário.