Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 2. Analyse approfondie des spécifications techniques
- 2.1 Caractéristiques optiques
- 2.2 Caractéristiques électriques
- 2.3 Valeurs maximales absolues
- 3. Explication du système de classement (binning) La fiche technique indique que l'appareil est catégorisé selon l'intensité lumineuse. Cela implique un système de classement basé sur la mesure du flux lumineux. Bien que les codes de classement spécifiques ne soient pas listés dans ce document, un tel système regroupe généralement les dispositifs dans différentes plages d'intensité (par exemple, haute luminosité, luminosité standard). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences de luminosité spécifiques pour leur application, garantissant ainsi une cohérence des performances d'affichage du produit final. Les concepteurs doivent consulter la documentation détaillée du fabricant sur le classement pour les critères de sélection précis. 4. Analyse des courbes de performance La fiche technique fait référence aux Courbes caractéristiques électriques/optiques typiques. Bien que les courbes spécifiques ne soient pas détaillées dans le texte fourni, ces graphiques, généralement inclus dans les fiches techniques complètes, sont essentiels pour la conception. Ils montreraient probablement la relation entre le courant direct (IF) et la tension directe (VF) pour la conception thermique et du pilote, la relation entre l'intensité lumineuse et le courant direct pour optimiser la luminosité par rapport à la consommation d'énergie, et la variation de l'intensité lumineuse avec la température ambiante. Comprendre ces courbes permet aux ingénieurs de prédire les performances dans des conditions non standard et de concevoir des systèmes robustes. 5. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 5.1 Connexion des broches et polarité
- 6. Recommandations de soudage et d'assemblage
- 7. Conditionnement et informations de commande
- 8. Recommandations d'application
- 8.1 Scénarios d'application typiques
- 8.2 Considérations de conception
- 9. Comparaison technique
- 10. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 11. Cas pratique de conception
- 12. Introduction au principe technologique
- 13. Tendances technologiques
1. Vue d'ensemble du produit
Le LTP-757KY est un module d'afficheur LED compact et performant à matrice de points 5x7. Sa fonction principale est de fournir une représentation claire et lisible de caractères alphanumériques et symboliques dans divers appareils électroniques. L'avantage fondamental de ce dispositif réside dans l'utilisation de la technologie avancée de puces LED AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), réputée pour son efficacité et sa pureté de couleur supérieures par rapport aux technologies plus anciennes. Cela se traduit par une excellente apparence des caractères avec une luminosité et un contraste élevés, le rendant adapté aux applications où la lisibilité est primordiale, même dans des conditions d'éclairage ambiant variables. L'appareil est catégorisé selon l'intensité lumineuse, garantissant des performances constantes d'un lot de production à l'autre. Sa faible consommation d'énergie et sa fiabilité à semi-conducteurs en font un choix idéal pour l'électronique grand public, l'instrumentation industrielle, les terminaux de point de vente et autres systèmes embarqués nécessitant une solution d'affichage durable et efficace.
2. Analyse approfondie des spécifications techniques
2.1 Caractéristiques optiques
Les performances optiques sont définies par plusieurs paramètres clés mesurés à une température ambiante (TA) de 25°C. L'Intensité lumineuse moyenne (IV)a une valeur typique de 3400 µcd dans des conditions de test de IP=32mA et un cycle de service de 1/16. Ce paramètre indique la luminosité perçue de l'affichage. LaLongueur d'onde d'émission de crête (λp)est typiquement de 595 nm, ce qui se situe dans la partie jaune ambré du spectre visible. LaLargeur à mi-hauteur de la raie spectrale (Δλ)est de 15 nm, indiquant une émission de couleur relativement étroite et pure. LaLongueur d'onde dominante (λd)est de 592 nm. Il est important de noter que les mesures d'intensité lumineuse utilisent une combinaison capteur/filtre qui se rapproche de la courbe de réponse photopique de l'œil CIE, garantissant que les valeurs correspondent à la perception visuelle humaine. LeRapport d'appariement de l'intensité lumineuse (IV-m)est spécifié comme un maximum de 2:1, ce qui définit la variation admissible de luminosité entre les segments ou points individuels pour garantir une apparence uniforme.
2.2 Caractéristiques électriques
Les paramètres électriques définissent les limites et conditions de fonctionnement du dispositif. LaTension directe par point (VF)varie typiquement de 2,05V à 2,6V pour un courant direct (IF) de 20mA. LeCourant inverse par point (IR)est d'un maximum de 100 µA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée. Ces valeurs sont essentielles pour concevoir le circuit de pilotage approprié.
2.3 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs spécifient les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le dispositif. Elles ne sont pas destinées à un fonctionnement continu. Les valeurs clés incluent :Dissipation de puissance moyenne par point(25 mW),Courant direct de crête par point(60 mA), etCourant direct moyen par point(13 mA à 25°C, déclassement linéaire de 0,17 mA/°C). LaTension inverse maximale par pointest de 5V. L'appareil peut fonctionner et être stocké dans unePlage de températurede -35°C à +85°C. LaTempérature de soudurespécifie que l'appareil peut supporter 260°C pendant 3 secondes à un point situé à 1/16 de pouce sous le plan d'assise, ce qui est crucial pour les procédés de soudage par refusion.
3. Explication du système de classement (binning)
La fiche technique indique que l'appareil estcatégorisé selon l'intensité lumineuse. Cela implique un système de classement basé sur la mesure du flux lumineux. Bien que les codes de classement spécifiques ne soient pas listés dans ce document, un tel système regroupe généralement les dispositifs dans différentes plages d'intensité (par exemple, haute luminosité, luminosité standard). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences de luminosité spécifiques pour leur application, garantissant ainsi une cohérence des performances d'affichage du produit final. Les concepteurs doivent consulter la documentation détaillée du fabricant sur le classement pour les critères de sélection précis.
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fait référence auxCourbes caractéristiques électriques/optiques typiques. Bien que les courbes spécifiques ne soient pas détaillées dans le texte fourni, ces graphiques, généralement inclus dans les fiches techniques complètes, sont essentiels pour la conception. Ils montreraient probablement la relation entre le courant direct (IF) et la tension directe (VF) pour la conception thermique et du pilote, la relation entre l'intensité lumineuse et le courant direct pour optimiser la luminosité par rapport à la consommation d'énergie, et la variation de l'intensité lumineuse avec la température ambiante. Comprendre ces courbes permet aux ingénieurs de prédire les performances dans des conditions non standard et de concevoir des systèmes robustes.
5. Informations mécaniques et sur le boîtier
Le LTP-757KY présente un boîtier spécifique avec une face grise et des points blancs pour un contraste amélioré. Lahauteur de chiffreest de 0,7 pouce (17,22 mm). Ledessin des dimensions du boîtierfourni (non entièrement détaillé ici) montrerait le contour physique exact, l'espacement des broches et la taille globale en millimètres, avec des tolérances standard de ±0,25 mm. Ces informations sont vitales pour la conception de l'empreinte PCB et pour assurer un bon ajustement dans le boîtier du produit final.
5.1 Connexion des broches et polarité
Le dispositif a une configuration à 12 broches. Le brochage est le suivant : Broche 1 (Cathode Colonne 1), Broche 2 (Anode Ligne 3), Broche 3 (Cathode Colonne 2), Broche 4 (Anode Ligne 5), Broche 5 (Anode Ligne 6), Broche 6 (Anode Ligne 7), Broche 7 (Cathode Colonne 4), Broche 8 (Cathode Colonne 5), Broche 9 (Anode Ligne 4), Broche 10 (Cathode Colonne 3), Broche 11 (Anode Ligne 2), Broche 12 (Anode Ligne 1). LeSchéma de circuit internemontre un arrangement matriciel où chaque point LED (à l'intersection d'une anode de ligne et d'une cathode de colonne) peut être adressé individuellement par multiplexage. L'identification correcte des broches anode et cathode est cruciale pour éviter une polarisation inverse et assurer le bon fonctionnement du circuit.
6. Recommandations de soudage et d'assemblage
La spécification d'assemblage clé fournie est leprofil de température de soudage. L'appareil peut supporter une température de crête de 260°C pendant un maximum de 3 secondes, mesurée à 1/16 de pouce (environ 1,6 mm) sous le plan d'assise. Il s'agit d'une valeur standard pour les procédés de soudage par refusion sans plomb. Les concepteurs doivent s'assurer que le profil de leur four à refusion respecte cette limite pour éviter les dommages thermiques aux puces LED ou au boîtier. Les précautions générales de manipulation doivent être observées, comme éviter les contraintes mécaniques sur les broches et protéger la face de l'affichage contre les rayures ou la contamination. Le stockage doit se faire dans la plage de température spécifiée de -35°C à +85°C dans un environnement sec.
7. Conditionnement et informations de commande
La référence est clairement identifiée commeLTP-757KY. Bien que les détails spécifiques de conditionnement (par exemple, bande et bobine, quantités en tube) ne soient pas listés dans cet extrait, la référence elle-même est l'identifiant principal pour la commande. Le suffixe "KY" désigne probablement la couleur jaune ambré. Les ingénieurs doivent confirmer le format de conditionnement exact auprès du fournisseur ou du distributeur lors de la passation des commandes.
8. Recommandations d'application
8.1 Scénarios d'application typiques
Cet afficheur est bien adapté aux applications nécessitant une sortie numérique ou à caractères limités, compacte, à faible consommation et très lisible. Les utilisations courantes incluent : les panneaux de mesure numériques, les balances, les équipements de surveillance médicale, les affichages d'appareils électroménagers (fours, thermostats), les panneaux de contrôle industriels et les affichages d'informations de base dans divers appareils électroniques.
8.2 Considérations de conception
- Circuit de pilotage :Un circuit de pilotage par multiplexage est requis en raison de la configuration matricielle 5x7. Cela implique d'activer séquentiellement les anodes des lignes tout en fournissant les signaux de cathode de colonne appropriés pour illuminer les points souhaités. Des circuits intégrés pilotes d'affichage sont couramment utilisés à cette fin.
- Limitation de courant :Des résistances de limitation de courant externes sont obligatoires pour chaque ligne d'anode ou de colonne (selon le schéma de pilotage) pour garantir que le courant direct par point ne dépasse pas les valeurs maximales absolues, en particulier le courant moyen.
- Dissipation de puissance :La dissipation de puissance moyenne par point (25 mW max) doit être prise en compte lors de la conception pour une luminosité maximale, surtout si plusieurs points sont illuminés simultanément pendant de longues périodes.
- Angle de vision :Le large angle de vision est bénéfique, mais la position de montage dans le produit final doit être évaluée pour garantir une lisibilité optimale pour l'utilisateur final.
9. Comparaison technique
Le principal facteur différenciant du LTP-757KY est son utilisation de latechnologie LED AlInGaP. Comparée aux technologies plus anciennes comme les LED standard GaAsP (Phosphure d'Arséniure de Gallium), l'AlInGaP offre une efficacité lumineuse nettement supérieure, ce qui se traduit par une plus grande luminosité pour le même courant d'entrée. Elle offre également une meilleure saturation des couleurs et une meilleure stabilité en fonction de la température et du temps. Comparé à d'autres types de boîtiers (par exemple, des LED discrètes arrangées en matrice), ce module intégré à matrice de points offre un assemblage simplifié, un alignement mécanique garanti des points et une apparence optique uniforme grâce à la face grise et aux points blancs.
10. Questions fréquemment posées (FAQ)
Q : Quel est l'objectif du cycle de service de 1/16 mentionné dans la condition de test d'intensité lumineuse ?
R : Le cycle de service de 1/16 est une méthode de test standard pour les afficheurs multiplexés. Cela signifie que chaque segment est activé par impulsions pendant 1/16 du temps total du cycle. La valeur d'intensité lumineuse spécifiée est une moyenne mesurée dans cette condition, qui simule un fonctionnement multiplexé typique. Le courant de crête pendant la durée d'activation est supérieur au courant moyen.
Q : Comment interpréter le Rapport d'appariement de l'intensité lumineuse de 2:1 ?
R : Ce rapport indique que le point ou segment le plus lumineux de l'affichage ne sera pas plus de deux fois plus lumineux que le point ou segment le moins lumineux dans des conditions de pilotage identiques. Un rapport plus faible (par exemple, 1,5:1) indique une meilleure uniformité. Ce paramètre est important pour garantir une apparence cohérente et non irrégulière sur tous les caractères.
Q : Puis-je piloter cet afficheur avec un courant continu constant au lieu du multiplexage ?
R : Techniquement, c'est possible, mais c'est très inefficace et peu pratique. Piloter simultanément les 35 points à leur courant typique nécessiterait un courant total très élevé et entraînerait une dissipation de puissance et une chaleur excessives. Le multiplexage est la méthode de fonctionnement standard et prévue, réduisant considérablement le nombre de broches de pilote requises et la consommation d'énergie globale.
11. Cas pratique de conception
Considérons la conception d'un affichage simple pour un voltmètre numérique. Le microcontrôleur lit une tension analogique, la convertit en une valeur numérique et doit afficher une lecture à 3 chiffres (par exemple, 5,12V). Le LTP-757KY serait utilisé pour chaque chiffre. Les étapes de conception impliqueraient : 1) Créer une empreinte PCB correspondant aux dimensions mécaniques et au brochage. 2) Sélectionner un circuit intégré pilote de multiplexage compatible avec une matrice 5x7 et l'interface du microcontrôleur (par exemple, SPI, I2C). 3) Calculer les valeurs des résistances de limitation de courant en fonction de la tension de sortie du pilote et de la tension directe typique de la LED pour obtenir le courant moyen souhaité (par exemple, 10-15mA par point). 4) Programmer le microcontrôleur pour décoder la valeur numérique en motifs de segments corrects pour la police 5x7 et contrôler la synchronisation du multiplexage. 5) S'assurer que l'alimentation peut gérer les demandes de courant de crête pendant les cycles de multiplexage.
12. Introduction au principe technologique
Le LTP-757KY est basé sur lematériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium)cultivé sur un substrat GaAs (Arséniure de Gallium) non transparent. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n de la puce LED, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le jaune ambré (~592-595 nm). Le substrat non transparent aide à améliorer le contraste en absorbant la lumière parasite. Les puces LED individuelles sont disposées en une grille 5x7 et interconnectées en interne pour former la matrice, les broches externes permettant d'accéder aux lignes (anodes) et aux colonnes (cathodes).
13. Tendances technologiques
Bien que l'AlInGaP reste une technologie performante pour les LED rouges, oranges, ambrées et jaunes, l'industrie LED au sens large continue d'évoluer. Les tendances incluent la recherche d'une efficacité lumineuse encore plus élevée (lumens par watt) pour toutes les couleurs. Pour les applications d'affichage, on observe une évolution vers des matrices à pas plus fin et des capacités RVB en couleur complète. Cependant, pour les afficheurs monochromes basés sur des caractères nécessitant une haute fiabilité, une excellente lisibilité et un bon rapport coût-efficacité, des dispositifs comme le LTP-757KY basés sur des technologies matures comme l'AlInGaP continuent d'être une solution robuste et largement adoptée. L'intégration des pilotes et contrôleurs directement avec le module d'affichage est également une tendance courante pour simplifier la conception du produit final.
Terminologie des spécifications LED
Explication complète des termes techniques LED
Performance photoelectrique
| Terme | Unité/Représentation | Explication simple | Pourquoi important |
|---|---|---|---|
| Efficacité lumineuse | lm/W (lumens par watt) | Sortie de lumière par watt d'électricité, plus élevé signifie plus économe en énergie. | Détermine directement le grade d'efficacité énergétique et le coût de l'électricité. |
| Flux lumineux | lm (lumens) | Lumière totale émise par la source, communément appelée "luminosité". | Détermine si la lumière est assez brillante. |
| Angle de vision | ° (degrés), par exemple 120° | Angle où l'intensité lumineuse tombe à moitié, détermine la largeur du faisceau. | Affecte la portée d'éclairage et l'uniformité. |
| CCT (Température de couleur) | K (Kelvin), par exemple 2700K/6500K | Chaleur/fraîcheur de la lumière, valeurs inférieures jaunâtres/chaudes, supérieures blanchâtres/fraîches. | Détermine l'atmosphère d'éclairage et les scénarios appropriés. |
| CRI / Ra | Sans unité, 0–100 | Capacité à restituer avec précision les couleurs des objets, Ra≥80 est bon. | Affecte l'authenticité des couleurs, utilisé dans des lieux à forte demande comme les centres commerciaux, musées. |
| SDCM | Étapes d'ellipse MacAdam, par exemple "5 étapes" | Métrique de cohérence des couleurs, des étapes plus petites signifient une couleur plus cohérente. | Garantit une couleur uniforme sur le même lot de LED. |
| Longueur d'onde dominante | nm (nanomètres), par exemple 620nm (rouge) | Longueur d'onde correspondant à la couleur des LED colorées. | Détermine la teinte des LED monochromes rouges, jaunes, vertes. |
| Distribution spectrale | Courbe longueur d'onde vs intensité | Montre la distribution d'intensité sur les longueurs d'onde. | Affecte le rendu des couleurs et la qualité. |
Paramètres électriques
| Terme | Symbole | Explication simple | Considérations de conception |
|---|---|---|---|
| Tension directe | Vf | Tension minimale pour allumer la LED, comme "seuil de démarrage". | La tension du pilote doit être ≥Vf, les tensions s'ajoutent pour les LED en série. |
| Courant direct | If | Valeur du courant pour le fonctionnement normal de la LED. | Habituellement entraînement à courant constant, le courant détermine la luminosité et la durée de vie. |
| Courant pulsé max | Ifp | Courant de crête tolérable pour de courtes périodes, utilisé pour le gradation ou le flash. | La largeur d'impulsion et le cycle de service doivent être strictement contrôlés pour éviter les dommages. |
| Tension inverse | Vr | Tension inverse max que la LED peut supporter, au-delà peut provoquer une panne. | Le circuit doit empêcher la connexion inverse ou les pics de tension. |
| Résistance thermique | Rth (°C/W) | Résistance au transfert de chaleur de la puce à la soudure, plus bas est meilleur. | Une résistance thermique élevée nécessite une dissipation thermique plus forte. |
| Immunité ESD | V (HBM), par exemple 1000V | Capacité à résister à la décharge électrostatique, plus élevé signifie moins vulnérable. | Des mesures anti-statiques nécessaires en production, surtout pour les LED sensibles. |
Gestion thermique et fiabilité
| Terme | Métrique clé | Explication simple | Impact |
|---|---|---|---|
| Température de jonction | Tj (°C) | Température de fonctionnement réelle à l'intérieur de la puce LED. | Chaque réduction de 10°C peut doubler la durée de vie; trop élevée provoque une dégradation de la lumière, un décalage de couleur. |
| Dépréciation du lumen | L70 / L80 (heures) | Temps pour que la luminosité tombe à 70% ou 80% de l'initiale. | Définit directement la "durée de vie" de la LED. |
| Maintien du lumen | % (par exemple 70%) | Pourcentage de luminosité conservé après le temps. | Indique la rétention de luminosité sur une utilisation à long terme. |
| Décalage de couleur | Δu′v′ ou ellipse MacAdam | Degré de changement de couleur pendant l'utilisation. | Affecte la cohérence des couleurs dans les scènes d'éclairage. |
| Vieillissement thermique | Dégradation du matériau | Détérioration due à une température élevée à long terme. | Peut entraîner une baisse de luminosité, un changement de couleur ou une défaillance en circuit ouvert. |
Emballage et matériaux
| Terme | Types communs | Explication simple | Caractéristiques et applications |
|---|---|---|---|
| Type de boîtier | EMC, PPA, Céramique | Matériau de boîtier protégeant la puce, fournissant une interface optique/thermique. | EMC: bonne résistance à la chaleur, faible coût; Céramique: meilleure dissipation thermique, durée de vie plus longue. |
| Structure de puce | Avant, Flip Chip | Agencement des électrodes de puce. | Flip chip: meilleure dissipation thermique, efficacité plus élevée, pour haute puissance. |
| Revêtement phosphore | YAG, Silicate, Nitrure | Couvre la puce bleue, convertit une partie en jaune/rouge, mélange en blanc. | Différents phosphores affectent l'efficacité, CCT et CRI. |
| Lentille/Optique | Plat, Microlentille, TIR | Structure optique en surface contrôlant la distribution de la lumière. | Détermine l'angle de vision et la courbe de distribution de la lumière. |
Contrôle qualité et classement
| Terme | Contenu de tri | Explication simple | But |
|---|---|---|---|
| Bac de flux lumineux | Code par exemple 2G, 2H | Regroupé par luminosité, chaque groupe a des valeurs lumen min/max. | Assure une luminosité uniforme dans le même lot. |
| Bac de tension | Code par exemple 6W, 6X | Regroupé par plage de tension directe. | Facilite l'appariement du pilote, améliore l'efficacité du système. |
| Bac de couleur | Ellipse MacAdam 5 étapes | Regroupé par coordonnées de couleur, garantissant une plage étroite. | Garantit la cohérence des couleurs, évite les couleurs inégales dans le luminaire. |
| Bac CCT | 2700K, 3000K etc. | Regroupé par CCT, chacun a une plage de coordonnées correspondante. | Répond aux différentes exigences CCT de scène. |
Tests et certification
| Terme | Norme/Test | Explication simple | Signification |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test de maintien du lumen | Éclairage à long terme à température constante, enregistrant la dégradation de la luminosité. | Utilisé pour estimer la vie LED (avec TM-21). |
| TM-21 | Norme d'estimation de vie | Estime la vie dans des conditions réelles basées sur les données LM-80. | Fournit une prévision scientifique de la vie. |
| IESNA | Société d'ingénierie de l'éclairage | Couvre les méthodes de test optiques, électriques, thermiques. | Base de test reconnue par l'industrie. |
| RoHS / REACH | Certification environnementale | Assure l'absence de substances nocives (plomb, mercure). | Exigence d'accès au marché internationalement. |
| ENERGY STAR / DLC | Certification d'efficacité énergétique | Certification d'efficacité énergétique et de performance pour l'éclairage. | Utilisé dans les achats gouvernementaux, programmes de subventions, améliore la compétitivité. |