Fiche technique de l'afficheur LED LTP-2057AJD - Hauteur 2,0 pouces - Matrice de points 5x7 - Rouge AlGaAs - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTP-2057AJD est un module d'affichage alphanumérique à un chiffre conçu pour les applications nécessitant une sortie de caractères claire et lisible. Sa fonction principale est de représenter visuellement des informations en allumant sélectivement une grille de diodes électroluminescentes (LED).

1.1 Avantages clés et marché cible

Ce dispositif offre plusieurs avantages majeurs qui définissent son domaine d'application. Il présente unehauteur de caractère de 2,0 pouces (50,8 mm), le rendant adapté à une visualisation à distance moyenne. Safaible consommation d'énergieest un atout significatif pour les systèmes alimentés par batterie ou soucieux de l'énergie. Safiabilité à l'état solidegarantit une longue durée de vie opérationnelle sans pièces mobiles, et lelarge angle de visionde sa conception monoplan permet une visibilité depuis diverses positions. L'afficheur estempilable horizontalement, permettant la création de messages multi-caractères. Il estcompatible avec les codes caractères standard USASCII et EBCDIC, simplifiant l'intégration avec des microcontrôleurs et des ordinateurs. Le dispositif est égalementcatégorisé selon l'intensité lumineuse, permettant un appariement de la luminosité dans les applications multi-unités. Ses marchés cibles principaux incluent les panneaux de contrôle industriel, l'instrumentation, les terminaux de point de vente, les afficheurs d'information de base et les systèmes embarqués où une sortie de caractères robuste et simple est requise.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

Les performances du LTP-2057AJD sont définies par un ensemble de limites absolues et de caractéristiques de fonctionnement typiques.

2.1 Limites absolues maximales

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Elles ne sont pas destinées à un fonctionnement continu.

• Dissipation de puissance moyenne par point :33 mW
• Courant direct de crête par point :90 mA
• Courant direct moyen par point :13 mA à 25°C, déclassement linéaire de 0,17 mA/°C au-dessus de 25°C.
• Tension inverse par point :5 V
• Plage de température de fonctionnement :-35°C à +85°C
• Plage de température de stockage :-35°C à +85°C
• Température de soudure :Maximum 260°C pendant un maximum de 3 secondes, mesuré à 1,6 mm (1/16 de pouce) sous le plan d'assise du boîtier.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test spécifiques (Ta=25°C) et représentent les performances typiques.

• Intensité lumineuse moyenne (I_V) :1300 μcd (Min), 3000 μcd (Typ) à I_p=32mA, cycle de service 1/16. C'est le paramètre clé de luminosité.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :660 nm (Typ) à I_F=20mA. Ceci indique que la couleur est dans le spectre rouge profond.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :35 nm (Typ) à I_F=20mA.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :638 nm (Typ) à I_F=20mA.
• Tension directe (V_F) pour tout point :1,8V à 2,4V (Typ) à I_F=20mA ; 2,0V à 2,7V (Typ) à I_F=80mA.
• Courant inverse (I_R) pour tout point :100 μA (Max) à V_R=5V.
• Rapport d'appariement d'intensité lumineuse (I_V-m) :2:1 (Max) à I_p=32mA, cycle de service 1/16. Ceci spécifie la variation maximale de luminosité entre les points.

Note : L'intensité lumineuse est mesurée avec une combinaison capteur de lumière/filtre qui approxime la courbe de réponse photopique de l'œil de la CIE (Commission Internationale de l'Éclairage).

3. Explication du système de classement (binning)

La fiche technique indique que le dispositif estcatégorisé selon l'intensité lumineuse. Cela signifie que les unités sont testées et triées (classées) en fonction de leur luminosité mesurée dans des conditions standard. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des afficheurs avec des niveaux de luminosité cohérents pour leur application, évitant des variations visibles dans les afficheurs multi-caractères. Bien que les codes de classement spécifiques ne soient pas fournis dans cet extrait, le rapport d'appariement de 2:1 définit la variation maximale autorisée dans un classement donné.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence auxCourbes typiques des caractéristiques électriques / optiques. Bien que les courbes spécifiques ne soient pas affichées dans le texte fourni, de tels graphiques incluent typiquement :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation non linéaire entre le courant et la chute de tension aux bornes de la jonction LED.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, montrant typiquement une région de relation linéaire avant saturation.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Illustre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, un facteur critique pour la gestion thermique.
• Distribution spectrale :Un tracé montrant l'intensité relative de la lumière émise à travers différentes longueurs d'onde, centré autour de la longueur d'onde de crête de 660 nm.

Ces courbes sont essentielles pour la conception détaillée du circuit, la sélection du pilote et la compréhension des performances dans des conditions non standard.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif a un encombrement physique spécifique. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25 mm (0,01") sauf indication contraire. Le dessin dimensionnel exact est référencé dans la fiche technique, détaillant la longueur totale, la largeur, la hauteur, l'espacement des broches et le positionnement de la zone d'affichage.

5.2 Connexion des broches et polarité

Le LTP-2057AJD a une configuration à 14 broches. Le brochage est le suivant :

• Broche 1 : Cathode Rangée 5
• Broche 2 : Cathode Rangée 7
• Broche 3 : Anode Colonne 2
• Broche 4 : Anode Colonne 3
• Broche 5 : Cathode Rangée 4
• Broche 6 : Anode Colonne 5
• Broche 7 : Cathode Rangée 6
• Broche 8 : Cathode Rangée 3
• Broche 9 : Cathode Rangée 1
• Broche 10 : Anode Colonne 4
• Broche 11 : Anode Colonne 3 (Note : Duplication de la fonction de la broche 4, probablement une note de documentation à vérifier)
• Broche 12 : Cathode Rangée 4 (Note : Duplication de la fonction de la broche 5, probablement une note de documentation à vérifier)
• Broche 13 : Anode Colonne 1
• Broche 14 : Cathode Rangée 2

Le schéma de circuit interne montre une configuration à cathode commune pour les rangées, ce qui signifie que chaque rangée de 5 LED partage une connexion cathode (négative) commune. Les anodes (positives) pour chaque colonne sont séparées. Cet arrangement matriciel minimise le nombre de broches de pilotage requises (12 pour 35 LED).

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

La spécification d'assemblage clé fournie est leprofil de température de soudure. Le dispositif peut supporter une température maximale de260°C pendant un maximum de 3 secondes, mesurée à un point situé à 1,6 mm (1/16 de pouce) sous le plan d'assise du boîtier. Ceci est critique pour les procédés de soudure à la vague ou par refusion. Les concepteurs doivent s'assurer que leur profil de soudure ne dépasse pas cette limite pour éviter d'endommager les puces LED internes ou le boîtier plastique. Les précautions standard contre les décharges électrostatiques (ESD) doivent être observées pendant la manipulation. La plage de température de stockage (-35°C à +85°C) doit également être respectée pour une fiabilité à long terme.

7. Recommandations d'application

7.1 Scénarios d'application typiques

• Panneaux de contrôle industriel :Affichage de consignes, codes d'état ou messages d'erreur.
• Équipements de test et de mesure :Affichage de lectures numériques ou d'identifiants d'unité.
• Électronique grand public :Afficheurs de base sur appareils électroménagers, équipements audio ou horloges.
• Prototypage de systèmes embarqués :Dispositif de sortie simple pour projets à microcontrôleur.
• Mises à niveau de systèmes hérités :Remplacement d'anciens afficheurs à incandescence ou fluorescents à vide.

7.2 Considérations de conception

• Circuit de pilotage :Nécessite un circuit de pilotage multiplexé (ou un circuit intégré pilote d'afficheur dédié) capable de fournir/absorber les courants de colonne/rangée nécessaires. Le cycle de service 1/16 mentionné dans la condition de test suggère un schéma de multiplexage.
• Limitation de courant :Des résistances de limitation de courant externes sont obligatoires pour chaque anode de colonne (ou une source de courant contrôlée) pour éviter de dépasser les valeurs maximales absolues de courant.
• Gestion thermique :Bien que de faible puissance, un fonctionnement continu à des températures ambiantes élevées peut nécessiter un déclassement du courant direct comme spécifié.
• Angle de vision :Le large angle de vision est bénéfique, mais la position de montage doit être considérée pour s'aligner avec le spectateur prévu.
• Filtrage optique :Un filtre rouge peut améliorer le contraste dans des conditions de lumière ambiante élevée.

8. Comparaison et différenciation techniques

Comparé à d'autres technologies d'affichage disponibles à son époque (et aux modules de base similaires d'aujourd'hui), les principaux facteurs de différenciation du LTP-2057AJD sont satechnologie LED AlGaAs (Arséniure de Gallium-Aluminium)et sahauteur de caractère de 2,0 pouces. Les LED AlGaAs offrent généralement une bonne efficacité et une couleur rouge stable. Comparé aux afficheurs plus petits (par ex., 0,56") ou plus grands, il correspond à une niche spécifique nécessitant des caractères de taille moyenne. Par rapport aux LCD, il offre des angles de vision supérieurs, une plage de température plus large et ne nécessite pas de rétroéclairage, mais consomme plus de puissance pour une surface éclairée similaire. Sa simplicité et sa robustesse sont ses principaux avantages par rapport aux afficheurs graphiques plus complexes.

9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Quelle tension de pilotage est requise ?

R : La tension directe par LED est typiquement de 1,8 à 2,4V à 20mA. Un circuit de pilotage fournissant 5V est courant, utilisant des résistances de chute. Le pilote doit gérer la temporisation du multiplexage.

Q : Comment atteindre la luminosité nominale de 3000 μcd ?

R : La condition de test est uncourant de crête (I_p) de 32mA avec un cycle de service de 1/16. Cela implique un courant moyen par point de 2mA. Votre pilote de multiplexage doit fournir cette impulsion spécifique pour atteindre la luminosité typique.

Q : Puis-je connecter plusieurs afficheurs ensemble ?

R : Oui, la fiche technique indique qu'il estempilable horizontalement. Cela signifie probablement que la conception mécanique permet un abutement physique, et la conception électrique impliquerait de connecter les lignes de rangée et de colonne correspondantes en parallèle, nécessitant un pilote avec une capacité de courant plus élevée pour les lignes partagées.

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

R : La longueur d'onde de crête (660 nm) est la longueur d'onde unique où le spectre d'émission est le plus fort. La longueur d'onde dominante (638 nm) est la longueur d'onde unique d'une lumière monochromatique pure qui semblerait avoir la même couleur pour l'œil humain. La différence est due à la forme du large spectre d'émission de la LED.

10. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un simple compteur de production à 4 chiffres pour un poste de travail d'usine.

Quatre afficheurs LTP-2057AJD seraient empilés horizontalement. Un microcontrôleur (par ex., un Arduino ou PIC) serait programmé pour compter les impulsions d'un capteur. Le firmware gérerait la conversion du nombre décimal en motifs de segments appropriés pour chaque chiffre. Les broches d'E/S du microcontrôleur, probablement via des réseaux de transistors ou un circuit intégré pilote dédié comme le MAX7219, multiplexeraient les afficheurs. La hauteur de 2,0 pouces garantit que le compte est facilement visible depuis plusieurs mètres. Les LED rouges AlGaAs offrent un contraste élevé contre les arrière-plans industriels typiques. La faible consommation moyenne permet à l'unité d'être alimentée par une alimentation CC 24V standard courante dans les usines, abaissée à 5V pour la logique. La plage de température robuste garantit un fonctionnement fiable dans des environnements non climatisés.

11. Introduction au principe de fonctionnement

Le LTP-2057AJD est unafficheur à matrice de points 5x7. Il contient 35 puces LED rouges AlGaAs individuelles disposées en une grille de 5 colonnes et 7 rangées. Chaque LED est située à l'intersection d'une ligne d'anode de colonne et d'une ligne de cathode de rangée. Pour allumer un point spécifique, une tension positive (via un limiteur de courant) est appliquée à son anode de colonne correspondante, tandis que sa cathode de rangée est connectée à la masse (ou à une basse tension). En séquençant rapidement (multiplexant) les rangées et en définissant les motifs de colonne appropriés pour chaque rangée, l'illusion d'un caractère stable est créée. Ce multiplexage réduit considérablement le nombre de broches de contrôle requises de 35 à 12 (7 rangées + 5 colonnes). La persistance rétinienne de l'œil humain fusionne les points clignotant rapidement en une image continue.

12. Tendances technologiques et contexte

Les afficheurs comme le LTP-2057AJD représentent une technologie mature. Bien que largement supplantés pour les nouvelles conceptions à haute densité d'information par les OLED graphiques à matrice de points, les LCD ou les réseaux LED plus petits en montage en surface, ils restent pertinents dans des niches spécifiques. Les tendances influençant ce segment incluent : un mouvement vers lesboîtiers CMS (Composants Montés en Surface)pour l'assemblage automatisé, l'intégration descircuits intégrés pilotes et contrôleurs directement sur le module d'affichage(simplifiant l'interface vers un simple bus série comme I2C ou SPI), et le développement d'afficheurs avecplusieurs couleurs ou LED RVBdans un seul boîtier. Cependant, les avantages fondamentaux des afficheurs LED à matrice de points simples - fiabilité extrême, large plage de température, haute luminosité et simplicité - assurent leur utilisation continue dans les applications industrielles, automobiles et en environnements sévères où les technologies plus récentes peuvent être moins robustes. Les principes d'adressage matriciel multiplexé restent fondamentaux pour presque tous les afficheurs modernes à base de pixels.