Fiche technique de l'afficheur LED LTD-322JF - Hauteur de chiffre 0,3 pouce - Couleur jaune-orange - Tension directe 2,6V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTD-322JF est un module d'afficheur LED sept segments haute performance conçu pour les applications nécessitant des affichages numériques clairs et lumineux. Sa fonction principale est de fournir un affichage numérique hautement lisible dans un format compact.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Ce dispositif est conçu avec plusieurs avantages clés qui le rendent adapté à diverses applications industrielles, commerciales et d'instrumentation. Ses points forts incluent une luminosité élevée et un excellent contraste, garantissant une lisibilité même dans des environnements très éclairés. Le large angle de vision permet de voir l'affichage clairement depuis différentes positions. De plus, il offre une fiabilité à l'état solide, ce qui signifie l'absence de pièces mobiles et une longue durée de vie opérationnelle avec un entretien minimal. Sa faible consommation d'énergie le rend économe. Le marché cible comprend les équipements de test et de mesure, les panneaux de contrôle industriel, les dispositifs médicaux, les tableaux de bord automobiles et les appareils électroménagers où une indication numérique fiable est cruciale.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

Cette section fournit une analyse objective et détaillée des principaux paramètres techniques du dispositif tels que définis dans la fiche technique.

2.1 Caractéristiques photométriques et optiques

Les performances optiques sont centrales pour la fonctionnalité de l'affichage. Le dispositif utilise un matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) déposé sur un substrat GaAs non transparent, responsable de son émission jaune-orange distinctive. L'intensité lumineuse moyenne typique (Iv) est de 320 à 800 microcandelas (μcd) lorsqu'il est piloté par un courant direct (IF) de 1mA. Ce paramètre définit la luminosité perçue. La longueur d'onde d'émission de crête (λp) est typiquement de 611 nanomètres (nm), et la longueur d'onde dominante (λd) est de 605 nm, définissant précisément le point de couleur jaune-orange. La demi-largeur de la raie spectrale (Δλ) est de 17 nm, indiquant une émission de couleur relativement pure et saturée. L'homogénéité de l'intensité lumineuse entre les segments est spécifiée avec un rapport maximum de 2:1, assurant un aspect uniforme sur le chiffre.

2.2 Paramètres électriques

Les caractéristiques électriques définissent les conditions de fonctionnement et les besoins en alimentation. La tension directe (VF) par segment est typiquement de 2,6 Volts, avec un maximum de 2,6V à un courant de test de 20mA. C'est un paramètre critique pour concevoir le circuit de limitation de courant. Les valeurs maximales absolues fournissent les limites pour un fonctionnement sûr : le courant direct continu par segment est de 25 mA, et la dissipation de puissance par segment ne doit pas dépasser 70 mW. Un facteur de déclassement de 0,33 mA/°C s'applique pour le courant continu au-dessus d'une température ambiante de 25°C. Le dispositif peut supporter une tension inverse (VR) allant jusqu'à 5 Volts par segment, et le courant inverse (IR) est au maximum de 100 μA à cette tension.

2.3 Spécifications thermiques et environnementales

La fiabilité dans diverses conditions environnementales est cruciale. Le dispositif est conçu pour une plage de température de fonctionnement de -35°C à +85°C. La plage de température de stockage est identique. Cette large plage garantit le fonctionnement dans des environnements difficiles. Un paramètre d'assemblage critique est la température de soudure : le dispositif peut supporter un maximum de 260°C pendant un maximum de 3 secondes, mesuré à 1,6 mm en dessous du plan d'assise du boîtier. Cette information est vitale pour définir le profil de soudure par refusion lors de l'assemblage du PCB.

3. Système de tri et de catégorisation

La fiche technique indique explicitement que les dispositifs sont \"catégorisés pour l'intensité lumineuse.\" Cela indique un processus de tri où les unités sont classées et étiquetées en fonction de leur flux lumineux mesuré dans des conditions de test standard (typiquement IF=1mA). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants avec des niveaux de luminosité cohérents pour leur application, évitant des variations notables d'intensité d'affichage entre différentes unités ou lots de production. Bien que les codes de tri spécifiques ne soient pas détaillés dans cet extrait, cette pratique assure la cohérence du produit.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence aux \"Courbes typiques des caractéristiques électriques / optiques.\" Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le texte, les courbes standard pour de tels dispositifs incluraient typiquement :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation non linéaire, cruciale pour déterminer la tension d'alimentation requise pour un courant souhaité.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant, jusqu'aux limites nominales maximales.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Montre le déclassement du flux lumineux lorsque la température augmente, ce qui est important pour les applications à haute température.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, confirmant visuellement les longueurs d'onde de crête et dominante ainsi que la largeur spectrale.

Ces courbes sont essentielles pour une conception de circuit détaillée et pour comprendre les performances dans des conditions non standard.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions physiques et contour

Le dispositif présente une hauteur de chiffre de 0,3 pouce (7,62 mm). Les dimensions du boîtier sont fournies dans un dessin (référencé mais non montré dans le texte), toutes les dimensions étant en millimètres avec des tolérances standard de ±0,25 mm sauf indication contraire. La construction physique comprend une face noire avec des segments blancs, ce qui améliore considérablement le rapport de contraste lorsque les LED sont éteintes, améliorant ainsi la lisibilité globale.

5.2 Connexion des broches et circuit interne

Le LTD-322JF est un afficheur duplex à cathode commune, ce qui signifie qu'il a deux chiffres (Chiffre 1 et Chiffre 2) avec leurs cathodes connectées séparément. Le brochage est le suivant : Broche 1 : Anode G, Broche 3 : Anode A, Broche 4 : Anode F, Broche 5 : Cathode Commune (Chiffre 2), Broche 6 : Anode D, Broche 7 : Anode E, Broche 8 : Anode C, Broche 9 : Anode B, Broche 10 : Cathode Commune (Chiffre 1). Les broches 2 et une position pour la broche 11 sont notées comme \"Pas de connexion\" ou \"Pas de broche.\" Un schéma de circuit interne montre la disposition standard sept segments plus point décimal, avec des anodes séparées pour chaque segment et des cathodes communes pour chaque chiffre, permettant un pilotage multiplexé.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Comme mentionné dans les Valeurs Maximales Absolues, le paramètre critique pour l'assemblage est la tolérance à la chaleur de soudure. Le composant peut supporter une température de pointe de 260°C pendant une durée maximale de 3 secondes, mesurée à un point situé à 1,6 mm en dessous du corps du boîtier. Cela définit la limite supérieure pour un profil de soudure par refusion sans plomb standard. Les concepteurs et techniciens d'assemblage doivent s'assurer que le profil thermique ne dépasse pas cette limite pour éviter d'endommager les puces LED ou les connexions internes par fil. Des procédures de manipulation appropriées contre les décharges électrostatiques (ESD) doivent toujours être suivies pendant l'assemblage.

7. Suggestions d'application

7.1 Scénarios d'application typiques

La combinaison d'une luminosité élevée, d'un bon contraste, d'un large angle de vision et d'une grande fiabilité rend le LTD-322JF idéal pour :

• Contrôles industriels :Compteurs de tableau, indicateurs de processus, affichages de temporisateurs.
• Équipements de test et de mesure :Multimètres, compteurs de fréquence, alimentations.
• Automobile (après-vente) :Jauges, affichages d'outils de diagnostic.
• Appareils électroménagers :Fours à micro-ondes, machines à laver, équipements audio.
• Dispositifs médicaux :Moniteurs portables, équipements de diagnostic (où la couleur spécifique peut être choisie pour la clarté).

7.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours des résistances de limitation de courant en série pour chaque anode de segment. La valeur de la résistance est calculée en fonction de la tension d'alimentation (Vcc), de la tension directe de la LED (Vf ~2,6V) et du courant direct souhaité (par exemple, 10-20 mA pour une bonne luminosité). Formule : R = (Vcc - Vf) / If.
• Multiplexage :Pour les afficheurs multi-chiffres comme celui-ci, le multiplexage est la technique de pilotage standard. Cela implique d'activer séquentiellement la cathode commune d'un chiffre à la fois tout en présentant les données de segment pour ce chiffre. Cela réduit considérablement le nombre de broches d'E/S de microcontrôleur requises.
• Dissipation de puissance :Assurez-vous que la puissance calculée par segment (Vf * If) ne dépasse pas 70 mW, en particulier à des températures ambiantes élevées où le déclassement s'applique.
• Angle de vision :Positionnez l'affichage en tenant compte de son large angle de vision pour maximiser la visibilité pour l'utilisateur final.

8. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux technologies plus anciennes comme les LED rouges standard GaAsP ou GaP, le matériau AlInGaP utilisé dans le LTD-322JF offre une efficacité lumineuse nettement supérieure, ce qui se traduit par une plus grande luminosité pour le même courant de pilotage. La couleur jaune-orange (605-611 nm) peut offrir une luminosité et un contraste perçus meilleurs pour l'œil humain dans certaines conditions d'éclairage par rapport au rouge profond. Comparé aux LED bleues ou blanches avec conversion de phosphore, les dispositifs AlInGaP ont généralement une sortie spectrale plus étroite et une efficacité plus élevée pour leur couleur spécifique. La hauteur de chiffre de 0,3 pouce le place dans une catégorie de taille courante pour les afficheurs montés sur panneau, offrant un bon équilibre entre lisibilité et exigences d'espace.

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

Q : Quel est le but de la note \"catégorisé pour l'intensité lumineuse\" ?

R : Cela signifie que les LED sont triées (classées) en fonction de leur flux lumineux. Vous pouvez commander des pièces d'une classe de luminosité spécifique pour assurer l'uniformité de tous les afficheurs de votre produit.

Q : Puis-je piloter cet afficheur directement avec un microcontrôleur 5V ?

R : Non. Vous devez utiliser des résistances de limitation de courant. Connecter une source 5V directement à une anode LED provoquerait un courant excessif, détruisant le segment. Calculez la valeur de la résistance comme décrit dans les considérations de conception.

Q : Que signifie \"duplex à cathode commune\" pour le pilotage de l'affichage ?

R : Cela signifie que les deux chiffres partagent les anodes de segment mais ont des broches de cathode séparées. Cela vous permet d'utiliser le multiplexage : activez la cathode du Chiffre 1 et allumez ses segments, puis désactivez-la, activez la cathode du Chiffre 2 et allumez ses segments, et répétez rapidement. L'œil humain perçoit les deux chiffres comme continuellement allumés.

Q : Le point décimal est-il inclus ?

R : Le schéma de circuit interne et la description des broches (Anode DP) indiquent qu'un segment de point décimal est présent et peut être contrôlé indépendamment, tout comme les segments principaux (A-G).

10. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un thermomètre numérique simple à deux chiffres.Un microcontrôleur lit un capteur de température. La valeur (de 0 à 99) doit être affichée. Le LTD-322JF est choisi pour sa clarté et sa facilité d'utilisation. La conception utilise 8 broches de microcontrôleur : 7 pour les anodes de segment (A-G, DP optionnel) et 1 pour les cathodes des chiffres (en utilisant un transistor pour absorber le courant de cathode combiné plus élevé). Le micrologiciel implémente le multiplexage, mettant à jour l'affichage 50 à 100 fois par seconde pour éviter le scintillement. Des résistances de limitation de courant sont placées sur chacune des 7 lignes de segment. La face noire de l'affichage offre un excellent contraste avec le tableau de bord lorsque l'affichage est éteint.

11. Introduction au principe technologique

La technologie de base repose sur le système de matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Lorsqu'il est polarisé en direct, des électrons et des trous sont injectés dans la région active de la puce LED où ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique d'aluminium, d'indium, de gallium et de phosphore dans le réseau cristallin détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. Pour le LTD-322JF, cette composition est ajustée pour produire des photons dans la plage de 605-611 nm, perçue comme jaune-orange. L'utilisation d'un substrat GaAs non transparent aide à diriger la lumière vers le haut du dispositif, améliorant l'efficacité globale d'extraction de la lumière par rapport à certaines conceptions plus anciennes.

12. Tendances et contexte de l'industrie

La technologie AlInGaP représente une solution mature et hautement optimisée pour les LED rouges, oranges, ambrées et jaunes haute luminosité. Elle est le matériau dominant pour ces couleurs dans les applications d'indicateurs et d'affichage depuis des décennies en raison de son efficacité et de sa fiabilité élevées. Les tendances actuelles en matière de technologie d'affichage pour l'électronique grand public sont dominées par des solutions en couleur complète et pixellisées comme les OLED et les micro-LED. Cependant, pour les afficheurs numériques et alphanumériques dédiés, à faible complexité, nécessitant une haute fiabilité, de larges plages de température de fonctionnement et une longue durée de vie - en particulier dans les secteurs industriel, automobile et des appareils électroménagers - des dispositifs comme le LTD-322JF restent très pertinents. La tendance ici est vers une efficacité encore plus élevée et éventuellement l'intégration de l'électronique de pilotage dans le boîtier d'affichage (\"afficheurs intelligents\"), bien que le format de base sept segments continue d'être largement utilisé.