Fiche technique LTP-3862JS - Afficheur LED alphanumérique 17 segments 0,3 pouce (7,62 mm) - Jaune (587 nm) - Tension directe 2,6 V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTP-3862JS est un module d'affichage alphanumérique double chiffre haute performance conçu pour les applications nécessitant une lecture claire et lumineuse de caractères. Sa fonction principale est d'afficher des caractères alphanumériques (lettres et chiffres) en utilisant une configuration à 17 segments par chiffre, offrant ainsi une plus grande flexibilité que les afficheurs 7 segments standard. L'avantage fondamental de ce dispositif réside dans l'utilisation de puces LED avancées AS-AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) déposées sur un substrat GaAs, réputées pour leur haute efficacité et leur excellente pureté de couleur dans le spectre jaune. L'afficheur présente une face noire avec des segments blancs, assurant un contraste élevé pour une lisibilité optimale. Son marché cible comprend les panneaux de contrôle industriel, les équipements de test et de mesure, les dispositifs médicaux, l'instrumentation et tout système embarqué nécessitant une indication alphanumérique compacte, fiable et lumineuse.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et optiques

La performance optique est centrale pour la fonctionnalité de l'afficheur. À un courant de test standard de 1mA par segment, l'intensité lumineuse moyenne (Iv) varie d'un minimum de 320 µcd à une valeur typique de 800 µcd. Cette luminosité élevée assure la visibilité dans diverses conditions d'éclairage ambiant. Le dispositif émet une lumière jaune avec une longueur d'onde dominante (λd) de 587 nanomètres (nm) et une longueur d'onde d'émission de crête (λp) de 588 nm, mesurées à un courant d'attaque de 20mA. La demi-largeur de la raie spectrale (Δλ) est de 15 nm, indiquant une couleur jaune relativement pure et saturée. Un paramètre clé pour l'uniformité de l'affichage est le rapport d'appariement d'intensité lumineuse, spécifié à un maximum de 2:1. Cela signifie que la différence de luminosité entre le segment le plus lumineux et le plus faible dans des conditions identiques ne dépassera pas un facteur deux, contribuant à une apparence visuelle cohérente pour tous les caractères.

2.2 Paramètres électriques et thermiques

Les caractéristiques électriques définissent les limites de fonctionnement et les besoins en puissance. Les valeurs maximales absolues fixent les limites pour un fonctionnement sûr : la dissipation de puissance par segment est de 70 mW, le courant direct de crête par segment (à 1kHz, rapport cyclique 10%) est de 60 mA, et le courant direct continu par segment est de 25 mA à 25°C. Ce courant se dégrade linéairement à raison de 0,33 mA par degré Celsius au-dessus de 25°C, ce qui est une considération critique pour la gestion thermique dans la conception de l'application. La tension inverse maximale par segment est de 5V. Dans les conditions de fonctionnement typiques (I_F=20mA), la tension directe (V_F) par segment varie de 2,0V à 2,6V. Le courant inverse (I_R) est au maximum de 100 µA à la tension inverse complète de 5V. Le dispositif est conçu pour une plage de température de fonctionnement et de stockage de -35°C à +85°C, le rendant adapté à une large gamme de conditions environnementales.

3. Système de tri et de catégorisation

La fiche technique indique explicitement que les dispositifs sont "Catégorisés selon l'intensité lumineuse." Cela signifie que les unités LTP-3862JS sont triées (binnées) en fonction de leur flux lumineux mesuré dans les conditions de test standard. Ce processus de tri garantit aux clients de recevoir des afficheurs avec des niveaux de luminosité homogènes. Bien que les codes de bin ou les plages d'intensité spécifiques ne soient pas détaillés dans cet extrait, la catégorisation typique pour ce type d'afficheurs implique de les regrouper en différentes classes d'intensité (par exemple, luminosité standard, haute luminosité). Les concepteurs doivent consulter la documentation complète de tri du fabricant pour sélectionner la classe appropriée à leurs besoins spécifiques en termes de contraste et de visibilité, en particulier lorsque plusieurs afficheurs sont utilisés dans un même produit.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence aux "Courbes caractéristiques électriques / optiques typiques," qui sont essentielles pour un travail de conception détaillé. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le texte, ces courbes incluent généralement :
Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Ce graphique montre la relation entre le courant traversant un segment LED et la tension à ses bornes. Elle est non linéaire, et la courbe aide les concepteurs à sélectionner la valeur appropriée de la résistance de limitation de courant pour obtenir la luminosité souhaitée tout en restant dans les limites électriques nominales.
Intensité lumineuse vs. Courant direct :Cette courbe illustre comment le flux lumineux augmente avec le courant d'attaque. Elle est généralement linéaire sur une plage mais va saturer à des courants plus élevés. Cette information est cruciale pour les conceptions de gradation par modulation de largeur d'impulsion (PWM).
Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Ce graphique montre comment le flux lumineux diminue lorsque la température de jonction de la LED augmente. Comprendre cette déclassement est vital pour les applications fonctionnant à haute température ambiante afin de garantir que l'afficheur reste suffisamment lumineux.

5. Informations mécaniques et de boîtier

Le LTP-3862JS est un afficheur à montage traversant. Le diagramme "Dimensions du boîtier" fourni (détails en millimètres) est critique pour la conception du PCB (Carte de Circuit Imprimé). L'afficheur possède 20 broches disposées en deux rangées. Le dessin dimensionnel inclut la longueur, la largeur et la hauteur totales du boîtier, l'espacement entre les broches (pas), la distance entre les rangées de broches et le plan d'appui. Les tolérances pour toutes les dimensions sont de ±0,25 mm sauf indication contraire. Le brochage est clairement défini, les broches 4 et 10 servant respectivement d'anodes communes pour le Chiffre 1 et le Chiffre 2. Toutes les autres broches (sauf la broche 14, qui n'est pas connectée) sont des cathodes pour des segments spécifiques (A à U, DP). La mention "Rt. Hand Decimal" dans la description de la pièce suggère l'inclusion d'un point décimal à droite, qui est contrôlé via la broche cathode DP.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

La fiche technique fournit des conditions de soudure spécifiques pour éviter d'endommager les composants LED pendant l'assemblage. La condition recommandée est de souder à 260°C pendant un maximum de 3 secondes, avec la stipulation que cela s'applique à un point situé à 1/16 de pouce (environ 1,59 mm) en dessous du plan d'appui de l'afficheur. Il s'agit d'une recommandation standard pour la soudure à la vague ou à la main, destinée à limiter la chaleur transférée aux puces LED sensibles et au boîtier plastique. Pour les processus de soudage par refusion, une pâte à souder compatible et un profil thermique ne dépassant pas la température de stockage maximale de 85°C pour le corps du dispositif doivent être utilisés. Une manipulation appropriée pour éviter les décharges électrostatiques (ESD) est également sous-entendue, comme pour tous les dispositifs semi-conducteurs.

7. Circuit interne et connexion des broches

Le "Schéma du circuit interne" et le tableau "Connexion des broches" sont fondamentaux pour comprendre comment piloter l'afficheur. Le LTP-3862JS utilise une configurationà anode commune multiplexée. Cela signifie que toutes les anodes des segments du Chiffre 1 sont connectées ensemble à la broche 4, et toutes les anodes du Chiffre 2 sont connectées à la broche 10. La cathode de chaque segment individuel (par exemple, segment A, B, C) est amenée sur une broche séparée et est partagée entre les deux chiffres. Pour allumer un segment spécifique sur un chiffre spécifique, le concepteur doit :
1. Appliquer une tension positive (via une résistance de limitation de courant) à la broche d'anode commune du chiffre souhaité (4 ou 10).
2. Évacuer le courant vers la masse via la broche cathode correspondant au segment souhaité.
Cette technique de multiplexage permet de contrôler 34 segments (17 par chiffre) avec seulement 20 broches, réduisant significativement le nombre de broches d'E/S requises du microcontrôleur pilote. La temporisation pour la commutation entre les deux chiffres doit être suffisamment rapide pour éviter un scintillement visible, typiquement au-dessus de 60 Hz.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Scénarios d'application typiques

Cet afficheur est idéal pour tout système embarqué nécessitant une lecture compacte à deux caractères. Les applications courantes incluent : multimètres numériques et pinces ampèremétriques, compteurs de fréquence, régulateurs de processus (affichant des consignes ou valeurs), alimentations, affichages d'état d'équipements de communication, outils de diagnostic automobile et instrumentation de laboratoire.

8.2 Considérations de conception critiques

• Limitation de courant :Des résistances de limitation de courant externes sont obligatoires pour chaque ligne de cathode ou ligne d'anode commune pour éviter de dépasser le courant direct continu maximal et pour régler la luminosité souhaitée. La valeur de la résistance est calculée en utilisant R = (V_alimentation- V_F) / I_F.
• Circuit de pilotage multiplexé :Un microcontrôleur avec suffisamment de broches d'E/S ou un circuit intégré pilote externe (comme un pilote d'afficheur LED dédié ou un registre à décalage avec sorties à fort courant) est nécessaire pour gérer le multiplexage.
• Gestion thermique :Dans des environnements à haute température ou lors d'un pilotage à des courants plus élevés, assurez-vous que la dissipation de puissance par segment ne dépasse pas 70mW. Tenez compte de la courbe de déclassement pour le courant direct.
• Angle de vision :La fonctionnalité "Angle de vision large" est bénéfique, mais le PCB doit être monté pour aligner la direction de vision optimale de l'afficheur avec la ligne de vue typique de l'utilisateur final.

9. Comparaison et différenciation techniques

Le LTP-3862JS se différencie par plusieurs caractéristiques clés. Comparé aux technologies plus anciennes comme les LED standard GaAsP ou GaP, le système de matériau AlInGaP offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée, résultant en des afficheurs plus lumineux à des courants plus faibles. L'architecture à 17 segments offre une véritable capacité alphanumérique, contrairement aux afficheurs 7 segments qui sont limités dans les caractères qu'ils peuvent représenter de manière lisible. La face noire avec segments blancs améliore le rapport de contraste, améliorant la lisibilité en lumière ambiante vive par rapport aux afficheurs à face grise ou claire. La conception à anode commune multiplexée offre un bon équilibre entre la réduction du nombre de broches et la complexité du pilote, la rendant plus efficace qu'un schéma de pilotage statique (non multiplexé) qui nécessiterait beaucoup plus de broches d'E/S.

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

Q : Comment calculer la valeur de la résistance pour un segment ?
A : Utilisez la loi d'Ohm : R = (V_CC- V_F) / I_F. Pour une alimentation de 5V, une V_Ftypique de 2,3V, et un I_Fsouhaité de 10mA : R = (5 - 2,3) / 0,01 = 270 Ohms. Utilisez toujours la V_Fmaximale de la fiche technique (2,6V) pour une conception conservatrice afin de garantir que le courant ne dépasse pas les limites.

Q : Puis-je piloter cet afficheur avec une source de courant constant au lieu d'une résistance ?
A : Oui, une source de courant constant est une excellente méthode pour piloter les LED car elle garantit une luminosité constante quelles que soient les variations mineures de V_Fentre les segments ou avec la température. Elle est souvent utilisée dans des conceptions plus sophistiquées.

Q : Que signifie "anode commune multiplexée" pour mon logiciel ?
A : Votre logiciel doit alterner rapidement entre l'activation du Chiffre 1 et du Chiffre 2. Pendant que l'anode du Chiffre 1 est active, vous définissez les motifs de cathode pour les segments que vous souhaitez allumer sur le Chiffre 1. Ensuite, vous basculez sur l'anode du Chiffre 2 et définissez les motifs de cathode pour le Chiffre 2. Ce cycle doit se répéter suffisamment vite pour créer une image persistante (>>60Hz).

Q : L'intensité lumineuse est donnée à 1mA, mais je veux la piloter à 20mA. Combien sera-t-elle plus lumineuse ?
A : La luminosité d'une LED est approximativement linéaire avec le courant sur une plage. Un pilotage à 20mA pourrait produire environ 20 fois l'intensité lumineuse de la condition de test à 1mA, mais vous devez consulter la courbe I_Vvs. I_Fpour plus de précision et vous assurer de ne pas dépasser les valeurs maximales absolues.

11. Exemple pratique de conception et d'utilisation

Considérez la conception d'un affichage simple de voltmètre à deux chiffres. Un microcontrôleur avec un convertisseur analogique-numérique (CAN) lit une tension. Le logiciel convertit cette valeur en deux chiffres décimaux (par exemple, "12"). Il utilise une table de correspondance pour traduire chaque chiffre (0-9) en le motif de cathode correct pour les 17 segments afin de former ce chiffre. Le microcontrôleur utilise ensuite deux de ses broches d'E/S comme lignes de sélection de chiffre (connectées aux anodes communes via des transistors, car les broches du MCU ne peuvent probablement pas fournir assez de courant) et utilise jusqu'à 17 autres broches d'E/S (ou un nombre moindre avec des registres à décalage externes) pour contrôler les cathodes des segments. Le code entre dans une boucle qui : active le transistor pour l'anode du chiffre des dizaines, sort le motif de cathode pour le chiffre "1\"