Fiche technique de l'afficheur LED LTP-4823KF - Hauteur de chiffre 0,4 pouce - AlInGaP Orange Jaune - Tension directe 2,6V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTP-4823KF est un module d'afficheur LED alphanumérique double chiffre à 16 segments. Sa fonction principale est de présenter des caractères alphanumériques (lettres et chiffres) dans les appareils électroniques. La technologie de base utilise le matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour produire une émission lumineuse de couleur orange jaune. Cet appareil est de configuration à anode commune, ce qui signifie que les anodes des LED pour chaque chiffre sont connectées ensemble en interne, simplifiant ainsi les circuits de commande par multiplexage. L'afficheur présente un fond gris avec des segments blancs, ce qui améliore le contraste et la lisibilité sous diverses conditions d'éclairage.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cet afficheur découlent de sa technologie AlInGaP et de sa conception. Il offre une luminosité élevée et un excellent contraste, le rendant adapté aux applications où la visibilité est critique. Son large angle de vision garantit une lisibilité depuis diverses positions. Sa construction à l'état solide assure une haute fiabilité et une longue durée de vie opérationnelle par rapport à d'autres technologies d'affichage. Sa faible consommation d'énergie est un atout majeur pour les applications sur batterie ou soucieuses de l'énergie. Cet afficheur est généralement destiné aux panneaux de contrôle industriels, aux équipements de test et de mesure, aux terminaux de point de vente, à l'instrumentation, et à tout système embarqué nécessitant une lecture numérique ou alphanumérique limitée claire et fiable.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation objective et détaillée des paramètres électriques et optiques spécifiés dans la fiche technique.

2.1 Caractéristiques photométriques et optiques

La caractéristique optique principale est l'Intensité lumineuse moyenne (Iv), mesurée en microcandelas (µcd). Dans une condition de test standard avec un courant direct (IF) de 1mA, l'intensité varie d'un minimum de 500 µcd à une valeur typique de 1300 µcd. Ce paramètre définit la luminosité perçue des segments. La lumière est caractérisée par uneLongueur d'onde d'émission de crête (λp)de 611 nm et uneLongueur d'onde dominante (λd)de 605 nm, toutes deux mesurées à IF=20mA. Ces valeurs placent l'émission fermement dans la région jaune-orange du spectre visible. LaLargeur à mi-hauteur spectrale (Δλ)est de 17 nm, indiquant la pureté spectrale de la lumière émise. Une largeur à mi-hauteur plus étroite signifie généralement une couleur plus saturée.

2.2 Caractéristiques électriques

Le paramètre électrique clé est laTension directe par segment (VF). Pour un courant de commande de 20mA, la tension directe typique est de 2,6V, avec un minimum de 2,05V. Cette valeur est cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant pour les LED. LeCourant inverse par segment (IR)est spécifié à un maximum de 100 µA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée, indiquant le courant de fuite à l'état éteint. LeRapport d'homogénéité d'intensité lumineusepour les segments d'une zone lumineuse similaire est de 2:1 maximum. Cela signifie que le segment le plus lumineux ne doit pas être plus de deux fois plus lumineux que le segment le moins lumineux dans les mêmes conditions, assurant ainsi une apparence uniforme.

2.3 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. LaDissipation de puissance moyenne par segmentne doit pas dépasser 70 mW. LeCourant direct de crête par segmentest limité à 60 mA, tandis que leCourant direct moyen par segmentest nominalement de 25 mA à 25°C, avec une déclassement linéaire de 0,33 mA/°C au-dessus de 25°C. Ce déclassement est essentiel pour la gestion thermique dans les environnements à haute température. LaTension inverse maximale par segmentest de 5V. L'appareil peut fonctionner et être stocké dans unePlage de températurede -35°C à +105°C.

3. Explication du système de classement (Binning)

La fiche technique inclut un tableau de classement pour l'intensité lumineuse. Le binning est un processus de contrôle qualité où les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres de performance mesurés pour assurer l'uniformité. Pour le LTP-4823KF, les LED sont catégorisées en classes (F, G, H, J, K) selon leur intensité lumineuse moyenne mesurée à IF=1mA. Les plages sont : F (321-500 µcd), G (501-800 µcd), H (801-1300 µcd), J (1301-2100 µcd) et K (2101-3400 µcd). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants avec un niveau de luminosité spécifique pour leur application, garantissant l'uniformité sur plusieurs afficheurs ou répondant précisément à une exigence de luminosité de conception.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que les courbes spécifiques ne soient pas détaillées dans le texte fourni, les courbes de performance typiques pour de tels dispositifs incluraient :

• Courbe IV (Courant vs. Tension) :Montre la relation entre le courant direct et la tension directe. Elle est non linéaire, avec une tension de seuil (environ 2V pour l'AlInGaP) après laquelle le courant augmente rapidement avec de petites augmentations de tension. Cela souligne la nécessité d'une commande à courant constant.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant de commande. Elle est généralement linéaire sur une plage mais saturera à des courants très élevés en raison de l'effet thermique et de la baisse d'efficacité.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Montre comment la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction de la LED augmente. Cette courbe est critique pour les applications fonctionnant sur une large plage de températures.
• Distribution spectrale :Un graphique de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~611 nm et la forme du spectre d'émission.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le LTP-4823KF a un encombrement standard d'afficheur LED double chiffre. Les dimensions du boîtier sont fournies en millimètres. Les notes mécaniques clés incluent : toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,25 mm sauf indication contraire, et la tolérance de décalage de l'extrémité des broches est de ±0,4 mm. L'appareil comporte 20 broches en une seule rangée. Le schéma de circuit interne montre qu'il s'agit d'une configuration à anode commune pour deux caractères à 16 segments, avec un point décimal (D.P.) à droite. Le tableau de connexion des broches liste méticuleusement la connexion cathode pour chaque segment (A-U, D.P., et les anodes communes pour le Caractère 1 et le Caractère 2). La broche 14 est indiquée comme \"Non Connectée\" (N.C.).

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

La fiche technique spécifie les conditions de soudure : l'appareil peut être soumis à une température de fer à souder de 260°C pendant 3 secondes, avec la pointe du fer positionnée à 1/16 de pouce (environ 1,6 mm) en dessous du plan d'assise du boîtier. Il est crucial de ne pas dépasser cette température maximale pendant l'assemblage pour éviter d'endommager les puces LED internes et le boîtier plastique. Pour la soudure à la vague ou par refusion, les profils standard pour les composants traversants doivent être suivis, en veillant à ce que la température maximale du corps ne dépasse pas la température de stockage maximale de 105°C.

7. Suggestions d'application

7.1 Scénarios d'application typiques

Cet afficheur est idéal pour tout appareil nécessitant une lecture claire à deux chiffres avec des indicateurs alphabétiques occasionnels. Les utilisations courantes incluent : multimètres numériques, fréquencemètres, minuteries, contrôleurs de processus, dispositifs médicaux (ex. : moniteurs de patients), appareils ménagers (ex. : fours, thermostats) et outils de diagnostic automobile.

7.2 Considérations de conception

• Circuit de commande :Étant un afficheur à anode commune, il est préférable de le commander par un circuit de multiplexage. Un microcontrôleur peut évacuer le courant via les cathodes des segments (via des résistances de limitation) tout en activant séquentiellement les broches d'anode commune pour chaque chiffre.
• Limitation de courant :Toujours utiliser des résistances en série pour chaque cathode de segment ou dans le chemin de l'anode commune pour limiter le courant à la valeur souhaitée (ex. : 10-20 mA pour une pleine luminosité). Calculez la valeur de la résistance en utilisant R = (Vcc - Vf) / If, où Vf est la tension directe issue de la fiche technique.
• Fréquence de rafraîchissement :Lors du multiplexage de deux chiffres, assurez-vous que la fréquence de rafraîchissement est suffisamment élevée (typiquement >60 Hz) pour éviter un scintillement visible.
• Angle de vision :Positionnez l'afficheur en tenant compte de son large angle de vision pour maximiser l'utilisabilité pour l'utilisateur final.

8. Comparaison technique

Comparé aux anciennes technologies comme les LED rouges GaAsP, l'AlInGaP utilisé dans le LTP-4823KF offre une efficacité lumineuse nettement supérieure, résultant en une plus grande luminosité pour le même courant de commande. Comparé aux afficheurs à un seul chiffre, cette unité double chiffre économise de l'espace sur la carte et simplifie l'assemblage. Par rapport aux afficheurs à matrice de points, les unités à 16 segments offrent une interface de commande plus simple (20 broches contre plus pour une matrice) mais sont limitées aux caractères alphanumériques et à quelques symboles, pas aux graphiques complets.

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

Q : Quel est le but de la broche \"Non Connectée\" (Broche 14) ?

R : Cette broche est présente mécaniquement mais n'est pas connectée électriquement à aucun composant interne. Elle est souvent incluse pour la stabilité mécanique pendant la soudure ou pour maintenir un brochage standard au sein d'une famille d'appareils similaires.

Q : Comment interpréter le \"Rapport d'homogénéité d'intensité lumineuse\" de 2:1 ?

R : C'est une spécification d'uniformité. Cela signifie que dans des conditions de commande identiques, l'intensité lumineuse mesurée d'un segment ne doit pas être plus du double de l'intensité de tout autre segment sur le même afficheur. Cela garantit un aspect cohérent sur tous les segments allumés.

Q : Puis-je commander cet afficheur avec une alimentation de 5V ?

R : Oui, mais vous devez utiliser une résistance de limitation de courant. Avec une Vf typique de 2,6V à 20mA, la valeur de résistance requise serait R = (5V - 2,6V) / 0,02A = 120 Ohms. Vérifiez toujours la Vf réelle de votre lot spécifique et ajustez la valeur de la résistance en conséquence pour obtenir le courant souhaité.

10. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un minuteur numérique simple.Le LTP-4823KF est parfait pour afficher les minutes et les secondes (MM:SS). Un microcontrôleur commanderait l'afficheur par multiplexage. Un port d'E/S contrôlerait les 18 cathodes de segments (via des transistors ou un circuit intégré de commande), et deux autres broches d'E/S contrôleraient les deux anodes communes. Le firmware mettrait à jour les données des segments et basculerait rapidement entre les deux chiffres. La haute luminosité assure la visibilité du minuteur dans une pièce bien éclairée, et la faible consommation est bénéfique si l'appareil fonctionne sur batterie.

11. Principe de fonctionnement

L'appareil fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant la tension de seuil de la diode est appliquée entre l'anode et la cathode d'un segment LED, les électrons et les trous se recombinent dans la région active (la couche AlInGaP). Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour dicte la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, l'orange jaune. Chacun des 16 segments est une LED individuelle ou une combinaison de LED, et en allumant sélectivement ces segments, des caractères alphanumériques peuvent être formés.

12. Tendances technologiques

Bien que les afficheurs à 16 segments comme le LTP-4823KF restent pertinents pour des applications spécifiques, la tendance générale dans l'affichage d'informations va vers une plus grande intégration et flexibilité. Les afficheurs à matrice de points OLED et LCD deviennent plus compétitifs en coût et offrent des capacités alphanumériques et graphiques complètes. Cependant, les afficheurs à segments LED conservent des avantages dans les environnements extrêmes (large plage de température, haute luminosité) et pour les applications où la simplicité, la fiabilité et la longue durée de vie sont primordiales. La technologie AlInGaP sous-jacente continue de voir des améliorations en efficacité et durée de vie. De plus, l'industrie pousse constamment vers une consommation d'énergie encore plus faible et la conformité aux réglementations environnementales comme RoHS, que cet appareil respecte déjà avec son boîtier sans plomb.