Fiche technique de l'afficheur LED LTD-6410G - Hauteur de chiffre 0,56 pouce - Couleur verte - Tension directe 2,6V - Puissance dissipée 70mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTD-6410G est un module d'affichage alphanumérique à sept segments et deux chiffres utilisant des diodes électroluminescentes (LED) vertes. Sa fonction principale est de présenter des informations numériques et alphanumériques limitées dans les appareils électroniques. L'avantage fondamental de cet afficheur réside dans sa construction à l'état solide, offrant une fiabilité élevée, une longue durée de vie opérationnelle et d'excellentes caractéristiques de visibilité.

Le dispositif est configuré en anode commune, ce qui signifie que les anodes des LED pour chaque chiffre sont connectées ensemble en interne. Cela simplifie les circuits de commande par multiplexage. L'afficheur présente un fond gris avec des diffuseurs de segments blancs, ce qui améliore le contraste et la lisibilité sous diverses conditions d'éclairage. Le marché cible comprend un large éventail d'appareils électroniques grand public et industriels nécessitant des affichages numériques clairs et fiables, tels que les équipements de test, l'instrumentation, les systèmes de points de vente et les panneaux de commande d'appareils électroménagers.

1.1 Caractéristiques principales et description du dispositif

Le LTD-6410G intègre plusieurs caractéristiques de conception visant la performance et la facilité d'utilisation :

• Hauteur de chiffre :0,56 pouce (14,22 mm), offrant une taille de caractère claire et lisible.
• Uniformité des segments :Des segments continus et uniformes assurent un aspect cohérent sur toute la surface d'affichage.
• Efficacité énergétique :Faible consommation par segment, adaptée aux applications alimentées par batterie ou soucieuses de l'énergie.
• Performance optique :Une luminosité élevée combinée à un contraste important entre les segments allumés et le fond gris garantit un excellent aspect des caractères.
• Angle de vision :Un large angle de vision permet de lire l'affichage depuis diverses positions.
• Fiabilité :Fiabilité de l'état solide sans pièces mobiles ou filaments susceptibles de s'user.
• Classement (binning) :L'intensité lumineuse est catégorisée (binnée), permettant la sélection d'afficheurs avec des niveaux de luminosité assortis dans les applications multi-unités.
• Conformité environnementale :Le boîtier est sans plomb, fabriqué conformément aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).

Le dispositif utilise des puces LED vertes. La fiche technique spécifie deux technologies de puces possibles : épitaxie GaP (Phosphure de Gallium) sur un substrat GaP, ou AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) sur un substrat GaAs (Arséniure de Gallium) non transparent. Les deux technologies sont capables de produire l'émission verte spécifiée.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement en dehors de ces limites n'est pas garanti.

• Puissance dissipée par segment (P_d) :70 mW maximum. Le dépassement peut entraîner une surchauffe.
• Courant direct de crête par segment (I_FP) :60 mA, permis uniquement en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). Utile pour le multiplexage ou pour atteindre une luminosité instantanée plus élevée.
• Courant direct continu par segment (I_F) :25 mA maximum à 25°C. Cette valeur se dégrade linéairement à 0,33 mA/°C lorsque la température ambiante (T_a) augmente au-dessus de 25°C. Par exemple, à 50°C, le courant continu maximum serait d'environ 25 mA - (0,33 mA/°C * 25°C) = 16,75 mA.
• Tension inverse par segment (V_R) :5 V maximum. L'application d'une tension inverse supérieure peut provoquer un claquage.
• Plage de température de fonctionnement et de stockage :-35°C à +85°C.
• Température de soudure :Le dispositif peut supporter une température de soudure maximale de 260°C pendant un maximum de 3 secondes, mesurée à 1,6 mm en dessous du plan d'assise du boîtier.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de fonctionnement typiques mesurés à une température ambiante (T_a) de 25°C.

• Intensité lumineuse moyenne (I_V) :870 µcd (minimum), 2400 µcd (typique) lorsqu'elle est pilotée par un courant direct (I_F) de 10 mA. Ce paramètre est binné.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :565 nm (typique) à I_F=20mA. C'est la longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :30 nm (typique) à I_F=20mA. Cela indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :569 nm (typique) à I_F=20mA. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui correspond à la couleur de la lumière.
• Tension directe par segment (V_F) :2,1 V (minimum), 2,6 V (typique) à I_F=20mA. La conception du circuit doit tenir compte de cette plage pour assurer une régulation de courant correcte.
• Courant inverse par segment (I_R) :100 µA (maximum) lorsqu'une tension inverse (V_R) de 5V est appliquée. La fiche technique note explicitement que cette condition de tension inverse est uniquement à des fins de test et que le dispositif ne doit pas fonctionner en continu sous polarisation inverse.
• Rapport d'appariement d'intensité lumineuse (I_V-m) :2:1 (typique). Ceci spécifie le rapport maximal autorisé entre le segment le plus lumineux et le moins lumineux au sein d'un même dispositif, assurant l'uniformité.

Note de mesure :L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'une combinaison capteur/filtre qui se rapproche de la courbe de réponse photopique de l'œil CIE (Commission Internationale de l'Éclairage), garantissant que la mesure correspond à la perception humaine de la luminosité.

3. Explication du système de classement (binning)

Le LTD-6410G utilise un système de classement principalement pour l'Intensité lumineuse. Les afficheurs sont testés et triés dans différentes catégories (bins) en fonction de leur luminosité mesurée à un courant de test standard (10mA). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des afficheurs avec des niveaux de luminosité étroitement assortis lors de l'utilisation de plusieurs unités dans un même assemblage, évitant ainsi des variations de luminosité visibles d'un chiffre à l'autre. La fiche technique spécifie une plage d'intensité typique de 870 µcd à 2400 µcd, indiquant l'étendue des catégories disponibles. Pour les applications critiques nécessitant une cohérence visuelle, il est fortement recommandé de spécifier des afficheurs provenant de la même catégorie d'intensité.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes typiques de caractéristiques électriques/optiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans l'extrait de texte, les courbes standard pour de tels dispositifs incluent généralement :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle. La courbe indiquera la V_Ftypique de ~2,6V à 20mA et comment elle varie avec la température.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre que la sortie lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct, jusqu'aux valeurs maximales. Elle met en évidence le point de rendements décroissants ou de saturation.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Montre comment la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction de la LED augmente. Ceci est crucial pour la conception dans des environnements à haute température.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~565nm et la demi-largeur de ~30nm, définissant les caractéristiques de couleur verte.

Ces courbes sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard et pour optimiser le circuit de commande pour l'efficacité et la longévité.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

L'afficheur a un encombrement standard à sept segments et deux chiffres. Toutes les dimensions critiques pour la conception de la carte de circuit imprimé (PCB) et l'intégration mécanique sont fournies dans un dessin détaillé à la page 3 de la fiche technique. Les notes clés incluent que toutes les dimensions sont en millimètres, avec des tolérances standard de ±0,25 mm sauf indication contraire. Les concepteurs doivent se référer à ce dessin pour l'espacement exact des broches, la longueur, la largeur, la hauteur globale du boîtier et la distance centre à centre des chiffres.

5.2 Schéma de circuit interne et connexion des broches

Le schéma de circuit interne montre la configuration à anode commune. Chacun des deux chiffres a sa propre broche d'anode commune (broche 14 pour le Chiffre 1, broche 13 pour le Chiffre 2). Les cathodes de chaque segment (A à G, plus le point décimal DP) sont connectées à des broches individuelles, avec certains partagés entre les chiffres pour les segments dans la même position physique (par exemple, la broche 1 est la cathode E pour le Chiffre 1, la broche 5 est la cathode E pour le Chiffre 2).

Le tableau de connexion des broches fournit un mappage complet de l'interface DIP (Dual In-line Package) à 18 broches :

• Broches 1-4, 15-18 : Contrôlent les segments et le point décimal du Chiffre 1.
• Broches 5-13 : Contrôlent les segments, le point décimal et l'anode commune du Chiffre 2.
• Broche 14 : Anode commune pour le Chiffre 1.

Ce brochage est crucial pour concevoir le layout de la carte de circuit imprimé et écrire le firmware du microcontrôleur pour piloter correctement l'afficheur, généralement en utilisant une technique de multiplexage où les anodes sont commutées séquentiellement.

6. Directives de soudure, assemblage et stockage

6.1 Précautions de soudure et d'application

La fiche technique fournit des notes d'application détaillées pour assurer un fonctionnement fiable :

• Conception du circuit de commande :Un pilotage à courant constant est recommandé plutôt qu'à tension constante pour assurer une intensité lumineuse cohérente quelles que soient les variations de V_F. Le circuit doit être conçu pour accommoder toute la plage de V_F (2,1V-2,6V).
• Protection :Le circuit de commande doit intégrer une protection contre les tensions inverses et les pics de tension transitoires lors des séquences de mise sous/hors tension, car ceux-ci peuvent endommager les LED.
• Gestion thermique :Le courant de fonctionnement doit être déclassé en fonction de la température ambiante maximale pour éviter une température de jonction excessive, qui provoque une dégradation rapide de la lumière (dépréciation des lumens) et peut entraîner une défaillance prématurée.
• Manipulation mécanique :Éviter d'appliquer une force anormale sur le corps de l'afficheur pendant l'assemblage. Ne pas laisser le film frontal à motif entrer en contact direct et serré avec un panneau/couvercle avant, car une force externe peut déplacer le film.
• Environnement :Éviter les changements rapides de température dans des environnements à forte humidité pour empêcher la condensation sur l'afficheur.

6.2 Conditions de stockage

Un stockage approprié est vital pour prévenir l'oxydation des broches étamées :

• Pour les afficheurs LED (à trous traversants) :Stocker dans l'emballage d'origine à une température de 5°C à 30°C avec une humidité relative inférieure à 60% HR. Le stockage à long terme de grands stocks est déconseillé.
• Pour les afficheurs LED CMS (Note générale) :S'ils sont dans un sac barrière à l'humidité scellé en usine, stocker à 5°C-30°C, <60% HR. Une fois ouvert, les dispositifs doivent être utilisés dans les 168 heures (1 semaine) s'ils sont stockés dans les mêmes conditions, correspondant à un Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) de 3.

Le non-respect de ces conditions peut nécessiter un re-étamage des broches oxydées avant utilisation en production.

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Scénarios d'application typiques

Le LTD-6410G convient à toute application nécessitant un affichage numérique à deux chiffres clair et fiable. Cela inclut :

• Multimètres numériques, oscilloscopes et alimentations.
• Contrôleurs de processus industriels et minuteries.
• Affichages d'équipements de fitness.
• Panneaux de commande d'appareils électroménagers (fours, micro-ondes).
• Équipements de vente au détail comme les balances ou les caisses enregistreuses.

La fiche technique spécifie qu'il est destiné aux "équipements électroniques ordinaires" et qu'une consultation est requise pour les applications critiques pour la sécurité (aviation, médical, transport).

7.2 Considérations de conception

• Résistances de limitation de courant :Essentielles pour chaque segment ou anode commune lors de l'utilisation d'une source de tension. Calculer en fonction de la tension d'alimentation, de la V_F de la LED et du I_F.
• souhaité.Pilote de multiplexage :
• Un microcontrôleur avec suffisamment de broches d'E/S ou un circuit intégré pilote d'affichage dédié (comme un MAX7219) est généralement utilisé pour alimenter séquentiellement l'anode commune de chaque chiffre tout en activant les cathodes de segment correspondantes. Cela réduit le nombre de lignes de contrôle nécessaires de 15 (7 segments + DP par chiffre, plus 2 anodes) à seulement 9 (7 segments + DP + 2 lignes de sélection de chiffre).Fréquence de rafraîchissement :
• La fréquence de multiplexage doit être suffisamment élevée (>60 Hz) pour éviter le scintillement visible.Alimentation :

Doit être capable de fournir le courant de crête lorsque plusieurs segments sont allumés simultanément pendant le multiplexage.

8. Comparaison et différenciation technique

• Bien qu'il ne soit pas explicitement comparé à d'autres modèles, les principaux points de différenciation du LTD-6410G dans sa catégorie sont :Couleur et contraste :
• La combinaison spécifique de LED vertes avec un fond gris/segments blancs offre une esthétique distincte et un rapport de contraste élevé par rapport aux afficheurs standard rouge sur noir ou vert sur noir.Classement (binning) pour l'intensité :
• La fourniture d'une intensité lumineuse catégorisée est une fonctionnalité destinée aux applications haut de gamme où l'uniformité de l'affichage est primordiale, le distinguant des alternatives non classées et moins coûteuses.Puces à double technologie :

L'utilisation de puces GaP ou AlInGaP permet au fabricant d'optimiser les performances ou le coût, offrant potentiellement des avantages en termes d'efficacité ou de pureté de couleur par rapport aux afficheurs utilisant une seule technologie.

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

Q : Puis-je piloter cet afficheur directement avec une broche de microcontrôleur à 5V ?

R : Non. La tension directe typique est de 2,6V, mais une résistance de limitation de courant est toujours nécessaire pour définir le courant direct correct (par exemple, 10-20mA). Une connexion directe à 5V provoquerait un courant excessif et détruirait le segment LED.

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête (565nm) et la longueur d'onde dominante (569nm) ?

R : La longueur d'onde de crête est le point littéralement le plus haut sur la courbe de sortie spectrale. La longueur d'onde dominante est une valeur calculée qui représente la couleur perçue. Pour une LED verte monochromatique, elles sont souvent proches, comme on le voit ici._FQ : Le courant continu maximum est de 25mA, mais la condition de test pour V

utilise 20mA. Lequel dois-je utiliser ?

R : 20mA est une condition de test standard courante. Vous pouvez concevoir votre circuit pour n'importe quel courant direct compris entre le minimum nécessaire pour une luminosité suffisante et le maximum nominal de 25mA (déclassé pour la température). 10-20mA est une plage de fonctionnement typique.

Q : Pourquoi la tension inverse nominale est-elle importante si je ne devrais jamais l'appliquer ?

R : La valeur nominale indique la capacité du dispositif à résister à une connexion inverse accidentelle ou à des transitoires de tension sans défaillance immédiate. Le circuit doit inclure une protection (comme une diode en parallèle) pour limiter toute tension inverse en dessous de 5V.

10. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un simple compteur à deux chiffres._FUn concepteur a besoin d'un afficheur pour un compteur d'événements. Il sélectionne le LTD-6410G pour sa clarté et sa couleur verte. Il utilise un microcontrôleur avec 10 broches d'E/S. Huit broches sont configurées en sorties pour piloter les cathodes de segment (A-G, DP) via des résistances de limitation de courant de 150Ω (calculées pour une alimentation 5V, V_F ~2,6V et I