Fiche technique de l'afficheur LED LTD-322KD-31 - Hauteur de chiffre 0,3 pouce - Rouge Hyper - Tension directe 2,6V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTD-322KD-31 est un module d'afficheur LED à sept segments et double chiffre conçu pour les applications d'affichage numérique. Il présente une hauteur de chiffre de 0,3 pouce (7,62 mm), offrant des caractères clairs et lisibles adaptés à divers équipements électroniques. Le dispositif utilise la technologie semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour produire une émission Rouge Hyper, caractérisée par une luminosité élevée et une excellente pureté de couleur. L'afficheur possède un fond noir avec des segments blancs, créant un contraste élevé qui améliore la lisibilité sous différentes conditions d'éclairage. Il est construit avec un matériau réflecteur spécial capable de résister aux processus de soudure à haute température, le rendant robuste pour les lignes d'assemblage standard. Le boîtier est sans plomb et conforme aux directives RoHS.

1.1 Caractéristiques principales

• Hauteur de chiffre de 0,3 pouce (7,62 mm) pour une visibilité claire.
• Utilise des puces LED AlInGaP Rouge Hyper pour une luminosité et une efficacité élevées.
• Segments continus et uniformes assurant un aspect de caractère cohérent.
• Faible consommation d'énergie, adapté aux appareils alimentés par batterie.
• Excellent aspect des caractères avec un contraste élevé (fond noir, segments blancs).
• Angle de vision large pour un montage flexible et un positionnement utilisateur aisé.
• Fiabilité élevée grâce à une construction à l'état solide.
• L'intensité lumineuse est catégorisée (binnée) pour un appariement de performances cohérent.
• Boîtier sans plomb conforme aux réglementations environnementales.

1.2 Description du dispositif

The part number LTD-322KD-31 specifically denotes a duplex (dual-digit), common cathode display with a right-hand decimal point. The common cathode configuration simplifies driving circuitry, as all segment LEDs for a given digit share a common ground connection. The right-hand decimal point is integrated for displaying fractional values.

2. Informations mécaniques et de conditionnement

2.1 Dimensions du boîtier

Le contour mécanique de l'afficheur est défini dans la fiche technique, toutes les dimensions étant fournies en millimètres. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• La tolérance dimensionnelle générale est de ±0,25 mm sauf indication contraire.
• La tolérance de décalage de la pointe des broches est de ±0,4 mm.
• Des critères de qualité spécifiques sont définis pour la zone des segments : matière étrangère ≤10 mil, contamination à l'encre ≤20 mil, et bulles ≤10 mil.
• La flexion du réflecteur est limitée à 1 % de sa longueur.
• Un diamètre de trou de carte de circuit imprimé (PCB) de 1,0 mm est recommandé pour un assemblage optimal.

2.2 Aspect physique et identification de la polarité

L'afficheur présente un fond noir. Quatre côtés du boîtier sont peints en noir à l'encre, tandis qu'un côté spécifique est peint avec un stylo noir, résultant en une légère différence visuelle. Ce côté sert de marqueur physique pour la polarité ou l'orientation lors de l'assemblage. Les connexions des broches sont clairement définies pour éviter une insertion incorrecte.

3. Caractéristiques électriques et optiques

3.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Elles sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance par segment : 70 mW
• Courant direct de crête par segment : 90 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms)
• Courant direct continu par segment : 25 mA (déclassement linéaire de 0,33 mA/°C au-dessus de 25°C)
• Plage de température de fonctionnement : -35°C à +85°C
• Plage de température de stockage : -35°C à +85°C
• Condition de soudure : 265 ±5°C pendant 5 secondes, avec la pointe du fer à souder positionnée à 1/16 de pouce sous le plan d'assise.

3.2 Caractéristiques électriques/optiques

Ce sont les paramètres de fonctionnement typiques mesurés à Ta=25°C.

• Intensité lumineuse moyenne par segment (IV) :
  • MIN : 320 µcd, TYP : 900 µcd à IF=1mA
  • TYP : 11700 µcd à IF=10mA
• Longueur d'onde d'émission de crête (λp) : 650 nm (à IF=20mA)
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) : 20 nm (à IF=20mA)
• Longueur d'onde dominante (λd) : 639 nm (tolérance ±1 nm) (à IF=20mA)
• Tension directe par puce (VF) : TYP 2,6V, plage de 2,1V à 2,6V (tolérance ±0,1V) (à IF=20mA)
• Courant inverse par segment (IR) : MAX 100 µA (à VR=5V) - Note : Ceci est uniquement pour les tests, pas pour un fonctionnement continu.
• Rapport d'appariement d'intensité lumineuse : MAX 2:1 (entre segments dans une zone lumineuse similaire à IF=1mA)
• Spécification de diaphonie : ≤ 2,5 %

3.3 Distribution des gammes de binnage (Système de classement)

L'intensité lumineuse des LED est catégorisée en gammes (bins) pour assurer la cohérence au sein d'un lot de production. Les codes de gamme (F, G, H, J, K) correspondent à des valeurs d'intensité lumineuse minimale et maximale spécifiques en microcandelas (µcd), chacune avec une tolérance de ±15 %. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des afficheurs avec des niveaux de luminosité appariés.

4. Circuit interne et configuration des broches

4.1 Schéma de circuit interne

L'afficheur possède un circuit interne où chacun des sept segments (A à G) et le point décimal (DP) de chaque chiffre est une LED individuelle. Les cathodes de tous les segments du Chiffre 1 sont connectées ensemble à une broche commune, et de même pour le Chiffre 2. Cela forme la configuration à cathode commune pour chaque chiffre.

4.2 Table de connexion des broches

Le dispositif a une configuration à 10 broches. Le brochage est le suivant :

• Broche 1 : Anode G (Segment G)
• Broche 2 : Pas de connexion (N/C)
• Broche 3 : Anode A (Segment A)
• Broche 4 : Anode F (Segment F)
• Broche 5 : Cathode commune pour le Chiffre 2
• Broche 6 : Anode D (Segment D)
• Broche 7 : Anode E (Segment E)
• Broche 8 : Anode C (Segment C)
• Broche 9 : Anode B (Segment B)
• Broche 10 : Cathode commune pour le Chiffre 1

Cet arrangement permet un pilotage multiplexé, où les deux chiffres sont illuminés alternativement à haute fréquence pour créer la perception qu'ils sont tous deux allumés simultanément.

5. Guide d'application et précautions

5.1 Utilisation prévue et considérations de conception

Cet afficheur est conçu pour les équipements électroniques ordinaires, y compris les équipements de bureau, les dispositifs de communication et les applications domestiques. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait compromettre la sécurité (par exemple, l'aviation, les systèmes médicaux), une consultation est requise avant utilisation. Les considérations de conception clés incluent :

• Circuit de pilotage :Un pilotage à courant constant est fortement recommandé pour assurer une sortie lumineuse cohérente et une longue durée de vie. Le circuit doit être conçu pour s'adapter à toute la plage de tension directe (VF : 2,1V à 2,6V) pour garantir que le courant de pilotage cible est délivré dans toutes les conditions.
• Gestion du courant et de la température :Faire fonctionner l'afficheur au-dessus du courant ou de la température ambiante recommandés entraînera une dégradation accélérée de la sortie lumineuse et une défaillance prématurée potentielle. Le courant de pilotage doit être déclassé pour des températures ambiantes plus élevées.
• Circuits de protection :Le circuit de pilotage doit intégrer une protection contre les tensions inverses et les pics de tension transitoires qui peuvent survenir lors de la mise sous tension ou de l'arrêt, car ceux-ci peuvent endommager les puces LED.
• Éviter la polarisation inverse :Une polarisation inverse continue doit être évitée car elle peut provoquer une migration métallique au sein du semi-conducteur, augmentant le courant de fuite ou provoquant des courts-circuits.

5.2 Précautions d'assemblage et de manipulation

• Soudure :Respectez strictement la condition de soudure spécifiée (265°C ±5°C pendant 5 secondes). La température du corps de l'afficheur lui-même ne doit pas dépasser les valeurs maximales absolues pendant l'assemblage.
• Contrainte mécanique :N'appliquez pas de force anormale sur le corps de l'afficheur pendant l'assemblage. Utilisez des outils et des méthodes appropriés.
• Conditions environnementales :Évitez les changements rapides de température ambiante, en particulier dans les environnements à forte humidité, pour empêcher la formation de condensation sur la surface de la LED, ce qui pourrait affecter les performances ou causer des dommages.
• Stockage :Stockez dans la plage de température spécifiée (-35°C à +85°C). Des notes de condition de stockage supplémentaires mettent en garde contre les environnements pouvant entraîner une pénétration d'humidité ou une contrainte mécanique.
• Interaction avec le panneau avant/filtre :Si un film d'impression ou un filtre à motif est appliqué sur la surface de l'afficheur à l'aide d'un adhésif sensible à la pression, il n'est pas recommandé de laisser ce côté en contact étroit avec le panneau avant ou le couvercle. Une pression ou un frottement peut provoquer le déplacement du film de sa position d'origine.

6. Analyse des performances et comparaison technique

6.1 Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, les performances typiques des LED Rouge Hyper AlInGaP peuvent être déduites :

• Courbe IV (Courant-Tension) :Présente une caractéristique de diode standard avec une tension directe typiquement d'environ 2,6V à 20mA. La courbe est relativement raide, indiquant une bonne conductivité une fois la tension de seuil atteinte.
• Intensité lumineuse vs. Courant (LI-I) :La sortie lumineuse augmente de manière super-linéaire avec le courant à des niveaux inférieurs, devenant plus linéaire à des courants plus élevés. Fonctionner à 10mA fournit une luminosité significativement plus élevée qu'à 1mA, comme indiqué dans les spécifications.
• Dépendance à la température :La tension directe (VF) a un coefficient de température négatif (diminue avec l'augmentation de la température). L'intensité lumineuse diminue généralement lorsque la température de jonction augmente, c'est pourquoi la gestion thermique et le déclassement du courant sont critiques.
• Distribution spectrale :La longueur d'onde de crête de 650 nm et la longueur d'onde dominante de 639 nm placent cette LED dans la région rouge profond/rouge hyper du spectre. La demi-largeur spectrale étroite (20 nm) indique une bonne pureté de couleur.

6.2 Différenciation par rapport aux autres technologies

Comparée aux anciennes LED GaAsP ou aux LED rouges standard GaP, la technologie AlInGaP offre plusieurs avantages :

• Efficacité et luminosité supérieures :L'AlInGaP offre une efficacité lumineuse supérieure, résultant en une sortie lumineuse plus élevée pour le même courant de pilotage.
• Meilleure stabilité thermique :Bien que toujours sensible à la température, l'AlInGaP maintient généralement de meilleures performances à des températures élevées que les technologies plus anciennes.
• Couleur supérieure :La couleur rouge hyper est souvent perçue comme plus vive et plus saturée.
• L'utilisation d'un substrat GaAs non transparent aide à diriger la lumière vers l'avant, améliorant l'efficacité globale par rapport à certaines conceptions à substrat transparent.

7. Scénarios d'application typiques et cas de conception

7.1 Scénarios d'application

Le LTD-322KD-31 est idéal pour tout dispositif nécessitant un affichage numérique compact, lumineux et fiable. Les applications courantes incluent :

• Équipements de test et de mesure (multimètres, alimentations).
• Électronique grand public (amplificateurs audio, radios-réveils, appareils de cuisine).
• Panneaux de contrôle industriel et minuteries.
• Terminaux de point de vente et calculatrices.
• Accessoires automobiles du marché secondaire (par exemple, moniteurs de tension).

7.2 Cas de conception : Circuit de pilotage multiplexé

Une conception typique utilise un microcontrôleur pour piloter cet afficheur en configuration multiplexée. Le microcontrôleur aurait deux jeux de 8 sorties (7 segments + point décimal) connectées aux anodes de segment (broches 1,3,4,6,7,8,9 et l'anode du point décimal si utilisé). Deux broches supplémentaires du microcontrôleur, configurées en drain ouvert ou connectées via des transistors, contrôleraient les broches de cathode commune (5 et 10). La routine logicielle ferait :

1. Désactiver les deux pilotes de cathode commune.
2. Envoyer le motif de segment pour le Chiffre 1 sur les lignes de segment.
3. Activer brièvement (mettre à la masse) la cathode commune pour le Chiffre 1.
4. Après un court délai (par exemple, 5-10 ms), désactiver la cathode du Chiffre 1.
5. Envoyer le motif de segment pour le Chiffre 2.
6. Activer brièvement la cathode commune pour le Chiffre 2.
7. Répéter le cycle à une fréquence suffisamment élevée pour éviter le scintillement visible (typiquement >60 Hz).

Des résistances de limitation de courant sont requises en série avec chaque ligne d'anode de segment. Leur valeur est calculée sur la base de la tension d'alimentation (Vcc), de la tension directe de la LED (VF ~2,6V) et du courant de segment souhaité (par exemple, 10mA pour une luminosité élevée) : R = (Vcc - VF) / I_segment. Un circuit intégré pilote à courant constant peut être utilisé à la place des résistances pour un contrôle de luminosité plus précis et stable.

8. Questions fréquemment posées (FAQ)

8.1 Quel est l'objectif du binnage de l'intensité lumineuse ?

Le binnage assure la cohérence au sein d'une série de production. Lors de l'utilisation de plusieurs afficheurs dans un seul produit (comme un panneau multi-chiffres), spécifier le même code de gamme garantit que tous les chiffres auront une luminosité étroitement appariée, empêchant certains chiffres d'apparaître plus sombres ou plus brillants que d'autres.

8.2 Puis-je piloter cet afficheur avec une source de tension constante ?

Ce n'est pas recommandé. Les LED sont des dispositifs pilotés par courant. Leur tension directe a une tolérance et varie avec la température. Une source de tension constante avec une résistance en série est une approximation courante, mais pour des performances et une longévité optimales, surtout sur une large plage de températures, un véritable pilote à courant constant est supérieur.

8.3 Pourquoi y a-t-il une broche "Pas de connexion" ?

Le boîtier à 10 broches est probablement un empreinte standard. La broche 2 est laissée en tant que Pas de Connexion (N/C) dans cette variante spécifique du dispositif. Elle ne doit être connectée à aucune piste de circuit.

8.4 Comment interpréter la "spécification de diaphonie ≤ 2,5 %" ?

La diaphonie fait référence à l'illumination non désirée d'un segment qui est censé être éteint, causée par un courant de fuite ou un couplage capacitif provenant de segments adjacents pilotés. Une valeur de ≤2,5 % signifie que l'intensité lumineuse d'un segment "éteint" ne doit pas dépasser 2,5 % de l'intensité d'un segment complètement "allumé" dans des conditions spécifiées, assurant un bon contraste entre les segments actifs et inactifs.

8.5 Que signifie "Rouge Hyper" par rapport au rouge standard ?

Rouge Hyper désigne typiquement une LED avec une longueur d'onde dominante plus longue que celle des LED rouges standard, souvent dans la plage de 630-660 nm. Elle apparaît comme une couleur rouge plus profonde et plus saturée. La longueur d'onde dominante de 639 nm du LTD-322KD-31 entre dans cette catégorie, offrant un impact visuel élevé et de bonnes performances dans les applications où la distinction des couleurs est importante.