Fiche technique de l'afficheur LED LTD-2601JG-J - Hauteur de chiffre 0,28 pouce - Vert AlInGaP - Tension directe 2,6V - Puissance dissipée 70mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTD-2601JG-J est un module d'affichage alphanumérique à sept segments et deux chiffres, conçu pour des affichages numériques clairs dans diverses applications électroniques. Il présente une hauteur de chiffre de 0,28 pouce (7,0 mm), offrant un bon compromis entre compacité et visibilité. Le dispositif utilise la technologie semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour ses segments verts émetteurs de lumière, procurant une luminosité et une efficacité élevées. L'afficheur a un fond gris avec des segments blancs, améliorant le contraste et la lisibilité. Ses principaux avantages incluent une faible consommation d'énergie, une excellente apparence des caractères avec des segments continus et uniformes, une haute luminosité, de larges angles de vision et une fiabilité à l'état solide. Il est catégorisé selon l'intensité lumineuse et est fourni dans un boîtier sans plomb conforme aux directives RoHS.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

Les performances du dispositif sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Les paramètres clés incluent :

• Intensité lumineuse moyenne par segment :S'étend d'un minimum de 200 ucd à un maximum de 3400 ucd, avec une valeur typique de 540 ucd, mesurée à un courant direct (IF) de 1 mA.
• Intensité lumineuse moyenne du point décimal (DP) :Minimum de 50 ucd à IF=1mA.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λp) :571 nm à IF=20mA.
• Longueur d'onde dominante (λd) :572 nm à IF=20mA.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm à IF=20mA.
• Tension directe par segment (VF) :Typiquement 2,6V, avec un maximum de 2,6V à IF=20mA.
• Courant inverse par segment (IR) :Maximum de 100 µA à une tension inverse (VR) de 5V. Notez qu'il s'agit d'une condition de test et que le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse continue.
• Rapport d'appariement de l'intensité lumineuse :2:1 maximum pour des zones lumineuses similaires à IF=1mA.
• Delta d'appariement de la longueur d'onde dominante (Δλd) :4 nm maximum pour des zones lumineuses similaires à IF=20mA.
• Diaphonie :Spécifiée à ≤ 2,5%.

2.2 Valeurs maximales absolues

Des contraintes au-delà de ces limites peuvent causer des dommages permanents.

• Puissance dissipée par segment :70 mW
• Courant direct de crête par segment :60 mA (Cycle de service 1/10, Largeur d'impulsion 0,1ms)
• Courant direct continu par segment :25 mA (Déclassement linéaire à partir de 25°C à 0,28 mA/°C)
• Plage de température de fonctionnement :-35°C à +105°C
• Plage de température de stockage :-35°C à +105°C
• Température de soudure :260°C pendant 5 secondes, mesurée à 1/16 de pouce (≈1,6mm) sous le plan d'assise.

3. Explication du système de tri

Le dispositif utilise un système de tri pour catégoriser les unités en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 1 mA. Cela garantit une uniformité de luminosité pour les applications nécessitant un aspect visuel cohérent. Les catégories (bins) sont définies comme suit, avec une tolérance d'intensité lumineuse de ±15% au sein de chaque catégorie :

• Catégorie E :201 - 320 ucd
• Catégorie F :321 - 500 ucd
• Catégorie G :501 - 800 ucd
• Catégorie H :801 - 1300 ucd
• Catégorie J :1301 - 2100 ucd
• Catégorie K :2101 - 3400 ucd

Le code de catégorie spécifique d'une unité est marqué sur l'emballage du dispositif. Un appariement est également effectué pour la longueur d'onde dominante dans un delta de 4 nm pour les segments dans des zones lumineuses similaires.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes typiques de caractéristiques électriques et optiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, de telles courbes illustrent généralement la relation entre le courant direct (IF) et la tension directe (VF), la dépendance de l'intensité lumineuse au courant direct, et la variation de ces paramètres avec la température ambiante. L'analyse de ces courbes est cruciale pour la conception du circuit afin d'assurer une limitation de courant appropriée, de prédire la luminosité sous différentes conditions d'alimentation et de comprendre les effets thermiques sur les performances. Les concepteurs doivent s'attendre à ce que la tension directe ait un coefficient de température négatif, et que l'intensité lumineuse diminue lorsque la température augmente.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

L'afficheur a un encombrement standard à sept segments et deux chiffres. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres.
• La tolérance générale est de ±0,25 mm sauf indication contraire.
• La tolérance de décalage de l'extrémité des broches est de ±0,4 mm.
• Les limites de défauts sont spécifiées pour les corps étrangers sur les segments (≤10 mil), la contamination par l'encre (≤20 mil), la flexion du réflecteur (≤1/100 de sa longueur) et les bulles dans les segments (≤10 mil).
• Un diamètre de trou de PCB de Ø1,4mm est recommandé pour le montage.

5.2 Connexion des broches et polarité

Le dispositif utilise une configuration à anode commune. Le schéma de circuit interne montre deux anodes communes (une pour chaque chiffre) et des cathodes individuelles pour chaque segment (A-G et DP). Le brochage est le suivant :

• Broche 1 : Cathode E
• Broche 2 : Cathode D
• Broche 3 : Cathode C
• Broche 4 : Cathode G
• Broche 5 : Cathode DP (Point Décimal)
• Broche 6 : Anode Commune (Chiffre 2)
• Broche 7 : Cathode A
• Broche 8 : Cathode B
• Broche 9 : Anode Commune (Chiffre 1)
• Broche 10 : Cathode F

L'identification correcte des broches d'anode commune est essentielle pour le multiplexage des deux chiffres.

6. Guide de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure

Soudure automatique :La condition recommandée est de 260°C pendant 5 secondes, mesurée à 1/16 de pouce (≈1,6mm) sous le plan d'assise. La température de l'unité pendant l'assemblage ne doit pas dépasser la température maximale nominale.
Soudure manuelle :La condition recommandée est de 350°C ±30°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 1/16 de pouce sous le plan d'assise.

6.2 Précautions et notes d'application

L'afficheur est destiné aux équipements électroniques ordinaires dans les applications de bureau, de communication et domestiques. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé (par exemple, l'aviation, les systèmes médicaux), une consultation préalable à l'utilisation est obligatoire. Les concepteurs doivent strictement respecter les valeurs maximales absolues. Des précautions doivent être prises lors de la manipulation pour éviter les décharges électrostatiques (ESD), bien que les spécifications ESD ne soient pas fournies dans cet extrait. Le stockage doit se faire dans la plage de température spécifiée de -35°C à +105°C dans un environnement sec.

7. Emballage et informations de commande

La spécification d'emballage standard est la suivante :

• Unités par tube : 33
• Tubes par carton intérieur : 90
• Unités par carton intérieur : 2,970
• Tubes par carton extérieur : 360
• Unités par carton extérieur : 11,880

Le marquage sur le dispositif comprend le numéro de pièce (LTD-2601JG-J), un code de date (format AASS), le pays de fabrication et le code de catégorie (Z).

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cet afficheur convient à tout dispositif nécessitant un affichage numérique compact, lumineux et à deux chiffres. Les applications courantes incluent les tableaux de bord d'instruments, l'électronique grand public (horloges, minuteries, balances), les commandes industrielles, les équipements de test et de mesure, et les afficheurs d'appareils électroménagers.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Des résistances de limitation de courant externes sont obligatoires pour chaque segment ou anode commune pour éviter de dépasser le courant direct continu maximal (25 mA par segment). La valeur doit être calculée en fonction de la tension d'alimentation et de la chute de tension directe de la LED.
• Multiplexage :Pour contrôler indépendamment deux chiffres avec seulement 10 broches, une technique de multiplexage est utilisée. Les anodes communes (broches 6 et 9) sont pilotées séquentiellement à haute fréquence, tandis que les cathodes de segment appropriées sont activées de manière synchrone. Cela réduit le nombre de broches d'E/S de microcontrôleur requises.
• Angle de vision :Le large angle de vision est bénéfique pour les applications où l'afficheur peut être vu depuis des positions hors axe.
• Contrôle de la luminosité :La luminosité peut être ajustée en faisant varier le courant direct (dans les limites nominales) ou en utilisant une modulation de largeur d'impulsion (PWM) sur les signaux de commande.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principaux points de différenciation du LTD-2601JG-J sont son utilisation de la technologie AlInGaP pour l'émission verte et son système de tri spécifique pour l'intensité lumineuse. Comparée aux technologies plus anciennes comme le GaP, l'AlInGaP offre une luminosité et une efficacité plus élevées. Le système de tri explicite fournit aux concepteurs des niveaux de luminosité prévisibles, ce qui est crucial pour les applications nécessitant une cohérence visuelle entre plusieurs unités ou produits. La hauteur de chiffre de 0,28 pouce le positionne dans une catégorie de taille courante, offrant un bon compromis entre lisibilité et espace sur la carte.

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

Q : Quel est l'objectif du code de catégorie ?
R : Le code de catégorie (marqué 'Z' sur le dispositif) indique la plage d'intensité lumineuse de cette unité spécifique. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des pièces avec une luminosité cohérente pour leur application ou de s'approvisionner en un niveau de luminosité spécifique si nécessaire.

Q : Puis-je piloter cet afficheur sans résistances de limitation de courant ?
R : Non. Alimenter une LED directement depuis une source de tension provoquera un courant excessif, risquant de dépasser la valeur maximale absolue et de détruire le segment. Utilisez toujours des résistances en série.

Q : Comment contrôler les deux chiffres indépendamment ?
R : Vous devez utiliser le multiplexage. Allumez brièvement l'anode commune du Chiffre 1 tout en définissant les cathodes pour les segments souhaités du Chiffre 1. Puis éteignez l'anode du Chiffre 1, allumez l'anode du Chiffre 2, et définissez les cathodes pour les segments du Chiffre 2. Répétez ce cycle rapidement (par exemple, >60 Hz) pour créer l'illusion que les deux chiffres sont allumés en continu.

Q : Que signifie "anode commune" ?
R : Cela signifie que les anodes (côtés positifs) de toutes les LED d'un chiffre sont connectées ensemble à une broche. Pour allumer un segment, vous appliquez une tension positive à sa broche d'anode commune et connectez la cathode (côté négatif) de ce segment spécifique à la masse (ou à un niveau logique bas).

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un simple compteur à deux chiffres.
Un microcontrôleur peut être utilisé pour implémenter un compteur de 00 à 99. Dix broches d'E/S sont nécessaires : deux pour piloter les anodes communes (de préférence via des transistors pour un courant plus élevé) et huit pour piloter les cathodes de segment (A-G et DP). Le firmware maintiendra la valeur du compteur, convertira chaque chiffre en un motif 7 segments et exécutera la routine de multiplexage. La valeur de la résistance de limitation de courant (R) pour chaque segment peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (Vcc - Vf) / If, où Vcc est la tension d'alimentation (par exemple, 5V), Vf est la tension directe de la LED (~2,6V) et If est le courant direct souhaité (par exemple, 10 mA). Cela donne R = (5 - 2,6) / 0,01 = 240 Ω. Une résistance de 220 Ω ou 270 Ω serait une valeur standard appropriée.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Le dispositif est basé sur la technologie de la diode électroluminescente (LED). Une LED est une diode à jonction p-n semi-conductrice qui émet de la lumière lorsqu'elle est polarisée électriquement dans le sens direct. Les électrons se recombinent avec les trous à l'intérieur du dispositif, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur de la lumière (longueur d'onde) est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur. Le LTD-2601JG-J utilise l'AlInGaP, un système de matériau bien adapté pour produire de la lumière rouge, orange, ambre et verte à haute efficacité. La conception à sept segments utilise plusieurs puces LED individuelles disposées selon un motif standard (segments A à G et un point décimal DP) pour former des caractères numériques. La configuration à anode commune est une conception de circuit courante qui simplifie le multiplexage pour les afficheurs multi-chiffres.

13. Tendances d'évolution

Bien que les afficheurs LED à sept segments discrets restent pertinents pour des applications spécifiques, les tendances plus larges dans la technologie d'affichage incluent un passage vers des afficheurs à matrice de points intégrés (offrant des capacités alphanumériques et graphiques), des afficheurs LED organiques (OLED) pour leur finesse et leur contraste, et l'intégration de circuits de commande et parfois de microcontrôleurs directement dans le module d'affichage (afficheurs "intelligents"). Cependant, pour les affichages numériques simples, peu coûteux, à haute luminosité et très fiables, les afficheurs LED à sept segments comme le LTD-2601JG-J continuent d'être une solution robuste et efficace, en particulier dans les contextes industriels, automobiles et d'appareils électroménagers où la longévité et la visibilité sous diverses conditions d'éclairage sont primordiales.