Fiche technique de l'afficheur LED LTS-3361JR - Hauteur de chiffre 0,3 pouce (7,62 mm) - Super Rouge - Tension directe 2,6 V - Dissipation de puissance 70 mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTS-3361JR est un module d'afficheur LED numérique d'une hauteur de chiffre de 0,3 pouce (7,62 mm). Il est conçu pour les applications nécessitant des affichages numériques clairs et lumineux. Le dispositif utilise la technologie des semi-conducteurs AlInGaP (Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium) pour produire une couleur Super Rouge. L'afficheur présente un fond gris clair avec des segments blancs, offrant un contraste élevé pour une excellente lisibilité. Il est construit comme un dispositif à cathode commune, ce qui signifie que toutes les cathodes des LED pour chaque segment de chiffre sont connectées ensemble en interne.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Le LTS-3361JR offre plusieurs avantages clés pour la conception électronique :

• Taille compacte avec visibilité élevée :La hauteur de chiffre de 0,3 pouce offre un bon équilibre entre l'encombrement réduit et l'apparence claire des caractères.
• Performance optique supérieure :L'utilisation des puces AlInGaP permet une luminosité élevée et un excellent rapport de contraste. Le fond gris clair améliore encore le contraste avec les segments rouges éclairés.
• Angle de vision large :L'afficheur est conçu pour être lisible depuis un large éventail d'angles, le rendant adapté à diverses positions de montage.
• Faible consommation d'énergie :Il nécessite une faible puissance par segment, contribuant à des conceptions écoénergétiques.
• Haute fiabilité :En tant que dispositif à semi-conducteur, il offre une longue durée de vie opérationnelle et une robustesse aux vibrations et aux chocs par rapport aux afficheurs mécaniques.
• Conformité RoHS :Le dispositif est fourni dans un boîtier sans plomb, respectant les réglementations environnementales.

1.2 Applications cibles

Cet afficheur LED est destiné à être utilisé dans des équipements électroniques ordinaires. Les domaines d'application typiques incluent, sans s'y limiter, les équipements de bureautique, les dispositifs de communication, les appareils ménagers, les panneaux d'instrumentation et l'électronique grand public où une indication numérique est requise. Il convient aux applications où la fiabilité, la clarté et la taille compacte sont des considérations de conception importantes.

2. Spécifications techniques et interprétation objective

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces conditions n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance par segment :70 mW. C'est la puissance maximale admissible pouvant être dissipée sous forme de chaleur par une seule puce LED de segment.
• Courant direct de crête par segment :90 mA. Ce courant n'est autorisé qu'en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour éviter la surchauffe.
• Courant direct continu par segment :25 mA à 25°C. Cette valeur se dégrade linéairement de 0,33 mA/°C lorsque la température ambiante (Ta) dépasse 25°C. Par exemple, à 50°C, le courant continu maximal serait d'environ 25 mA - (0,33 mA/°C * 25°C) = 16,75 mA.
• Plage de température de fonctionnement et de stockage :-35°C à +85°C. Le dispositif peut être stocké et fonctionner dans cette plage complète.
• Conditions de soudure :Soudure à la vague à 260°C pendant 3 secondes, mesurée à 1/16 de pouce (environ 1,6 mm) sous le plan d'assise du boîtier.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C dans des conditions de test spécifiées.

• Intensité lumineuse moyenne (I_V) :200-600 μcd (microcandelas) à I_F=1mA. Cela indique la sortie lumineuse par segment. La large plage suggère un système de classement pour l'intensité.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :639 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte, dans la région rouge du spectre.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :631 nm (typique). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la teinte de couleur comme "Super Rouge".
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :20 nm (typique). Cela mesure la pureté spectrale ; une largeur plus étroite indique une couleur plus monochromatique.
• Tension directe par puce (V_F) :2,0V à 2,6V à I_F=20mA. Les concepteurs doivent s'assurer que le circuit d'attaque peut s'adapter à cette plage de tension pour délivrer le courant souhaité.
• Courant inverse (I_R) :100 μA (max) à V_R=5V. Ce paramètre est uniquement à des fins de test ; le fonctionnement en polarisation inverse continue est interdit.
• Rapport d'appariement de l'intensité lumineuse :2:1 (max). Cela spécifie la variation maximale admissible de luminosité entre les segments d'un même chiffre pour garantir une apparence uniforme.
• Diaphonie :≤2,5%. Cela définit la quantité maximale de fuite lumineuse non intentionnelle d'un segment non alimenté lorsque les segments adjacents sont allumés.

3. Informations mécaniques et sur le boîtier

3.1 Dimensions du boîtier

L'afficheur est conforme à un format standard DIP (boîtier double en ligne) à 10 broches. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25 mm sauf indication contraire.
• La tolérance de décalage de l'extrémité des broches est de ±0,4 mm.
• Les critères de contrôle qualité limitent les corps étrangers sur les segments à ≤10 mils, la flexion du réflecteur à ≤1% de sa longueur, les bulles dans les segments à ≤10 mils et la contamination par l'encre sur la surface à ≤20 mils.

3.2 Configuration des broches et polarité

Le dispositif a une configuration à 10 broches avec deux broches de cathode commune. Le schéma de circuit interne montre un agencement à cathode commune pour l'afficheur 7 segments plus point décimal. La connexion des broches est la suivante :

• Broche 1 : Cathode commune
• Broche 2 : Anode du segment F
• Broche 3 : Anode du segment G
• Broche 4 : Anode du segment E
• Broche 5 : Anode du segment D
• Broche 6 : Cathode commune
• Broche 7 : Anode du point décimal (DP)
• Broche 8 : Anode du segment C
• Broche 9 : Anode du segment B
• Broche 10 : Anode du segment A

La broche 1 est marquée "Non connectée" dans le schéma, mais le tableau précise qu'il s'agit d'une cathode commune. Les broches 1 et 6 sont connectées en interne en tant que points de cathode commune.

4. Lignes directrices d'application et considérations de conception

4.1 Précautions d'application critiques

Le respect de ces lignes directrices est crucial pour un fonctionnement fiable :

• Conception du circuit d'attaque :L'attaque en courant constant est fortement recommandée par rapport à l'attaque en tension constante pour garantir une intensité lumineuse cohérente entre les unités et sur les variations de température. Le circuit doit être conçu pour fournir le courant prévu sur toute la plage de V_F (2,0V-2,6V).
• Gestion du courant et de la température :Dépasser les caractéristiques maximales absolues pour le courant ou la température de fonctionnement accélérera la dégradation de la sortie lumineuse et peut provoquer une défaillance prématurée. Le courant d'attaque doit être déclassé de manière appropriée pour les températures ambiantes élevées.
• Protection contre les contraintes électriques :Le circuit d'attaque doit intégrer une protection contre les tensions inverses et les pics de tension transitoires lors de la mise sous tension ou de l'arrêt pour éviter les dommages.
• Éviter la polarisation inverse :Une polarisation inverse continue ou significative doit être évitée car elle peut induire une migration métallique à l'intérieur de la puce LED, conduisant à une augmentation du courant de fuite ou à une défaillance par court-circuit.
• Considérations environnementales :Les changements rapides de température dans des environnements humides doivent être évités pour empêcher la condensation sur l'afficheur, ce qui pourrait entraîner des problèmes électriques ou optiques.
• Manipulation mécanique :N'appliquez pas de force anormale sur le corps de l'afficheur pendant l'assemblage. Si vous utilisez un film d'application avant, évitez qu'il ne soit en contact direct avec le panneau avant/le couvercle car une force externe pourrait le déplacer.
• Classement pour les afficheurs multi-chiffres :Lors de l'assemblage de deux afficheurs ou plus dans une seule unité, il est recommandé d'utiliser des afficheurs du même lot de production pour éviter des différences notables de teinte ou de luminosité entre les chiffres.

4.2 Conditions de stockage et de manipulation

Un stockage approprié est essentiel pour maintenir la soudabilité et les performances :

• Stockage standard (emballage non ouvert) :Température : 5°C à 30°C. Humidité relative : Inférieure à 60% HR. Le produit doit être conservé dans son emballage d'origine.
• Conséquences d'un stockage inapproprié :Un stockage prolongé en dehors de ces conditions, en particulier une humidité élevée, peut entraîner l'oxydation des broches du composant, nécessitant un replaquage avant utilisation.
• Gestion des stocks :Il est conseillé de consommer les stocks rapidement et d'éviter le stockage à long terme de grandes quantités.
• Procédure post-exposition :Si le sachet scellé d'usine a été ouvert pendant plus de 6 mois, il est recommandé de cuire les composants à 60°C pendant 48 heures pour éliminer l'humidité, puis de terminer l'assemblage dans la semaine. Cela correspond aux précautions du niveau de sensibilité à l'humidité (MSL).

5. Analyse des performances et courbes typiques

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques essentielles pour une analyse de conception détaillée. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, ils incluent généralement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (Courbe I-V) :Ce graphique montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant d'attaque. Elle est généralement non linéaire, soulignant l'avantage de l'attaque en courant constant.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la relation entre la tension et le courant, mettant en évidence la nécessité d'un mécanisme de limitation de courant dans le circuit d'attaque.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Montre comment la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction de la LED augmente. Cette courbe est cruciale pour la gestion thermique et les calculs de déclassement du courant.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~639 nm et la largeur spectrale.

Les concepteurs doivent consulter les graphiques complets de la fiche technique pour modéliser avec précision le comportement de l'afficheur dans leurs conditions de fonctionnement spécifiques.

6. Comparaison et guide de sélection

6.1 Principaux éléments différenciateurs

Les principaux éléments différenciateurs du LTS-3361JR dans sa catégorie sont son utilisation de la technologie AlInGaP pour la couleur Super Rouge et son boîtier mécanique spécifique avec un fond gris clair. Comparé aux anciennes LED rouges GaAsP ou GaP, l'AlInGaP offre une luminosité et une efficacité nettement supérieures. Le fond gris clair, par opposition au noir ou au gris foncé, fournit un arrière-plan à contraste plus élevé lorsque les segments ne sont pas éclairés, améliorant l'esthétique globale de l'affichage dans diverses conditions d'éclairage.

6.2 Questions de conception courantes

Q : Puis-je attaquer cet afficheur directement depuis une broche d'un microcontrôleur ?

R : Non. Une broche de microcontrôleur typique ne peut pas fournir ou absorber le courant requis (jusqu'à 25 mA par segment, potentiellement beaucoup plus pour plusieurs segments sur une broche commune) et serait probablement endommagée. Un circuit d'attaque externe (par exemple, utilisant des réseaux de transistors ou des circuits intégrés d'attaque LED dédiés) est nécessaire.

Q : Pourquoi l'attaque en courant constant est-elle recommandée ?

R : La luminosité d'une LED est principalement fonction du courant, pas de la tension. La tension directe (V_F) a une tolérance et varie avec la température. Une source de courant constant garantit une luminosité cohérente sur toutes les unités et sur la plage de température de fonctionnement, indépendamment de la V_F variations.

Q : Quel est l'objectif d'avoir deux broches de cathode commune (1 et 6) ?

R : C'est généralement pour la distribution du courant et la symétrie mécanique. Connecter les deux broches à la masse commune aide à équilibrer la charge de courant et peut fournir une connexion électrique plus robuste.

7. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un affichage simple de voltmètre à 3 chiffres.

Trois afficheurs LTS-3361JR seraient utilisés. Un microcontrôleur avec un CAN mesure la tension. Le micrologiciel du microcontrôleur contient une table de correspondance pour convertir la lecture numérique en motifs de segments appropriés pour chaque chiffre (y compris le point décimal). Les sorties du microcontrôleur sont connectées aux anodes de chaque segment via des résistances de limitation de courant ou, idéalement, un circuit intégré d'attaque LED à courant constant. Les broches de cathode commune des trois afficheurs seraient connectées ensemble et commutées à la masse par le microcontrôleur (ou un circuit intégré d'attaque) de manière multiplexée. Le multiplexage parcourt rapidement l'illumination de chaque chiffre un par un, réduisant le nombre de broches d'attaque requises. La conception doit garantir que le courant de crête pendant l'impulsion de multiplexage ne dépasse pas la caractéristique maximale absolue et que le courant moyen atteint le niveau de luminosité souhaité. Les considérations thermiques pour le circuit intégré d'attaque et l'afficheur lui-même dans le boîtier doivent également être évaluées.