Fiche technique de l'afficheur LED LTC-4627JG - Hauteur de chiffre 0,4 pouce - Vert (571nm) - Tension directe 2,6V - Puissance 70mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTC-4627JG est un module d'affichage alphanumérique à sept segments et quatre chiffres, conçu pour les applications nécessitant une lecture claire et lumineuse de nombres et de caractères limités. Sa fonction principale est de représenter visuellement les chiffres et certaines lettres via des segments adressables individuellement. La technologie de base utilise des puces LED AlInGaP (Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium) cultivées sur un substrat GaAs non transparent. Ce système matériel est choisi pour son haut rendement et ses excellentes performances dans la région des longueurs d'onde vert-jaune. L'afficheur présente un fond gris avec des marquages de segments blancs, offrant un contraste élevé pour une lisibilité optimale sous diverses conditions d'éclairage. La hauteur de chiffre de 0,4 pouce (10,0 mm) le rend adapté à une visualisation à distance moyenne dans l'instrumentation, les contrôles industriels et l'électronique grand public où l'espace est limité mais la clarté essentielle.

1.1 Caractéristiques et avantages clés

• Hauteur de chiffre de 0,4 pouce :Offre une taille équilibrée pour une bonne visibilité sans consommation excessive d'espace sur le panneau.
• Segments continus et uniformes :Assure un aspect cohérent et sans espace des caractères allumés, améliorant la qualité esthétique et la lisibilité.
• Faible consommation d'énergie :La technologie AlInGaP permet une luminosité élevée avec des courants de commande relativement faibles, contribuant à des conceptions écoénergétiques.
• Excellente apparence des caractères :Le contraste élevé entre le fond gris et les segments blancs, combiné à un éclairage uniforme, donne des caractères nets et bien définis.
• Haute luminosité et contraste élevé :La luminosité inhérente des LED AlInGaP et le schéma de couleurs choisi offrent une visibilité supérieure, même dans des environnements très éclairés.
• Angle de vision large :La conception de la puce LED et du boîtier permet une visualisation claire depuis un large éventail d'angles, typique des afficheurs à segments LED.
• Fiabilité de l'état solide :En tant que dispositif à semi-conducteurs, il offre une longue durée de vie opérationnelle, une résistance aux chocs et une tolérance aux vibrations par rapport aux afficheurs mécaniques.
• Catégorisé par intensité lumineuse :Les dispositifs sont triés par intensité, permettant aux concepteurs de sélectionner des composants pour des niveaux de luminosité cohérents sur plusieurs unités dans un assemblage.
• Boîtier sans plomb (conforme RoHS) :Fabriqué conformément aux réglementations environnementales limitant les substances dangereuses.

1.2 Identification et configuration du dispositif

La référence LTC-4627JG spécifie un afficheur multiplexé à anode commune avec des LED vertes AlInGaP. Le suffixe \"JG\" indique généralement la couleur verte et un ensemble spécifique de caractéristiques ou de boîtier. L'afficheur comprend quatre chiffres complets (0-9) et un point décimal à droite pour chaque chiffre. Il utilise une configuration multiplexée à anode commune, ce qui réduit le nombre de broches de pilotage nécessaires en partageant temporellement les connexions communes pour chaque chiffre.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pour une utilisation normale.

• Dissipation de puissance par segment :70 mW. C'est la puissance maximale qui peut être dissipée en toute sécurité par un seul segment LED sans causer de dommage thermique.
• Courant direct de crête par segment :60 mA. C'est le courant pulsé maximal autorisé, généralement spécifié dans des conditions de cycle de service de 1/10 et de largeur d'impulsion de 0,1 ms. Il est utilisé pour des flashs brefs et de haute intensité.
• Courant direct continu par segment :25 mA à 25°C. Ce courant doit être déclassé linéairement de 0,33 mA/°C lorsque la température ambiante (Ta) dépasse 25°C. Par exemple, à 50°C, le courant continu maximal serait de 25 mA - (0,33 mA/°C * 25°C) = 16,75 mA.
• Tension inverse par segment :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture de jonction.
• Plage de température de fonctionnement et de stockage :-35°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour un fonctionnement et un stockage fiables dans cette plage de température industrielle.
• Température de soudure :Maximum 260°C pendant un maximum de 3 secondes, mesuré à 1,6 mm (1/16 de pouce) sous le plan d'assise. Ceci est critique pour les procédés de soudure à la vague ou par refusion pour éviter d'endommager le boîtier.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de fonctionnement typiques mesurés à une température ambiante (Ta) de 25°C, fournissant les performances attendues dans des conditions normales.

• Intensité lumineuse moyenne (I_V) :200 µcd (Min), 464 µcd (Typ) à I_F= 1 mA. C'est la sortie lumineuse, mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la réponse photopique de l'œil humain (courbe CIE). La large plage indique un tri par intensité.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :571 nm (Typ) à I_F= 20 mA. C'est la longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte, dans la région vert-jaune.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm (Typ) à I_F= 20 mA. Ceci indique la pureté spectrale ; une largeur plus étroite signifie une couleur plus monochromatique.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :572 nm (Typ) à I_F= 20 mA. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain pour correspondre à la couleur de la LED.
• Tension directe par segment (V_F) :2,05 V (Min), 2,6 V (Typ) à I_F= 20 mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit le courant spécifié. La conception du circuit doit tenir compte de la V_F.
• Courant inverse par segment (I_R) :100 µA (Max) à V_R= 5 V. C'est le faible courant de fuite lorsque la LED est polarisée en inverse.
• Rapport d'homogénéité d'intensité lumineuse (I_V-m) :2:1 (Max) à I_F= 1 mA. Ceci spécifie le rapport maximal autorisé entre les segments les plus brillants et les plus faibles au sein d'un même dispositif, assurant l'uniformité.

3. Informations mécaniques et sur le boîtier

3.1 Dimensions du boîtier

L'afficheur est conforme à un empreinte standard de boîtier double en ligne (DIP). Toutes les dimensions critiques sont fournies en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25 mm sauf indication contraire sur le dessin dimensionnel. Cela inclut la longueur, la largeur et la hauteur globales, l'espacement entre les chiffres, les dimensions des segments, ainsi que l'espacement et le diamètre des broches. Le dessin mécanique exact est essentiel pour la conception du PCB (carte de circuit imprimé) afin d'assurer un ajustement et un alignement corrects avec la découpe du panneau avant.

3.2 Configuration des broches et circuit interne

Le dispositif a une configuration à 16 broches, bien que toutes les positions ne soient pas peuplées (les broches 10 et 12 sont \"SANS BROCHES\"). Le schéma de circuit interne montre une structure multiplexée à anode commune. Chacun des quatre chiffres a sa propre broche d'anode commune (broches 1, 2, 6, 8). Les cathodes de segments (A-G, DP) sont partagées entre tous les chiffres. De plus, il y a des connexions pour trois LED indicatrices séparées (L1, L2, L3) qui partagent une anode commune (broche 4) et ont leurs cathodes reliées respectivement aux cathodes de segments A/B/C. La broche 9 est notée \"SANS CONNEXION.\" Ce brochage est crucial pour concevoir le circuit de pilotage multiplexé, qui alimente séquentiellement l'anode commune de chaque chiffre tout en présentant les données de segment pour ce chiffre sur les lignes de cathode partagées.

4. Lignes directrices et précautions d'application

4.1 Considérations de conception et d'utilisation

Utilisation prévue :Cet afficheur est conçu pour les équipements électroniques ordinaires dans les applications de bureau, de communication et domestiques. Pour les systèmes critiques pour la sécurité (aéronautique, médical, transport), une consultation préalable est obligatoire.



Conformité aux caractéristiques :Le respect des Caractéristiques Maximales Absolues est essentiel pour éviter les dommages. Le fabricant n'assume aucune responsabilité pour les défaillances résultant d'une non-conformité.



Gestion du courant et de la température :Dépasser les courants de commande recommandés ou les températures de fonctionnement accélérera la dégradation de la sortie lumineuse (dépréciation des lumens) et peut entraîner une défaillance prématurée. Une commande en courant constant est fortement recommandée par rapport à une commande en tension constante pour assurer une luminosité stable et une longue durée de vie, car elle compense le coefficient de température négatif de la LED et la V_F variation.



Protection du circuit :Le circuit de commande doit intégrer une protection contre les tensions inverses et les transitoires de tension lors des cycles d'alimentation. Une polarisation inverse peut induire une migration métallique à l'intérieur du semi-conducteur, augmentant les fuites ou provoquant des courts-circuits.



Considération de la tension directe :L'alimentation et le circuit de limitation de courant doivent être conçus pour délivrer le courant de commande prévu sur toute la plage possible des valeurs V_F(du Min au Max).



Facteurs environnementaux :Les changements rapides de température ambiante, surtout en environnement humide, doivent être évités car ils peuvent provoquer de la condensation sur l'afficheur, entraînant potentiellement des problèmes électriques ou optiques.



Manipulation mécanique :Évitez d'appliquer une force anormale sur le corps de l'afficheur pendant l'assemblage. Si un film décoratif est appliqué, assurez-vous qu'il n'est pas en contact étroit avec le panneau avant/la couverture, car une force externe pourrait le déplacer.



Tri pour l'uniformité :Lors de l'assemblage de plusieurs afficheurs dans une même unité, il est recommandé d'utiliser des dispositifs du même lot d'intensité lumineuse pour éviter des différences de luminosité ou de teinte notables entre les unités.



Tests de fiabilité :Si le produit fini nécessite que l'afficheur subisse des tests spécifiques de chute ou de vibration, les conditions doivent être partagées avec le fabricant pour évaluation préalable.

4.2 Conditions de stockage et de manipulation

Stockage standard (boîtier DIP) :Les produits dans leur emballage d'origine doivent être stockés entre 5°C et 30°C avec une humidité relative inférieure à 60% HR. Le non-respect peut entraîner l'oxydation des broches, nécessitant un replaquage avant utilisation. Le stockage à long terme de grands stocks est déconseillé. Si le sac barrière à l'humidité a été ouvert pendant plus de 6 mois, un séchage à 60°C pendant 48 heures est recommandé, suivi d'un assemblage dans la semaine.



Stockage des afficheurs CMS (Note) :Bien qu'il s'agisse d'une pièce DIP, la fiche technique inclut une note pour les variantes CMS : une fois le sac scellé en usine ouvert, le dispositif doit être utilisé dans les 168 heures (7 jours) lorsqu'il est stocké à <60% HR et 5-30°C, correspondant à un Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) de 3. Ceci souligne l'importance du contrôle de l'humidité pour les boîtiers LED modernes.

5. Courbes de performance et données graphiques

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques essentielles pour une analyse de conception détaillée. Ces graphiques représentent visuellement la relation entre les paramètres clés, permettant aux ingénieurs d'interpoler des valeurs non explicitement listées dans les tableaux. Bien que les courbes spécifiques ne soient pas détaillées dans le texte fourni, elles incluent généralement :



Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (Courbe I-V) :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant de commande, généralement de manière sous-linéaire à des courants plus élevés en raison des effets thermiques.



Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la caractéristique exponentielle I-V de la diode.



Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, un facteur critique pour la conception thermique.



Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~571nm et la largeur spectrale. Ces courbes permettent aux concepteurs d'optimiser les conditions de commande, de prédire les performances sous des températures non standard et de comprendre les caractéristiques de couleur de la LED.

6. Scénarios d'application typiques et notes de conception

Le LTC-4627JG est idéalement adapté aux applications nécessitant un affichage numérique compact, fiable et lumineux. Les utilisations courantes incluent :



Équipements de test et de mesure :Multimètres numériques, compteurs de fréquence, alimentations, où 4 chiffres offrent une résolution suffisante.



Panneaux de contrôle industriel :Indicateurs de processus, affichages de minuteurs, compteurs sur les machines.



Appareils grand public :Fours à micro-ondes, équipements audio, systèmes de régulation climatique.



Afficheurs pour l'automobile (après-vente) :Jauges et affichages où une robustesse environnementale est nécessaire.



Mise en œuvre de la conception :La mise en œuvre de cet afficheur nécessite un microcontrôleur ou un circuit intégré de pilotage dédié capable de multiplexage. Le pilote doit fournir un courant suffisant pour les broches d'anode commune (courant du chiffre = courant du segment * nombre de segments allumés dans ce chiffre) et absorber le courant pour les broches de cathode de segment. Des résistances de limitation de courant sont obligatoires pour chaque cathode de segment lors de l'utilisation d'une alimentation à tension constante. Une routine de multiplexage bien conçue avec une persistance et une fréquence de rafraîchissement appropriées (typiquement >60 Hz) est nécessaire pour éviter le scintillement. L'angle de vision large le rend adapté aux panneaux vus depuis diverses positions.