Fiche technique de l'afficheur LED LTC-2623KF-J - Hauteur de chiffre 0,28 pouce - Couleur jaune orange - Tension directe 2,6V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTC-2623KF-J est un module d'affichage 7 segments à 4 chiffres haute performance conçu pour les applications nécessitant une lecture numérique claire et lumineuse. Sa fonction principale est de présenter des données numériques dans un format hautement lisible. L'avantage principal de ce dispositif réside dans l'utilisation de la technologie LED avancée AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), qui offre une efficacité lumineuse et une pureté de couleur supérieures par rapport aux matériaux traditionnels. Cela le rend particulièrement adapté aux tableaux de bord d'instrumentation, aux systèmes de contrôle industriel, aux équipements de test et à l'électronique grand public où la lisibilité sous diverses conditions d'éclairage est critique. Le marché cible comprend les concepteurs et ingénieurs des secteurs de l'automatisation industrielle, du tableau de bord automobile, des dispositifs médicaux et des terminaux de point de vente qui nécessitent des solutions d'affichage fiables, durables et économes en énergie.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques optiques et électriques

Les performances du LTC-2623KF-J sont définies par plusieurs paramètres clés mesurés dans des conditions standard (Ta=25°C).

• Intensité lumineuse (I_V):L'intensité lumineuse moyenne typique est de 1200 µcd à un courant direct (I_F) de 1mA, avec une plage spécifiée de 500 µcd (Min) à la valeur typique. Ce niveau de luminosité élevé garantit une excellente visibilité. Le rapport d'appariement de l'intensité lumineuse entre les segments est spécifié à un maximum de 2:1, assurant un aspect uniforme sur l'ensemble de l'affichage.
• Caractéristiques spectrales:Le dispositif émet de la lumière dans le spectre jaune-orange. La longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) est typiquement de 611 nm à I_F=20mA. La longueur d'onde dominante (λ_d) est de 605 nm, et la demi-largeur de la raie spectrale (Δλ) est de 17 nm, indiquant une sortie de couleur relativement pure et saturée.
• Paramètres électriques:La tension directe (V_F) par segment est typiquement de 2,6V, avec un maximum de 2,6V à I_F=20mA. Le courant inverse (I_R) est d'un maximum de 100 µA à une tension inverse (V_R) de 5V. Il est crucial de noter que la tension inverse nominale est uniquement pour le test de courant de fuite ; le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en continu sous polarisation inverse.

2.2 Valeurs maximales absolues et considérations thermiques

Faire fonctionner le dispositif au-delà de ces limites peut causer des dommages permanents.

• Dissipation de puissance:La dissipation de puissance maximale par segment est de 70 mW.
• Courants nominaux:Le courant direct continu par segment est de 25 mA. Un facteur de déclassement de 0,33 mA/°C s'applique linéairement à partir de 25°C. Le courant direct de crête par segment (pour un fonctionnement pulsé à 1kHz, rapport cyclique de 10%) est de 60 mA.
• Plage de température:Le dispositif peut fonctionner dans une plage de température ambiante de -35°C à +85°C. La plage de température de stockage est identique.
• Soudabilité:Le dispositif peut supporter une température de soudure de 260°C pendant 3 secondes à une distance de 1/16 de pouce (environ 1,6 mm) en dessous du plan d'assise.

3. Explication du système de classement (binning)

La fiche technique indique explicitement que le dispositif est "CLASSÉ POUR L'INTENSITÉ LUMINEUSE". Cela signifie que les LED sont triées (classées) lors de la fabrication en fonction de leur flux lumineux mesuré à un courant de test spécifique. Ce processus garantit l'homogénéité au sein d'un lot de production. Les clients reçoivent des dispositifs dont l'intensité lumineuse se situe dans les plages minimale et typique spécifiées (500-1200 µcd @ 1mA). Bien que non détaillé explicitement pour la longueur d'onde/couleur ou la tension directe dans cette fiche technique spécifique, un tel classement est une pratique courante dans l'industrie pour fournir des performances prévisibles. Les concepteurs doivent consulter le fabricant pour obtenir les détails spécifiques de classement si leur application nécessite un appariement strict de la couleur ou de la tension.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des "COURBES CARACTÉRISTIQUES ÉLECTRIQUES / OPTIQUES TYPIQUES". Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le texte, les courbes typiques pour un tel dispositif incluraient :

• Courbe I-V (Courant-Tension):Ce graphique montrerait la relation entre le courant direct et la tension directe, présentant typiquement une montée exponentielle après la tension de seuil (~2,0-2,2V pour AlInGaP). Elle est essentielle pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Intensité lumineuse en fonction du courant direct:Cette courbe montre comment le flux lumineux augmente avec le courant. Elle est généralement linéaire sur une plage mais saturera à des courants plus élevés en raison des effets thermiques.
• Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante:Ce graphique illustre la diminution du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente. Les LED AlInGaP ont typiquement un coefficient de température négatif pour l'intensité lumineuse.
• Distribution spectrale:Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~611 nm et la demi-largeur de 17 nm.

Ces courbes sont vitales pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard et pour optimiser le circuit d'attaque pour l'efficacité et la longévité.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions physiques

Le dispositif présente une hauteur de chiffre de 0,28 pouce (7,0 mm). Les dimensions du boîtier sont fournies dans un dessin (non entièrement détaillé dans le texte), toutes les dimensions étant en millimètres avec des tolérances standard de ±0,25 mm sauf indication contraire. L'affichage a un fond gris avec des segments blancs, améliorant le contraste.

5.2 Configuration des broches et schéma de circuit

Le LTC-2623KF-J est un afficheur à anode commune multiplexée. Cela signifie que les anodes des LED pour chaque chiffre sont connectées ensemble en interne, tandis que les cathodes pour chaque segment (A-G, DP, et les segments de deux-points L1, L2, L3) sont partagées entre les chiffres. Cette configuration réduit le nombre de broches de commande requises de 32 (4 chiffres * 8 segments) à 16. Un schéma de circuit interne montrerait cet arrangement de multiplexage. Le tableau de connexion des broches est fourni :

• Broche 1 : Anode commune pour le chiffre 1
• Broche 2 : Cathode pour les segments C et L3 (point du deux-points inférieur)
• Broche 3 : Cathode pour le point décimal (DP)
• Broche 5 : Cathode pour le segment E
• Broche 6 : Cathode pour le segment D
• Broche 7 : Cathode pour le segment G
• Broche 8 : Anode commune pour le chiffre 4
• Broche 11 : Anode commune pour le chiffre 3
• Broche 12 : Anode commune pour les segments de deux-points L1 et L2 (points du deux-points supérieurs)
• Broche 13 : Cathode pour les segments A et L1
• Broche 14 : Anode commune pour le chiffre 2
• Broche 15 : Cathode pour les segments B et L2
• Broche 16 : Cathode pour le segment F
• Broches 4, 9, 10 : Pas de connexion

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

La spécification d'assemblage clé est le profil de température de soudure : le dispositif peut supporter 260°C pendant 3 secondes à un point situé à 1/16 de pouce (1,6 mm) en dessous du plan d'assise. Il s'agit d'une condition standard de soudage par refusion. Les concepteurs doivent s'assurer que leur conception de PCB et le profil de leur four à refusion respectent cela pour éviter les dommages thermiques aux puces LED ou au boîtier plastique. Il est recommandé de suivre les directives standard JEDEC/IPC concernant la sensibilité à l'humidité et le pré-séchage si les dispositifs ont été exposés à des environnements humides avant le soudage. Le stockage doit se faire dans la plage spécifiée de -35°C à +85°C dans un environnement sec et anti-statique.

7. Emballage et informations de commande

La référence est LTC-2623KF-J. Le suffixe "KF" indique typiquement le style de boîtier et la couleur (fond gris, segments blancs). Le "J" peut désigner un classement ou une révision spécifique. Bien que les détails d'emballage spécifiques (rouleau, tube, plateau) ne soient pas listés dans le texte fourni, de tels afficheurs sont généralement fournis dans des tubes ou plateaux anti-statiques pour protéger les broches et la lentille. Le code de commande correspond directement à la description du dispositif : AlInGaP Jaune Orange, Anode Commune Multiplexée, avec un point décimal à droite.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cet afficheur est idéal pour toute application nécessitant une lecture numérique multi-chiffres lumineuse. Les exemples incluent les multimètres numériques, les compteurs de fréquence, les minuteries de processus, les balances, les jauges de tableau de bord automobile (ex. horloge, odomètre) et les indicateurs de panneau de contrôle industriel.

8.2 Considérations de conception

• Circuit d'attaque:Un afficheur multiplexé nécessite un circuit intégré pilote ou un microcontrôleur capable d'absorber un courant de segment suffisant et de fournir le courant d'anode de chiffre. Le pilote doit parcourir les chiffres à une fréquence suffisamment élevée (typiquement >100Hz) pour éviter le scintillement visible.
• Limitation de courant:Des résistances de limitation de courant externes sont obligatoires pour chaque cathode de segment ou un pilote à courant constant doit être utilisé pour éviter de dépasser le courant direct continu maximal, particulièrement important compte tenu du déclassement au-dessus de 25°C.
• Angle de vision:La fiche technique mentionne un "large angle de vision", caractéristique des afficheurs 7 segments à LED. Le placement du PCB doit tenir compte de la position prévue du spectateur.
• Séquence d'alimentation:Assurez-vous que l'électronique de commande n'applique pas de tension inverse ou de pics de courant excessifs pendant la mise sous tension ou hors tension.

9. Comparaison et différenciation techniques

Les principaux facteurs de différenciation du LTC-2623KF-J sont son utilisation du matériau semi-conducteur AlInGaP et son format mécanique spécifique. Par rapport aux anciennes LED GaAsP ou GaP, l'AlInGaP offre une efficacité lumineuse nettement supérieure, ce qui se traduit par des affichages plus lumineux à des courants plus faibles. Par rapport aux très petits afficheurs 7 segments CMS, la hauteur de chiffre de 0,28 pouce offre une excellente lisibilité à distance. Par rapport aux LCD, il offre une luminosité supérieure, des angles de vision plus larges et de meilleures performances dans des températures extrêmes, bien qu'au prix d'une consommation électrique plus élevée. La conception à anode commune multiplexée est une approche standard qui optimise le nombre de broches pour cette taille de chiffre.

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

Q : Quel est l'objectif du classement par intensité lumineuse ?

R : Le classement garantit l'homogénéité visuelle entre tous les chiffres et segments de votre produit. Il garantit que la variation de luminosité entre deux segments ou dispositifs quelconques de la même commande ne dépassera pas un rapport de 2:1.

Q : Puis-je piloter cet afficheur directement avec un microcontrôleur 5V ?

R : Non. La tension directe typique est de 2,6V. Connecter directement une source 5V détruirait la LED en raison d'un courant excessif. Vous devez utiliser une résistance série de limitation de courant ou un pilote à courant constant. La valeur de la résistance dépend de votre tension d'alimentation et du courant de segment souhaité.

Q : Que signifie "anode commune multiplexée" pour mon circuit de pilotage ?

R : Vous ne pouvez pas allumer tous les chiffres simultanément à pleine luminosité. Vous devez activer séquentiellement (fournir du courant à) l'anode commune d'un chiffre à la fois tout en absorbant le courant vers les segments souhaités pour ce chiffre. Cela est fait rapidement pour créer l'illusion que tous les chiffres sont constamment allumés.

Q : La tension inverse nominale de 5V est-elle pour un fonctionnement normal ?

R : Non. La fiche technique indique explicitement qu'elle est uniquement pour le test I_R(courant inverse). L'afficheur ne doit jamais être soumis à une polarisation inverse continue en application. Une conception de circuit appropriée doit empêcher cela.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'une lecture de voltmètre à 4 chiffres.Un concepteur crée une alimentation de laboratoire qui nécessite un affichage de tension de sortie lumineux et clair. Il sélectionne le LTC-2623KF-J pour sa hauteur de chiffre de 0,28 pouce et son contraste élevé. L'ADC du microcontrôleur lit la tension de sortie. Le firmware convertit cette valeur au format BCD. Un circuit intégré pilote d'affichage dédié (comme le MAX7219) est choisi pour gérer le multiplexage. Le concepteur calcule la valeur de la résistance de limitation de courant pour un courant de segment de 10mA en utilisant la formule R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Avec une alimentation de 5V et V_F=2,6V, R = (5 - 2,6) / 0,01 = 240 ohms. Une résistance standard de 220 ohms est sélectionnée, résultant en un courant légèrement plus élevé (~10,9mA), qui reste bien dans la limite continue de 25mA. La fréquence de multiplexage est réglée à 250Hz pour éliminer le scintillement. Le fond gris de l'afficheur est choisi pour correspondre à la couleur du cadre de l'instrument, offrant un aspect professionnel intégré.

12. Introduction au principe technique

Le LTC-2623KF-J est basé sur la technologie semi-conductrice AlInGaP cultivée sur un substrat GaAs. Lorsqu'une tension directe dépassant l'énergie de la bande interdite est appliquée à travers la jonction p-n de la puce LED, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique d'Aluminium, d'Indium, de Gallium et de Phosphure dans la couche active détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, le jaune-orange (~605-611 nm). Le format 7 segments est créé en plaçant de multiples minuscules puces LED (une par segment par chiffre) dans le motif d'un chiffre standard et en les connectant en interne dans la configuration à anode commune multiplexée décrite précédemment. Le fond gris et les diffuseurs de segments blancs améliorent le contraste en absorbant la lumière ambiante et en diffusant efficacement la lumière émise par les puces LED.

13. Tendances technologiques

Bien que les afficheurs LED 7 segments traversants traditionnels comme le LTC-2623KF-J restent essentiels pour de nombreuses applications en raison de leur robustesse et de leur haute luminosité, la tendance générale dans la technologie d'affichage évolue vers les boîtiers CMS (Composants Montés en Surface) et une intégration plus poussée. Les afficheurs 7 segments CMS offrent un encombrement plus réduit et sont mieux adaptés à l'assemblage automatisé. De plus, il y a une évolution croissante vers les afficheurs à matrice de points et les modules graphiques OLED ou TFT entièrement intégrés qui offrent des capacités alphanumériques et graphiques dans un espace similaire. Cependant, pour les lectures numériques dédiées où une luminosité extrême, la simplicité, la fiabilité et le rapport coût-efficacité sont primordiaux, les afficheurs LED 7 segments discrets continuent d'être une solution privilégiée. Les progrès dans des matériaux comme l'AlInGaP ont considérablement amélioré leur efficacité et leur gamme de couleurs, assurant leur pertinence dans des segments de marché spécifiques.