Fiche technique de l'afficheur sept segments ELS-2326USOWA/S530-A4 - Hauteur de chiffre 57,0 mm - Montage traversant - Segments blancs - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

L'ELS-2326USOWA/S530-A4 est un afficheur alphanumérique sept segments haute luminosité conçu pour une lisibilité optimale dans diverses conditions d'éclairage. Sa fonction principale est de fournir des affichages numériques pour les dispositifs électroniques et l'instrumentation.

1.1 Avantages principaux

Cet afficheur offre plusieurs avantages clés pour les concepteurs et ingénieurs. Il présente un encombrement standard industriel, garantissant la compatibilité avec les cartes de circuits imprimés et supports existants. Le dispositif est conçu pour une faible consommation d'énergie, le rendant adapté aux applications sur batterie ou soucieuses de l'efficacité énergétique. De plus, les segments sont classés selon l'intensité lumineuse, assurant une constance de luminosité entre les lots de production. Le produit est également conforme aux directives environnementales sans plomb et RoHS.

1.2 Marché cible

Cet afficheur est destiné aux applications nécessitant une sortie numérique ou alphanumérique limitée fiable et facile à lire. Sa robustesse et sa clarté le rendent idéal pour une intégration dans les appareils électroménagers, divers tableaux de bord et afficheurs numériques polyvalents où le montage traversant est privilégié pour sa durabilité et sa facilité d'assemblage.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Une analyse détaillée des spécifications du dispositif est cruciale pour une conception de circuit et une application appropriées.

2.1 Caractéristiques physiques et optiques

L'afficheur a une hauteur de chiffre de 57,0 millimètres (2,24 pouces), ce qui est considéré comme un grand format, offrant une excellente visibilité à distance. Le dispositif est construit avec des segments lumineux blancs sur un fond gris, ce qui améliore le contraste et réduit l'éblouissement en lumière ambiante vive, améliorant ainsi la fiabilité globale et l'expérience utilisateur.

2.2 Paramètres électriques

Bien que l'extrait fourni mentionne les "Valeurs maximales absolues", les valeurs spécifiques pour la tension directe, le courant et la dissipation de puissance ne sont pas détaillées dans le contenu donné. Les concepteurs doivent consulter la fiche technique complète pour ces paramètres critiques afin de s'assurer que l'afficheur est piloté dans sa zone de fonctionnement sûre (SOA) pour éviter une défaillance prématurée.

2.3 Considérations thermiques

La gestion thermique est implicitement abordée à travers les valeurs maximales absolues, qui incluent généralement des paramètres comme la température de stockage, la température de fonctionnement et la température de soudure. Le respect de ces limites est essentiel pour maintenir la durée de vie de la LED et la stabilité des performances.

3. Explication du système de classement

La fiche technique indique que les dispositifs sont "Classés selon l'intensité lumineuse." Cela fait référence à un processus de tri où les afficheurs sont classés et regroupés en fonction de leur flux lumineux mesuré à un courant de test spécifié. Cela garantit que les unités d'un même lot présentent des niveaux de luminosité très similaires, ce qui est crucial pour les applications utilisant plusieurs afficheurs où une uniformité visuelle est requise.

4. Analyse des courbes de performance

Le PDF fait référence à une section "Courbes caractéristiques électro-optiques typiques", qui contiendrait généralement des données graphiques essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans différentes conditions.

4.1 Distribution spectrale

La courbe de "Distribution spectrale", mesurée à Ta=25°C, représenterait l'intensité relative de la lumière émise en fonction de la longueur d'onde. Pour un afficheur LED blanc, cette courbe montrerait un large spectre, avec un pic probablement dans la région bleue (provenant de la puce LED) et une émission plus large dans la région jaune/rouge du revêtement phosphorescent, se combinant pour produire de la lumière blanche. La forme et la longueur d'onde de pic de cette courbe déterminent la température de couleur perçue (par exemple, blanc froid, blanc neutre) de l'afficheur.

4.2 Intensité lumineuse en fonction du courant direct (Courbe I-V)

Bien que non explicitement montrée dans l'extrait, une courbe caractéristique standard illustrerait la relation entre le courant direct (If) appliqué à un segment LED et l'intensité lumineuse (Iv) qui en résulte. Cette courbe est non linéaire ; la luminosité augmente avec le courant mais à un taux décroissant. Elle aide également à définir le courant de pilotage optimal pour équilibrer luminosité, efficacité et longévité.

4.3 Dépendance à la température

Une autre courbe cruciale montrerait comment l'intensité lumineuse se dégrade lorsque la température de jonction de la LED augmente. Typiquement, la sortie de la LED diminue lorsque la température augmente. Comprendre cette relation est vital pour les applications fonctionnant dans des environnements à haute température, car cela peut nécessiter une conception thermique ou une compensation de luminosité dans le circuit de pilotage.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La fiche technique inclut un diagramme des "Dimensions du boîtier". Celui-ci fournit les mesures physiques critiques du module d'affichage, y compris la longueur totale, la largeur, la hauteur, l'espacement des chiffres, l'espacement des broches et leur diamètre. La note spécifie que les tolérances sont de ±0,25 mm sauf indication contraire. Ces dimensions sont obligatoires pour créer des empreintes de carte de circuits imprimés précises et assurer un bon ajustement dans un boîtier.

5.2 Conception des pastilles et identification de la polarité

Le dessin de dimension définira précisément la disposition recommandée des pastilles de soudure sur la carte de circuits imprimés. Le "Schéma de circuit interne" montre la connexion électrique des segments individuels (a à g) et des points d'anode ou de cathode commune. Ce diagramme est essentiel pour câbler correctement l'afficheur au circuit de pilotage. Le boîtier physique ou le diagramme indiquera également la polarité (par exemple, un repère pour la broche 1) pour éviter une insertion incorrecte lors de l'assemblage.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

Bien que des profils de refusion spécifiques ne soient pas fournis dans l'extrait, les recommandations générales pour la manipulation des LED s'appliquent.

6.1 Précautions et conditions de stockage

Le document insiste fortement sur la protection contre les décharges électrostatiques (ESD). Les puces LED sont sensibles à l'électricité statique, qui peut causer des dommages latents ou catastrophiques. Les mesures recommandées incluent l'utilisation de bracelets antistatiques reliés à la terre, de chaussures et postes de travail antistatiques, de tapis de sol conducteurs et une mise à la terre correcte de tout l'équipement. Les LED doivent être stockées dans leur emballage conducteur d'origine dans un environnement contrôlé à faible humidité jusqu'à leur utilisation.

6.2 Considérations pour la soudure

Pour les composants traversants, la soudure à la vague ou la soudure manuelle est typique. La température et la durée doivent être contrôlées pour éviter un choc thermique à la résine époxy et aux puces LED internes. Les broches ne doivent pas être soumises à des contraintes mécaniques excessives lors de l'insertion ou de la soudure.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications d'emballage

Le dispositif suit un processus d'emballage spécifique : 10 pièces sont emballées dans un tube, 10 tubes sont placés dans une boîte, et 2 boîtes sont emballées dans un carton principal. Cela totalise 200 pièces par carton. Cette information est vitale pour la planification des stocks, l'alimentation des lignes de production et la compréhension des quantités minimales de commande.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage contient plusieurs codes :

• CPN :Numéro de produit du client (pour le suivi interne).
• P/N :Le numéro de produit du fabricant (ELS-2326USOWA/S530-A4).
• QTY :La quantité de dispositifs dans cet emballage spécifique.
• CAT :Le rang d'intensité lumineuse ou le code de classement.
• HUE/REF :Références probables pour la couleur ou d'autres caractéristiques optiques.
• LOT No :Code de traçabilité reliant les dispositifs à un lot de fabrication spécifique.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cet afficheur est bien adapté pour :

• Appareils électroménagers :Minuteries sur fours, micro-ondes, lave-linge ou climatiseurs.
• Tableaux de bord d'instruments :Affichages pour équipements de test, contrôleurs industriels ou alimentations.
• Afficheurs numériques :Compteurs autonomes, horloges ou affichages de mesure simples.

8.2 Considérations de conception

Circuit de pilotage :Une source de courant constant est généralement préférable à une source de tension constante pour piloter les segments LED, car elle fournit une luminosité stable et protège les LED des pics de courant. Le circuit doit être conçu pour s'assurer que les LED ne sont soumises qu'à une polarisation directe. La fiche technique avertit explicitement contre l'application d'une tension inverse continue, qui peut provoquer une migration interne et des dommages permanents.

Résistances de limitation de courant :Lors de l'utilisation d'une source de tension avec des résistances en série, la valeur de la résistance doit être soigneusement calculée en fonction de la tension directe (Vf) du segment LED et du courant souhaité, en tenant compte de la tension d'alimentation.

Multiplexage :Pour les afficheurs multi-chiffres, une technique de multiplexage est souvent utilisée pour contrôler de nombreux segments avec moins de broches d'E/S. Cela implique d'alimenter rapidement chaque chiffre de manière cyclique. La persistance rétinienne fait apparaître tous les chiffres allumés simultanément. Le circuit intégré de pilotage doit être capable de fournir le courant de crête plus élevé requis pendant le bref temps d'allumage de chaque chiffre.

9. Comparaison technique

Comparé aux afficheurs sept segments CMS (Composant Monté en Surface) plus petits, cette version traversante offre des avantages et des compromis distincts.

9.1 Avantages différenciants

Durabilité et maintenabilité :Le montage traversant offre généralement des liaisons mécaniques plus solides, rendant l'afficheur plus résistant aux vibrations et aux contraintes physiques. Il est également plus facile à remplacer manuellement si nécessaire.

Visibilité :La hauteur de chiffre de 57,0 mm est nettement plus grande que la plupart des alternatives CMS, offrant une visibilité supérieure pour les applications où l'utilisateur peut être à distance.

Dissipation thermique :Les broches peuvent servir de chemins thermiques supplémentaires vers la carte de circuits imprimés, offrant potentiellement une dissipation thermique légèrement meilleure que certains boîtiers CMS, selon la conception.

9.2 Compromis

Espace sur carte et automatisation :Les composants traversants nécessitent le perçage de trous dans la carte de circuits imprimés, consomment plus d'espace sur la face supérieure et sont moins adaptés aux lignes d'assemblage entièrement automatisées de type pick-and-place par rapport aux composants CMS.

Profil :L'assemblage global aura un profil plus élevé qu'une conception basée sur des CMS.

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

Q1 : Quel est l'objectif du classement selon l'intensité lumineuse (binning) ?
R1 : Le classement assure une cohérence visuelle. Si vous utilisez plusieurs afficheurs côte à côte (par exemple, dans une horloge multi-chiffres), l'achat de dispositifs du même lot d'intensité garantit qu'ils auront une luminosité presque identique, évitant qu'un chiffre n'apparaisse plus sombre ou plus lumineux que ses voisins.

Q2 : Puis-je piloter cet afficheur directement depuis une broche d'un microcontrôleur ?
R2 : Généralement, non. Une broche GPIO typique d'un microcontrôleur ne peut fournir ou absorber qu'un courant limité (souvent 20-40 mA), ce qui est probablement insuffisant pour un grand segment de chiffre. De plus, connecter une LED directement à une broche sans résistance de limitation de courant risque d'endommager à la fois la LED et le microcontrôleur. Un circuit de pilotage externe (utilisant des transistors, des circuits intégrés de pilotage LED dédiés ou des sources de courant constant) est requis.

Q3 : Pourquoi la protection ESD est-elle si fortement soulignée ?
R3 : Les jonctions semi-conductrices à l'intérieur de la LED sont extrêmement sensibles aux décharges électrostatiques à haute tension, qui peuvent survenir simplement lors de la manipulation humaine. Les dommages ESD peuvent ne pas provoquer de défaillance immédiate mais peuvent gravement dégrader les performances et la durée de vie de la LED. Suivre les protocoles ESD est une étape critique pour assurer la fiabilité du produit.

11. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un minuteur industriel simple.
Un ingénieur conçoit un minuteur de compte à rebours pour un processus de fabrication. Le minuteur doit être lisible à plusieurs mètres de distance dans une usine bien éclairée. L'ELS-2326USOWA/S530-A4 est sélectionné pour sa grande taille de chiffre et sa conception gris/blanc à fort contraste.

Mise en œuvre :Une version à 4 chiffres est prévue. L'ingénieur utilise les dimensions du boîtier pour créer l'empreinte sur la carte de circuits imprimés. Un circuit intégré de pilotage LED dédié avec capacité de multiplexage est choisi pour contrôler efficacement les 28 segments (7 segments x 4 chiffres). Le pilote est configuré pour fournir le courant constant approprié comme spécifié dans la fiche technique complète. Les résistances de limitation de courant sont dimensionnées en conséquence. Le circuit inclut des diodes de protection contre les tensions inverses conformément à l'avertissement de la fiche technique. Pendant l'assemblage, la ligne de production utilise des pratiques antistatiques. Le produit final fournit un affichage clair, fiable et uniforme pour l'opérateur.

12. Principe de fonctionnement

Un afficheur sept segments est un assemblage de diodes électroluminescentes (LED) disposées en forme de huit. Chacun des sept segments (étiquetés a à g) est une LED individuelle (ou une combinaison série/parallèle de puces LED). Une LED supplémentaire est souvent utilisée pour le point décimal (dp). Dans un afficheur à anode commune, toutes les anodes des LED de segment sont connectées ensemble à une broche de tension positive commune. Pour allumer un segment spécifique, sa cathode est connectée à une tension inférieure (la masse) via un circuit de limitation de courant. Dans un afficheur à cathode commune, c'est l'inverse. En allumant sélectivement différentes combinaisons de ces sept segments, les chiffres de 0 à 9 et certaines lettres (comme A, C, E, F) peuvent être formés. La couleur blanche dans ce modèle spécifique est obtenue en utilisant une puce LED bleue ou ultraviolette recouverte d'un phosphore à large spectre qui émet de la lumière blanche.

13. Tendances technologiques

Bien que les afficheurs traversants comme celui-ci restent pertinents pour des exigences spécifiques de durabilité et de maintenabilité, la tendance générale en électronique va vers la miniaturisation et la technologie de montage en surface (CMS). Les afficheurs LED CMS offrent un encombrement plus petit, un profil plus bas et sont mieux adaptés à l'assemblage automatisé à grande vitesse. De plus, les avancées dans la technologie des puces LED continuent d'améliorer l'efficacité lumineuse (plus de lumière par watt d'entrée électrique), permettant des afficheurs plus lumineux avec une consommation d'énergie réduite ou l'utilisation de puces plus petites pour la même luminosité. Il y a également une intégration croissante des pilotes et contrôleurs d'affichage dans des solutions de système sur puce (SoC) plus complexes. Cependant, pour les applications exigeant des affichages numériques grands, robustes et facilement réparables, les afficheurs segmentés traversants conservent une position solide dans l'écosystème des composants.