Fiche technique LTS-2301AJD - Afficheur LED hyper rouge 0,28 pouces - Hauteur de chiffre 7mm - Tension directe 2,6V - Puissance 70mW

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTS-2301AJD est un afficheur 7 segments à un chiffre compact et performant, conçu pour les applications nécessitant des affichages numériques clairs. Sa fonction principale est de fournir un indicateur numérique très visible et fiable. L'avantage fondamental de ce dispositif réside dans l'utilisation de puces LED hyper rouges en AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), qui offrent une luminosité et une efficacité supérieures aux matériaux traditionnels. L'appareil présente un fond gris avec des segments blancs, améliorant le contraste et la lisibilité. Il est catégorisé selon l'intensité lumineuse, garantissant une uniformité de luminosité entre les lots de production. Le marché cible comprend les panneaux de contrôle industriel, les équipements de test et de mesure, les appareils électroménagers et tout dispositif électronique nécessitant un affichage numérique petit, lumineux et fiable.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques optiques

Les performances optiques sont au cœur du fonctionnement de cet afficheur. Le paramètre clé est l'Intensité lumineuse moyenne (Iv), qui varie d'un minimum de 200 µcd à une valeur typique de 600 µcd à un courant direct (IF) de 1mA. Cette luminosité élevée assure la visibilité dans diverses conditions d'éclairage ambiant. La lumière émise est caractérisée par uneLongueur d'onde d'émission de crête (λp)de 650 nm et uneLongueur d'onde dominante (λd)de 639 nm, la plaçant fermement dans la région hyper rouge du spectre. LaDemi-largeur de raie spectrale (Δλ)est de 20 nm, indiquant une émission de couleur relativement pure. UnRapport d'appariement d'intensité lumineusede 2:1 (max) garantit que la différence de luminosité entre les segments est minimale, offrant un aspect uniforme.

2.2 Paramètres électriques

Les spécifications électriques définissent les limites et conditions de fonctionnement de l'afficheur. LesValeurs maximales absoluessont critiques pour la fiabilité de la conception : la dissipation de puissance continue maximale par segment est de 70 mW. LeCourant direct continu par segmentest nominalement de 25 mA à 25°C, avec un facteur de déclassement de 0,33 mA/°C au-dessus de cette température. UnCourant direct de crêteplus élevé de 90 mA est autorisé en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1ms). LaTension directe (VF)par segment est typiquement de 2,6V à IF=20mA, avec un maximum de 2,6V. LaTension inverse maximale (VR)est de 5V, et leCourant inverse (IR)est de 100 µA max à VR=5V.

2.3 Caractéristiques thermiques

La gestion thermique est sous-entendue par les spécifications de déclassement. Le dispositif a unePlage de température de fonctionnementde -35°C à +85°C et une identiquePlage de température de stockage. Le déclassement du courant direct à partir de 25°C (0,33 mA/°C) est un indicateur direct de ses performances thermiques ; à mesure que la température ambiante augmente, le courant continu maximal autorisé diminue linéairement pour éviter la surchauffe et assurer la fiabilité à long terme. La température de soudure (260°C max pendant 3 secondes à 1,6mm sous le plan d'assise) est cruciale pour les processus d'assemblage.

3. Explication du système de classement

La fiche technique indique que le dispositif estcatégorisé selon l'intensité lumineuse. Cela signifie que les LED sont triées (classées) en fonction de leur flux lumineux mesuré à un courant de test standard (typiquement 1mA ou 20mA). Ce processus de classement garantit que les concepteurs reçoivent des composants avec des niveaux de luminosité cohérents, ce qui est vital pour les applications où plusieurs afficheurs sont utilisés côte à côte afin d'éviter des différences perceptibles de luminance des segments. Bien que les codes de classement spécifiques ne soient pas détaillés dans ce document, cette pratique garantit que le paramètre Iv pour une commande donnée se situera dans une plage prédéfinie plus étroite que la spécification complète MIN à MAX.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence auxCourbes caractéristiques électriques/optiques typiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le texte, les courbes standard pour de tels dispositifs incluent généralement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (Courbe I-V) :Ce graphique montre comment le flux lumineux augmente avec le courant, généralement de manière sous-linéaire, mettant en évidence l'efficacité aux différents points de fonctionnement.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre les caractéristiques de seuil de la diode et aide à concevoir le circuit de limitation de courant.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Montre la diminution du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente, ce qui est critique pour les applications à haute température ou à fort courant.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, confirmant les longueurs d'onde de crête et dominantes ainsi que la forme du spectre d'émission.

Ces courbes sont essentielles pour optimiser les conditions de pilotage afin d'atteindre la luminosité souhaitée tout en maintenant l'efficacité et la longévité.

5. Informations mécaniques et de boîtier

Le dispositif a un boîtier standard d'afficheur LED. Lahauteur de chiffreest de 0,28 pouce (7,0 mm). LeDessin des dimensions du boîtierfournit les contours mécaniques détaillés, bien que les valeurs exactes en millimètres ne soient pas listées dans le texte. Les tolérances sont typiquement de ±0,25 mm. LaTable de connexion des brochesest cruciale pour un layout de PCB correct. C'est un dispositif à 10 broches, à cathode commune. Le brochage est : 1(E), 2(D), 3(Cathode Commune), 4(C), 5(DP), 6(B), 7(A), 8(Cathode Commune), 9(G), 10(F). Les deux broches de cathode commune (3 et 8) sont connectées en interne, offrant une flexibilité de conception. LeSchéma de circuit interneconfirme l'architecture à cathode commune, où toutes les anodes de segment sont indépendantes et les cathodes de toutes les LED sont reliées ensemble.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

La spécification d'assemblage clé est latempérature de soudure : un maximum de 260°C pendant un maximum de 3 secondes, mesurée à 1,6mm sous le plan d'assise. Ce paramètre est critique pour les processus de soudure à la vague ou par refusion afin de prévenir les dommages thermiques aux puces LED ou au boîtier plastique. Les concepteurs doivent s'assurer que leur profil d'assemblage reste dans ces limites. Pour le stockage, la plage spécifiée est de -35°C à +85°C. Il est conseillé de stocker les composants dans un environnement sec et anti-statique pour éviter l'absorption d'humidité et les dommages par décharge électrostatique avant utilisation.

7. Informations d'emballage et de commande

Le code de commande principal estLTS-2301AJD. Le préfixe "LTS" désigne probablement la famille de produits (afficheur LED), "2301" peut indiquer la taille de 0,28 pouce et le type hyper rouge, et "AJD" pourrait être une version spécifique ou un code de classement. La fiche technique ne spécifie pas les détails d'emballage en vrac comme la taille de la bobine, la quantité par tube ou la configuration du plateau. Pour la production en volume, il est nécessaire de contacter le fournisseur pour les options d'emballage spécifiques (bande et bobine, tubes anti-statiques). L'étiquette sur l'emballage doit clairement indiquer le numéro de pièce LTS-2301AJD.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cet afficheur est idéal pour :

• Multimètres numériques et équipements de test :Lorsqu'un chiffre unique et lumineux est nécessaire pour une fonction spécifique ou un indicateur de gamme.
• Panneaux de contrôle industriel :Pour afficher les points de consigne, les codes d'erreur ou les numéros d'état sur les machines.
• Appareils électroménagers :Tels que les fours à micro-ondes, les cafetières ou les équipements audio pour afficher l'heure, la température ou les numéros de piste.
• Dispositifs médicaux :Pour les affichages numériques simples sur les moniteurs ou les outils portatifs.
• Kits éducatifs :Pour démontrer l'électronique numérique et le décodage 7 segments.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours des résistances de limitation de courant en série pour chaque anode de segment. Calculez la valeur de la résistance en fonction de la tension d'alimentation (Vcc), de la tension directe typique (Vf ~2,6V) et du courant direct souhaité (par exemple, 10-20 mA pour une bonne luminosité). Formule : R = (Vcc - Vf) / If.
• Multiplexage :Pour piloter plusieurs chiffres, cet afficheur à cathode commune est bien adapté au multiplexage. Un microcontrôleur peut activer séquentiellement la cathode d'un chiffre à la fois tout en pilotant les anodes de segment pour ce chiffre. Cela économise les broches d'E/S et réduit la consommation d'énergie.
• Angle de vision :Le large angle de vision assure la lisibilité depuis diverses positions, mais il faut considérer l'orientation de montage par rapport à l'utilisateur.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Bien que non explicitement indiqué, les précautions ESD standard doivent être observées pendant la manipulation et l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation techniques

Le LTS-2301AJD se différencie principalement par sonmatériau semi-conducteur AlInGaP. Comparé aux anciennes LED GaAsP ou GaP, l'AlInGaP offre une efficacité lumineuse nettement supérieure, résultant en une plus grande luminosité pour le même courant de pilotage. La couleur hyper rouge (639-650 nm) est souvent perçue comme plus lumineuse par l'œil humain que le rouge standard et est très efficace pour les indicateurs d'alerte. La hauteur de chiffre de 0,28 pouce est une taille courante, offrant un bon équilibre entre visibilité et espace sur la carte. Sa configuration à cathode commune est standard et compatible avec la plupart des circuits intégrés de pilotage et des circuits à microcontrôleur. La catégorisation selon l'intensité lumineuse est un différenciateur de qualité clé, garantissant une cohérence visuelle.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

R : La longueur d'onde de crête (λp) est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale. La longueur d'onde dominante (λd) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la lumière émise. Pour les LED, elles sont souvent proches mais pas identiques ; λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Puis-je piloter cet afficheur sans résistances de limitation de courant ?

R : Non. Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Les connecter directement à une source de tension provoquera un courant excessif, risquant de détruire instantanément le segment. Une résistance en série est obligatoire pour un fonctionnement sûr.

Q : Les deux broches de cathode commune sont connectées en interne. Dois-je connecter les deux au circuit ?

R : Non, vous n'avez besoin de connecter qu'une seule d'entre elles à la masse (ou à votre puits de courant) pour que l'afficheur fonctionne. Cependant, connecter les deux peut fournir une connexion électrique plus robuste et une meilleure distribution du courant, ce qui est une bonne pratique.

Q : Comment obtenir différents niveaux de luminosité ?

R : La luminosité est principalement contrôlée par le courant direct (If). Vous pouvez ajuster la valeur de la résistance de limitation de courant. Alternativement, pour un contrôle dynamique, vous pouvez utiliser la Modulation de Largeur d'Impulsion (PWM) sur les pilotes de cathode ou d'anode. Changer le cycle de service du signal PWM change efficacement le courant moyen et donc la luminosité perçue.

Q : Que signifie "catégorisé selon l'intensité lumineuse" pour ma conception ?

R : Cela signifie que les LED ont été testées et triées selon leur flux lumineux. Lorsque vous commandez cette référence, vous pouvez vous attendre à ce que toutes les unités aient un niveau de luminosité similaire, réduisant le besoin d'étalonnage individuel ou le risque d'afficheurs inégaux dans votre produit.

11. Exemples pratiques de conception et d'utilisation

Exemple 1 : Afficheur à un chiffre basé sur microcontrôleur.Une conception simple utilise un microcontrôleur (par exemple, un Arduino) avec 8 broches d'E/S. Sept broches sont configurées comme sorties connectées aux anodes de segment (A-G) via des résistances de 220Ω (pour une alimentation 5V : (5V-2,6V)/0,011A ≈ 220Ω). Une broche est configurée comme sortie connectée à la cathode commune, mise à LOW pour allumer le chiffre. Le point décimal (DP) peut être contrôlé par une huitième broche si nécessaire. Le microcontrôleur peut afficher les nombres 0-9 en mettant les broches de segment appropriées à HIGH.

Exemple 2 : Affichage d'horloge à quatre chiffres multiplexés.Quatre chiffres LTS-2301AJD peuvent être utilisés pour afficher les heures et les minutes (par exemple, 12:45). Cela nécessite 7 lignes de segment (A-G) plus la ligne du point décimal, et 4 lignes de contrôle de chiffre (chacune connectée à la cathode commune d'un afficheur). Un microcontrôleur utilise une interruption de temporisateur pour rafraîchir l'affichage à haute fréquence (par exemple, 100Hz). Dans chaque cycle d'interruption, il éteint toutes les cathodes de chiffre, définit le motif de segment pour le chiffre suivant, puis allume la cathode de ce chiffre. Cela se produit si rapidement que l'œil humain perçoit tous les chiffres comme continuellement allumés.

12. Introduction au principe technique

Le LTS-2301AJD est basé sur latechnologie de diode électroluminescente (LED). Une LED est une diode à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région de jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). Le matériau spécifique utilisé, l'AlInGaP, détermine l'énergie de la bande interdite du semi-conducteur, qui à son tour dicte la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise – dans ce cas, l'hyper rouge. L'agencement à sept segments est un motif standardisé de sept LED rectangulaires (segments) qui peuvent être allumées individuellement pour former les chiffres 0-9 et certaines lettres. Une configuration à cathode commune signifie que les bornes négatives (cathodes) de tous les segments LED sont connectées en interne à une ou plusieurs broches, simplifiant la conception du circuit où le microcontrôleur évacue le courant vers la masse.

13. Tendances et évolutions technologiques

Bien que les afficheurs 7 segments discrets comme le LTS-2301AJD restent pertinents pour des applications spécifiques, les tendances plus larges dans la technologie d'affichage sont notables. Il y a une transition générale vers lesmodules d'affichage intégrés(LCD, OLED, TFT) qui offrent des capacités alphanumériques et graphiques dans des facteurs de forme similaires ou plus petits. Cependant, les afficheurs à segments LED conservent des avantages dans les environnements extrêmes (large plage de température, haute luminosité) et pour les affichages numériques simples et peu coûteux. La technologie LED sous-jacente continue de progresser, avec des matériaux comme l'InGaN (pour le bleu/vert/blanc) et l'AlInGaP amélioré offrant des efficacités toujours plus élevées et des durées de vie plus longues. De plus, la tendance à la miniaturisation et à la faible consommation d'énergie dans toute l'électronique soutient l'utilisation continue d'indicateurs et d'afficheurs LED à vision directe efficaces là où leurs avantages spécifiques sont requis.