Fiche technique de l'afficheur LED LTS-367KR-02 - Hauteur de chiffre 0,36 pouce - Couleur Super Rouge - Tension directe 2,6V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTS-367KR-02 est un afficheur à chiffre unique à sept segments à diodes électroluminescentes (LED), conçu pour les applications nécessitant des affichages numériques clairs et lumineux. Sa fonction principale est de représenter visuellement les chiffres de 0 à 9 et certaines lettres par l'illumination sélective de ses sept segments individuels (étiquetés de A à G) et d'un point décimal optionnel. Le dispositif est construit à l'aide de puces LED avancées AS-AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) cultivées sur un substrat d'Arséniure de Gallium (GaAs). Cette technologie de matériau est spécifiquement choisie pour sa capacité à produire une lumière rouge super lumineuse avec une excellente efficacité. L'afficheur présente une face avant grise, qui améliore le contraste, et des marquages de segments blancs pour une définition optimale des caractères lorsqu'ils sont éteints. Il est catégorisé pour l'intensité lumineuse, ce qui signifie que les unités sont triées et testées pour garantir des niveaux de luminosité cohérents, ce qui est crucial pour les afficheurs multi-chiffres où l'uniformité est primordiale.

1.1 Avantages principaux & Marché cible

Le LTS-367KR-02 offre plusieurs avantages clés qui le rendent adapté à une gamme d'applications industrielles et grand public. Sa haute luminosité et son rapport de contraste élevé assurent une excellente lisibilité, même dans des environnements très éclairés ou à distance. Le large angle de vision permet de voir clairement le caractère affiché depuis diverses positions, pas seulement de face. Le dispositif offre une fiabilité à l'état solide, ce qui signifie qu'il n'a pas de pièces mobiles, est résistant aux chocs et aux vibrations, et offre une durée de vie opérationnelle longue par rapport à d'autres technologies d'affichage comme les afficheurs à incandescence ou fluorescents sous vide (VFD). Il a une faible exigence en puissance, le rendant économe en énergie et adapté aux appareils alimentés par batterie. Les segments continus et uniformes offrent une apparence de caractère nette et professionnelle. Ses marchés cibles principaux incluent les panneaux d'instrumentation (par exemple, multimètres, fréquencemètres), les systèmes de contrôle industriel, les terminaux de point de vente, les tableaux de bord automobiles (pour les affichages auxiliaires), l'équipement médical et les appareils ménagers où une indication numérique claire est requise.

2. Interprétation approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques & optiques

Les performances optiques sont définies à une température ambiante (Ta) de 25°C. L'Intensité lumineuse moyenne (Iv)est la mesure principale de la luminosité. La fiche technique spécifie un minimum de 200 µcd, une valeur typique de 2100 µcd et un maximum de 750 µcd lors d'un test avec un courant direct (IF) de 1mA. À un courant d'attaque plus élevé de 10mA, l'intensité typique augmente significativement à 9750 µcd. Cette relation non linéaire entre le courant et la luminosité est typique des LED et est détaillée dans les courbes caractéristiques. LaLongueur d'onde d'émission de crête (λp)est de 639 nanomètres (nm), ce qui se situe dans la partie rouge du spectre visible. LaLongueur d'onde dominante (λd)est de 631 nm. Alors que la longueur d'onde de crête est le point de puissance spectrale maximale, la longueur d'onde dominante est la perception monocromatique de la couleur par l'œil humain, ce qui est plus pertinent pour les applications d'affichage. LaDemi-largeur de la raie spectrale (Δλ)est de 20 nm, indiquant la pureté spectrale ou l'étalement de la lumière émise autour de la longueur d'onde de crête ; une valeur plus petite indique une lumière plus monochromatique. LeRapport d'appariement de l'intensité lumineusepour les segments dans la même zone lumineuse est spécifié comme un maximum de 2:1 lorsqu'ils sont attaqués à 1mA, ce qui signifie que le segment le plus lumineux ne doit pas être plus de deux fois plus lumineux que le plus faible, assurant ainsi une uniformité visuelle.

2.2 Paramètres électriques

Le paramètre électrique clé est laTension directe par segment (VF). Elle a une valeur typique de 2,6 Volts et un maximum de 2,6V lorsque le segment est attaqué avec un courant de 10mA. Le minimum est noté à 2,1V. Cette tension directe est cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant. LeCourant inverse par segment (IR)est un maximum de 100 µA lorsqu'une polarisation inverse de 5V est appliquée, indiquant les caractéristiques de fuite du dispositif à l'état éteint. LeCourant direct continu par segmentest nominalement de 25 mA dans des conditions standard. Un facteur de déclassement de 0,33 mA/°C est fourni, ce qui signifie que le courant continu maximal autorisé diminue de 0,33 mA pour chaque degré Celsius d'augmentation de la température ambiante au-dessus de 25°C pour éviter la surchauffe et assurer la fiabilité.

2.3 Valeurs maximales absolues & Caractéristiques thermiques

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. LaDissipation de puissance par segmentne doit pas dépasser 70 mW. LeCourant direct de crête par segmentpeut atteindre 90 mA, mais uniquement dans des conditions pulsées (fréquence 1 kHz, rapport cyclique de 10%), permettant de brèves périodes de luminosité plus élevée sans surchauffe. LaTension inverse par segmentne doit jamais dépasser 5V. Le dispositif est conçu pour unePlage de température de fonctionnementde -35°C à +85°C et unePlage de température de stockageidentique. La spécification de laTempérature de soudureest critique pour l'assemblage : les broches peuvent supporter 260°C pendant 3 secondes, mesurées à 1/16 de pouce (environ 1,59 mm) en dessous du plan d'assise du boîtier. Dépasser ces limites thermiques pendant le soudage peut endommager les liaisons internes ou la puce LED elle-même.

3. Explication du système de tri

La fiche technique indique explicitement que le dispositif estcatégorisé pour l'intensité lumineuse. Il s'agit d'un processus de tri où les LED fabriquées sont testées et triées en groupes (bacs) en fonction de leur flux lumineux mesuré à un courant de test spécifique. Cela garantit que les concepteurs qui achètent plusieurs afficheurs pour un seul produit reçoivent des unités avec une luminosité étroitement appariée, évitant ainsi des affichages multi-chiffres inégaux ou irréguliers. Bien que les codes de bac spécifiques ne soient pas détaillés dans cette fiche technique publique, ils sont généralement fournis dans une documentation séparée ou disponibles sur demande pour les commandes en volume. La longueur d'onde dominante de 631 nm est également un paramètre de couleur clé qui serait contrôlé dans une certaine tolérance lors de la fabrication, bien qu'un schéma de tri formel par longueur d'onde ne soit pas mentionné ici.

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 un tel dispositif incluraient typiquement :1. Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (Courbe I-V) : Ce graphique montrerait comment le flux lumineux augmente avec le courant d'attaque, initialement de manière linéaire à faible courant puis tendant à saturer à des courants plus élevés en raison des effets thermiques et de la baisse d'efficacité.2. Tension directe en fonction du courant direct : Cela montre la relation exponentielle, critique pour la conception de pilotes à courant constant.3. Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante : Cette courbe démontre le déclassement thermique du flux lumineux ; à mesure que la température augmente, l'intensité lumineuse diminue généralement pour les LED AlInGaP.4. Distribution spectrale : Un tracé montrant la puissance relative émise à travers les longueurs d'onde, centré autour du pic de 639 nm avec une demi-largeur de 20 nm. Ces courbes sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard (différents courants, températures) et pour optimiser la conception pour la performance et la longévité.

5. Informations mécaniques & sur le boîtier

Le dispositif est fourni dans un boîtier traversant standard avec 10 broches sur un pas de 0,1 pouce (2,54 mm). Les dimensions globales du boîtier sont fournies dans un dessin (non entièrement détaillé dans le texte, mais les notes indiquent que toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25 mm). Une note spécifique mentionne que latolérance de décalage de l'extrémité de la brocheest de ± 0,4 mm, ce qui est important pour le placement des trous sur le PCB et les processus de soudure à la vague. LeSchéma de circuit internemontre qu'il s'agit d'une configuration àCathode commune. Toutes les cathodes des segments LED (et du point décimal) sont connectées en interne et ramenées à deux broches : la broche 1 et la broche 6, qui sont également connectées en interne l'une à l'autre. Cela signifie que pour illuminer un segment, sa broche d'anode correspondante doit être mise à un niveau haut (avec une résistance de limitation de courant) tandis que la ou les broches de cathode commune sont connectées à la masse. Le point décimal est situé sur le côté droit du chiffre.

6. Recommandations de soudure & d'assemblage

La recommandation principale est leprofil de température de soudure : 260°C maximum pendant 3 secondes, mesuré à un point situé à 1/16 de pouce (1,59 mm) du bas du corps du boîtier. Ceci est généralement réalisé en utilisant un processus de soudure à la vague contrôlée ou de soudure sélective. Pour le soudage manuel, une extrême prudence doit être prise pour appliquer la chaleur brièvement et éviter de toucher directement le corps du boîtier avec la pointe du fer. L'utilisation d'un dissipateur thermique sur la broche entre le joint et le boîtier est recommandée. Le dispositif est spécifié comme unboîtier sans plomb (conforme RoHS), ce qui signifie qu'il est compatible avec les alliages de soudure sans plomb qui ont généralement des points de fusion plus élevés que la soudure traditionnelle étain-plomb, rendant le respect de la limite de température encore plus critique. Après le soudage, un nettoyage peut être nécessaire pour éliminer les résidus de flux, mais il faut veiller au choix du solvant pour éviter d'endommager la lentille en plastique ou les marquages.

7. Emballage & Informations de commande

La référence estLTS-367KR-02. La convention de dénomination se décompose probablement comme suit : LTS (famille de produits/type d'afficheur), 367 (indiquant probablement la taille de 0,36 pouce et 7 segments), KR (désignant probablement la couleur : Super Rouge, et peut-être le style de boîtier), et -02 (un code de révision ou de variante). Le dispositif est généralement fourni dans des tubes ou plateaux antistatiques pour protéger les broches contre les dommages et prévenir les décharges électrostatiques (ESD). L'emballage en bobine pour l'assemblage automatisé est également courant pour les commandes en volume, mais la largeur de bande, la taille des alvéoles et le diamètre de la bobine seraient spécifiés dans un document de spécification d'emballage séparé. L'étiquette sur l'emballage doit clairement indiquer la référence, la quantité, le code de date et éventuellement le code de bac d'intensité lumineuse.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cet afficheur est idéal pour toute application nécessitant un chiffre unique et très lisible. Exemples :Équipement de test et de mesure : Comme indicateur de gamme ou d'état sur des multimètres portables.Contrôles industriels : Affichage de consignes, de compteurs ou de codes d'erreur sur des panneaux de contrôle.Électronique grand public : Affichage des numéros de chaîne sur des équipements audio/vidéo plus anciens, affichages de minuterie sur des appareils électroménagers.Automobile (après-vente) : Jauges auxiliaires pour la tension, la température ou la pression de suralimentation.Dispositifs médicaux : Affichages simples de paramètres sur des moniteurs ou des outils de diagnostic où la fiabilité est primordiale.

8.2 Considérations de conception

Limitation de courant : Chaque anode de segment doit être attaquée via une résistance de limitation de courant en série. La valeur de la résistance est calculée en utilisant R = (Vcc - VF) / IF, où VF est la tension directe (typ. 2,6V) et IF est le courant direct souhaité (par exemple, 10mA pour une haute luminosité). L'utilisation d'un circuit intégré pilote à courant constant peut offrir une meilleure uniformité et un meilleur contrôle de la luminosité, notamment en fonction de la température.Multiplexage : Pour les afficheurs multi-chiffres, un schéma de multiplexage est utilisé où les chiffres sont illuminés un à la fois rapidement. La conception à cathode commune du LTS-367KR-02 est bien adaptée à cela, car la cathode peut être commutée à la masse pour le chiffre actif tandis que les anodes des segments souhaités sont attaquées. La valeur nominale de courant de crête permet des courants pulsés plus élevés pendant le multiplexage pour compenser le rapport cyclique réduit.Angle de vision : Le large angle de vision doit être pris en compte lors du positionnement de l'afficheur dans le boîtier final du produit pour s'assurer que le public cible peut le voir clairement.

9. Comparaison technique

Comparé aux anciens afficheurs LEDrouges GaAsP (Phosphure d'Arséniure de Gallium), la technologie AlInGaP dans le LTS-367KR-02 offre une luminosité et une efficacité significativement plus élevées, permettant des courants d'attaque plus faibles pour obtenir la même visibilité ou une visibilité beaucoup plus grande à des courants similaires. Elle offre également une couleur plus saturée, "super rouge". Comparé auxAfficheurs fluorescents sous vide (VFD), cet afficheur LED est plus robuste, a une durée de vie beaucoup plus longue, fonctionne à des tensions plus basses et ne nécessite pas d'alimentation haute tension dédiée. Cependant, les VFD peuvent offrir un angle de vision plus large et une esthétique différente. Comparé auxafficheurs OLED modernes, cette LED sept segments est beaucoup plus simple, plus fiable à des températures extrêmes et beaucoup plus rentable pour les applications qui n'ont besoin d'afficher que des chiffres. Sa simplicité se traduit également par une charge de traitement moindre pour le microcontrôleur.

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

Q : Puis-je attaquer cet afficheur directement avec une broche de microcontrôleur 5V ?R : Non. La tension directe typique est de 2,6V, et une broche de microcontrôleur délivrant 5V aurait besoin d'une résistance en série pour limiter le courant à une valeur sûre (par exemple, 10-20mA). La valeur de la résistance serait d'environ (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ohms.

Q : Pourquoi y a-t-il deux broches de cathode commune (1 et 6) ?R : Elles sont connectées en interne. Cela offre une flexibilité de conception (par exemple, connexion à la masse en deux endroits pour une meilleure distribution du courant) et une redondance au cas où une connexion de broche échouerait pendant le soudage.

Q : Que signifie "catégorisé pour l'intensité lumineuse" pour ma conception ?R : Cela signifie que vous pouvez commander des pièces du même bac d'intensité pour garantir que tous les chiffres de votre afficheur multi-chiffres ont une luminosité uniforme. Si l'uniformité est critique, vous devez spécifier le code de bac lors de la commande.

Q : Puis-je utiliser cet afficheur à l'extérieur ?R : La plage de température de fonctionnement s'étend de -35°C à +85°C, ce qui couvre de nombreuses conditions extérieures. Cependant, le boîtier en plastique peut se dégrader avec une exposition prolongée à la lumière directe du soleil UV, et l'afficheur n'est pas intrinsèquement étanche. Un couvercle protecteur approprié ou un revêtement conformable serait nécessaire pour une utilisation extérieure sévère.

11. Cas pratique de conception & d'utilisation

Cas : Conception d'un compteur numérique simple. Un concepteur a besoin d'un compteur à 3 chiffres pour une ligne de production industrielle. Il sélectionne trois afficheurs LTS-367KR-02. Il conçoit un PCB avec les afficheurs alignés. Un microcontrôleur (par exemple, un ATmega328) est utilisé pour compter les impulsions d'un capteur. Le microcontrôleur pilote les afficheurs dans une configuration multiplexée. Il utilise 7 broches d'E/S connectées aux anodes de segments (A-G) des trois afficheurs via des résistances de limitation de courant (par exemple, 220Ω pour ~10mA à partir d'une alimentation 5V). Trois broches d'E/S supplémentaires sont utilisées pour contrôler des transistors NPN (ou un circuit intégré pilote dédié comme un ULN2003) qui commutent les lignes de cathode commune de chaque chiffre à la masse en séquence. Le firmware illumine chaque chiffre pendant quelques millisecondes, en cycle rapide pour créer l'illusion que les trois sont allumés simultanément. La haute luminosité assure que le compte est visible sur le sol de l'usine. L'intensité lumineuse catégorisée des afficheurs, demandée dans le même bac, garantit que les trois chiffres apparaissent également brillants pour l'opérateur.

12. Introduction au principe

Le principe de fonctionnement est basé sur l'électroluminescencedans une jonction p-n semi-conductrice. Le matériau semi-conducteur AlInGaP a une énergie de bande interdite spécifique. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la jonction (environ 2,1-2,6V) est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est directement déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau AlInGaP, qui est conçue pour produire une lumière rouge autour de 631-639 nm. Chacun des sept segments (et le point décimal) est une LED séparée avec sa propre connexion d'anode, mais ils partagent une connexion de cathode commune, formant le circuit électrique montré dans la fiche technique.

13. Tendances de développement

Bien que les afficheurs LED sept segments discrets comme le LTS-367KR-02 restent essentiels pour les affichages numériques simples, fiables et rentables, la tendance plus large dans la technologie d'affichage va vers l'intégration et la flexibilité. Cela inclut :Afficheurs avec pilote intégré : Des modules qui incluent les chiffres LED, les résistances de limitation de courant, et même un simple microcontrôleur ou circuit intégré pilote (comme ceux avec interfaces I2C ou SPI) pour réduire le nombre de composants et les exigences en E/S du microcontrôleur pour le concepteur du système.Densité plus élevée & Multi-fonction : Des groupes de chiffres avec des icônes ou symboles supplémentaires dans un seul boîtier.Progrès de la technologie LED : Les améliorations continues des matériaux AlInGaP et InGaN (pour d'autres couleurs) continuent de pousser l'efficacité (lumens par watt) et la luminosité plus haut, permettant une consommation d'énergie plus faible ou une visibilité accrue. Cependant, l'afficheur sept segments traversant à cathode commune fondamental continue de servir de solution robuste, bien comprise et très fiable pour d'innombrables applications où sa simplicité est un avantage par rapport aux afficheurs graphiques ou à matrice de points plus complexes.