Fiche technique de l'afficheur LED LTS-549AJD - Hauteur de chiffre 0,52 pouce - Couleur rouge hyper - Tension directe 2,6V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTS-549AJD est un module d'affichage numérique simple chiffre haute performance conçu pour les applications nécessitant une lecture numérique claire, lumineuse et fiable. Sa fonction principale est de représenter visuellement un chiffre décimal unique (0-9) ainsi qu'un point décimal. Le dispositif est conçu pour être intégré dans divers systèmes électroniques où l'efficacité de l'espace et la lisibilité sont des considérations clés.

Les principaux domaines d'application de cet afficheur incluent l'instrumentation industrielle, les équipements de test et de mesure, les appareils électroménagers, les tableaux de bord automobiles (affichages secondaires) et les terminaux de point de vente. Sa conception privilégie la fiabilité à long terme et des performances constantes dans des conditions de fonctionnement standard.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Caractéristiques optiques

Les performances optiques sont définies par plusieurs paramètres clés mesurés dans des conditions de test standard (Ta=25°C). L'Intensité Lumineuse Moyenne (Iv)a une valeur typique de 700 µcd lorsqu'elle est pilotée par un courant direct (IF) de 1mA, avec une plage spécifiée à partir de 320 µcd (minimum). Ce paramètre est directement corrélé à la luminosité perçue des segments.

La couleur est définie commeRouge Hyper, obtenue en utilisant un matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). LaLongueur d'Onde d'Émission de Crête (λp)est typiquement de 650 nm, tandis que laLongueur d'Onde Dominante (λd)est spécifiée à 639 nm (IF=20mA). LaDemi-Largeur de Raie Spectrale (Δλ)est de 20 nm, indiquant la pureté spectrale de la lumière émise. UnRapport d'Homogénéité d'Intensité Lumineusede 2:1 (maximum) garantit l'uniformité de la luminosité entre les différents segments d'un même chiffre.

2.2 Caractéristiques électriques

Les paramètres électriques définissent les limites et conditions de fonctionnement du dispositif. LesValeurs Maximales Absoluesne doivent pas être dépassées pour éviter des dommages permanents. Les limites clés incluent : uneDissipation de Puissance par Segmentde 70 mW, unCourant Direct de Crête par Segmentde 90 mA (en conditions pulsées : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1ms), et unCourant Direct Continu par Segmentde 25 mA à 25°C, avec une dégradation linéaire de 0,33 mA/°C au-dessus de 25°C. LaTension Inverse Maximale par Segmentest de 5 V.

Dans des conditions de fonctionnement typiques (IF=20mA), laTension Directe par Segment (VF)varie de 2,1V à 2,6V. LeCourant Inverse par Segment (IR)est au maximum de 100 µA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée. Ces valeurs sont cruciales pour concevoir le circuit de limitation de courant approprié.

2.3 Spécifications thermiques et environnementales

Le dispositif est conçu pour unePlage de Température de Fonctionnementde -35°C à +85°C et unePlage de Température de Stockagede -35°C à +85°C. Cette large plage garantit le fonctionnement dans diverses conditions environnementales. Pour l'assemblage, laTempérature de Souduremaximale autorisée est de 260°C pour une durée maximale de 3 secondes, mesurée à 1,6 mm en dessous du plan d'assise du composant. Le respect de ces limites thermiques est crucial pendant le processus de soudage par refusion pour éviter d'endommager les puces LED internes et le boîtier.

3. Système de tri et de classification

La fiche technique du produit indique que les dispositifs sontCatégorisés selon l'Intensité Lumineuse. Cela implique un processus de tri où les unités sont classées et étiquetées en fonction de leur flux lumineux mesuré (Iv) à un courant de test standard (typiquement 1mA, selon la fiche technique). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des afficheurs avec des niveaux de luminosité cohérents pour leurs applications, garantissant une uniformité visuelle dans les afficheurs multi-chiffres ou entre différents produits. Les codes de tri spécifiques ou les plages d'intensité pour la sélection commerciale sont généralement définis dans des guides de sélection de produits distincts.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence auxCourbes Typiques des Caractéristiques Électriques/Optiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, de telles courbes illustrent standardement la relation entre les paramètres clés. Elles incluent typiquement :

• Courbe Courant Direct (IF) vs. Tension Directe (VF) :Montre la relation exponentielle, cruciale pour déterminer la tension d'alimentation requise pour un courant souhaité.
• Courbe Intensité Lumineuse (Iv) vs. Courant Direct (IF) :Démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant, souvent dans une région à peu près linéaire avant saturation, guidant la sélection du courant de pilotage pour une luminosité cible.
• Courbe Intensité Lumineuse (Iv) vs. Température Ambiante (Ta) :Illustre la diminution du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente, ce qui est vital pour la gestion thermique dans les applications à haute température ou à fort courant.
• Courbe de Distribution Spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, confirmant visuellement les longueurs d'onde de crête (650 nm) et dominante (639 nm) ainsi que la demi-largeur spectrale.

Ces courbes fournissent des indications essentielles pour optimiser les performances de l'afficheur dans des conceptions de circuits réels, au-delà des données ponctuelles des tableaux.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions physiques

Le dispositif présente unehauteur de chiffre de 0,52 pouce (13,2 mm), ce qui définit la taille physique du caractère affiché. Les dimensions du boîtier sont fournies dans un dessin détaillé avec toutes les mesures en millimètres. Les tolérances standard pour ces dimensions sont de ±0,25 mm (0,01") sauf indication contraire. La construction physique contribue augrand angle de visionet à l'excellente apparence des caractèresmentionnés dans les caractéristiques.

5.2 Brochage et circuit interne

L'afficheur a une configuration à 10 broches. Le schéma de circuit interne révèle une architecture àCathode Commune. Cela signifie que les cathodes (bornes négatives) de tous les segments LED (et du point décimal) sont connectées en interne et ramenées à des broches communes (broches 3 et 8 sur ce dispositif). Chaque anode de segment individuelle (borne positive) a sa propre broche dédiée. L'affectation spécifique des broches est : 1 (Segment J), 3 (Cathode Commune), 4 (Segment C), 5 (Point Décimal), 6 (Segment B), 8 (Cathode Commune), 9 (Segment H), 10 (Segment G). Les broches 2 et 7 sont notées "Pas de Connexion" (N.C.). Cette configuration est optimale pour les pilotes multiplexés dans les afficheurs multi-chiffres.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

Comme indiqué dans les Valeurs Maximales Absolues, le composant peut supporter unetempérature de soudure maximale de 260°C pendant 3 secondes maximum. Il s'agit d'une spécification standard pour les processus de soudage par refusion sans plomb. Le point de mesure est critique : 1,6 mm en dessous du plan d'assise. Les concepteurs doivent s'assurer que leur profil de refusion ne dépasse pas cette limite pour éviter la fissuration du boîtier, le délaminage ou l'endommagement des fils de liaison et des puces semi-conductrices à l'intérieur. Pour le soudage manuel, un fer à souder à température contrôlée doit être utilisé avec un temps de contact minimal. Des procédures de manipulation appropriées contre les décharges électrostatiques (ESD) doivent toujours être suivies pendant l'assemblage.

7. Suggestions d'application

7.1 Circuits d'application typiques

Étant donné sa conception à cathode commune, le LTS-549AJD est idéalement piloté par un microcontrôleur ou un circuit intégré pilote d'afficheur dédié. Un circuit typique consiste à connecter les broches de cathode commune (3 & 8) à la masse (ou à un puits de courant sur le pilote). Chaque broche d'anode de segment est connectée à la sortie du pilote via une résistance de limitation de courant. La valeur de la résistance (R) est calculée en fonction de la tension d'alimentation (Vcc), du courant direct souhaité (IF, par exemple 20mA pour une luminosité maximale) et de la tension directe de la LED (VF, utiliser 2,6V max pour la sécurité) : R = (Vcc - VF) / IF. Pour une alimentation de 5V et un courant de 20mA, R ≈ (5 - 2,6) / 0,02 = 120 Ω.

7.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours des résistances de limitation de courant externes. Piloter les LED directement depuis une source de tension ou une broche de microcontrôleur sans résistance provoquera un courant excessif, entraînant une défaillance immédiate.
• Multiplexage :Pour les afficheurs multi-chiffres, une technique de multiplexage est utilisée où les chiffres sont illuminés un à un rapidement. La conception à cathode commune est parfaite pour cela. Le pilote met à la masse séquentiellement la cathode de chaque chiffre tout en présentant les données de segment pour ce chiffre sur les lignes d'anode.
• Dissipation de puissance :Assurez-vous que la puissance calculée par segment (VF * IF) ne dépasse pas la valeur maximale de 70 mW, en particulier dans les environnements à haute température. Envisagez de dégrader le courant direct si la température ambiante est élevée.
• Angle de vision :Le grand angle de vision est bénéfique, mais l'orientation de l'afficheur dans le produit final doit être considérée pour maximiser la lisibilité pour l'utilisateur final.

8. Comparaison et différenciation technique

Le LTS-549AJD utilise la technologieAlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium)pour son émission rouge. Comparée aux technologies plus anciennes comme le GaAsP (Phosphure d'Arséniure de Gallium), l'AlInGaP offre une efficacité lumineuse nettement supérieure, résultant en une plus grande luminosité pour le même courant de pilotage, et une meilleure stabilité thermique. La désignation "rouge hyper" indique une teinte de rouge spécifique, plus profonde, avec une longueur d'onde dominante autour de 639-650 nm, ce qui peut offrir des propriétés esthétiques ou fonctionnelles différentes par rapport aux LED rouges standard. L'utilisation d'unsubstrat GaAs non transparentaide à améliorer le contraste en réduisant la diffusion et la réflexion internes de la lumière, contribuant à la caractéristique de "haut contraste".

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je piloter cet afficheur directement depuis une broche de microcontrôleur 5V ?

R : Non. Vous devez utiliser une résistance de limitation de courant en série avec chaque segment. Une broche de microcontrôleur ne peut pas fournir 20mA en continu en toute sécurité, et sans résistance, la LED tirerait un courant excessif et serait détruite.

Q : Quelle est la différence entre 'Longueur d'Onde de Crête' et '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 LED. Pour cette LED rouge, λp est de 650 nm (pic physique), mais l'œil humain la perçoit comme équivalente à une lumière rouge pure de 639 nm.

Q : La fiche technique montre deux broches de cathode commune (3 et 8). Dois-je connecter les deux ?

R : Oui, pour des performances et une distribution de courant optimales, il est recommandé de connecter les deux broches de cathode commune à la masse (ou au puits de courant). Cela garantit une luminosité uniforme sur tous les segments.

Q : Comment calculer la valeur de la résistance pour une luminosité inférieure aux 20mA typiques ?

R : Utilisez la loi d'Ohm avec votre courant direct souhaité (IF). Par exemple, pour 10mA à 5V : R = (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ω. Reportez-vous à la courbe Iv vs. IF (conceptuelle) pour estimer la réduction de luminosité correspondante.

10. Principes de fonctionnement

Le LTS-549AJD est un dispositif d'émission de lumière à l'état solide. Son fonctionnement est basé sur l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice en matériaux AlInGaP. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la jonction (environ 2,1V) 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. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui définit directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, dans le spectre rouge hyper. La lumière est émise à travers la surface supérieure de la puce, qui fait partie d'un segment en forme de chiffre, et traverse la face grise avec des segments blancs pour améliorer le contraste.

11. Tendances technologiques

Bien que les afficheurs LED discrets à un chiffre comme le LTS-549AJD restent pertinents pour des applications spécifiques nécessitant simplicité, robustesse et lisibilité directe, la tendance plus large dans la technologie d'affichage va vers l'intégration et la miniaturisation. Cela inclut l'adoption généralisée d'afficheurs LED à matrice de points, d'OLED et de LCD qui offrent une plus grande flexibilité pour afficher des caractères alphanumériques et des graphiques. De plus, les boîtiers LED CMS (Composant Monté en Surface) ont largement remplacé les types traversants dans l'électronique grand public produite en série en raison des avantages de l'assemblage automatisé. Cependant, les afficheurs traversants comme celui-ci conservent une position forte dans les applications industrielles, automobiles et de rénovation où le montage traversant sur PCB est préféré pour la résistance mécanique, la maintenabilité ou la compatibilité avec les conceptions existantes. La technologie sous-jacente des matériaux AlInGaP continue d'être affinée pour une efficacité et une fiabilité accrues.