Fiche technique de l'afficheur LED LTS-360JD - Hauteur de chiffre 0,36 pouce - Couleur rouge hyper - Tension directe 2,6V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTS-360JD est un module d'affichage sept segments à un chiffre haute performance conçu pour les applications nécessitant des affichages numériques clairs et lumineux. Sa fonction principale est de fournir un caractère numérique hautement lisible dans un format compact. L'avantage fondamental de ce dispositif réside dans l'utilisation de la technologie semi-conductrice avancée AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour les puces LED, spécifiquement conçue pour produire une couleur rouge hyper avec une haute efficacité lumineuse. Cela le rend adapté à un large marché cible incluant l'instrumentation industrielle, les appareils électroménagers, les tableaux de bord automobiles (affichages secondaires), les équipements de test et de mesure, et les terminaux de point de vente où la fiabilité et la visibilité sont primordiales.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres listés dans la fiche technique.

2.1 Caractéristiques photométriques et optiques

La performance photométrique est centrale pour la fonctionnalité de l'afficheur. L'Intensité lumineuse moyenne (Iv)est spécifiée d'un minimum de 200 µcd à un maximum de 650 µcd pour un courant de test standard de 1mA. Cette plage indique que le dispositif est catégorisé selon la luminosité, permettant aux concepteurs de sélectionner des unités avec une sortie uniforme. LaLongueur d'onde dominante (λd)est de 639 nm, et laLongueur d'onde d'émission de crête (λp)est de 650 nm, toutes deux mesurées à IF=20mA. Ceci définit la couleur "rouge hyper", qui est un rouge profond et saturé. LaDemi-largeur de raie spectrale (Δλ)de 20 nm indique un spectre d'émission relativement étroit, contribuant à la pureté de la couleur. LeRapport d'appariement d'intensité lumineusemaximum de 2:1 garantit que la différence de luminosité entre le segment le plus lumineux et le plus faible dans une même unité reste dans une limite acceptable pour un aspect uniforme.

2.2 Paramètres électriques

Les spécifications électriques définissent les limites et conditions de fonctionnement pour une utilisation fiable. LaTension directe par segment (VF)a une valeur typique de 2,6V à IF=20mA, avec un maximum de 2,6V. C'est un paramètre critique pour concevoir le réseau de résistances limitatrices de courant. LeCourant direct continu par segmentest nominalement de 25 mA maximum à 25°C, avec un facteur de déclassement de 0,33 mA/°C. Cela signifie que le courant continu admissible diminue lorsque la température ambiante dépasse 25°C pour éviter la surchauffe. LeCourant direct de crêtepeut être pulsé jusqu'à 90 mA dans des conditions spécifiques (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1ms), ce qui est utile pour les schémas de multiplexage afin d'obtenir une luminosité perçue plus élevée. LaTension inverse (VR)nominale de 5V est relativement faible, soulignant la nécessité d'une conception de circuit appropriée pour éviter une polarisation inverse accidentelle.

2.3 Caractéristiques thermiques et limites absolues

Ces valeurs définissent les limites pour un fonctionnement sûr et ne doivent pas être dépassées. LaDissipation de puissance par segmentest de 70 mW. LaPlage de température de fonctionnement et de stockageest de -35°C à +85°C, indiquant une robustesse pour une utilisation dans des environnements non climatisés. La spécification deTempérature de soudure(260°C pendant 3 secondes à 1/16 de pouce sous le plan d'assise) est cruciale pour guider le processus de soudure par refusion sans endommager les puces LED internes ou le boîtier plastique.

3. Explication du système de classement

La fiche technique indique que le dispositif estcatégorisé selon l'intensité lumineuse. Cela implique un système de classement où les unités sont triées et vendues en fonction de leur flux lumineux mesuré dans les conditions de test standard (IF=1mA). Les classes vont probablement du minimum de 200 µcd au maximum de 650 µcd. Les concepteurs nécessitant une luminosité uniforme sur plusieurs afficheurs dans un produit doivent spécifier ou sélectionner des unités de la même classe d'intensité. La fiche technique ne spécifie pas de classes distinctes pour la longueur d'onde ou la tension directe, ce qui suggère un contrôle de fabrication plus strict ou une variation moins critique de ces paramètres pour cette gamme de produits.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que l'extrait de fiche technique fourni mentionne des courbes caractéristiques typiques, les graphiques spécifiques ne sont pas inclus dans le texte. Typiquement, de telles courbes incluraient :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (Courbe I-V): Ce graphique montrerait comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement de manière sous-linéaire, mettant en évidence la baisse d'efficacité aux courants plus élevés.
• Tension directe en fonction du courant direct: Illustrant la relation exponentielle I-V de la diode, importante pour comprendre les exigences en tension à différents courants de commande.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante: Cette courbe est critique, montrant la diminution du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente. Elle est directement liée à la spécification de déclassement du courant.
• Distribution spectrale: Un tracé montrant l'intensité de la lumière émise en fonction des longueurs d'onde, centré autour de 650 nm avec la demi-largeur spécifiée de 20 nm.

Ces courbes sont essentielles pour une conception avancée, permettant aux ingénieurs de modéliser les performances dans des conditions non standard et d'optimiser le circuit de commande pour l'efficacité et la longévité.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le LTS-360JD présente un boîtier d'afficheur LED standard. La spécification mécanique clé est lahauteur de chiffre de 0,36 pouce (9,1 mm). Le boîtier a uncadre gris avec des segments blancs, ce qui améliore le contraste lorsque les LED sont éteintes et diffuse la lumière émise pour un aspect uniforme des segments lorsqu'ils sont allumés. Le dispositif utilise une configuration à 10 broches en ligne unique. Un dessin coté détaillé montrerait typiquement la largeur, la hauteur et la profondeur globales, les dimensions des segments, l'espacement des broches (probablement un standard de 0,1" ou équivalent métrique), et la position du point décimal droit. Les tolérances sont notées à ±0,25 mm sauf indication contraire.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Le respect du profil de soudure est obligatoire pour garantir la fiabilité. La condition spécifiée est260°C pendant 3 secondes, mesurée à un point situé à 1/16 de pouce (environ 1,6 mm) sous le plan d'assise du boîtier. Il s'agit d'un profil de refusion standard sans plomb. Les concepteurs doivent s'assurer que le profil de leur four de refusion PCB correspond à cette exigence. La soudure manuelle avec un fer doit être effectuée rapidement et avec une température contrôlée pour éviter une surchauffe localisée. Le dispositif doit être stocké dans un environnement sec et antistatique avant utilisation. Après soudure, le nettoyage doit utiliser des solvants compatibles avec le matériau du boîtier plastique.

7. Informations sur l'emballage et la commande

La référence estLTS-360JD. L'emballage standard pour de tels composants LED discrets est typiquement sur bande antistatique et bobine pour l'assemblage automatisé, ou en tubes. La quantité spécifique par bobine ou tube serait définie dans une spécification d'emballage séparée. La note "Rt. Hand Decimal" dans le tableau descriptif confirme que le dispositif inclut un point décimal sur le côté droit du chiffre.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Multimètres numériques et instruments de banc: Fournissant des affichages clairs et lumineux des valeurs mesurées.
• Panneaux de commande d'appareils électroménagers: Affichage des compteurs de minuterie, des réglages de température ou des modes de fonctionnement sur les fours, micro-ondes ou lave-linge.
• Systèmes de contrôle industriel: Affichage des consignes, compteurs ou codes d'erreur sur les IHM des machines.
• Afficheurs automobiles du marché secondaire: Utilisés dans les jauges auxiliaires (voltmètres, tachymètres) où une haute visibilité est requise.
• Appareils de jeu et distributeurs automatiques: Affichage des scores, des crédits ou des numéros de sélection.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant: Des résistances externes sont nécessaires pour chaque broche de cathode (ou pour l'anode commune) pour définir le courant direct souhaité. Calculez la valeur de la résistance en utilisant R = (Valim - VF) / IF.
• Multiplexage: Pour commander plusieurs chiffres, un schéma de commande multiplexée est courant. Cela utilise le courant de crête nominal. Assurez-vous que le courant moyen dans le temps respecte le courant continu nominal.
• Angle de vision: Le large angle de vision est bénéfique mais considérez l'orientation de montage par rapport à la ligne de vue de l'utilisateur.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD): Bien que non explicitement indiqué, les précautions standard de manipulation ESD pour les LED doivent être observées pendant l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation technique

L'avantage différenciant principal du LTS-360JD est son utilisation de la technologieAlInGaP sur un substrat GaAs non transparentpour l'émission rouge hyper. Comparée aux technologies plus anciennes comme les LED rouges standard GaAsP (Phosphure d'Arséniure de Gallium), l'AlInGaP offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée, résultant en une plus grande luminosité pour le même courant de commande, ou une luminosité équivalente à une puissance inférieure. Elle offre également une saturation et une stabilité des couleurs supérieures en fonction de la température et du temps. Comparée aux LED blanches avec filtres, elle offre un circuit de commande plus simple (pas de phosphore) et une durée de vie potentiellement plus longue. La hauteur de chiffre de 0,36 pouce le positionne dans une catégorie de taille moyenne, plus grand que les afficheurs sept segments CMS miniatures mais plus petit que les grands chiffres à montage sur panneau, offrant un bon équilibre entre visibilité et espace sur carte.

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

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

R : Non. La tension directe typique est de 2,6V, et une broche de microcontrôleur ne peut pas fournir 20mA en toute sécurité tout en abaissant la tension. Vous devez utiliser une résistance limitatrice de courant et probablement un transistor ou un circuit intégré de commande pour gérer le courant.

Q : Quel est l'intérêt d'avoir deux broches d'anode commune (Broche 1 et Broche 6) ?

R : Les deux broches d'anode sont connectées en interne. Cette conception assure une symétrie mécanique, simplifie le routage des pistes PCB pour la connexion d'alimentation commune et peut aider à distribuer le courant plus uniformément, améliorant potentiellement la fiabilité.

Q : Comment obtenir différents niveaux de luminosité ?

R : La luminosité peut être contrôlée en faisant varier le courant direct (dans les limites maximales) ou, plus couramment et efficacement, en utilisant une Modulation de Largeur d'Impulsion (MLI) sur les signaux de commande. Cela allume et éteint la LED rapidement, contrôlant le flux lumineux moyen.

Q : Le point décimal est-il toujours allumé ?

R : Non. Le point décimal est un segment LED séparé avec sa propre cathode (Broche 7). Il est commandé indépendamment, tout comme les segments A à G.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Considérez la conception d'un compteur numérique simple utilisant un microcontrôleur et quatre afficheurs LTS-360JD. Le microcontrôleur n'aurait pas suffisamment de broches d'E/S pour piloter chaque segment de chaque chiffre de manière statique (4 chiffres * 8 segments = 32 lignes). Par conséquent, une conception multiplexée est employée. Les quatre broches d'anode commune (une par chiffre) sont connectées à quatre broches du microcontrôleur via des transistors PNP (pour fournir le courant plus élevé). Toutes les cathodes de segment correspondantes (par exemple, tous les segments 'A') sont reliées ensemble et connectées au port du microcontrôleur via un réseau de résistances limitatrices de courant. Le microcontrôleur parcourt rapidement chaque chiffre un par un tout en envoyant le motif de segment pour ce chiffre. Grâce à la persistance rétinienne, tous les chiffres semblent être continuellement allumés. Le courant de crête par segment pendant son bref temps d'allumage peut être plus élevé (par exemple, 60mA) pour obtenir une bonne luminosité moyenne, tandis que le courant moyen reste inférieur à la valeur nominale continue de 25mA.

12. Introduction au principe technique

Le LTS-360JD est basé sur la technologie de l'éclairage à l'état solide. L'élément émetteur de lumière central est une puce semi-conductrice AlInGaP. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Leur recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'Aluminium, de l'Indium, du Gallium et du Phosphure dans le réseau cristallin détermine l'énergie de la bande interdite, qui dicte directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le rouge hyper à ~650 nm. Le substrat GaAs non transparent absorbe toute lumière émise vers le bas, améliorant le contraste en réduisant la réflexion interne. Le cadre gris et le masque à segments blancs améliorent davantage le contraste en absorbant la lumière ambiante et en diffusant efficacement la lumière rouge émise vers l'observateur.

13. Tendances et contexte technologiques

Bien que les afficheurs LED sept segments discrets comme le LTS-360JD restent très pertinents pour des applications spécifiques nécessitant simplicité, robustesse et haute visibilité, des tendances plus larges dans la technologie d'affichage sont évidentes. Il y a un déplacement général vers lesafficheurs LED à matrice de points intégréset lesOLEDpour les applications nécessitant une sortie alphanumérique ou graphique, car ils offrent une plus grande flexibilité. Pour les afficheurs uniquement numériques, lesLED sept segments CMS (Composant Monté en Surface)deviennent plus courantes pour faciliter l'assemblage automatisé et réduire l'épaisseur des produits. Cependant, les afficheurs à trous traversants comme le LTS-360JD conservent des avantages en prototypage, réparabilité, et dans les applications soumises à de fortes vibrations ou où les connexions à trous traversants sont jugées plus robustes mécaniquement. La technologie AlInGaP sous-jacente continue d'être optimisée pour l'efficacité et la fiabilité, garantissant que ces dispositifs répondent aux attentes modernes de performance et de longévité.