Fiche technique de l'afficheur LED LTS-5825CKR-PR - Hauteur de chiffre 0,56 pouce - Super Rouge - Tension directe 2,6V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTS-5825CKR-PR est un module d'afficheur LED à un chiffre et montage en surface, conçu pour les applications nécessitant des affichages numériques clairs et très visibles. Il présente une hauteur de chiffre de 0,56 pouce (14,22 mm), ce qui le rend adapté aux affichages de taille moyenne dans divers appareils électroniques. La technologie de base utilise des couches épitaxiales d'AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) sur un substrat d'AsGa pour produire une émission Super Rouge. Ce système de matériaux est reconnu pour son haut rendement et son excellente pureté de couleur. L'afficheur possède un fond gris avec des segments blancs, offrant un contraste élevé pour une lisibilité optimale sous différentes conditions d'éclairage.

1.1 Caractéristiques principales

• Hauteur de chiffre de 0,56 pouce :Offre une taille de caractère claire et facilement lisible.
• Segments continus et uniformes :Assure un éclairage homogène sur tous les segments pour un aspect professionnel.
• Faible consommation d'énergie :Fonctionne efficacement, le rendant adapté aux applications sur batterie ou soucieuses de l'énergie.
• Haute luminosité et contraste élevé :Les puces Super Rouge AlInGaP délivrent une intensité lumineuse importante sur le fond gris.
• Angle de vision large :Offre une bonne visibilité sous différents angles.
• Catégorisé selon l'intensité lumineuse :Les dispositifs sont triés pour garantir des niveaux de luminosité cohérents.
• Boîtier sans plomb :Conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Fiabilité de la technologie à l'état solide :Bénéficie de la longévité inhérente et de la résistance aux chocs de la technologie LED.

1.2 Configuration du dispositif

Il s'agit d'un afficheur à un chiffre à anode commune, avec un point décimal (DP) à droite. La référence spécifique LTS-5825CKR-PR identifie cette configuration. La conception à anode commune simplifie la conception du circuit lors de l'utilisation de microcontrôleurs ou de circuits intégrés pilotes qui fournissent le courant.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Elles sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance par segment :70 mW maximum. Le dépassement peut entraîner une surchauffe et réduire la durée de vie.
• Courant direct de crête par segment :90 mA, mais uniquement en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). Cette valeur est pour des impulsions de courant élevé brèves, pas pour un fonctionnement continu.
• Courant direct continu par segment :25 mA à 25°C. Ce courant diminue linéairement de 0,28 mA/°C lorsque la température ambiante dépasse 25°C. C'est un paramètre critique pour la conception de la gestion thermique.
• Plage de température de fonctionnement et de stockage :-35°C à +105°C. Le dispositif est robuste pour les environnements industriels et automobiles.
• Température de soudure :Le soudage à l'étain doit être effectué à 260°C pendant un maximum de 3 secondes, avec la pointe du fer située au moins à 1/16 de pouce (environ 1,6 mm) en dessous du plan d'assise du composant.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de fonctionnement typiques mesurés à Ta=25°C dans des conditions de test spécifiées.

• Intensité lumineuse moyenne (Iv) :Varie de 501 µcd (min) à 18000 µcd (max) selon le courant direct. À un courant de commande typique de 10 mA, l'intensité est de 1700 µcd (min). L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'un filtre qui imite la réponse photopique de l'œil humain (courbe CIE).
• Longueur d'onde d'émission de crête (λp) :639 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle l'intensité de la lumière émise est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λd) :631 nm (typique). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain pour correspondre à la couleur de la lumière, définissant sa teinte "Super Rouge".
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :20 nm (typique). Cela indique la pureté spectrale ; une largeur plus étroite signifie une couleur plus monochromatique.
• Tension directe par puce (Vf) :2,6 V (max) à IF=20 mA. Les concepteurs doivent s'assurer que le circuit de commande peut fournir une tension suffisante.
• Courant inverse (Ir) :100 µA (max) à VR=5 V. Ce paramètre est uniquement à des fins de test ; l'application d'une polarisation inverse continue n'est pas recommandée.
• Rapport d'homogénéité de l'intensité lumineuse :2:1 (max). Cela signifie que le segment le plus lumineux ne doit pas être plus de deux fois plus lumineux que le segment le moins lumineux au sein du même dispositif au même courant de commande, garantissant ainsi l'uniformité.
• Diaphonie :≤ 2,5 %. Cela spécifie la quantité maximale de fuite de lumière non désirée entre des segments adjacents lorsque l'un est allumé et l'autre éteint.

3. Explication du système de tri

La fiche technique indique explicitement que les dispositifs sont "Catégorisés selon l'intensité lumineuse". Cela implique un processus de tri où les afficheurs sont classés en fonction de leur flux lumineux mesuré à un courant de test standard (probablement 1 mA ou 10 mA selon le tableau des caractéristiques). Cela garantit que les produits finaux ont des niveaux de luminosité cohérents entre différentes unités. Les concepteurs doivent consulter le fabricant pour les détails spécifiques des codes de tri si une correspondance précise de la luminosité est requise sur plusieurs afficheurs.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des "Courbes typiques des caractéristiques électriques/optiques". Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, ces courbes incluent généralement :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :Montre la relation entre la tension directe et le courant direct, cruciale pour sélectionner les résistances de limitation de courant.
• Intensité lumineuse en fonction du courant direct :Démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant de commande, aidant à optimiser l'équilibre entre luminosité et consommation d'énergie/chaleur.
• Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante :Montre comment le flux lumineux diminue lorsque la température augmente, important pour les applications en environnements à haute température.
• Distribution spectrale :Un graphique traçant l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, confirmant visuellement les longueurs d'onde de crête et dominante ainsi que la largeur spectrale.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

L'afficheur est conforme à un empreinte CMS spécifique. Les notes dimensionnelles clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25 mm. Des contrôles qualité spécifiques sont en place : les corps étrangers sur un segment doivent être ≤10 mils, la contamination par encre de surface ≤20 mils, les bulles dans un segment ≤10 mils, la flexion ≤1 % de la longueur du réflecteur, et les bavures des broches en plastique au maximum de 0,14 mm.

5.2 Connexion des broches et polarité

Le dispositif a une configuration à 10 broches. Le schéma de circuit interne et la table des brochages montrent qu'il s'agit d'un type à anode commune. Les broches 3 et 8 sont les anodes communes. Les autres broches sont les cathodes pour des segments spécifiques (A, B, C, D, E, F, G, DP). La broche 1 est marquée "Non connectée". L'identification correcte de la polarité est essentielle pour éviter les dommages lors de l'installation.

5.3 Modèle de soudure recommandé

Un modèle de pastille (empreinte) est fourni pour la conception de la carte de circuit imprimé. Le respect de ce modèle assure une formation correcte des joints de soudure, une stabilité mécanique et un soulagement thermique pendant le processus de soudure.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Instruction de soudure SMT

Une contrainte de processus critique est que le nombre de cycles de soudage par refusion doit être inférieur à deux. Un processus de refroidissement complet à température normale est requis entre le premier et le deuxième processus de soudage pour minimiser la contrainte thermique.

• Soudage par refusion (Max 2 cycles) :Préchauffage à 120–150°C pendant un maximum de 120 secondes. La température de pic ne doit pas dépasser 260°C.
• Soudage manuel au fer (Max 1 cycle) :La température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact doit être limité à 3 secondes maximum.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les dispositifs sont fournis en bande et en bobine pour l'assemblage automatisé. Les détails clés de l'emballage incluent :

• Dimensions de la bobine :Conformes aux exigences standard EIA-481-D.
• Bande porteuse :Fabriquée en alliage de polystyrène conducteur noir. La tolérance cumulative du pas des trous d'entraînement (10 trous) est de ±0,20 mm. La cambrure est inférieure à 1 mm sur 250 mm. L'épaisseur de la bande est de 0,30 ±0,05 mm.
• Quantités d'emballage :La longueur standard de la bobine est de 44,5 mètres sur une bobine de 22 pouces. Une bobine de 13 pouces contient 700 pièces. La quantité d'emballage minimale pour les pièces restantes est de 200 pièces.
• Bande d'amorçage/de fin :Comprend une partie d'amorçage (minimum 400 mm) et une partie de fin (minimum 40 mm) pour l'alimentation de la machine.

7.2 Sensibilité à l'humidité et stockage

Les afficheurs CMS sont expédiés dans un emballage étanche à l'humidité. Ils doivent être stockés à ≤30°C et ≤60 % d'humidité relative. Une fois le sachet scellé ouvert, les composants commencent à absorber l'humidité de l'environnement. S'ils ne sont pas utilisés immédiatement et stockés dans des conditions sèches (par exemple, dans une armoire sèche), ils doivent être séchés avant le soudage par refusion pour éviter les dommages de "pop-corn" ou de délaminage. Spécifications de séchage : 60°C pendant ≥48 heures en bobine, ou 100°C pendant ≥4 heures / 125°C pendant ≥2 heures en vrac. Le séchage ne doit être effectué qu'une seule fois.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Électronique grand public :Affichages numériques dans les appareils électroménagers, l'équipement audio ou les multiprises.
• Instrumentation industrielle :Compteurs de tableau, contrôleurs de processus, équipements de test et de mesure.
• Marché secondaire automobile :Afficheurs pour systèmes audio de voiture, jauges ou outils de diagnostic (considérer la plage de température étendue).
• Dispositifs médicaux :Lorsqu'une indication numérique claire et fiable est nécessaire (sous réserve d'une qualification supplémentaire au niveau du dispositif).

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours des résistances en série pour chaque segment ou employez un pilote à courant constant pour définir le courant direct, typiquement entre 5 et 20 mA selon la luminosité requise et le budget de puissance. Reportez-vous à la courbe de déclassement pour le fonctionnement à haute température.
• Gestion thermique :Assurez une surface de cuivre de carte de circuit imprimé adéquate ou des vias thermiques si vous fonctionnez à des températures ambiantes élevées ou près du courant continu maximal pour gérer la température de jonction.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Mettez en œuvre des procédures de manipulation ESD standard pendant l'assemblage, car les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques.
• Conception optique :La conception fond gris/segments blancs offre un bon contraste. Prenez en compte les exigences d'angle de vision pour le boîtier du produit final.

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

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

La longueur d'onde de crête (639 nm) est le point physique de puissance spectrale la plus élevée. La longueur d'onde dominante (631 nm) est la correspondance de couleur perçue. Les concepteurs concernés par la spécification de la couleur doivent se référer à la longueur d'onde dominante.

9.2 Puis-je piloter cet afficheur à 20 mA en continu ?

Oui, le courant continu maximal est de 25 mA à 25°C. Cependant, à 20 mA, vous devez vous assurer que la température ambiante et la conception thermique de la carte de circuit imprimé permettent une dissipation thermique adéquate, car le courant nominal diminue avec la température (0,28 mA/°C au-dessus de 25°C).

9.3 Pourquoi le processus de refusion est-il limité à deux cycles ?

De multiples cycles de refusion soumettent le boîtier en plastique et les liaisons internes à des contraintes thermiques répétées, ce qui peut entraîner une défaillance mécanique, une augmentation de la tension directe ou une réduction de la fiabilité. La limite garantit les performances à long terme.

9.4 Comment calculer la valeur de la résistance série ?

Utilisez la loi d'Ohm : R = (Valim - Vf_total) / If. Pour un afficheur à anode commune, Vf_total est la tension directe d'un segment (utilisez max 2,6 V pour la marge de conception). If est le courant de segment souhaité (par exemple, 10 mA). Si vous pilotez depuis une broche de microcontrôleur à 5 V : R = (5 V - 2,6 V) / 0,01 A = 240 Ohms. Utilisez la valeur standard la plus proche.

10. Introduction au principe de fonctionnement

Le LTS-5825CKR-PR est basé sur la technologie des semi-conducteurs AlInGaP. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode est appliquée entre l'anode et la cathode d'un segment, les électrons et les trous se recombinent dans la région de puits quantique actif de la couche épitaxiale AlInGaP. Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière) dans le spectre rouge (~631 nm de longueur d'onde dominante). Le boîtier en plastique gris agit comme un diffuseur et une lentille améliorant le contraste, tandis que les zones de segments blancs permettent à la lumière rouge de passer clairement. La configuration à anode commune signifie que toutes les anodes des puces LED pour les différents segments sont connectées en interne ; pour illuminer un segment, sa broche de cathode correspondante est mise à un niveau bas (connectée à la masse) tandis que l'anode commune est maintenue à une tension positive.