انتخاب زبان

دیتاشیت نمایشگر LED مدل LTP-2157AKY-01 - ارتفاع ماتریکس 2.0 اینچ (50.8 میلی‌متر) - رنگ کهربایی زرد - آرایه نقطه‌ای 5x7 - سند فنی فارسی

دیتاشیت کامل فنی برای نمایشگر LED ماتریکس نقطه‌ای 5x7 مدل LTP-2157AKY-01 با رنگ کهربایی زرد. شامل مشخصات، پایه‌ها، ریتینگ‌ها و منحنی‌های عملکرد.
smdled.org | PDF Size: 0.3 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت نمایشگر LED مدل LTP-2157AKY-01 - ارتفاع ماتریکس 2.0 اینچ (50.8 میلی‌متر) - رنگ کهربایی زرد - آرایه نقطه‌ای 5x7 - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTP-2157AKY-01 یک ماژول نمایشگر آلفانومریک ماتریکس نقطه‌ای 5x7 با ارتفاع ماتریکس 2.0 اینچ (50.8 میلی‌متر) است. این دستگاه برای ارائه نمایش واضح و با کنتراست بالا از کاراکترها در کاربردهایی که نیاز به خروجی عددی یا آلفانومریک محدود دارند، طراحی شده است. دستگاه از تراشه‌های LED پیشرفته AS-AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) که بر روی زیرلایه GaAs رشد یافته‌اند، استفاده می‌کند که به دلیل بازدهی بالا و روشنایی عالی شناخته شده‌اند. نمایشگر دارای صفحه‌ای سیاه با نقاط سفید است که کنتراست و خوانایی را تحت شرایط نوری مختلف افزایش می‌دهد. کاربرد اصلی آن در ابزار دقیق صنعتی، الکترونیک مصرفی و سایر دستگاه‌هایی است که به یک راه‌حل نمایشگر فشرده، قابل اعتماد و کم‌مصرف نیاز دارند.

1.1 مزایای اصلی

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی و نوری مشخص شده در دیتاشیت ارائه می‌دهد. درک این مقادیر برای طراحی صحیح مدار و اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت حیاتی است.

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد خارج از این محدودیت‌ها توصیه نمی‌شود.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری (Ta = 25 درجه سانتی‌گراد)

اینها پارامترهای عملکرد معمول تحت شرایط تست مشخص شده هستند.

3. توضیح سیستم باینینگ

در حالی که دیتاشیت ارائه شده یک ساختار باینینگ تجاری رسمی را به تفصیل شرح نمی‌دهد، محدوده‌های پارامتری مشخص شده نشان‌دهنده تغییرات ذاتی است. طراحان باید از تغییرات بالقوه زیر بین واحدها یا دسته‌های تولیدی آگاه باشند:

4. تحلیل منحنی عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه معمول اشاره می‌کند. این نمودارها، اگرچه در متن ارائه شده نمایش داده نشده‌اند، برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند.

4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

این منحنی رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان می‌دهد. نقاط VFمشخص شده در 20 میلی‌آمپر و 80 میلی‌آمپر دو نقطه داده را ارائه می‌دهند. منحنی به تعیین ولتاژ درایو لازم برای یک جریان معین کمک می‌کند و امکان محاسبه اتلاف توان (VF* IF) را فراهم می‌کند.

4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم

این نمودار نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش می‌یابد. برای LEDها، رابطه به طور کلی در یک محدوده خطی است اما در جریان‌های بسیار بالا به دلیل افت حرارتی و بازدهی اشباع می‌شود. عملکرد نزدیک به جریان معمول (مشتق شده از مشخصات پیک 32 میلی‌آمپر، چرخه وظیفه 1/16) بازدهی و طول عمر بهینه را تضمین می‌کند.

4.3 شدت نور در مقابل دمای محیط

خروجی نور LED با افزایش دمای پیوند کاهش می‌یابد. این مشخصه، همراه با کاهش شدید جریان (0.17 میلی‌آمپر/درجه سانتی‌گراد)، اهمیت حیاتی مدیریت دمای عملیاتی دستگاه را برای حفظ روشنایی و قابلیت اطمینان یکنواخت برجسته می‌کند.

4.4 توزیع طیفی

نمودار شدت نسبی در مقابل طول موج، یک پیک حدود 595 نانومتر با نیم‌عرض معمول 15 نانومتر را نشان می‌دهد که نقطه رنگ کهربایی-زرد را تأیید می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

ماژول نمایشگر دارای ابعاد فیزیکی خاصی است (در یک نمودار در دیتاشیت اصلی ارائه شده است). تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس استاندارد ±0.25 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. طراحان باید این ابعاد را در محفظه محصول و طرح‌بندی PCB خود بگنجانند.

5.2 اتصال پایه‌ها و شناسایی قطبیت

دستگاه دارای پیکربندی 14 پایه است. پایه‌ها به شرح زیر است: 1. آند ردیف 5 2. آند ردیف 7 3. کاتد ستون 2 4. کاتد ستون 3 5. آند ردیف 4 6. کاتد ستون 5 7. آند ردیف 6 8. آند ردیف 3 9. آند ردیف 1 10. کاتد ستون 4 11. کاتد ستون 3 (توجه: پایه 4 نیز کاتد ستون 3 است؛ این احتمالاً یک اشتباه تایپی در متن منبع است. پایه 11 احتمالاً کاتد ستون 6 یا ستون دیگری است. برای روشن‌سازی باید به نمودار مدار داخلی مراجعه کرد.) 12. آند ردیف 4 (تکراری پایه 5؛ احتمالاً یک خطای مستندسازی) 13. کاتد ستون 1 14. آند ردیف 2

نکته حیاتی:فهرست پایه ارائه شده شامل موارد تکراری آشکار است (پایه‌های 4 و 11 برای ستون 3، پایه‌های 5 و 12 برای ردیف 4).نمودار مدار داخلیارجاع داده شده در دیتاشیت، منبع معتبر برای نگاشت صحیح پایه به سگمنت است و باید برای طراحی استفاده شود. نمایشگر از پیکربندی گروه کاتد مشترک مطابق با توضیحات \"ستون کاتد\" و \"ردیف آند\" استفاده می‌کند.

5.3 نمودار مدار داخلی

شماتیک، اتصال الکتریکی 35 LED (5 ستون x 7 ردیف) را نشان می‌دهد. آند هر LED به یک خط ردیف و کاتد آن به یک خط ستون متصل است. برای روشن کردن یک نقطه خاص، خط ردیف مربوطه باید High (آند) درایو شود و خط ستون باید Low (کاتد) درایو شود. این ساختار ماتریکس امکان کنترل 35 نقطه را با تنها 12 خط (5 ردیف + 7 ستون) فراهم می‌کند و مالتی‌پلکسینگ کارآمد را ممکن می‌سازد.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

7. پیشنهادات کاربرد

7.1 سناریوهای کاربرد معمول

7.2 ملاحظات طراحی

8. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با سایر فناوری‌های نمایشگر دوران خود (مانند نمایشگرهای فلورسنت خلأ (VFD) یا LCDهای کوچکتر)، LTP-2157AKY-01 مزایای متمایزی ارائه می‌دهد:

9. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال 1: آیا می‌توانم این نمایشگر را با جریان ثابت 20 میلی‌آمپر برای هر نقطه درایو کنم؟

پاسخ: نه به طور مستقیم در حالت استاتیک برای تمام نقاط به طور همزمان، زیرا این از حد اتلاف توان متوسط (35 میلی‌وات/نقطه * 35 نقطه = 1.225 وات، و 20 میلی‌آمپر * 2.6 ولت = 52 میلی‌وات/نقطه) تجاوز می‌کند. شما باید از مالتی‌پلکسینگ استفاده کنید. در مالتی‌پلکسینگ با چرخه وظیفه 1/7 (روشن کردن یک ردیف در هر زمان)، جریان پیک هر نقطه می‌تواند حدود 140 میلی‌آمپر باشد تا به جریان متوسط 20 میلی‌آمپر برسد که از ریتینگ پیک 60 میلی‌آمپر تجاوز می‌کند. بنابراین، شما باید طرح مالتی‌پلکسینگ و جریان پیک را با دقت طراحی کنید تا در هر دو محدودیت متوسط و پیک باقی بمانید.

سوال 2: چرا در فهرست، انتساب‌های پایه تکراری وجود دارد؟

پاسخ: فهرست متنی پایه در محتوای ارائه شده احتمالاً حاوی خطاهای مستندسازی است. مرجع قطعینمودار مدار داخلیدر دیتاشیت اصلی است. همیشه از شماتیک برای طراحی PCB خود استفاده کنید.

سوال 3: چگونه مقاومت محدودکننده جریان لازم را محاسبه کنم؟

پاسخ: برای منبع تغذیه ولتاژ ثابت (VCC)، از قانون اهم استفاده کنید: R = (VCC- VF- VCE(sat)) / IF. جایی که VFولتاژ مستقیم LED است (برای ایمنی از مقدار حداکثر استفاده کنید، مثلاً 2.8 ولت)، VCE(sat)ولتاژ اشباع ترانزیستور درایور ستون است (در صورت استفاده)، و IFجریان مستقیم مورد نظر است. برای یک طراحی مالتی‌پلکس شده، IFمقدارپیک current.

سوال 4: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

پاسخ: طول موج پیک (λp) نقطه فیزیکی حداکثر تابش طیفی است. طول موج غالب (λd) همبسته روان‌فیزیکی است که نشان‌دهنده طول موج واحدی است که با رنگ درک شده مطابقت دارد. آن‌ها اغلب برای LEDهای تک‌رنگ بسیار نزدیک هستند.

10. مطالعه موردی طراحی عملی

سناریو:طراحی یک خوانش ساده ولت‌متر دیجیتال با استفاده از LTP-2157AKY-01، که توسط یک سیستم میکروکنترلر 5 ولتی در محیطی تا دمای 50 درجه سانتی‌گراد درایو می‌شود.

  1. انتخاب درایور:یک میکروکنترلر با حداقل 12 پایه GPIO آزاد انتخاب کنید یا یک MCU کوچکتر را با یک شیفت رجیستر سریال به موازی و آرایه‌های ترانزیستور برای درایو ردیف/ستون جفت کنید.
  2. محدودیت جریان:حداکثر جریان متوسط هر نقطه در دمای 50 درجه سانتی‌گراد را تعیین کنید: 13 میلی‌آمپر - [0.17 میلی‌آمپر/درجه سانتی‌گراد * (50-25)] = 13 میلی‌آمپر - 4.25 میلی‌آمپر =8.75 میلی‌آمپر.
  3. طرح مالتی‌پلکسینگ:از مالتی‌پلکسینگ ردیف 1:7 استفاده کنید. برای دستیابی به متوسط 8.75 میلی‌آمپر، جریان پیک در زمان ردیف فعال آن باید حدود 61.25 میلی‌آمپر باشد (8.75 * 7). این کمی بالاتر از ریتینگ پیک 60 میلی‌آمپر است. بنابراین، هدف متوسط را به حدود 8.5 میلی‌آمپر کاهش دهید که پیک 59.5 میلی‌آمپر را می‌دهد.
  4. محاسبه مقاومت:با فرض VCE(sat)درایور ستون 0.2 ولت و VF(max)2.8 ولت. برای منبع تغذیه 5 ولتی که آند را درایو می‌کند: R = (5 ولت - 2.8 ولت - 0.2 ولت) / 0.0595 آمپر ≈ 33.6 اهم. از یک مقاومت استاندارد 33 اهم استفاده کنید. ریتینگ توان: P = I2* R = (0.0595)2* 33 ≈ 0.117 وات. یک مقاومت 1/4 وات کافی است.
  5. نرم‌افزار:یک وقفه تایمر برای چرخش در بین 7 ردیف پیاده‌سازی کنید، درایورهای ستون مناسب را برای هر ردیف بر اساس نقشه فونت کاراکتر روشن کنید.

11. اصل عملکرد

دستگاه بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک پیوند p-n نیمه‌هادی عمل می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ بایاس مستقیم بیش از ولتاژ روشن شدن دیود در سراسر یک سلول LED منفرد اعمال می‌شود (ردیف آند مثبت، ستون کاتد منفی)، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال AlInGaP بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون‌هایی در طول موجی که توسط گاف انرژی ماده تعیین می‌شود (~592-595 نانومتر، کهربایی-زرد) آزاد می‌کنند. ماتریکس 5x7 با فعال کردن انتخابی یک ردیف (آند) در هر زمان در حالی که مسیرهای سینک را روی ستون‌ها (کاتدها) برای نقاطی که باید در آن ردیف روشن شوند فراهم می‌کند، آدرس‌دهی می‌شود. این فرآیند (مالتی‌پلکسینگ) سریع‌تر از آنچه چشم انسان می‌تواند درک کند اتفاق می‌افتد و یک تصویر پایدار از تمام نقاط مورد نظر ایجاد می‌کند.

12. روندهای فناوری

در حالی که این محصول خاص از فناوری بالغ AlInGaP-on-GaAs استفاده می‌کند، حوزه گسترده‌تر نمایشگرهای LED به طور قابل توجهی تکامل یافته است. روندهای فعلی مرتبط با این دسته محصول شامل موارد زیر است:

LTP-2157AKY-01 یک راه‌حل مستحکم و اثبات شده برای کاربردهایی است که ترکیب خاص آن از اندازه، رنگ، سادگی و قابلیت اطمینان با الزامات طراحی مطابقت دارد.

اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

عملکرد نوربرقی

اصطلاح واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
بازده نوری لومن/وات خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفه‌جویی بیشتر انرژی است. مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری لومن کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده می‌شود. تعیین می‌کند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه.
زاویه دید درجه، مثل 120 درجه زاویه‌ای که شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند. بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ کلوین، مثل 2700K/6500K گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین می‌کند.
شاخص نمود رنگ بدون واحد، 100-0 توانایی ارائه دقیق رنگ‌های جسم، Ra≥80 خوب است. بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزه‌ها استفاده می‌شود.
تلرانس رنگ مراحل بیضی مک‌آدام، مثل "5 مرحله" متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین می‌کند.
طول موج غالب نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تک‌رنگ را تعیین می‌کند.
توزیع طیفی منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت در طول موج‌ها را نشان می‌دهد. بر نمود رنگ و کیفیت رنگ تأثیر می‌گذارد.

پارامترهای الکتریکی

اصطلاح نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم Vf حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع می‌شوند.
جریان مستقیم If مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین می‌کند.
حداکثر جریان پالس Ifp جریان اوج قابل تحمل برای دوره‌های کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده می‌شود. عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود.
ولتاژ معکوس Vr حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. مدار باید از اتصال معکوس یا جهش ولتاژ جلوگیری کند.
مقاومت حرارتی Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایین‌تر بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قوی‌تر دارد.
مقاومت ESD V (HBM)، مثل 1000V توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیب‌پذیر است. اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس.

مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاح متریک کلیدی توضیح ساده تأثیر
دمای اتصال Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ می‌شود.
افت لومن L70 / L80 (ساعت) زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف می‌کند.
نگهداری لومن % (مثل 70%) درصد روشنایی باقی‌مانده پس از زمان. نشان‌دهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است.
تغییر رنگ Δu′v′ یا بیضی مک‌آدام درجه تغییر رنگ در حین استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های روشنایی تأثیر می‌گذارد.
پیری حرارتی تخریب ماده تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

بسته بندی و مواد

اصطلاح انواع رایج توضیح ساده ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی EMC، PPA، سرامیک ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانی‌تر.
ساختار تراشه جلو، تراشه معکوس چینش الکترود تراشه. تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا.
پوشش فسفر YAG، سیلیکات، نیترید تراشه آبی را می‌پوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل می‌کند، به سفید مخلوط می‌کند. فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر می‌گذارند.
عدسی/اپتیک مسطح، میکروعدسی، TIR ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

کنترل کیفیت و دسته بندی

اصطلاح محتوای دسته‌بندی توضیح ساده هدف
دسته لومن کد مثل 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین می‌کند.
دسته ولتاژ کد مثل 6W، 6X گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم.
دسته رنگ بیضی مک‌آدام 5 مرحله‌ای گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. یکنواختی رنگ را تضمین می‌کند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری می‌کند.
دسته CCT 2700K، 3000K و غیره گروه‌بندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده می‌کند.

آزمون و گواهینامه

اصطلاح استاندارد/آزمون توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمون نگهداری لومن روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. برای تخمین عمر LED استفاده می‌شود (با TM-21).
TM-21 استاندارد تخمین عمر عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس داده‌های LM-80 تخمین می‌زند. پیش‌بینی علمی عمر ارائه می‌دهد.
IESNA انجمن مهندسی روشنایی روش‌های آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش می‌دهد. پایه آزمون شناخته شده صنعت.
RoHS / REACH گواهی محیط زیست اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). شرط دسترسی به بازار در سطح بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بازده انرژی گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. در خریدهای دولتی، برنامه‌های یارانه استفاده می‌شود، رقابت‌پذیری را افزایش می‌دهد.