Scheda Tecnica Display LED LTP-2057AJD - Altezza 2.0 pollici - Matrice 5x7 - Rosso AlGaAs - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTP-2057AJD è un modulo display alfanumerico a cifra singola, progettato per applicazioni che richiedono un output di caratteri chiaro e leggibile. La sua funzione principale è rappresentare visivamente le informazioni accendendo selettivamente una griglia di diodi a emissione luminosa (LED).

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

Questo dispositivo offre diversi vantaggi chiave che ne definiscono l'ambito applicativo. Presenta un'altezza carattere di 2.0 pollici (50.8 mm), che lo rende adatto alla visualizzazione a media distanza. Il suobasso consumo energeticorappresenta un vantaggio significativo per sistemi alimentati a batteria o attenti all'efficienza. La suaaffidabilità allo stato solidogarantisce una lunga vita operativa senza parti in movimento, e l'ampio angolo di visione, derivante dal design a singolo piano, consente la visibilità da diverse posizioni. Il display èimpilabile orizzontalmente, permettendo la creazione di messaggi multi-carattere. Ècompatibile con i codici carattere standard USASCII ed EBCDIC, semplificando l'integrazione con microcontrollori e computer. Il dispositivo è inoltrecategorizzato per intensità luminosa, consentendo l'abbinamento della luminosità in applicazioni multi-unità. I suoi mercati principali includono pannelli di controllo industriali, strumentazione, terminali punto vendita, display informativi di base e sistemi embedded dove è richiesto un output di caratteri robusto e semplice.

2. Approfondimento delle Specifiche Tecniche

Le prestazioni del LTP-2057AJD sono definite da una serie di limiti assoluti e caratteristiche operative tipiche.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non sono per il funzionamento continuo.

• Dissipazione di Potenza Media per Punto:33 mW
• Corrente Diretta di Picco per Punto:90 mA
• Corrente Diretta Media per Punto:13 mA a 25°C, con derating lineare di 0.17 mA/°C sopra i 25°C.
• Tensione Inversa per Punto:5 V
• Intervallo di Temperatura Operativa:-35°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-35°C a +85°C
• Temperatura di Saldatura:Massimo 260°C per un massimo di 3 secondi, misurata a 1.6mm (1/16 di pollice) sotto il piano di appoggio del package.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di test specifiche (Ta=25°C) e rappresentano le prestazioni tipiche.

• Intensità Luminosa Media (I_V):1300 μcd (Min), 3000 μcd (Tip) a I_p=32mA, Ciclo di Lavoro 1/16. Questo è il parametro chiave della luminosità.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_p):660 nm (Tip) a I_F=20mA. Ciò indica che il colore è nello spettro del rosso intenso.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):35 nm (Tip) a I_F=20mA.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):638 nm (Tip) a I_F=20mA.
• Tensione Diretta (V_F) qualsiasi Punto:1.8V a 2.4V (Tip) a I_F=20mA; 2.0V a 2.7V (Tip) a I_F=80mA.
• Corrente Inversa (I_R) qualsiasi Punto:100 μA (Max) a V_R=5V.
• Rapporto di Abbinamento Intensità Luminosa (I_V-m):2:1 (Max) a I_p=32mA, Ciclo di Lavoro 1/16. Questo specifica la massima variazione di luminosità tra i punti.

Nota: L'intensità luminosa è misurata con una combinazione di sensore di luce e filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE (Commission Internationale de l'Éclairage).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

La scheda tecnica indica che il dispositivo ècategorizzato per intensità luminosa. Ciò significa che le unità sono testate e classificate (binning) in base alla loro luminosità misurata in condizioni standard. Questo consente ai progettisti di selezionare display con livelli di luminosità coerenti per la loro applicazione, prevenendo variazioni evidenti nei display multi-carattere. Sebbene codici bin specifici non siano forniti in questo estratto, il rapporto di abbinamento di 2:1 definisce la massima variazione consentita all'interno di un determinato bin.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento aCurve Tipiche delle Caratteristiche Elettriche/Ottiche. Sebbene le curve specifiche non siano mostrate nel testo fornito, tali grafici includono tipicamente:

• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra la relazione non lineare tra corrente e caduta di tensione attraverso la giunzione LED.
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'output luminoso aumenti con la corrente, mostrando tipicamente una regione di relazione lineare prima della saturazione.
• Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Illustra la diminuzione dell'output luminoso all'aumentare della temperatura di giunzione, un fattore critico per la gestione termica.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico che mostra l'intensità relativa della luce emessa su diverse lunghezze d'onda, centrata attorno alla lunghezza d'onda di picco di 660 nm.

Queste curve sono essenziali per la progettazione dettagliata del circuito, la selezione del driver e la comprensione delle prestazioni in condizioni non standard.

5. Informazioni Meccaniche e di Package

5.1 Dimensioni del Package

Il dispositivo ha un ingombro fisico specifico. Tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza generale di ±0.25 mm (0.01") salvo diversa specificazione. Il disegno dimensionale esatto è referenziato nella scheda tecnica, dettagliando la lunghezza totale, larghezza, altezza, passo dei piedini e posizionamento dell'area di visualizzazione.

5.2 Connessione dei Piedini e Polarità

Il LTP-2057AJD ha una configurazione a 14 piedini. Il piedinatura è la seguente:

• Piedino 1: Catodo Riga 5
• Piedino 2: Catodo Riga 7
• Piedino 3: Anodo Colonna 2
• Piedino 4: Anodo Colonna 3
• Piedino 5: Catodo Riga 4
• Piedino 6: Anodo Colonna 5
• Piedino 7: Catodo Riga 6
• Piedino 8: Catodo Riga 3
• Piedino 9: Catodo Riga 1
• Piedino 10: Anodo Colonna 4
• Piedino 11: Anodo Colonna 3 (Nota: Duplicato della funzione del Piedino 4, probabilmente una nota di documentazione da verificare)
• Piedino 12: Catodo Riga 4 (Nota: Duplicato della funzione del Piedino 5, probabilmente una nota di documentazione da verificare)
• Piedino 13: Anodo Colonna 1
• Piedino 14: Catodo Riga 2

Lo schema circuitale interno mostra una configurazione a catodo comune per le righe, il che significa che ogni riga di 5 LED condivide una connessione catodo comune (negativo). Gli anodi (positivo) per ogni colonna sono separati. Questa disposizione a matrice minimizza il numero di piedini di pilotaggio richiesti (12 per 35 LED).

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

La specifica di assemblaggio chiave fornita è ilprofilo di temperatura di saldatura. Il dispositivo può sopportare una temperatura massima di260°C per un massimo di 3 secondi, misurata in un punto a 1.6mm (1/16 di pollice) sotto il piano di appoggio del package. Questo è critico per processi di saldatura a onda o rifusione. I progettisti devono assicurarsi che il loro profilo di saldatura non superi questo limite per prevenire danni ai chip LED interni o al package plastico. Durante la manipolazione dovrebbero essere osservate le precauzioni standard ESD (Scarica Elettrostatica). Anche l'intervallo di temperatura di conservazione (-35°C a +85°C) dovrebbe essere rispettato per un'affidabilità a lungo termine.

7. Raccomandazioni Applicative

7.1 Scenari Applicativi Tipici

• Pannelli di Controllo Industriali:Visualizzazione di setpoint, codici di stato o messaggi di errore.
• Apparecchiature di Test e Misura:Mostrare letture numeriche o identificatori di unità.
• Elettronica di Consumo:Display di base su elettrodomestici, apparecchi audio o orologi.
• Prototipazione di Sistemi Embedded:Un dispositivo di output semplice per progetti con microcontrollore.
• Aggiornamenti di Sistemi Legacy:Sostituzione di display a incandescenza o fluorescenti a vuoto più vecchi.

7.2 Considerazioni di Progettazione

• Circuito di Pilotaggio (Driver):Richiede un circuito driver a multiplexing (o un IC driver display dedicato) in grado di fornire/assorbire le correnti necessarie per colonne/righe. Il ciclo di lavoro 1/16 menzionato nella condizione di test suggerisce uno schema di multiplexing.
• Limitazione di Corrente:Resistenze di limitazione della corrente esterne sono obbligatorie per ogni colonna anodo (o una sorgente di corrente controllata) per evitare di superare i valori massimi assoluti di corrente.
• Gestione Termica:Sebbene a basso consumo, il funzionamento continuo ad alte temperature ambientali può richiedere il derating della corrente diretta come specificato.
• Angolo di Visione:L'ampio angolo di visione è vantaggioso, ma la posizione di montaggio dovrebbe essere considerata per allinearsi con lo spettatore previsto.
• Filtraggio Ottico:Un filtro rosso può migliorare il contrasto in condizioni di luce ambientale elevata.

8. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ad altre tecnologie di display disponibili al suo tempo (e moduli base simili oggi), i principali fattori di differenziazione del LTP-2057AJD sono la suatecnologia LED AlGaAs (Arseniuro di Alluminio e Gallio)e l'altezza carattere di 2.0 pollici. I LED AlGaAs offrono tipicamente buona efficienza e un colore rosso stabile. Rispetto a display più piccoli (es. 0.56") o più grandi, si colloca in una nicchia specifica che richiede caratteri di media dimensione. Rispetto agli LCD, offre angoli di visione superiori, un intervallo di temperatura più ampio e non richiede retroilluminazione, ma consuma più potenza per un'area illuminata simile. La sua semplicità e robustezza sono i principali vantaggi rispetto a display grafici più complessi.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Quale tensione di pilotaggio è richiesta?

R: La tensione diretta per LED è tipicamente 1.8-2.4V a 20mA. Un circuito driver che fornisce 5V è comune, utilizzando resistenze di caduta. Il driver deve gestire la temporizzazione del multiplexing.

D: Come posso ottenere la luminosità nominale di 3000 μcd?

R: La condizione di test è unacorrente di picco (I_p) di 32mA con un ciclo di lavoro 1/16. Ciò implica una corrente media per punto di 2mA. Il vostro driver di multiplexing deve fornire questo impulso specifico per ottenere la luminosità tipica.

D: Posso collegare più display insieme?

R: Sì, la scheda tecnica afferma che èimpilabile orizzontalmente. Ciò significa probabilmente che il design meccanico consente l'accostamento fisico, e il design elettrico comporterebbe il collegamento in parallelo delle corrispondenti linee di riga e colonna, richiedendo un driver con maggiore capacità di corrente per le linee condivise.

D: Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e dominante?

R: La lunghezza d'onda di picco (660 nm) è la singola lunghezza d'onda dove lo spettro di emissione è più forte. La lunghezza d'onda dominante (638 nm) è la singola lunghezza d'onda di una luce monocromatica pura che apparirebbe dello stesso colore all'occhio umano. La differenza è dovuta alla forma dell'ampio spettro di emissione del LED.

10. Studio di Caso di Progettazione e Utilizzo

Scenario: Progettare un semplice contatore di produzione a 4 cifre per una postazione di lavoro in fabbrica.

Quattro display LTP-2057AJD sarebbero impilati orizzontalmente. Un microcontrollore (es. Arduino o PIC) sarebbe programmato per contare impulsi da un sensore. Il firmware gestirebbe la conversione del numero decimale negli opportuni pattern di segmenti per ogni cifra. I pin I/O del microcontrollore, probabilmente attraverso array di transistor o un IC driver dedicato come il MAX7219, multiplexerebbero i display. L'altezza di 2.0 pollici assicura che il conteggio sia facilmente visibile da diversi metri di distanza. I LED rossi AlGaAs forniscono un alto contrasto contro i tipici sfondi industriali. Il basso consumo medio di potenza consente all'unità di essere alimentata da una comune alimentazione a 24V DC presente nelle fabbriche, ridotta a 5V per la logica. Il robusto intervallo di temperatura garantisce un funzionamento affidabile in ambienti non climatizzati.

11. Introduzione al Principio Operativo

Il LTP-2057AJD è undisplay a matrice di punti 5x7. Contiene 35 singoli chip LED rossi AlGaAs disposti in una griglia di 5 colonne e 7 righe. Ogni LED è posizionato all'intersezione di una linea anodo di colonna e una linea catodo di riga. Per illuminare un punto specifico, una tensione positiva (attraverso un limitatore di corrente) viene applicata al corrispondente anodo di colonna, mentre il suo catodo di riga è collegato a massa (o a una bassa tensione). Sequenziando rapidamente (multiplexing) attraverso le righe e impostando i pattern di colonna appropriati per ogni riga, si crea l'illusione di un carattere stabile. Questo multiplexing riduce drasticamente il numero di pin di controllo richiesti da 35 a 12 (7 righe + 5 colonne). La persistenza della visione dell'occhio umano fonde i punti che lampeggiano rapidamente in un'immagine continua.

12. Tendenze Tecnologiche e Contesto

Display come il LTP-2057AJD rappresentano una tecnologia matura. Sebbene in gran parte sostituiti per nuovi design ad alta densità di informazioni da OLED a matrice grafica, LCD o array LED più piccoli a montaggio superficiale, rimangono rilevanti in nicchie specifiche. Le tendenze che influenzano questo segmento includono: il passaggio versopackage a montaggio superficiale (SMD)per l'assemblaggio automatizzato, l'integrazione didriver IC e controller direttamente sul modulo display(semplificando l'interfaccia a un semplice bus seriale come I2C o SPI), e lo sviluppo di display concolori multipli o LED RGBin un unico package. Tuttavia, i vantaggi fondamentali dei semplici display LED a matrice di punti - estrema affidabilità, ampio intervallo di temperatura, alta luminosità e semplicità - ne assicurano l'uso continuo in applicazioni industriali, automobilistiche e in ambienti ostili dove le tecnologie più recenti potrebbero essere meno robuste. I principi dell'indirizzamento a matrice multiplex rimangono fondamentali per quasi tutti i display moderni basati su pixel.