Spesifikasi Teknikal Paparan LED Matriks Titik 5x7 LTP-2557JD - Ketinggian 2.0 Inci - Merah AlInGaP - Voltan Hadapan 2.6V - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-2557JD ialah modul paparan LED matriks titik 5x7 satah tunggal yang direka untuk persembahan aksara dan simbol. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan output visual yang jelas dan boleh dipercayai dalam pelbagai aplikasi elektronik yang memerlukan maklumat abjad angka atau grafik ringkas.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Peranti ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi industri, komersial dan instrumentasi. Keperluan kuasa rendahnya adalah satu kelebihan penting untuk reka bentuk yang dikendalikan bateri atau sedar tenaga. Pembinaan keadaan pepejal memastikan kebolehpercayaan tinggi dan jangka hayat operasi yang panjang, kerana tiada bahagian bergerak atau filamen yang boleh gagal. Sudut pandangan luas yang disediakan oleh reka bentuk satah tunggal membolehkan keterlihatan jelas dari pelbagai kedudukan, yang amat penting untuk antara muka pengguna dan penunjuk status. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan bercahaya, memberikan konsistensi dalam kecerahan merentasi kumpulan pengeluaran. Keserasiannya dengan kod aksara piawai (ASCII dan EBCDIC) dan keupayaan untuk disusun secara mendatar menjadikannya serba boleh untuk mencipta paparan pelbagai aksara atau grafik ringkas. Sasaran pasaran termasuk terminal titik jualan, panel kawalan industri, peralatan ujian dan pengukuran, peranti perubatan, dan sebarang aplikasi yang memerlukan paparan aksara yang kukuh dan ringkas.

2. Selami Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian-bahagian berikut memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter teknikal utama peranti seperti yang ditakrifkan dalam datasheet.

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Paparan ini menggunakan cip LED merah berkecekapan tinggi AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida). Bahan semikonduktor ini terkenal dengan kecekapan bercahaya yang tinggi dan prestasi yang baik dalam spektrum merah ke ambar. Cip-cip tersebut difabrikasi pada substrat GaAs (Gallium Arsenida) yang tidak lutsinar. Pakej ini mempunyai muka kelabu dengan titik putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V): Julat dari minimum 1300 µcd ke tipikal 3000 µcd apabila didorong pada arus puncak (I_p) 32mA dengan kitar tugas 1/16. Parameter ini mentakrifkan kecerahan yang dirasakan bagi titik yang diaktifkan.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p): Biasanya 656 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana output kuasa optik adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d): Biasanya 640 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang paling menggambarkan warna yang dilihat oleh mata manusia, iaitu merah tepu.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ): Biasanya 22 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan; nilai yang lebih kecil menunjukkan output yang lebih monokromatik.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (I_V-m): Maksimum 2:1. Ini menentukan nisbah maksimum yang dibenarkan antara titik paling terang dan paling malap dalam tatasusunan, memastikan penampilan seragam.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri-ciri elektrik mentakrifkan sempadan dan keadaan operasi untuk peranti.

• Voltan Hadapan per Titik (V_F): Biasanya 2.6V, dengan maksimum 2.6V pada arus hadapan (I_F) 20mA. Ini adalah susut voltan merentasi LED apabila ia mengkonduksi.
• Arus Songsang per Titik (I_R): Maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5V. Ini adalah arus bocor kecil yang mengalir apabila LED terpincang songsang.
• Arus Hadapan Purata per Titik: 13 mA maksimum pada 25°C. Ini adalah arus DC berterusan yang disyorkan untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Arus Hadapan Puncak per Titik: 90 mA maksimum. Ini adalah arus segera mutlak maksimum, biasanya relevan untuk operasi berdenyut.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pertimbangan Terma

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Operasi di luar had ini tidak dinasihatkan.

• Pelesapan Kuasa Purata per Titik: 33 mW maksimum.
• Julat Suhu Operasi: -35°C hingga +85°C. Peranti ini direka untuk berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan: -35°C hingga +85°C.
• Pengurangan Arus: Arus hadapan purata mesti dikurangkan secara linear dari 13 mA pada 25°C sebanyak 0.17 mA/°C apabila suhu ambien meningkat. Ini adalah kritikal untuk pengurusan terma dan mencegah kepanasan berlebihan.
• Suhu Pateri: Peranti boleh menahan 260°C selama 3 saat pada titik 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah dudukan semasa pematerian.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

3.1 Dimensi Fizikal

Peranti mempunyai ketinggian matriks 2.0 inci (50.80 mm). Dimensi pakej disediakan dalam datasheet dengan semua ukuran dalam milimeter. Toleransi biasanya ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Garis luar tepat, jarak pin, dan tapak keseluruhan adalah kritikal untuk susun atur PCB (Papan Litar Bercetak) dan integrasi mekanikal.

3.2 Sambungan Pin dan Litar Dalaman

Paparan ini mempunyai konfigurasi 14-pin. Susunan pin adalah seperti berikut: Pin 1: Anod Baris 5, Pin 2: Anod Baris 7, Pin 3: Katod Lajur 2, Pin 4: Katod Lajur 3, Pin 5: Anod Baris 4, Pin 6: Katod Lajur 5, Pin 7: Anod Baris 6, Pin 8: Anod Baris 3, Pin 9: Anod Baris 1, Pin 10: Katod Lajur 4, Pin 11: Katod Lajur 3 (Nota: Fungsi pendua, kemungkinan pertimbangan anotasi datasheet), Pin 12: Anod Baris 4 (Pendua), Pin 13: Katod Lajur 1, Pin 14: Anod Baris 2.

Gambar rajah litar dalaman menunjukkan konfigurasi matriks katod sepunya piawai. Lajur disambungkan ke katod, dan baris disambungkan ke anod. Struktur ini membolehkan pemultipleksan, di mana satu titik (persilangan baris berkuasa dan lajur dibumikan) diterangi pada sebarang saat. Dengan mengimbas baris dan lajur dengan pantas, kegigihan penglihatan mencipta ilusi aksara yang stabil.

4. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

4.1 Memandu Paparan

Untuk mengendalikan matriks 5x7, litar pemandu pemultipleksan diperlukan. Ini biasanya melibatkan mikropengawal atau IC pemandu paparan khusus. Pemandu mesti mengaktifkan setiap baris (anod) secara berurutan sambil menyediakan data lajur (katod) yang sesuai untuk baris tersebut. Arus puncak per titik (I_p) 32mA yang disebut dalam keadaan ujian untuk keamatan bercahaya dicapai melalui operasi berdenyut pada kitar tugas rendah (1/16). Arus purata per titik mesti dikekalkan dalam penarafan 13 mA. Sebagai contoh, memandu dengan kitar tugas 1/8 memerlukan arus denyut puncak lebih kurang 104 mA untuk mencapai purata 13 mA, yang melebihi penarafan puncak 90 mA. Oleh itu, pengiraan kitar tugas dan arus puncak yang teliti adalah penting. Perintang had arus bersiri biasanya diperlukan untuk setiap talian lajur atau baris untuk menetapkan arus dengan tepat.

4.2 Pengurusan Terma dan Pematerian

Pematuhan kepada penarafan maksimum mutlak adalah paling penting. Lengkung pengurangan arus mesti diikuti jika peranti beroperasi dalam suhu ambien yang tinggi. Semasa pemasangan PCB, profil pematerian yang ditentukan (260°C selama 3 saat) tidak boleh dilebihi untuk mengelakkan kerosakan pada pakej plastik atau ikatan wayar dalaman. Susun atur PCB yang betul dengan kawasan kuprum yang mencukupi boleh membantu meleraikan haba, terutamanya jika banyak titik diterangi serentak untuk tempoh yang panjang.

4.3 Penyusunan untuk Paparan Pelbagai Aksara

Datasheet menyebut peranti ini boleh disusun secara mendatar. Ini membayangkan bahawa berbilang unit boleh diletakkan bersebelahan untuk membentuk mesej yang lebih panjang. Dalam amalan, ini memerlukan reka bentuk PCB yang teliti untuk menyelaraskan modul dan litar pemandu yang mampu mengalamatkan peningkatan bilangan baris dan lajur (contohnya, untuk dua modul, anda masih mempunyai 7 baris tetapi 10 lajur). Perisian pemandu mesti menguruskan penimbal paparan yang diperluaskan dengan sewajarnya.

5. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet merujuk kepada lengkung ciri elektrik/optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung piawai untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I_F-V_F): Menunjukkan hubungan eksponen, penting untuk mereka bentuk litar pemanduan dan memilih nilai perintang had arus yang sesuai.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung I_V-I_F): Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan hampir linear dalam julat operasi sebelum kecekapan merosot.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien: Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, menekankan kepentingan pengurusan terma.
• Taburan Spektrum: Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~656 nm dan lebar spektrum.

6. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti LED merah GaAsP (Gallium Arsenida Fosfida), teknologi AlInGaP yang digunakan dalam LTP-2557JD menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang untuk arus input yang sama. Pakej muka kelabu/titik putih memberikan kontras yang lebih baik daripada pakej semua-merah atau semua-jelas, terutamanya dalam keadaan cahaya ambien tinggi. Ketinggian aksara 2.0 inci adalah saiz piawai untuk kebolehbacaan jarak sederhana, lebih besar daripada banyak modul 0.56 inci atau 1 inci yang digunakan dalam peranti padat, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana paparan perlu dibaca dari jarak beberapa kaki.

7. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu paparan ini dengan arus DC malar tanpa pemultipleksan?

J: Secara teknikal, anda boleh menghidupkan satu titik secara berterusan, tetapi untuk memaparkan aksara penuh, pemultipleksan adalah perlu disebabkan oleh seni bina matriks. Memandu kesemua 35 titik serentak pada arus purata mereka memerlukan jumlah arus dan pelesapan kuasa yang sangat tinggi, yang tidak praktikal dan mungkin melebihi had pakej.

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak (656 nm) dan panjang gelombang dominan (640 nm)?

J: Panjang gelombang puncak ialah puncak fizikal spektrum yang dipancarkan. Panjang gelombang dominan ialah titik warna yang dirasakan pada rajah kromatisiti CIE. Perbezaan ini disebabkan oleh bentuk spektrum pancaran dan kepekaan bukan linear mata manusia (tindak balas fotopik). Panjang gelombang dominan lebih relevan untuk menggambarkan warna yang dilihat oleh pengguna.

S: Bagaimanakah saya mengira perintang bersiri yang diperlukan?

J: Anda memerlukan voltan bekalan (V_CC), voltan hadapan LED (V_F, gunakan 2.6V), dan arus hadapan yang dikehendaki (I_F). Untuk pemultipleksan, gunakan arus puncak (I_p) yang sepadan dengan kitar tugas anda untuk mencapai arus purata yang dikehendaki. Nilai perintang R = (V_CC- V_F) / I_p. Pastikan penarafan kuasa perintang mencukupi untuk kuasa berdenyut.

8. Pengenalan Prinsip Operasi

Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesen dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif (lapisan AlInGaP), membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Susunan matriks dicapai dengan memfabrikasi berbilang cip LED individu dan menyambungkan anod dan katod mereka dalam corak grid, membolehkan kawalan setiap persilangan (titik) melalui elektronik luaran.

9. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Datasheet menentukan nombor bahagian sebagai LTP-2557JD. Akhiran "JD" mungkin menunjukkan pembinanan khusus untuk keamatan bercahaya atau parameter lain. Untuk pesanan yang tepat, nombor bahagian penuh dari sistem pengilang harus digunakan. Pembungkusan piawai untuk komponen sedemikian biasanya pita-dan-gelendong untuk pemasangan automatik atau dulang/beg untuk prototaip manual.