Lembaran Data Paparan LED LTP-1457AKY - Ketinggian Matriks 1.2 Inci (30.42mm) - Kuning Amber AlInGaP - Susunan Titik 5x7 - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-1457AKY ialah modul paparan digit tunggal alfanumerik yang direka untuk aplikasi yang memerlukan output aksara yang jelas dan mudah dibaca. Komponen terasnya ialah konfigurasi matriks titik 5x7, yang memberikan resolusi yang diperlukan untuk set aksara ASCII dan EBCDIC standard. Ciri visual utamanya ialah pancaran warna kuning amber, yang dicapai melalui penggunaan cip LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida). Bahan semikonduktor ini terkenal dengan kecekapannya yang tinggi dan kebolehlihatan yang baik. Paparan fizikalnya mempunyai muka hadapan kelabu dengan titik putih, menawarkan latar belakang kontras tinggi untuk elemen bercahaya, yang meningkatkan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan.

Peranti ini direka untuk penggunaan kuasa rendah dan kebolehpercayaan keadaan pepejal, menjadikannya sesuai untuk diintegrasikan ke dalam pelbagai jenis peralatan elektronik. Pembinaan satah tunggal dan sudut pandangan yang luasnya memastikan maklumat yang dipaparkan kelihatan dari pelbagai perspektif. Ciri mekanikal utama ialah kebolehsusunan mendatarnya, yang membolehkan beberapa unit diletakkan bersebelahan untuk membentuk paparan berbilang aksara tanpa jurang yang ketara, yang amat penting untuk mencipta mesej atau bacaan berangka.

2. Sorotan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Ciri-ciri Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Sumber utama ialah cip LED AlInGaP yang ditumbuhkan pada substrat GaAs tidak lutsinar. Panjang gelombang pancaran puncak tipikal (λp) ialah 595 nm, dengan panjang gelombang dominan (λd) 592 nm, yang meletakkan output dengan kukuh dalam spektrum kuning amber. Separuh lebar garis spektrum (Δλ) ialah 15 nm, menunjukkan pancaran warna yang agak tulen. Keamatan bercahaya purata (Iv) per titik ditentukan dengan minimum 2100 μcd dan nilai tipikal 3800 μcd di bawah keadaan ujian arus puncak 80 mA dan kitaran tugas 1/16. Nisbah padanan keamatan bercahaya antara titik adalah maksimum 2:1, memastikan kecerahan seragam merentasi matriks aksara.

2.2 Ciri-ciri Elektrik

Parameter elektrik menentukan sempadan dan keadaan operasi untuk paparan. Voltan hadapan (Vf) untuk mana-mana titik LED tunggal biasanya berada dalam julat 2.05V hingga 2.6V pada arus hadapan (If) 20 mA. Arus songsang (Ir) dihadkan kepada maksimum 100 μA apabila voltan songsang (Vr) 5V dikenakan. Parameter ini adalah kritikal untuk mereka bentuk litar pemanduan yang betul bagi memastikan jangka hayat dan prestasi yang panjang.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Penyerahan kuasa purata per titik tidak boleh melebihi 25 mW. Arus hadapan puncak per titik dinilai pada 60 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1 ms). Arus hadapan purata per titik mempunyai faktor penurunan nilai 0.17 mA/°C bermula dari 25°C. Voltan songsang maksimum per titik ialah 5V. Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi dan penyimpanan -35°C hingga +85°C. Suhu pateri tidak boleh melebihi 260°C selama lebih daripada 3 saat pada titik 1.6mm di bawah satah dudukan semasa pemasangan.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

3.1 Dimensi Fizikal

Paparan ini mempunyai ketinggian matriks 1.2 inci (30.42 mm). Dimensi keseluruhan pakej disediakan dalam lukisan terperinci dalam lembaran data, dengan semua ukuran dalam milimeter. Toleransi standard untuk dimensi ini adalah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej ini direka untuk memudahkan ciri susunan mendatar yang disebut dalam gambaran keseluruhan.

3.2 Konfigurasi Pin dan Litar Dalaman

Antara muka peranti terdiri daripada 14 pin. Konfigurasi pin adalah seperti berikut: Pin 1: Katod Baris 5; Pin 2: Katod Baris 7; Pin 3: Anod Lajur 2; Pin 4: Anod Lajur 3; Pin 5: Katod Baris 4; Pin 6: Anod Lajur 5; Pin 7: Katod Baris 6; Pin 8: Katod Baris 3; Pin 9: Katod Baris 1; Pin 10: Anod Lajur 4; Pin 11: Anod Lajur 3 (Nota: Fungsi pendua dengan Pin 4, kemungkinan ralat lembaran data atau sambungan dalaman khusus); Pin 12: Katod Baris 4 (Pendua Pin 5); Pin 13: Anod Lajur 1; Pin 14: Katod Baris 2.

Gambar rajah litar dalaman menunjukkan konfigurasi katod sepunya standard untuk matriks 5x7. Tujuh talian baris (katod) dan lima talian lajur (anod) bersilang pada 35 titik LED. Untuk menerangi titik tertentu, katod barisnya yang sepadan mesti didorong rendah (digroundkan) manakala anod lajurnya didorong tinggi (dibekalkan dengan arus melalui perintang pembatas arus). Susunan matriks ini meminimumkan bilangan pin pemandu yang diperlukan (12 untuk matriks 5x7 berbanding 35 untuk titik individu).

4. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

4.1 Senario Aplikasi Biasa

Paparan ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan satu aksara alfanumerik yang sangat kelihatan. Kegunaan biasa termasuk penunjuk status pada panel kawalan industri, bacaan digital pada peralatan ujian dan pengukuran, paparan aksara tunggal dalam sistem terbenam untuk penyahpepijatan atau penunjuk mod, dan sebagai blok binaan untuk panel berbilang digit dalam instrumen seperti jam, pembilang, atau papan mesej ringkas.

4.2 Pertimbangan Reka Bentuk dan Pemanduan

Memandu matriks 5x7 memerlukan skim multipleks. Oleh kerana hanya satu baris harus aktif pada satu masa untuk mengelakkan bayang dan pengambilan arus berlebihan, pengawal mikro atau pemacu paparan IC khusus diperlukan untuk mengitar melalui tujuh baris dengan pantas (biasanya pada kadar >60 Hz untuk mengelakkan kelipan). Data lajur untuk baris aktif dihantar serentak. Arus hadapan purata per titik mesti dikira berdasarkan arus puncak dan kitaran tugas (1/7 untuk multipleks baris demi baris standard). Sebagai contoh, untuk mencapai arus titik purata yang dikehendaki sebanyak 10 mA, arus puncak semasa masa baris aktifnya perlu menjadi 70 mA (10 mA * 7 baris). Ini mesti disemak terhadap penarafan maksimum mutlak untuk arus puncak (60 mA pada kitaran tugas 1/10). Oleh itu, pengiraan teliti skim multipleks dan perintang pembatas arus adalah penting. Julat suhu operasi yang luas membolehkan penggunaan dalam persekitaran tanpa kawalan iklim.

5. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk kepada keluk ciri elektrik/optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, keluk sedemikian umumnya termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V):Ini menunjukkan hubungan antara arus melalui LED dan voltan merentasinya. Ia adalah tidak linear, dengan voltan hidup (sekitar 2V untuk AlInGaP) selepas itu arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan voltan kecil. Keluk ini penting untuk memilih nilai perintang pembatas arus yang sesuai dalam litar pemanduan voltan malar.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Keluk ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan peningkatan arus. Ia umumnya linear dalam julat tertentu tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi. Beroperasi dalam kawasan linear adalah penting untuk kawalan kecerahan melalui modulasi lebar denyut (PWM).
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Persekitaran:Ini menunjukkan penurunan nilai output cahaya apabila suhu simpang LED meningkat. Untuk AlInGaP, kecekapan biasanya menurun dengan peningkatan suhu, bermakna paparan mungkin kelihatan lebih malap dalam persekitaran suhu tinggi jika tidak dikompensasi oleh arus pemanduan.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan kepekatan output cahaya di sekitar panjang gelombang dominan (592 nm) dan lebar spektrum (separuh lebar 15 nm).

Pereka harus merujuk keluk ini untuk mengoptimumkan keadaan pemanduan untuk kecerahan, kecekapan, dan jangka hayat merentasi julat suhu operasi yang dimaksudkan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Parameter kritikal untuk pemasangan ialah toleransi haba pateri. Wayar boleh menahan suhu maksimum 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6 mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan pakej. Ini adalah penarafan standard untuk proses pateri gelombang atau reflow. Adalah penting untuk mematuhi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada ikatan wayar dalaman atau cip LED itu sendiri. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan, kerana LED sensitif kepada elektrik statik. Penyimpanan harus berada dalam julat suhu yang ditentukan -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kelembapan rendah.

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LTP-1457AKY ialah penggunaan teknologi AlInGaP dan faktor bentuk mekanikal khususnya. Berbanding dengan teknologi LED GaAsP atau GaP yang lebih lama, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang untuk input elektrik yang sama, dan ketulenan warna yang lebih baik. Warna kuning amber sering dipilih untuk impak visualnya yang tinggi dan kecerahan yang dirasakan oleh mata manusia. Ketinggian aksara 1.2 inci adalah saiz khusus yang mungkin lebih besar daripada paparan biasa 0.56 inci atau 0.8 inci, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana jarak pandangan lebih jauh atau kebolehlihatan adalah utama. Kebolehsusunan mendatar adalah ciri praktikal yang tidak selalu ada dalam paparan serupa, memudahkan reka bentuk tatasusunan berbilang aksara.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bagaimana saya memandu paparan ini dengan pengawal mikro?

J: Anda memerlukan sekurang-kurangnya 12 pin GPIO (7 untuk baris, 5 untuk lajur). Laksanakan rutin pengimbasan yang mengaktifkan satu baris (katod rendah) pada satu masa sambil menggunakan corak untuk baris tersebut kepada 5 pin lajur (anod) melalui perintang pembatas arus. Pengimbasan mestilah cukup pantas untuk mengelakkan kelipan (>60 Hz kadar bingkai).

S: Apakah nilai perintang pembatas arus yang patut saya gunakan?

J: Ia bergantung pada voltan bekalan anda (Vcc) dan arus operasi yang dikehendaki. Gunakan formula: R = (Vcc - Vf) / If. Untuk bekalan 5V dan Vf tipikal 2.3V pada 20 mA, R = (5 - 2.3) / 0.02 = 135 Ω. Gunakan nilai standard terdekat (contohnya, 130 Ω atau 150 Ω). Ingat ini adalah untuk operasi hidup malar; untuk operasi multipleks, arus puncak akan lebih tinggi.

S: Bolehkah saya menggunakan paparan ini di luar rumah?

J: Julat suhu operasi (-35°C hingga +85°C) agak luas, menunjukkan ketahanan. Walau bagaimanapun, lembaran data tidak menentukan penarafan IP (Perlindungan Kemasukan) untuk ketahanan air atau habuk. Untuk penggunaan luar rumah, paparan mungkin perlu berada di belakang tingkap pelindung atau dalam selungkup tertutup untuk mengelakkan kemasukan lembapan dan kotoran, yang boleh merosakkan elektronik atau mengaburkan muka hadapan.

S: Mengapa terdapat fungsi pin pendua (contohnya, Pin 4 & 11, Pin 5 & 12)?

J: Ini kemungkinan ralat dalam petikan jadual sambungan pin yang disediakan. Dalam matriks 5x7 standard, hanya 12 isyarat unik (5 lajur + 7 baris) diperlukan. Pendua mungkin disambungkan secara dalaman ke nod yang sama untuk menyediakan pilihan laluan PCB alternatif atau mungkin kesilapan dokumentasi. Gambar rajah litar dalaman adalah sumber berwibawa untuk kesambungan.

9. Pengenalan Prinsip Operasi

Prinsip asas adalah berdasarkan elektroluminesens semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi voltan hidup diod dikenakan merentasi simpang p-n AlInGaP, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus lapisan Aluminium, Indium, Gallium, dan Fosfida menentukan tenaga jurang jalur, yang berkorelasi secara langsung dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning amber. Matriks 5x7 adalah teknik pengalamatan yang mengurangkan bilangan talian kawalan yang diperlukan dari 35 (satu per titik) kepada 12 (baris + lajur) dengan menyusun LED dalam grid. Pencahayaan dikawal dengan mengaktifkan secara selektif titik persilangan baris dan lajur yang dibekalkan kuasa.

10. Trend dan Konteks Teknologi

Paparan seperti LTP-1457AKY mewakili teknologi matang dan boleh dipercayai untuk output alfanumerik digit tunggal dan rendah. Walaupun paparan grafik yang lebih besar dan OLED telah menjadi lazim untuk maklumat kompleks, modul matriks titik LED diskret kekal sangat relevan dalam aplikasi perindustrian, instrumentasi, dan terbenam kerana kesederhanaan, ketahanan, kecerahan tinggi, sudut pandangan luas, dan jangka hayat yang cemerlang. Peralihan dari bahan LED lama kepada AlInGaP, seperti yang dilihat dalam peranti ini, adalah trend penting yang meningkatkan kecekapan dan julat warna. Trend semasa dalam segmen paparan serupa mungkin termasuk integrasi litar pemanduan ke dalam modul itu sendiri (hanya memerlukan input data bersiri dan kuasa), penggunaan bahan yang lebih cekap seperti InGaN untuk warna yang berbeza, dan reka bentuk yang dioptimumkan untuk proses pemasangan automatik. Kelebihan teras kebolehpercayaan keadaan pepejal, kuasa rendah, dan kebolehlihatan tinggi memastikan teknologi ini terus digunakan dalam niche tertentu.