Lembaran Data Paparan LED Matriks Titik LTP-2157AKA - Ketinggian 2.0-inci (50.8mm) - Warna Super Jingga - Susunan 5x7 - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-2157AKA ialah modul paparan LED matriks titik 5x7 satah tunggal yang direka untuk persembahan aksara alfanumerik. Fungsi utamanya ialah memaparkan aksara daripada set kod piawai seperti USASCII dan EBCDIC. Kelebihan teras peranti ini terletak pada penggunaan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk cip LED, yang memberikan pancaran Super Jingga. Paparan ini mempunyai muka kelabu dan warna titik putih, meningkatkan kontras untuk kebolehbacaan yang lebih baik. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan cahaya, memastikan keseragaman kecerahan merentasi unit. Pembinaan keadaan pepejalnya menawarkan kebolehpercayaan tinggi, dan keperluan kuasa rendah menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi elektronik.

1.1 Ciri Teras dan Aplikasi Sasaran

Ciri utama yang mentakrifkan produk ini termasuk ketinggian aksara matriks 2.0-inci (50.8 mm), yang menawarkan kebolehlihatan yang baik dari jarak jauh. Ia beroperasi dengan satah tunggal dan memberikan sudut pandangan yang luas, menjadikan maklumat yang dipaparkan boleh diakses dari pelbagai kedudukan. Susunan 5x7 dengan seni bina pilihan X-Y membolehkan kawalan multipleks yang cekap. Ciri penting ialah kebolehtumpukan mendatarnya, membolehkan penciptaan paparan pelbagai aksara dengan menyelaraskan berbilang unit bersebelahan. Peranti ini serasi secara langsung dengan kod aksara piawai. Ciri-ciri ini menjadikan LTP-2157AKA sesuai untuk aplikasi seperti panel instrumen perindustrian, terminal titik jualan, paparan maklumat asas, bacaan peralatan ujian, dan sistem terbenam lain yang memerlukan output alfanumerik berkompleksiti rendah hingga sederhana yang boleh dipercayai.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Objektif

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter elektrik, optik dan fizikal peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi biasa.

• Pelesapan Kuasa Purata Setiap Titik:33 mW. Ini ialah kuasa berterusan maksimum yang boleh dilesapkan dengan selamat oleh satu titik LED.
• Arus Hadapan Puncak Setiap Titik:90 mA. Ini ialah denyut arus serta-merta maksimum yang boleh ditangani oleh satu titik, biasanya relevan untuk skim pemacu berbilang.
• Arus Hadapan Purata Setiap Titik:13 mA pada 25°C, menyusut nilai secara linear pada 0.17 mA/°C. Ini ialah parameter utama untuk operasi DC berterusan. Faktor penyusutan nilai adalah penting untuk pengurusan haba; apabila suhu ambien (Ta) meningkat, arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengelakkan kepanasan berlebihan.
• Voltan Songsang Setiap Titik:5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh merosakkan simpang LED.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C selama 3 saat pada 1.6mm di bawah satah dudukan. Ini mentakrifkan kekangan profil pateri alir semula.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian tertentu (biasanya Ta=25°C) dan mewakili prestasi tipikal.

• Keamatan Cahaya Purata (I_V):2100 μcd (Min), 4600 μcd (Tip) di bawah keadaan ujian I_p=32mA pada kitaran tugas 1/16. Ini menunjukkan kecerahan setiap titik LED apabila didorong dalam konfigurasi berbilang. Julat yang luas mencadangkan proses pengelasan untuk keamatan.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):621 nm (Tip). Ini ialah panjang gelombang di mana output kuasa optik adalah maksimum, mentakrifkan warna \"Super Jingga\".
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):18 nm (Tip). Ini mengukur ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil menunjukkan cahaya yang lebih monokromatik.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):615 nm (Tip). Ini ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, berkait rapat dengan titik warna.
• Voltan Hadapan (V_F) mana-mana Titik:2.05V (Min), 2.6V (Tip) pada I_F=20mA; 2.3V (Min), 2.8V (Tip) pada I_F=80mA. Ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar pemacu, menentukan susut voltan merentasi LED apabila dihidupkan.
• Arus Songsang (I_R) mana-mana Titik:100 μA (Maks) pada V_R=5V. Ini ialah arus bocor apabila LED dipincang songsang.
• Nisbah Padanan Keamatan Cahaya (I_V-m):2:1 (Tip). Ini menentukan nisbah maksimum yang dibenarkan antara titik paling terang dan paling malap dalam susunan, memastikan penampilan seragam.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Lembaran data menunjukkan peranti ini \"Dikategorikan untuk Keamatan Cahaya.\" Ini membayangkan proses pengelasan atau penyusunan selepas pembuatan. Walaupun kod pengelasan khusus tidak disenaraikan, pengkategorian tipikal untuk paparan sedemikian melibatkan pengumpulan unit berdasarkan keamatan cahaya yang diukur di bawah keadaan ujian piawai. Ini memastikan apabila berbilang paparan digunakan bersama, variasi kecerahan antara mereka diminimumkan, memberikan output visual yang konsisten. Pereka bentuk harus mengesahkan pengelasan keamatan yang tersedia daripada pembekal untuk aplikasi kritikal yang memerlukan kecerahan yang sepadan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data 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 menentukan voltan pemacu yang diperlukan untuk arus tertentu.
• Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung I_V-I_F):Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan hampir linear dalam julat operasi.
• Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penyusutan nilai output cahaya apabila suhu meningkat, yang penting untuk reka bentuk haba.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~621nm dan lebar spektrum.

Lengkung ini membolehkan pereka bentuk meramal prestasi di bawah keadaan bukan piawai dan mengoptimumkan litar pemacu mereka.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Dimensi pakej peranti disediakan dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm. Lukisan khusus dirujuk tetapi tidak terperinci dalam teks. Aspek mekanikal utama termasuk tapak keseluruhan, ketinggian, dan jarak 14 pin. Susunan pin direka untuk pemasangan lubang tembus pada papan litar bercetak (PCB). Muka kelabu dan warna titik putih adalah sebahagian daripada reka bentuk pakej untuk meningkatkan kontras.

5.1 Sambungan Pin dan Litar Dalaman

Paparan ini mempunyai 14 pin. Gambar rajah litar dalaman menunjukkan konfigurasi matriks di mana anod LED disambungkan mengikut baris dan katod mengikut lajur (atau sebaliknya, mengikut jadual pinout). Ini ialah seni bina matriks anod sepunya atau katod sepunya yang biasa yang meminimumkan bilangan pin kawalan yang diperlukan (5 baris + 7 lajur = 12 talian kawalan dan bukannya 5*7=35). Jadual pinout menentukan fungsi setiap pin:

• Pin disambungkan ke Anod Baris 1-7 dan Katod Lajur 1-5.
• Nota Penting:Pin 4 & 11 disambungkan secara dalaman. Pin 5 & 12 disambungkan secara dalaman. Jambatan dalaman ini mesti dipertimbangkan semasa susun atur PCB dan reka bentuk pemacu untuk mengelakkan litar pintas.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Garis panduan utama yang disediakan adalah untuk proses pateri: peranti boleh menahan suhu pateri maksimum 260°C selama maksimum 3 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan. Ini adalah kekangan profil alir semula piawai. Untuk pateri gelombang, amalan piawai untuk komponen lubang tembus harus diikuti. Langkah berjaga-jaga pengendalian umum untuk peranti sensitif statik (ESD) harus dipatuhi, walaupun tidak dinyatakan secara jelas untuk produk LED ini. Penyimpanan harus dalam julat suhu yang ditentukan -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kering.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

LTP-2157AKA memerlukan litar pemacu luaran. Disebabkan struktur matriksnya, multipleks ialah kaedah pemacu piawai. Ini melibatkan pengaktifan satu baris (atau lajur) secara berurutan pada satu masa sambil memberikan isyarat data yang sesuai kepada lajur (atau baris). Mikropengawal dengan pin I/O yang mencukupi atau pemacu paparan LED IC khusus (seperti MAX7219 atau serupa) biasanya digunakan. Pemacu mesti membekalkan arus yang betul, menghormati penarafan arus puncak dan purata. Perintang had arus adalah wajib untuk setiap talian lajur atau baris untuk menetapkan arus hadapan (I_F). Nilai dikira menggunakan formula: R = (V_bekalan- V_F- V_{ketepuan_pemacu}) / I_F.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Frekuensi Multipleks:Mesti cukup tinggi untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan (biasanya >60 Hz).
• Pengiraan Arus:Gunakan penarafan arus purata (13mA maks pada 25°C) untuk pengiraan DC. Dalam mod berbilang dengan N baris, arus puncak setiap titik boleh sehingga N * I_purata, tetapi tidak boleh melebihi penarafan puncak 90mA.
• Pengurusan Haba:Jika beroperasi pada suhu ambien tinggi, arus hadapan mesti disusut nilai mengikut faktor 0.17 mA/°C.
• Bekalan Voltan:Mesti mengambil kira V_Ftertinggi di bawah keadaan operasi dan sebarang susut dalam litar pemacu.
• Susun Atur PCB:Pastikan pemetaan pin yang betul mengikut jadual sambungan. Perhatikan pin yang disambungkan secara dalaman (4-11 dan 5-12) untuk mengelakkan ralat susun atur.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti LED GaAsP atau GaP piawai, teknologi AlInGaP dalam LTP-2157AKA menawarkan kecekapan cahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang untuk arus yang sama, dan ketulenan warna yang lebih baik. Berbanding paparan 7-segmen mudah, format matriks titik 5x7 memberikan keupayaan alfanumerik sebenar, membolehkan paparan huruf, nombor, dan simbol mudah. Ketinggian 2.0-inci lebih besar daripada banyak paparan aksara biasa, menawarkan kebolehlihatan yang unggul. Kebolehtumpukan mendatar ialah pembeza utama daripada paparan dengan modul pelbagai aksara tetap, memberikan fleksibiliti reka bentuk.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan arus DC malar pada semua titik serentak?
J: Secara teori mungkin tetapi tidak praktikal. Ia memerlukan 35 saluran had arus bebas. Multipleks ialah kaedah piawai dan cekap.

S2: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Pancaran Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?
J: Panjang gelombang puncak ialah di mana kuasa optik paling banyak dipancarkan. Panjang gelombang dominan ialah panjang gelombang tunggal setara yang dilihat oleh mata manusia. Ia sering hampir tetapi tidak sama, terutamanya untuk spektrum yang lebih luas.

S3: Bagaimana saya mentafsir kitaran tugas 1/16 dalam keadaan ujian keamatan cahaya?
J: Keamatan diukur apabila LED didenyut dengan arus 32mA dalam bentuk gelombang dengan kitaran tugas 1/16. Ini mensimulasikan skim pemacu berbilang di mana setiap baris aktif untuk 1/16 daripada jumlah masa kitaran. Nilai keamatan yang dilaporkan ialah purata mengikut masa.

S4: Mengapa pin 4 & 11 dan 5 & 12 disambungkan secara dalaman?
J: Ini mungkin disebabkan susun atur dalaman matriks untuk memudahkan ikatan cip atau laluan substrat. Secara elektrik, ia bermaksud pasangan pin ini dipintaskan bersama. Dalam litar anda, anda mesti menyambungkannya ke nod yang sama.

10. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk bacaan suhu 4 digit mudah untuk ketuhar perindustrian.
Sistem menggunakan mikropengawal dengan penderia suhu. Empat paparan LTP-2157AKA ditumpuk secara mendatar. Perisian tegar mikropengawal mengandungi peta fon untuk digit 0-9, simbol darjah, dan 'C'. Menggunakan rutin multipleks, ia mengitar melalui empat paparan (bertindak sebagai empat set baris/lajur), mengira data lajur yang sesuai untuk setiap baris berdasarkan digit semasa yang hendak ditunjukkan. Perintang had arus diletakkan pada talian lajur. Kadar segar semula ditetapkan kepada 100 Hz untuk menghapuskan kelipan. Kecerahan tinggi dan sudut pandangan luas memastikan suhu boleh dibaca dari pelbagai kedudukan di lantai kilang. Penarafan suhu perindustrian paparan memastikan operasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran panas berhampiran ketuhar.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

LTP-2157AKA adalah berdasarkan elektroluminesens semikonduktor. Struktur cip AlInGaP membentuk simpang p-n. Apabila voltan hadapan melebihi ambang simpang dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi aloi khusus AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang sepadan secara langsung dengan panjang gelombang cahaya jingga yang dipancarkan (~621 nm). Matriks 5x7 dibentuk oleh dadu LED yang boleh dialamatkan secara individu diletakkan di persimpangan konduktor baris dan lajur pada substrat. Dengan mengenakan voltan secara selektif pada baris dan lajur tertentu, hanya LED di persimpangan itu yang dipincang hadapan dan menyala.

12. Trend dan Konteks Teknologi

Teknologi AlInGaP mewakili kemajuan penting dalam kecekapan LED boleh lihat untuk warna merah, jingga, dan kuning. Ia sebahagian besarnya telah menggantikan teknologi lama seperti GaAsP. Trend semasa dalam teknologi paparan bergerak ke arah matriks berketumpatan lebih tinggi (contohnya, 8x8, 16x16) dan matriks RGB warna penuh. Walau bagaimanapun, paparan matriks titik beresolusi rendah, satu warna seperti 5x7 tetap sangat relevan untuk aplikasi sensitif kos, kritikal kebolehpercayaan di mana maklumat alfanumerik mudah sudah memadai. Kelebihan mereka termasuk kesederhanaan, ketahanan, penggunaan kuasa rendah, dan jangka hayat yang sangat baik. Prinsip pengalamatan matriks kekal asas kepada teknologi paparan yang lebih besar dan kompleks, termasuk paparan OLED dan microLED.