Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
- 2. Selaman Mendalam Spesifikasi Teknikal
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
- 3. Penjelasan Sistem Pembin
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Sambungan Pin dan Polarity
- 6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
- 7. Cadangan Aplikasi
- 7.1 Senario Aplikasi Tipikal
- 7.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan
- 11. Pengenalan Prinsip Operasi
- 12. Trend dan Konteks Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTP-2057AJD ialah modul paparan alfanumerik satu digit yang direka untuk aplikasi yang memerlukan output aksara yang jelas dan mudah dibaca. Fungsi terasnya adalah untuk mewakili maklumat secara visual dengan menyalakan grid diod pemancar cahaya (LED) secara selektif.
1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
Peranti ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menentukan ruang aplikasinya. Ia mempunyaiketinggian aksara 2.0 inci (50.8 mm), menjadikannya sesuai untuk pandangan jarak sederhana.keperluan kuasa rendahadalah manfaat penting untuk sistem beroperasi bateri atau peka tenaga. Kebolehpercayaankeadaan pepejalnya memastikan jangka hayat operasi yang panjang tanpa bahagian bergerak, dansudut pandangan yang luasdaripada reka bentuk satah tunggal membolehkan keterlihatan dari pelbagai kedudukan. Paparan iniboleh disusun secara mendatar, membolehkan penciptaan mesej berbilang aksara. Iaserasi dengan kod aksara USASCII dan EBCDIC standard, memudahkan integrasi dengan mikropengawal dan komputer. Peranti ini jugadikategorikan untuk keamatan cahaya, membolehkan padanan kecerahan dalam aplikasi berbilang unit. Pasaran sasaran utamanya termasuk panel kawalan industri, instrumentasi, terminal titik jualan, paparan maklumat asas, dan sistem terbenam di mana output aksara yang kukuh dan ringkas diperlukan.
2. Selaman Mendalam Spesifikasi Teknikal
Prestasi LTP-2057AJD ditakrifkan oleh satu set had mutlak dan ciri operasi tipikal.
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia bukan untuk operasi berterusan.
- Pelesapan Kuasa Purata Setiap Titik:33 mW
- Arus Hadapan Puncak Setiap Titik:90 mA
- Arus Hadapan Purata Setiap Titik:13 mA pada 25°C, menyusut linear pada 0.17 mA/°C melebihi 25°C.
- Voltan Songsang Setiap Titik:5 V
- Julat Suhu Operasi:-35°C hingga +85°C
- Julat Suhu Penyimpanan:-35°C hingga +85°C
- Suhu Pateri:Maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat pada 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan pakej.
2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian tertentu (Ta=25°C) dan mewakili prestasi tipikal.
- Keamatan Cahaya Purata (IV):1300 μcd (Min), 3000 μcd (Tip) pada Ip=32mA, Kitaran Tugas 1/16. Ini adalah parameter kecerahan utama.
- Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):660 nm (Tip) pada IF=20mA. Ini menunjukkan warna berada dalam spektrum merah tua.
- Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):35 nm (Tip) pada IF=20mA.
- Panjang Gelombang Dominan (λd):638 nm (Tip) pada IF=20mA.
- Voltan Hadapan (VF) Mana-mana Titik:1.8V hingga 2.4V (Tip) pada IF=20mA; 2.0V hingga 2.7V (Tip) pada IF=80mA.
- Arus Songsang (IR) Mana-mana Titik:100 μA (Maks) pada VR=5V.
- Nisbah Padanan Keamatan Cahaya (IV-m):2:1 (Maks) pada Ip=32mA, Kitaran Tugas 1/16. Ini menentukan variasi kecerahan maksimum antara titik.
Nota: Keamatan cahaya diukur dengan gabungan penderia cahaya dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE (Commission Internationale de l'\u00c9clairage).
3. Penjelasan Sistem Pembin
Lembaran data menunjukkan peranti inidikategorikan untuk keamatan cahaya. Ini bermakna unit diuji dan disusun (dibin) berdasarkan output kecerahan yang diukur di bawah keadaan standard. Ini membolehkan pereka memilih paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka, mengelakkan variasi ketara dalam paparan berbilang aksara. Walaupun kod bin khusus tidak disediakan dalam petikan ini, nisbah padanan 2:1 mentakrifkan variasi maksimum yang dibenarkan dalam bin tertentu.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Lembaran data merujuk kepadaLengkung Ciri-ciri Elektrik / Optik Tipikal. Walaupun lengkung khusus tidak dipaparkan dalam teks yang disediakan, graf sedemikian biasanya termasuk:
- Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan tak linear antara arus dan susutan voltan merentasi simpang LED.
- Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya menunjukkan kawasan hubungan linear sebelum tepu.
- Keamatan Cahaya vs. Suhu Persekitaran:Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, faktor kritikal untuk pengurusan haba.
- Taburan Spektrum:Plot yang menunjukkan keamatan relatif cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang berbeza, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 660 nm.
Lengkung ini penting untuk reka bentuk litar terperinci, pemilihan pemacu, dan pemahaman prestasi di bawah keadaan bukan standard.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
Peranti mempunyai tapak fizikal khusus. Semua dimensi dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm (0.01\") melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan dimensi tepat dirujuk dalam lembaran data, memperincikan panjang keseluruhan, lebar, ketinggian, jarak pin, dan kedudukan kawasan paparan.
5.2 Sambungan Pin dan Polarity
LTP-2057AJD mempunyai konfigurasi 14 pin. Pinout 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: Pendua fungsi Pin 4, kemungkinan nota dokumentasi untuk disahkan)
- Pin 12: Katod Baris 4 (Nota: Pendua fungsi Pin 5, kemungkinan nota dokumentasi untuk disahkan)
- Pin 13: Anod Lajur 1
- Pin 14: Katod Baris 2
Gambarajah litar dalaman menunjukkan konfigurasi katod sepunya untuk baris, bermakna setiap baris 5 LED berkongsi sambungan katod (negatif) sepunya. Anod (positif) untuk setiap lajur adalah berasingan. Susunan matriks ini meminimumkan bilangan pin pemacu yang diperlukan (12 untuk 35 LED).
6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
Spesifikasi pemasangan utama yang disediakan ialahprofil suhu pateri. Peranti boleh menahan suhu maksimum260°C untuk maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan pakej. Ini adalah kritikal untuk proses pateri gelombang atau reflow. Pereka mesti memastikan profil pateri mereka tidak melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada cip LED dalaman atau pakej plastik. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) standard perlu dipatuhi semasa pengendalian. Julat suhu penyimpanan (-35°C hingga +85°C) juga perlu dipatuhi untuk kebolehpercayaan jangka panjang.
7. Cadangan Aplikasi
7.1 Senario Aplikasi Tipikal
- Panel Kawalan Industri:Memaparkan titik set, kod status, atau mesej ralat.
- Peralatan Ujian dan Pengukuran:Menunjukkan bacaan berangka atau pengenal unit.
- Elektronik Pengguna:Paparan asas pada perkakas, peralatan audio, atau jam.
- Prototaip Sistem Terbenam:Peranti output ringkas untuk projek mikropengawal.
- Naik Taraf Sistem Warisan:Menggantikan paparan pijar lama atau pendarfluor vakum.
7.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- Litar Pemacu:Memerlukan litar pemacu multipleks (atau IC pemacu paparan khusus) yang mampu membekal/menerima arus lajur/baris yang diperlukan. Kitaran tugas 1/16 yang disebut dalam keadaan ujian mencadangkan skim multipleks.
- Had Arus:Perintang had arus luaran adalah wajib untuk setiap lajur anod (atau sumber arus terkawal) untuk mengelakkan melebihi penarafan arus maksimum mutlak.
- Pengurusan Haba:Walaupun kuasa rendah, operasi berterusan pada suhu persekitaran tinggi mungkin memerlukan penyusutan arus hadapan seperti yang ditetapkan.
- Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat, tetapi kedudukan pemasangan perlu dipertimbangkan untuk sejajar dengan penonton yang dimaksudkan.
- Penapisan Optik:Penapis merah boleh meningkatkan kontras dalam keadaan cahaya persekitaran tinggi.
8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Berbanding teknologi paparan lain yang tersedia pada masanya (dan modul asas serupa hari ini), pembeza utama LTP-2057AJD ialahteknologi LED AlGaAs (Aluminium Gallium Arsenide)danketinggian aksara 2.0 inci. LED AlGaAs biasanya menawarkan kecekapan yang baik dan warna merah yang stabil. Berbanding paparan yang lebih kecil (contohnya, 0.56\") atau lebih besar, ia sesuai untuk niche tertentu yang memerlukan aksara saiz sederhana. Berbanding LCD, ia menawarkan sudut pandangan yang lebih baik, julat suhu yang lebih luas, dan tidak memerlukan lampu latar, tetapi menggunakan lebih banyak kuasa untuk kawasan bercahaya yang serupa. Kesederhanaan dan kekukuhannya adalah kelebihan utama berbanding paparan grafik yang lebih kompleks.
9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S: Apakah voltan pemacu yang diperlukan?
J: Voltan hadapan setiap LED biasanya 1.8-2.4V pada 20mA. Litar pemacu yang membekalkan 5V adalah biasa, menggunakan perintang susut. Pemacu mesti mengendalikan masa multipleks.
S: Bagaimana saya mencapai kecerahan dinilai 3000 μcd?
J: Keadaan ujian ialaharus puncak (Ip) 32mA pada kitaran tugas 1/16. Ini membayangkan arus purata setiap titik 2mA. Pemacu multipleks anda mesti menyediakan denyut khusus ini untuk mencapai kecerahan tipikal.
S: Bolehkah saya menyambungkan berbilang paparan bersama?
J: Ya, lembaran data menyatakan iaboleh disusun secara mendatar. Ini berkemungkinan bermaksud reka bentuk mekanikal membenarkan pertemuan fizikal, dan reka bentuk elektrik akan melibatkan penyambungan talian baris dan lajur yang sepadan secara selari, memerlukan pemacu dengan keupayaan arus yang lebih tinggi untuk talian kongsi.
S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan dominan?
J> Panjang gelombang puncak (660 nm) ialah panjang gelombang tunggal di mana spektrum pancaran paling kuat. Panjang gelombang dominan (638 nm) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik tulen yang akan kelihatan mempunyai warna yang sama kepada mata manusia. Perbezaan ini disebabkan oleh bentuk spektrum pancaran luas LED.
10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan
Senario: Mereka bentuk kaunter pengeluaran 4 digit ringkas untuk stesen kerja kilang.
Empat paparan LTP-2057AJD akan disusun secara mendatar. Mikropengawal (contohnya, Arduino atau PIC) akan diprogramkan untuk mengira denyut daripada penderia. Perisian tegar akan mengendalikan penukaran nombor perpuluhan kepada corak segmen yang sesuai untuk setiap digit. Pin I/O mikropengawal, kemungkinan melalui tatasusunan transistor atau IC pemacu khusus seperti MAX7219, akan multipleks paparan. Ketinggian 2.0 inci memastikan kiraan mudah dilihat dari beberapa kaki jauhnya. LED merah AlGaAs menyediakan kontras tinggi terhadap latar belakang industri tipikal. Penggunaan kuasa purata rendah membolehkan unit dikuasakan daripada bekalan DC 24V standard biasa di kilang, diturunkan kepada 5V untuk logik. Julat suhu yang kukuh memastikan operasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran tanpa kawalan iklim.
11. Pengenalan Prinsip Operasi
LTP-2057AJD ialahpaparan matriks titik 5x7. Ia mengandungi 35 cip LED merah AlGaAs individu yang disusun dalam grid 5 lajur dan 7 baris. Setiap LED terletak di persilangan talian anod lajur dan talian katod baris. Untuk menyalakan titik tertentu, voltan positif (melalui penghad arus) dikenakan pada anod lajurnya yang sepadan, manakala katod barisnya disambungkan ke bumi (atau voltan rendah). Dengan menyusun (multipleks) melalui baris dengan pantas dan menetapkan corak lajur yang sesuai untuk setiap baris, ilusi aksara stabil dicipta. Multipleks ini mengurangkan bilangan pin kawalan yang diperlukan secara drastik daripada 35 kepada 12 (7 baris + 5 lajur). Ketekalan penglihatan mata manusia menggabungkan titik yang berkelip pantas menjadi imej berterusan.
12. Trend dan Konteks Teknologi
Paparan seperti LTP-2057AJD mewakili teknologi matang. Walaupun sebahagian besarnya digantikan untuk reka bentuk ketumpatan maklumat tinggi baharu oleh OLED grafik matriks titik, LCD, atau tatasusunan LED pemasangan permukaan yang lebih kecil, ia masih relevan dalam niche tertentu. Trend yang mempengaruhi segmen ini termasuk: peralihan ke arahpakej peranti pemasangan permukaan (SMD)untuk pemasangan automatik, integrasiIC pemacu dan pengawal terus ke modul paparan(memudahkan antara muka kepada bas bersiri ringkas seperti I2C atau SPI), dan pembangunan paparan denganpelbagai warna atau LED RGBdalam satu pakej. Walau bagaimanapun, kelebihan asas paparan matriks titik LED ringkas - kebolehpercayaan melampau, julat suhu luas, kecerahan tinggi, dan kesederhanaan - memastikan penggunaan berterusan mereka dalam aplikasi industri, automotif, dan persekitaran keras di mana teknologi baharu mungkin kurang kukuh. Prinsip alamat matriks multipleks kekal asas kepada hampir semua paparan berasaskan piksel moden.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |