Spesifikasi Teknikal Paparan LED LTP-2058AKD - Ketinggian 2.3-inci (58.42mm) - Matriks Titik 5x8 - Hiper Merah (650nm) - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-2058AKD ialah modul paparan aksara alfanumerik satu digit yang direka untuk aplikasi yang memerlukan output aksara yang jelas dan mudah dibaca. Fungsi terasnya adalah untuk mewakili aksara berkod ASCII atau EBCDIC secara visual melalui grid diod pemancar cahaya (LED) yang boleh dialamatkan secara individu.

Kelebihan Teras & Pasaran Sasaran:Kelebihan utama peranti ini termasuk ketinggian aksara yang besar iaitu 2.3-inci (58.42 mm) untuk keterlihatan yang sangat baik, sudut pandangan yang luas yang disediakan oleh reka bentuk satah tunggal, dan kebolehpercayaan keadaan pepejal yang wujud dalam teknologi LED. Keperluan kuasa rendah dan keserasian dengan kod aksara piawai menjadikannya sesuai untuk panel kawalan industri, instrumentasi, terminal titik jualan, dan sistem terbenam lain yang memerlukan paparan yang tahan lama, penyelenggaraan rendah, dan mudah dibaca.

2. Sorotan Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terhadap parameter prestasi utama peranti seperti yang ditakrifkan dalam datasheet.

2.1 Ciri-ciri Fotometrik & Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk cip LEDnya, yang difabrikasi pada substrat GaAs yang tidak lutsinar. Teknologi ini terkenal dengan kecekapan tinggi dalam spektrum merah-jingga.

• Keamatan Bercahaya (I_V):Keamatan bercahaya purata per titik ditentukan dengan minimum 1650 µcd, tipikal 3500 µcd, di bawah keadaan ujian I_p=32mA dan kitar tugas 1/16. Parameter ini mentakrifkan kecerahan setiap titik LED individu.
• Ciri-ciri Gelombang:
  • Gelombang Puncak Pancaran (λ_p):650 nm (nanometer). Ini adalah gelombang di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak.
  • Gelombang Dominan (λ_d):639 nm. Ini adalah gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan warna sebagai \"Hiper Merah.\"
  • Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm. Ini menunjukkan penyebaran gelombang cahaya yang dipancarkan, dengan nilai yang lebih kecil mewakili warna yang lebih tulen dan tepu.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (I_V-m):Maksimum 2:1. Ini adalah parameter kritikal untuk keseragaman paparan, yang menentukan bahawa kecerahan titik paling malap dalam tatasusunan tidak akan kurang daripada separuh kecerahan titik paling terang di bawah keadaan pemacu yang sama.

2.2 Parameter Elektrik

Memahami had dan titik operasi elektrik adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai.

• Penarafan Maksimum Mutlak:Ini adalah had tekanan yang tidak boleh dilampaui, walaupun seketika.
  • Pelesapan Kuasa Purata per Titik:40 mW.
  • Arus Hadapan Puncak per Titik:90 mA.
  • Arus Hadapan Purata per Titik:15 mA pada 25°C, menurun secara linear pada 0.2 mA/°C.
  • Voltan Songsang per Titik:5 V. Melebihi ini boleh merosakkan simpang LED.
• Ciri-ciri Elektrik/Optik (pada T_A=25°C):Ini adalah parameter operasi tipikal.
  • Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 2.1V (min) hingga 2.8V (maks) bergantung pada arus. Tipikal ialah 2.6V pada 20mA dan 2.8V pada 80mA.
  • Arus Songsang (I_R):Maksimum 100 µA pada V_R=5V.

2.3 Ciri-ciri Terma

Pengurusan terma disiratkan melalui spesifikasi penurunan dan julat suhu.

• 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.
• Penurunan Arus:Penarafan arus hadapan purata menurun secara linear sebanyak 0.2 mA untuk setiap darjah Celsius melebihi 25°C. Ini adalah had terma langsung untuk mengelakkan pemanasan berlebihan.
• Suhu Pateri:Tahan 260°C selama 3 saat pada 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah dudukan semasa pemasangan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Datasheet menunjukkan peranti ini \"dikategorikan untuk keamatan bercahaya.\" Ini merujuk kepada proses pembin di mana unit yang dihasilkan disusun (dibin) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur. Ini memastikan pereka boleh memilih bahagian dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka, yang sangat penting untuk paparan berbilang digit di mana penampilan seragam dikehendaki. Walaupun kod bin khusus tidak disenaraikan dalam dokumen ini, bin tipikal akan mengumpulkan LED dengan I_V values.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet merujuk kepada \"Lengkung Ciri-ciri Elektrik/Optik Tipikal.\" Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung sedemikian biasanya termasuk:

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan antara voltan hadapan (V_F) dan arus hadapan (I_F). Ia adalah tidak linear, dengan voltan ambang (sekitar 1.8-2.0V untuk AlInGaP merah) di mana arus yang mengalir adalah sangat sedikit.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan hampir linear dalam julat operasi yang disyorkan sebelum kecekapan menurun pada arus yang sangat tinggi.
• Kebergantungan Suhu:Lengkung menunjukkan bagaimana voltan hadapan menurun dan gelombang mungkin beralih sedikit dengan peningkatan suhu simpang.

Lengkung ini adalah penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar yang cekap dan memahami prestasi di bawah keadaan terma yang berbeza.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

Pembinaan fizikal mentakrifkan faktor bentuk dan antara muka pemasangan.

• Jenis Pakej:Pakej lubang tembus dengan 14 pin.
• Penerangan Matriks:5 lajur oleh 8 baris titik LED, mencipta grid yang mampu membentuk semua aksara alfanumerik dan beberapa simbol.
• Reka Bentuk Visual:Mempunyai muka kelabu (mungkin epoksi pakej) dengan segmen putih (kawasan titik bercahaya), memberikan kontras yang baik apabila padam dan penampilan bersih apabila menyala.
• Kebolehsusunan:Peranti ini direka untuk disusun secara mendatar, membolehkan penciptaan paparan berbilang aksara dengan meletakkan unit bersebelahan.
• Dimensi:Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan dimensi tepat dirujuk dalam datasheet.

5.1 Sambungan Pin & Polarity

Antara muka 14-pin menggunakan skim alamat matriks anod-lajur dan katod-baris yang berbilang, yang mengurangkan bilangan pin pemacu yang diperlukan dari 40 (5x8) kepada 13 (5+8).

Susunan Pin:Pin 1: Katod Baris 6 Pin 2: Katod Baris 8 Pin 3: Anod Lajur 2 Pin 4: Anod Lajur 3 Pin 5: Katod Baris 5 Pin 6: Anod Lajur 5 Pin 7: Katod Baris 7 Pin 8: Katod Baris 3 Pin 9: Katod Baris 1 Pin 10: Anod Lajur 4 Pin 11: Anod Lajur 3 (Nota: Fungsi pendua sebagai Pin 4, kemungkinan kesilapan taip atau sambungan dalaman khusus) Pin 12: Katod Baris 4 Pin 13: Anod Lajur 1 Pin 14: Katod Baris 2

Litar Dalaman:Gambarajah dalaman menunjukkan konfigurasi matriks biasa di mana setiap titik LED terbentuk di persimpangan talian lajur anod dan talian baris katod. Untuk menyala titik tertentu, pin anod yang sepadan mesti didorong tinggi (dengan had arus) manakala pin katod yang sepadan didorong rendah.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

Spesifikasi pemasangan utama yang disediakan ialah profil suhu pateri: peranti boleh menahan suhu puncak 260°C selama 3 saat, diukur 1/16 inci (1.6mm) di bawah satah dudukan. Ini adalah keadaan pateri gelombang atau reflow piawai. Pereka harus memastikan proses pemasangan PCB mereka mematuhi had ini untuk mengelakkan kerosakan pakej atau degradasi LED.

Keadaan Penyimpanan:Komponen harus disimpan dalam julat suhu penyimpanan yang ditentukan iaitu -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kering, biasanya dalam beg peranti sensitif lembapan (MSD) jika diperlukan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

• HMI Industri:Paparan status pada jentera, panel pengendali PLC.
• Peralatan Ujian & Pengukuran:Paparan digital untuk multimeter, pembilang frekuensi, bekalan kuasa.
• Runcit & Hospitaliti:Paparan harga, sistem pengurusan giliran, papan maklumat ringkas.
• Sistem Terbenam:Di mana output aksara yang ringkas, kukuh, dan kuasa rendah diperlukan.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Memerlukan IC pemacu imbas matriks atau mikropengawal dengan pin GPIO yang mencukupi dan keupayaan sumber/sedut arus. Pemacu arus malar disyorkan untuk kecerahan yang konsisten.
• Had Arus:Perintang luaran atau pemacu arus malar adalah wajib untuk menghadkan arus melalui setiap segmen LED dalam had purata dan puncak yang ditentukan.
• Pembilangan:Memandangkan ia adalah paparan matriks, ia beroperasi berdasarkan prinsip pembilangan (imbasan). Kadar segar semula mestilah cukup tinggi (biasanya >60Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan. Kitar tugas mempengaruhi kecerahan yang dirasakan dan keperluan arus puncak.
• Sudut Pandangan:Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat untuk aplikasi di mana pengendali mungkin tidak berada tepat di hadapan paparan.
• Bekalan Kuasa:Pastikan voltan bekalan mencukupi untuk mengatasi voltan hadapan LED (V_F) ditambah kejatuhan voltan merentasi mana-mana komponen had arus dan litar pemacu.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi lama seperti lampu pijar atau paparan pendarfluor vakum (VFD), matriks LED ini menawarkan:

• Kebolehpercayaan & Jangka Hayat yang Lebih Baik:Pembinaan keadaan pepejal tanpa filamen atau sampul kaca, membawa kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang dan rintangan getaran.
• Penggunaan Kuasa Lebih Rendah:Terutamanya pada tahap kecerahan yang lebih rendah.
• Masa Tindak Balas Lebih Cepat:Keupayaan hidup/mati serta-merta.
• Julat Suhu Operasi Lebih Luas:Sesuai untuk persekitaran yang keras.

Berbanding dengan modul OLED grafik atau TFT moden, ia adalah:

• Lebih Mudah untuk Diantaramukakan:Memerlukan talian kawalan yang lebih sedikit dan perisian yang lebih ringkas.
• Lebih Kukuh dan Kos Efektifuntuk aplikasi aksara sahaja yang ringkas.
• Sangat Mudah Dibacadalam keadaan cahaya ambien tinggi disebabkan oleh kontras tinggi dan sifat pemancarannya.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Bagaimana saya mengira perintang had arus yang sesuai untuk satu titik?J: Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V, V_Ftipikal 2.6V pada 20mA: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. Sentiasa gunakan V_Fmaksimum dari datasheet untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi had.

S2: Apakah maksud \"1/16 DUTY\" dalam keadaan ujian untuk keamatan bercahaya?J: Ia bermaksud pengukuran diambil dengan LED berdenyut hidup untuk 1/16 daripada jumlah masa kitar imbasan. Dalam matriks 5x8 berbilang, skim imbasan biasa mengaktifkan satu baris pada satu masa. Jika semua 8 baris diimbas, setiap baris aktif untuk kitar tugas 1/8. Kitar tugas 1/16 mencadangkan corak imbasan yang berbeza atau keadaan pengukuran di mana arus denyut puncak lebih tinggi, dan kuasa purata dikekalkan dalam had. Kitar tugas operasi sebenar bergantung pada reka bentuk pemacu.

S3: Bolehkah saya menyambungkan paparan ini secara selari untuk membuat unit berbilang digit?A: Ia direka untuk disusunsecara mendatar, bermakna anda meletakkan berbilang unit bersebelahan pada PCB. Anda tidak boleh hanya menyambungkan pin secara selari kerana setiap unit mengandungi matriks 5x8 penuh. Setiap paparan memerlukan set pemacu lajurnya sendiri, manakala pemacu baris selalunya boleh dikongsi merentasi semua unit dalam reka bentuk berbilang digit untuk memudahkan litar imbasan.

S4: Mengapakah gelombang dominan (639nm) berbeza daripada gelombang puncak (650nm)?J: Ini disebabkan oleh tindak balas spektrum mata manusia. LED memancarkan cahaya merentasi julat gelombang berpusat pada 650nm (puncak). Walau bagaimanapun, mata manusia lebih sensitif kepada gelombang sekitar 555nm (hijau) dan kurang sensitif kepada merah tua. Gelombang dominan dikira dengan mencari gelombang tunggal cahaya monokromatik tulen yang akan kelihatan mempunyai warna yang sama seperti output spektrum luas LED kepada pemerhati manusia piawai. Ia adalah titik warna yang \"dirasakan\".

10. Pengenalan Prinsip Operasi

LTP-2058AKD ialah paparan LED matriks aktif. Prinsip asasnya adalah elektroluminesens dari simpang P-N semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan merentasi anod (lajur) dan katod (baris), elektron dan lubang bergabung semula dalam lapisan AlInGaP aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya) pada gelombang yang ditentukan oleh jurang jalur bahan. Susunan matriks 5x8 membolehkan mana-mana daripada 40 titik dialamatkan secara individu dengan memilih gabungan yang betul satu lajur (sumber kuasa) dan satu baris (laluan bumi). Pembilangan mengimbas baris dengan cepat, menghidupkan lajur yang diperlukan untuk setiap baris, untuk mencipta ilusi aksara yang stabil dan menyala sepenuhnya.

11. Trend Teknologi

Walaupun paparan LED matriks diskret seperti LTP-2058AKD masih relevan untuk aplikasi kukuh atau sensitif kos tertentu, trend yang lebih luas dalam teknologi paparan adalah ke arah integrasi dan fungsi yang lebih tinggi. Tatasusunan LED peranti pemasangan permukaan (SMD) dan modul pemacu LED bersepadu menjadi lebih biasa. Tambahan pula, untuk aplikasi yang memerlukan grafik atau aksara yang lebih kompleks, paparan LED bersegmen, OLED, dan LCD TFT kecil menawarkan fleksibiliti yang lebih besar. Prinsip alamat matriks kekal asas, tetapi pelaksanaan bergerak ke arah reka bentuk cip-atas-papan (COB) dan antara muka seperti I2C atau SPI, mengurangkan bilangan komponen dan memudahkan reka bentuk sistem berbanding dengan pemacu matriks GPIO langsung.