Lembaran Data Paparan Matriks Titik LED LTP-7188KE - Ketinggian 0.764 Inci (19.4mm) - Merah AlInGaP - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 40mW - Dokumen Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-7188KE ialah modul paparan matriks titik 8x8 satah tunggal keadaan pepejal. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan cara yang padat dan boleh dipercayai untuk memaparkan aksara alfanumerik, simbol atau grafik ringkas. Teknologi teras menggunakan cip LED merah Aluminum Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) yang ditumbuhkan secara epitaksi pada substrat Gallium Arsenide (GaAs). Sistem bahan ini terkenal dengan kecekapan tinggi dan keamatan bercahaya yang sangat baik dalam spektrum merah-jingga. Peranti ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan segmen putih, yang meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Reka bentuknya dioptimumkan untuk aplikasi yang memerlukan komunikasi visual yang jelas dalam faktor bentuk padat, dengan kebolehan untuk disusun secara mendatar membolehkan penciptaan paparan berbilang aksara yang lebih besar.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Paparan ini menawarkan beberapa kelebihan utama yang menentukan ruang aplikasinya. Keperluan kuasa rendah menjadikannya sesuai untuk peranti beroperasi bateri atau sensitif kuasa. 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 kritikal untuk paparan maklumat awam atau instrumentasi. Keserasian dengan kod aksara piawai seperti USASCII dan EBCDIC memudahkan integrasi dengan mikropengawal dan sistem digital. Peranti ini dikategorikan untuk keamatan bercahaya, membolehkan pereka memilih unit dengan kecerahan yang konsisten. Pasaran sasaran utama termasuk panel kawalan perindustrian, peralatan ujian dan pengukuran, elektronik pengguna dengan paparan status, dan papan tanda maklumat di mana kebolehpercayaan dan kejelasan adalah paling utama.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Prestasi LTP-7188KE ditakrifkan oleh satu set parameter elektrik dan optik yang komprehensif, yang mesti dipertimbangkan dengan teliti semasa reka bentuk litar untuk memastikan prestasi dan jangka hayat yang optimum.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi normal.

• Penyerakan Kuasa Purata Setiap Titik:40 mW. Ini adalah kuasa berterusan maksimum yang boleh diserakkan dengan selamat oleh satu elemen LED, terutamanya sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak Setiap Titik:90 mA. Ini adalah arus serta-merta maksimum yang dibenarkan, ditentukan di bawah keadaan berdenyut frekuensi 1 kHz dan kitar tugas 18%. Melebihi ini, walaupun seketika, boleh menyebabkan kegagalan bencana.
• Arus Hadapan Purata Setiap Titik:15 mA. Ini adalah arus DC berterusan maksimum yang disyorkan untuk satu LED untuk mengekalkan kebolehpercayaan sepanjang hayatnya.
• Penurunan Arus Hadapan:Dari 25°C, arus maksimum yang dibenarkan berkurangan sebanyak 0.2 mA untuk setiap peningkatan 1°C dalam suhu ambien. Ini adalah penting untuk pengurusan haba.
• Voltan Songsang Setiap Titik:5 V. Menggunakan voltan pincang songsang melebihi nilai ini boleh merosakkan simpang PN LED.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk berfungsi dan disimpan dalam julat suhu penuh ini.
• Keadaan Pateri:260°C selama 3 saat, dengan hujung besi pateri diletakkan sekurang-kurangnya 1/16 inci (lebih kurang 1.6mm) di bawah satah dudukan pakej. Ini menghalang kerosakan haba pada cip LED semasa pemasangan.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik (Ta = 25°C)

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan ujian yang ditentukan, mewakili tingkah laku operasi normal peranti.

• Keamatan Bercahaya Purata Setiap Titik (I_V):630 μcd (Min), 1650 μcd (Tip.). Diukur dengan arus puncak (I_p) 32 mA pada kitar tugas 1/16. Parameter ini mentakrifkan kecerahan yang dilihat.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):632 nm (Tip.). Panjang gelombang di mana kuasa output optik adalah paling besar. Ini meletakkan pancaran dalam kawasan merah spektrum cahaya nampak.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (Tip.). Ukuran ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil menunjukkan sumber cahaya yang lebih monokromatik.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):624 nm (Tip.). Panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, yang mungkin berbeza sedikit daripada panjang gelombang puncak.
• Voltan Hadapan (V_F) Mana-mana Titik:
  • 2.05V (Min), 2.6V (Tip.), 2.8V (Maks) pada I_F= 20mA.
  • 2.3V (Min), 2.8V (Tip.) pada I_F= 80mA (berdenyut).
  Ini adalah susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar penghad arus.
• Arus Songsang (I_R) Mana-mana Titik:100 μA (Maks) pada V_R= 5V. Arus bocor kecil apabila LED dipincang songsang.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya (I_V-m):2:1 (Maks.). Ini menentukan nisbah maksimum yang dibenarkan antara titik LED paling terang dan paling malap dalam tatasusunan, memastikan penampilan seragam.

Nota: Pengukuran keamatan bercahaya menggunakan sensor dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE, memastikan kaitan dengan penglihatan manusia.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Lembaran data menunjukkan peranti ini "dikategorikan untuk keamatan bercahaya." Ini membayangkan sistem pembin digunakan, walaupun kod bin khusus tidak disenaraikan dalam dokumen ini. Biasanya, pengkategorian sedemikian melibatkan:

• Pembin Keamatan Bercahaya:LED dari kelompok pengeluaran disusun ke dalam kumpulan (bin) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada arus ujian piawai. Ini membolehkan pelanggan membeli paparan dengan tahap kecerahan yang konsisten dan boleh diramal, yang amat kritikal untuk pemasangan berbilang unit untuk mengelakkan variasi yang ketara.
• Pembin Panjang Gelombang (Tersirat):Walaupun tidak dinyatakan secara eksplisit sebagai pembin, spesifikasi ketat pada panjang gelombang puncak (632 nm) dan dominan (624 nm) mencadangkan kawalan proses yang ketat. Dalam banyak produk LED, cip juga dibin mengikut panjang gelombang (atau koordinat kromatisiti untuk LED putih) untuk memastikan konsistensi warna merentasi paparan.
• Pembin Voltan Hadapan:Julat V_Fyang ditentukan (cth., 2.05V hingga 2.8V pada 20mA) menunjukkan variasi semula jadi. Untuk reka bentuk yang memerlukan padanan voltan tepat, unit boleh dipilih berdasarkan V_F.

yang diukur.

4. Analisis Lengkung Prestasi

• Lembaran data merujuk kepada "Lengkung Ciri-ciri Elektrik/Optik Tipikal." Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung piawai untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:Lengkung Arus vs. Voltan (I-V):
• Menunjukkan hubungan eksponen antara arus hadapan dan voltan hadapan. Voltan "lutut" adalah sekitar 1.8-2.0V untuk LED merah AlInGaP. Lengkung ini adalah penting untuk memilih perintang penghad arus yang sesuai atau mereka bentuk pemacu arus malar.Lengkung Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung L-I):
• Memaparkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia secara amnya linear dalam julat yang luas tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kejatuhan haba dan kecekapan. Titik pengukuran kitar tugas 1/16 (32mA puncak) dipilih untuk mewakili arus purata setara sambil mengelakkan kesan pemanasan sendiri semasa pengukuran.Lengkung Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:
• Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat. LED AlInGaP menunjukkan kurang pemadaman haba berbanding teknologi lama seperti GaAsP, tetapi output masih menurun dengan suhu. Lengkung ini memaklumkan reka bentuk untuk persekitaran suhu tinggi.Taburan Spektrum:

Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan lengkung berbentuk loceng berpusat sekitar 632 nm dengan separuh lebar tipikal 20 nm.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mempunyai ketinggian matriks 0.764 inci (19.4 mm). Lukisan dimensi pakej (dirujuk tetapi tidak terperinci dalam teks) biasanya akan menunjukkan panjang keseluruhan, lebar dan ketebalan modul, jarak antara 16 pin, dan satah dudukan. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pembinaan fizikal membolehkan penyusunan mendatar untuk membentuk paparan berbilang aksara yang lebih panjang.

5.2 Sambungan Pin dan Litar Dalaman

• Paparan ini mempunyai pakej dual in-line (DIP) 16-pin. Gambar rajah litar dalaman menunjukkan matriks 8x8 di mana anod LED disambungkan dalam baris dan katod disambungkan dalam lajur. Konfigurasi anod sepunya ini disahkan oleh pinout:
• Pin 1, 2, 5, 7, 8, 9, 12, 14 adalah Baris Anod (untuk baris 5, 7, 8, 6, 3, 1, 4, 2 masing-masing).

Pin 3, 4, 6, 10, 11, 13, 15, 16 adalah Lajur Katod (untuk lajur 2, 3, 5, 4, 6, 1, 7, 8 masing-masing).

Seni bina pilih X-Y ini membolehkan kawalan 64 LED dengan hanya 16 pin melalui pemultipleksan. Untuk menyala titik tertentu, anod barisnya yang sepadan mesti didorong tinggi (atau dibekalkan dengan arus), dan katod lajurnya mesti ditarik rendah.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan. Spesifikasi utama adalah keadaan pateri: 260°C untuk maksimum 3 saat, dengan hujung besi sekurang-kurangnya 1.6mm di bawah badan pakej. Ini menghalang haba berlebihan daripada bergerak ke atas pin dan merosakkan cip LED sensitif atau ikatan wayar dalaman. Profil pateri gelombang atau pateri alir semula harus direka untuk tidak melebihi beban haba setempat ini. Semasa penyimpanan, peranti harus disimpan dalam beg penghalang kelembapan asalnya dengan bahan pengering dalam persekitaran terkawal (dalam julat -35°C hingga +85°C) untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa pateri.

7. Cadangan Aplikasi

• 7.1 Senario Aplikasi TipikalPanel Kawalan Perindustrian:
• Untuk memaparkan status mesin, kod ralat atau data berangka ringkas.Peralatan Ujian & Pengukuran:
• Sebagai bacaan untuk multimeter, pembilang frekuensi atau bekalan kuasa.Elektronik Pengguna:
• Dalam peralatan audio (meter VU), perkakas atau mainan untuk penunjuk status.Paparan Maklumat:
• Papan tanda awam ringkas untuk masa, suhu atau nombor giliran, terutamanya apabila berbilang unit disusun.Prototaip & Pendidikan:

Sesuai untuk belajar tentang antara muka mikropengawal, pemultipleksan dan pemacu paparan.

• 7.2 Pertimbangan Reka BentukLitar Pemacu:
• Mesti menggunakan pemultipleksan. Mikropengawal dengan pin I/O yang mencukupi atau IC pemacu LED khusus (seperti MAX7219) diperlukan untuk mengimbas baris dan lajur.Penghad Arus:_FSetiap talian lajur (katod) biasanya memerlukan perintang penghad arus bersiri. Nilainya dikira berdasarkan voltan bekalan, voltan hadapan LED (V
• ), dan arus purata yang dikehendaki (tidak melebihi 15mA setiap titik). Untuk operasi berbilang, arus puncak akan lebih tinggi tetapi purata mesti kekal dalam had.Penyerakan Kuasa:
• Kira jumlah kuasa untuk semua titik yang menyala untuk memastikan ia tidak melebihi kapasiti haba modul. Pertimbangkan penurunan dengan suhu.Sudut Pandangan:
• Sudut pandangan luas adalah bermanfaat tetapi pertimbangkan orientasi pemasangan relatif kepada penonton yang dimaksudkan.Kadar Segar Semula:

Kadar imbasan pemultipleks mesti cukup tinggi (biasanya >60 Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

• Berbanding dengan paparan matriks titik 8x8 lama yang menggunakan LED diskret atau bahan semikonduktor berbeza (seperti GaAsP), LTP-7188KE menawarkan kelebihan berbeza:Bahan (AlInGaP vs. GaAsP):
• AlInGaP menyediakan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi dan prestasi lebih baik pada suhu tinggi, menghasilkan paparan yang lebih terang untuk kuasa input yang sama.Integrasi:
• Sebagai modul monolitik dengan muka kelabu/segmen putih, ia menawarkan kontras yang lebih baik, penjajaran titik yang lebih konsisten dan pemasangan yang lebih mudah daripada membina paparan dari 64 LED individu.Kebolehpercayaan:
• Pembinaan keadaan pepejal menawarkan rintangan hentaman dan getaran yang lebih baik berbanding paparan berasaskan filamen atau pendarfluor vakum (VFD).Kuasa Rendah:_FWalaupun nombor kecekapan khusus tidak diberikan, V

rendah dan keamatan bercahaya yang baik menunjukkan penukaran kuasa-kepada-cahaya yang baik berbanding alternatif pijar atau VFD.

• 9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan mikropengawal 5V?
• J: Ya, tetapi anda tidak boleh menyambungkan LED terus ke pin GPIO. Anda mesti menggunakan perintang penghad arus dan kemungkinan pemacu transistor untuk baris/lajur, kerana pin GPIO tidak boleh membekal/menerima arus puncak yang diperlukan (sehingga 80mA setiap titik dalam pemultipleksan).S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Pancaran Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?
• J: Panjang gelombang puncak adalah puncak fizikal spektrum cahaya yang dipancarkan. Panjang gelombang dominan adalah titik warna yang dilihat pada rajah kromatisiti CIE. Ia sering berbeza sedikit; panjang gelombang dominan lebih relevan untuk persepsi warna.S: Mengapa Keamatan Bercahaya Purata diukur pada kitar tugas 1/16?
• J: Keadaan ujian ini mensimulasikan satu LED aktif dalam tatasusunan 8x8 berbilang penuh (1 baris aktif pada satu masa). Ia membolehkan pengukuran pada arus puncak yang lebih tinggi dan mudah diukur (32mA) sambil mewakili arus purata yang jauh lebih rendah (2mA) yang akan hadir dalam penggunaan sebenar, mengelakkan ralat pengukuran daripada pemanasan sendiri.S: Bagaimana saya mengira nilai perintang untuk bekalan voltan malar?_{J: Gunakan R = (V}bekalan_F- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V, V_Ftipikal 2.6V, dan I_Fyang dikehendaki 10mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. Gunakan V

maksimum untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi had.

10. Kajian Kes Aplikasi Praktikal

1. Senario: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter 4-Digit Ringkas.Persediaan Perkakasan:
2. Empat paparan LTP-7188KE disusun secara mendatar. Mikropengawal (cth., Arduino atau PIC) membaca voltan analog melalui ADCnya.Antara Muka:
3. 8 pin baris setiap paparan disambungkan secara selari. 8 pin lajur setiap paparan disambungkan ke talian I/O berasingan atau daftar anjakan, membolehkan kawalan individu lajur setiap paparan. Ini mencipta matriks 32-lajur (4 paparan * 8 laj) dengan 8-baris.Perisian:
4. Mikropengawal menukar bacaan ADC kepada empat digit perpuluhan. Ia menggunakan rutin pemultipleksan: ia mengaktifkan Baris 1, kemudian menetapkan corak lajur untuk segmen pertama semua empat digit, menunggu seketika, menyahaktifkan Baris 1, mengaktifkan Baris 2, menetapkan corak lajur baharu, dan seterusnya melalui semua 8 baris. Kitaran ini berulang dengan cepat.Reka Bentuk Arus:
5. Jika mensasarkan arus purata 5mA setiap titik yang menyala, dan mengandaikan kes terburuk 8 titik menyala setiap baris (satu setiap digit), arus puncak setiap pemacu lajur akan menjadi 8 * 5mA = 40mA, yang berada dalam penarafan puncak peranti. Pemacu yang sesuai (cth., ULN2003 untuk lajur, transistor untuk baris) dipilih untuk mengendalikan arus ini.Keputusan:

Paparan 4-digit yang stabil, terang, menunjukkan nilai voltan, dengan semua digit muncul serentak disebabkan oleh kesan kegigihan penglihatan.

11. Prinsip Operasi

LTP-7188KE beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang PN semikonduktor. Apabila voltan pincang hadapan melebihi voltan hidup diod (lebih kurang 1.8-2.0V untuk AlInGaP) digunakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif (telaga kuantum dalam lapisan AlInGaP). Di sini, mereka bergabung semula secara radiatif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang khusus 632 nm ditentukan oleh tenaga jurang jalur komposisi aloi AlInGaP. Susunan matriks 8x8 dan pendawaian anod sepunya dilaksanakan secara dalaman melalui jejak logam pada substrat, membolehkan kawalan luaran melalui pemultipleksan untuk meminimumkan bilangan pin sambungan yang diperlukan.

12. Trend dan Konteks Teknologi

• Walaupun bahagian khusus ini mewakili teknologi paparan matang, ia wujud dalam trend yang berkembang. Penggunaan AlInGaP mewakili kemajuan berbanding LED GaAsP lama, menawarkan kecekapan dan kestabilan haba yang lebih baik. Trend semasa dalam penunjuk dan paparan matriks ringkas termasuk:Ketumpatan Lebih Tinggi & Jarak Lebih Kecil:
• Moden moden mungkin memasukkan lebih banyak LED ke dalam kawasan yang lebih kecil untuk resolusi yang lebih tinggi.Teknologi Permukaan-Pasang (SMT):
• Reka bentuk lebih baru sering menggunakan pakej SMT untuk pemasangan automatik, manakala bahagian DIP ini sesuai untuk pemasangan melalui lubang.Pemacu Bersepadu:
• Sesetengah paparan matriks kontemporari datang dengan IC pemacu terbina dalam, memudahkan antara muka kepada sambungan data bersiri ringkas (SPI/I2C).Teknologi Alternatif:

Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan lebih tinggi, warna berbeza atau fleksibiliti, teknologi seperti OLED (LED Organik) atau mikro-LED sedang muncul. Walau bagaimanapun, untuk banyak aplikasi lasak, sensitif kos dan ringkas yang memerlukan kebolehpercayaan tinggi dan paparan merah piawai, modul matriks titik LED tradisional seperti LTP-7188KE kekal sebagai penyelesaian praktikal dan berkesan.