LTP-2157AKS Spesifikasi Teknikal Paparan LED Matriks Titik 5x7 - Ketinggian 2.0 Inci - LED Kuning AlInGaP - Voltan Kehadapan 2.6V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-2157AKS ialah modul paparan matriks titik monokrom yang direka untuk persembahan aksara alfanumerik. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan output visual yang jelas dan terang untuk aplikasi yang memerlukan paparan maklumat seperti bacaan ringkas, penunjuk, atau sistem pesanan asas. Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) untuk cip LED, yang terkenal dengan penghasilan pancaran cahaya berkecekapan tinggi dalam spektrum ambar/kuning/merah. Paparan ini mempunyai konfigurasi tatasusunan 5x7, iaitu piawaian untuk mewakili aksara dan simbol ASCII. Reka bentuk fizikalnya menggabungkan muka hitam dengan warna titik putih, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Produk ini disasarkan kepada pereka sistem terbenam, pengeluar panel kawalan perindustrian, dan pembangun elektronik pengguna yang memerlukan penyelesaian paparan yang boleh dipercayai dan berkerumitan rendah.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Parameter fotometrik utama ialah Keamatan Bercahaya Purata (Iv), yang ditentukan dengan nilai tipikal 3600 mikrokandela (μcd) di bawah keadaan ujian arus denyut 32mA dan kitar tugas 1/16. Ini menunjukkan output kecerahan tinggi yang sesuai untuk aplikasi dalaman dan banyak aplikasi luaran. Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp) ialah 588 nm, dan Panjang Gelombang Dominan (λd) ialah 587 nm, meletakkan cahaya yang dipancarkan dengan kukuh dalam kawasan kuning spektrum cahaya nampak. Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ) sebanyak 15 nm menunjukkan warna yang agak tulen dengan penyebaran spektrum yang minimum. Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya antara segmen ditetapkan sebagai maksimum 2:1, memastikan rupa seragam merentasi paparan.

2.2 Parameter Elektrik

Ciri elektrik utama ialah Voltan Kehadapan (Vf) per segmen, yang mempunyai nilai tipikal 2.6V dan maksimum 2.6V pada arus ujian (If) 20mA. Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk litar pemacu. Penarafan Mutlak Maksimum menentukan had operasi: Arus Kehadapan Purata per Titik 25 mA (dikurangkan secara linear sebanyak 0.28 mA/°C melebihi 25°C), Arus Kehadapan Puncak per Titik 60 mA, dan Voltan Songsang per Titik 5 V. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Arus Songsang (Ir) ditetapkan pada maksimum 100 μA pada pincang songsang 5V.

2.3 Ciri-ciri Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk Julat Suhu Operasi -35°C hingga +105°C dan Julat Suhu Penyimpanan yang sama. Julat yang luas ini memastikan kebolehpercayaan dalam persekitaran yang sukar. Had pembuangan kuasa ialah 70 mW per titik secara purata. Faktor pengurangan untuk arus kehadapan (0.28 mA/°C) adalah penting untuk mengira arus operasi selamat pada suhu ambien yang tinggi untuk mengelakkan kepanasan berlebihan dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Spesifikasi yang diberikan tidak secara terperinci menerangkan sistem binning formal untuk panjang gelombang, fluks, atau voltan. Walau bagaimanapun, spesifikasi memberikan nilai minimum, tipikal, dan maksimum untuk parameter utama seperti Keamatan Bercahaya (2100 μcd min, 3600 μcd tip) dan Voltan Kehadapan (2.05V min, 2.6V tip/maks). Dalam amalan, pengeluar selalunya mengumpulkan produk ke dalam bin berdasarkan prestasi yang diukur untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Pereka bentuk harus berunding dengan pengeluar untuk maklumat binning khusus jika padanan parameter yang ketat diperlukan untuk aplikasi mereka.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi merujuk kepada 'Lengkung Ciri Elektrik / Optik Tipikal' pada halaman terakhir. Walaupun graf khusus tidak diterangkan dalam teks, lengkung sedemikian biasanya termasuk:

• Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V):Graf ini menunjukkan hubungan tak linear antara arus dan voltan untuk LED. Ia adalah penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar, kerana perubahan kecil dalam voltan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan:Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan yang hampir linear dalam julat operasi, sebelum kecekapan menurun pada arus yang sangat tinggi.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Graf ini menunjukkan pengurangan output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Untuk LED AlInGaP, keamatan bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu meningkat.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~588 nm dan lebar separuh 15 nm, mengesahkan ketulenan warna.

Lengkung-lengkung ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai dan untuk mengoptimumkan reka bentuk untuk prestasi dan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

LTP-2157AKS dibentangkan dalam format pakej dual in-line (DIP) piawai yang sesuai untuk pemasangan PCB melalui lubang. Dimensi pakej diberikan dalam milimeter, dengan toleransi am ±0.25 mm. Ciri mekanikal utama ialah toleransi anjungan hujung pin ±0.4 mm, yang penting untuk penjajaran lubang PCB semasa pemasangan. Peranti menggunakan pakej bebas plumbum yang mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya). Rupa fizikal dicirikan oleh muka hitam dengan titik putih, yang berfungsi untuk menyerap cahaya ambien dan meningkatkan kontras dengan menjadikan kawasan tidak bercahaya kelihatan lebih gelap.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Bahagian Penarafan Mutlak Maksimum menyediakan keadaan pateri khusus: peranti boleh dikenakan suhu pateri 260°C selama 3 saat, diukur pada titik 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan pakej. Ini adalah parameter kritikal untuk proses pateri gelombang atau pateri tangan untuk mengelakkan kerosakan terma pada cip LED atau ikatan wayar dalaman. Adalah penting agar penarafan suhu maksimum tidak dilampaui semasa proses pemasangan. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) piawai harus dipatuhi semasa mengendalikan peranti.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Nombor bahagian dikenal pasti dengan jelas sebagai LTP-2157AKS. Spesifikasi tidak menyatakan butiran pembungkusan pukal seperti kuantiti gegelung, kiraan tiub, atau konfigurasi dulang. Untuk pengeluaran besar-besaran, jurutera mesti menghubungi pembekal untuk mendapatkan maklumat khusus tentang kuantiti pesanan minimum, jenis pembungkusan (contohnya, tiub anti-statik atau dulang), dan konvensyen pelabelan. 'Spec No.' dan 'Effective Date' memberikan kebolehkesanan kepada semakan khusus dokumentasi teknikal.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Paparan matriks titik 5x7 ini adalah sesuai untuk aplikasi yang memerlukan output aksara yang ringkas dan mudah dibaca. Kegunaan biasa termasuk: panel instrumen perindustrian (untuk memaparkan titik set, kod status, atau mesej ralat), perkakas pengguna (ketuhar gelombang mikro, mesin basuh), paparan maklumat asas dalam mesin layan diri atau terminal titik jualan, dan kit elektronik pendidikan. Warna kuningnya sering dipilih untuk penunjuk amaran atau di mana keterlihatan tinggi diperlukan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Mereka bentuk dengan paparan ini memerlukan litar pemacu berbilangpleks kerana seni bina pilih X-Y (matriks)nya, seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah litar dalaman. Jadual sambungan pin adalah penting untuk menyambung mikropengawal atau IC pemacu dengan betul. Pin 4 & 11 dan pin 5 & 12 disambungkan secara dalaman, yang mesti diambil kira dalam susun atur PCB dan rutin pengimbasan perisian. Pemacu arus malar disyorkan untuk mengekalkan kecerahan konsisten dan melindungi LED. Reka bentuk mesti menghormati penarafan mutlak maksimum untuk arus dan pembuangan kuasa, terutamanya mempertimbangkan faktor pengurangan pada suhu tinggi. Penyingkiran haba secara amnya tidak diperlukan untuk peranti berkuasa rendah ini dalam keadaan biasa.

9. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan teknologi paparan lain, matriks LED berasaskan AlInGaP ini menawarkan kelebihan yang berbeza. Berbanding LED GaAsP atau GaP yang lebih lama, AlInGaP memberikan kecekapan bercahaya dan kecerahan yang jauh lebih tinggi. Berbanding paparan 7-segmen ringkas, matriks titik 5x7 menawarkan fleksibiliti yang jauh lebih besar dalam memaparkan aksara alfanumerik dan grafik ringkas. Apabila dibandingkan dengan LCD atau OLED moden, matriks LED ini lebih unggul dari segi sudut pandangan, kecerahan, dan kekukuhan, walaupun ia menggunakan lebih banyak kuasa untuk kawasan paparan yang setara dan terhad kepada satu warna sahaja. Pembeza utamanya adalah kesederhanaan, kebolehpercayaan, dan keterlihatan tinggi dalam pelbagai keadaan pencahayaan tanpa lampu latar.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Mengapakah arus kehadapan ditentukan dengan kitar tugas (1/16)?

J: Paparan menggunakan skim pemanduan berbilangpleks. Untuk mencapai arus purata per titik, contohnya, 5 mA, pemacu akan menggunakan arus puncak yang lebih tinggi (contohnya, 80 mA) untuk tempoh yang singkat (1/16 kitar imbasan). Ini membolehkan semua titik dialamatkan secara berurutan sambil mengekalkan kecerahan yang dirasai dan kekal dalam had pembuangan kuasa purata.

S: Bolehkah saya memandu paparan ini dengan sumber voltan malar?

J: Ia tidak disyorkan. LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Voltan kehadapannya mempunyai toleransi dan berubah dengan suhu. Memandu dengan voltan malar berisiko arus berlebihan jika Vf berada pada hujung rendah spesifikasi, membawa kepada jangka hayat yang berkurangan atau kegagalan. Sentiasa gunakan perintang penghad arus atau, lebih baik lagi, pemacu arus malar.

S: Apakah tujuan pin yang disambungkan secara dalaman (4/11 dan 5/12)?

J: Sambungan dalaman ini memudahkan ikatan dalaman die semikonduktor ke petunjuk pakej dan mungkin membantu dalam mengimbangi pengagihan arus dalam matriks. Dari perspektif pengguna, ia menyediakan titik sambungan berbilang untuk nod elektrik yang sama, yang boleh menawarkan fleksibiliti susun atur pada PCB.

11. Kes Penggunaan Praktikal

Pertimbangkan untuk mereka bentuk pengawal suhu ringkas dengan titik set dan bacaan suhu sebenar. LTP-2157AKS boleh memaparkan nilai seperti \"SET 75\" dan \"ACT 72\". Mikropengawal akan mengimbas 7 baris dan 5 lajur. Perisian tegar akan mengandungi peta fon, menterjemah setiap aksara (contohnya, 'S', 'E', 'T') kepada corak khusus 35 titik (5x7) untuk dinyalakan. Litar pemacu, mungkin terdiri daripada transistor diskret atau IC pemacu LED khusus, akan menyalurkan arus melalui katod lajur yang dipilih dan sumber arus ke anod baris yang dipilih berdasarkan pin GPIO mikropengawal. Kecerahan tinggi memastikan paparan boleh dibaca dari jarak jauh pada panel kawalan.

12. Pengenalan Prinsip

Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Sistem bahan AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) adalah semikonduktor jurang jalur langsung. Apabila dipincang ke hadapan, elektron dari kawasan-n dan lubang dari kawasan-p disuntik ke kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning (~587-588 nm). Matriks 5x7 dibentuk dengan menyusun 35 cip LED individu (titik) dalam grid, dengan anod mereka disambungkan dalam baris dan katod disambungkan dalam lajur. Struktur matriks anod sepunya/katod sepunya ini membolehkan kawalan 35 titik dengan hanya 12 pin (7 baris + 5 lajur), mengurangkan bilangan talian pemacu yang diperlukan dengan ketara berbanding LED yang dialamatkan secara individu.

13. Trend Pembangunan

Walaupun paparan LED matriks titik diskret seperti LTP-2157AKS kekal relevan untuk aplikasi tertentu, trend yang lebih luas dalam teknologi paparan bergerak ke arah integrasi dan fungsi yang lebih tinggi. Pakej peranti permukaan-mount (SMD) menjadi lebih biasa untuk pemasangan automatik. Cip pemacu dan pengawal bersepadu sering digabungkan dengan tatasusunan LED dalam modul tunggal, memudahkan antara muka untuk pereka sistem (contohnya, komunikasi SPI atau I2C dan bukannya pengimbasan matriks langsung). Tambahan pula, matriks LED RGB warna penuh semakin popular untuk papan tanda dinamik dan grafik yang lebih kompleks. Walau bagaimanapun, untuk keperluan paparan aksara warna tunggal yang ringkas dan kukuh, reka bentuk asas yang diwakili oleh produk ini terus menjadi penyelesaian yang boleh dipercayai dan berkesan kos. Kemajuan dalam bahan juga boleh membawa kepada kecekapan dan kecerahan yang lebih tinggi daripada LED AlInGaP masa depan atau LED berasaskan nitrida berkaitan (InGaN) dalam spektrum ambar/kuning.