Spesifikasi LTP-1057AHR Paparan LED - Ketinggian Matriks 1.24 Inci (31.5mm) - Matriks Titik 5x7 - Warna Jingga Merah - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-1057AHR ialah modul paparan satu digit alfanumerik yang direka untuk aplikasi yang memerlukan output aksara yang jelas dan mudah dibaca. Fungsi terasnya adalah untuk mewakili data secara visual, biasanya aksara berkod ASCII atau EBCDIC, melalui susunan diod pemancar cahaya (LED) yang boleh dialamatkan secara individu.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

Peranti ini menawarkan beberapa kelebihan utama untuk integrasi ke dalam sistem elektronik:

• Saiz Aksara Besar:Mempunyai ketinggian matriks 1.24 inci (31.5 mm), memastikan keterlihatan yang sangat baik dari jarak jauh dan dalam pelbagai keadaan pencahayaan.
• Penggunaan Kuasa Rendah:Direka untuk operasi yang cekap, menjadikannya sesuai untuk aplikasi berkuasa bateri atau yang peka tenaga.
• Kebolehbacaan Cemerlang:Menyediakan paparan sudut pandangan lebar satu satah dengan muka merah dan titik merah untuk kontras tinggi.
• Kebolehpercayaan Tinggi:Sebagai peranti keadaan pepejal, ia menawarkan jangka hayat operasi yang panjang dan ketahanan terhadap kejutan dan getaran berbanding paparan mekanikal.
• Antara Muka Piawai:Susunan 5x7 dengan seni bina pilih X-Y (baris-lajur) adalah serasi dengan antara muka pengawal mikro dan pemacu IC yang biasa.
• Fleksibiliti Reka Bentuk:Modul boleh disusun secara mendatar, membolehkan penciptaan paparan berbilang digit.
• Jaminan Kualiti:Peranti dikategorikan (dibin) untuk keamatan cahaya, memastikan konsistensi kecerahan merentasi berbilang unit dalam satu pemasangan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej ini bebas plumbum, mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

1.2 Aplikasi Sasaran dan Pasaran

Paparan ini bertujuan untuk digunakan dalam peralatan elektronik biasa merentasi pelbagai sektor. Kawasan aplikasi tipikal termasuk, tetapi tidak terhad kepada:

• Peralatan Pejabat:Panel instrumen, penunjuk status pada pencetak, mesin salinan, atau mesin faks.
• Peralatan Komunikasi:Paparan saluran, penunjuk kekuatan isyarat, atau bacaan status.
• Kawalan Perindustrian:Paparan parameter proses, status mesin, atau bacaan pemasa.
• Perkakasan Ujian dan Pengukuran:Bacaan digital untuk multimeter, pembilang frekuensi, atau bekalan kuasa.
• Elektronik Pengguna:Paparan untuk peralatan audio, perkakas, atau projek penggemar.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa paparan ini tidak direka untuk aplikasi di mana kegagalan boleh secara langsung membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan, kawalan pengangkutan kritikal) tanpa perundingan terlebih dahulu dan kelayakan khusus.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Objektif

Bahagian ini menyediakan analisis objektif terperinci tentang parameter prestasi elektrik dan optik peranti.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Ini adalah had tekanan yang tidak boleh dilampaui dalam sebarang keadaan, walaupun seketika. Operasi melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:75 mW. Ini menghadkan kesan gabungan arus hadapan (I_F) dan voltan hadapan (V_F).
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:60 mA, tetapi hanya dalam keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini adalah untuk skim multipleks.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Penarafan ini menurun secara linear sebanyak 0.33 mA/°C apabila suhu ambien (T_a) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 65°C, arus berterusan maksimum akan menjadi lebih kurang: 25 mA - [ (65°C - 25°C) * 0.33 mA/°C ] = 25 mA - 13.2 mA = 11.8 mA.
• Julat Suhu:Suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -35°C hingga +85°C.
• Suhu Pateri:Maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan peranti. Ini adalah kritikal untuk proses pateri gelombang atau reflow.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur dalam keadaan ujian yang ditetapkan pada suhu ambien (T_a) 25°C.

• Keamatan Cahaya Purata (I_V):Julat dari 1780 µcd (minimum) hingga 4000 µcd (tipikal) apabila didorong pada arus berdenyut (I_p) 80 mA dengan kitar tugas 1/16. Arus berdenyut tinggi ini membolehkan persepsi terang dalam aplikasi multipleks.
• Ciri-ciri Panjang Gelombang:
  • Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):630 nm (spektrum jingga merah). Diukur pada I_F=20mA.
  • Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):40 nm. Ini menunjukkan penyebaran panjang gelombang cahaya yang dipancarkan.
  • Panjang Gelombang Dominan (λ_d):621 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dianggap oleh mata manusia untuk sepadan dengan warna cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan per Segmen (V_F):Julat dari 2.0 V (minimum) hingga 2.6 V (tipikal) pada I_F=20mA. Reka bentuk litar mesti mengambil kira julat ini untuk memastikan pemacu arus yang konsisten.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):Maksimum 100 µA apabila voltan songsang (V_R) 5V dikenakan. Datasheet ini secara jelas memberi amaran bahawa keadaan voltan songsang ini adalah untuk tujuan ujian sahaja dan peranti tidak boleh beroperasi secara berterusan di bawah pincang songsang.
• Nisbah Pencocokan Keamatan Cahaya (I_V-m):Maksimum 2:1 antara segmen apabila didorong pada I_F=10mA. Ini menentukan variasi kecerahan maksimum yang dibenarkan antara segmen (titik) yang berbeza dalam unit paparan yang sama.

Nota Penting tentang Pengukuran Keamatan Cahaya:Keamatan diukur menggunakan gabungan sensor dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE, memastikan nilai itu berkorelasi dengan persepsi kecerahan manusia.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Datasheet menunjukkan bahawa peranti "dikategorikan untuk keamatan cahaya." Ini merujuk kepada proses pembin atau pengisihan.

• Pembin Keamatan Cahaya:Selepas pembuatan, LED diuji dan diisih ke dalam kumpulan (bin) yang berbeza berdasarkan keamatan cahaya yang diukur pada arus ujian piawai. Ini memastikan apabila pereka memilih komponen dari kod bin yang sama, paparan akan mempunyai tahap kecerahan yang sangat serupa. Ini adalah kritikal apabila memasang berbilang paparan bersebelahan untuk mengelakkan perbezaan kecerahan yang ketara ("hot spot" atau "dim spot"). Datasheet mengesyorkan menggunakan paparan dari bin yang sama untuk aplikasi berbilang unit.
• Pembin Panjang Gelombang/Warna:Walaupun tidak diterangkan secara terperinci dalam petikan yang disediakan, adalah amalan biasa untuk pengeluar LED juga membin peranti berdasarkan panjang gelombang dominan (λ_d) atau koordinat kromatisiti untuk memastikan konsistensi warna. λ_d yang ditetapkan 621 nm berkemungkinan nilai sasaran pusat untuk produk ini.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet merujuk "Lengkung Ciri-ciri Elektrik/Optik Tipikal." Perwakilan grafik ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti dalam keadaan bukan piawai. Walaupun lengkung khusus tidak disediakan dalam teks, ia biasanya termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan tak linear antara arus dan voltan. Lengkung akan menunjukkan voltan hidup dan bagaimana V_F meningkat dengan I_F. Ini adalah penting untuk mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung I-L):Menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia secara amnya linear dalam julat tetapi akan tepu pada arus yang sangat tinggi. Ini membantu mengoptimumkan arus pemacu untuk kecerahan yang dikehendaki berbanding kecekapan dan jangka hayat.
• Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang LED meningkat. Lengkung penurunan ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi pada suhu ambien tinggi.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~630 nm dan separuh lebar 40 nm.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti mempunyai garis fizikal yang ditetapkan. Semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi piawai ±0.25 mm (0.01 inci) melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan dimensi tepat dirujuk dalam datasheet.

5.2 Sambungan Pin dan Litar Dalaman

Paparan mempunyai konfigurasi 14 pin, dengan pin 11 dan 12 adalah "Tiada Pin" (NC). Gambar rajah litar dalaman menunjukkan seni bina katod sepunya untuk baris dan anod individu untuk lajur, membentuk matriks 5x7. Susunan pin 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: Tiada Sambungan
• Pin 12: Tiada Sambungan
• Pin 13: Anod Lajur 1
• Pin 14: Katod Baris 2

Susunan pin ini mesti diikuti dengan teliti untuk operasi paparan yang betul. Reka bentuk katod sepunya bermaksud untuk menerangi titik tertentu, anod lajurnya yang sepadan mesti didorong tinggi (dengan had arus), manakala katod barisnya mesti ditarik rendah.

6. Panduan Pateri, Pemasangan dan Penyimpanan

6.1 Proses Pateri

Penarafan maksimum mutlak menentukan profil suhu pateri: maksimum 260°C untuk maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6mm di bawah badan pakej. Ini adalah penarafan piawai untuk komponen lubang melalui untuk pateri gelombang. Untuk pateri reflow varian SMD (dirujuk dalam penyimpanan), profil khusus yang mematuhi Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) pakej akan diperlukan.

6.2 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengelakkan pengoksidaan pin dan memastikan kebolehpaterian.

• Untuk Paparan Lubang Melalui (LTP-1057AHR):Simpan dalam pembungkusan asal pada 5°C hingga 30°C dan di bawah 60% Kelembapan Relatif (RH). Penyimpanan jangka panjang tidak digalakkan.
• Untuk Paparan LED SMD (Dirujuk):
  • Dalam Beg Tertutup:5°C hingga 30°C, di bawah 60% RH.
  • Selepas Buka Beg:5°C hingga 30°C, di bawah 60% RH, untuk maksimum 168 jam (7 hari) jika MSL adalah Tahap 3. Selepas tempoh ini, pembakaran pada 60°C selama 24 jam disyorkan sebelum pateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan kerosakan "popcorning" semasa reflow.
• Cadangan Umum:Gunakan inventori dengan cepat dan elakkan simpanan besar, jangka panjang.

7. Cadangan dan Amaran Reka Bentuk Aplikasi

Datasheet menyediakan panduan kritikal untuk reka bentuk dan penggunaan litar yang boleh dipercayai.

• Kaedah Pemacu:Pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding voltan malar untuk memastikan keamatan cahaya dan jangka hayat yang konsisten, kerana voltan hadapan LED mempunyai toleransi dan berbeza dengan suhu.
• Perlindungan Litar:Litar pemacu mesti melindungi daripada voltan songsang dan lonjakan voltan sementara semasa jujukan hidup/mati kuasa, kerana pincang songsang boleh menyebabkan penghijrahan logam dan kegagalan.
• Had Arus:Arus operasi selamat mesti dipilih dengan mempertimbangkan suhu ambien maksimum, menggunakan faktor penurunan dari Penarafan Maksimum Mutlak.
• Pengurusan Terma:Elakkan suhu operasi lebih tinggi daripada yang disyorkan, kerana ini mempercepatkan degradasi output cahaya (susut nilai lumen) dan boleh menyebabkan kegagalan pramatang.
• Pertimbangan Alam Sekitar:Elakkan perubahan suhu pantas dalam persekitaran kelembapan tinggi untuk mengelakkan kondensasi pada paparan.
• Pengendalian Mekanikal:Jangan kenakan daya tidak normal pada badan paparan semasa pemasangan. Jika menggunakan filem penutup depan, pastikan ia tidak menekan dengan ketat pada permukaan paparan, kerana pelekat boleh menyebabkan filem beralih.
• Konsistensi Paparan Berbilang:Untuk aplikasi menggunakan dua atau lebih paparan, pilih unit dari bin keamatan cahaya yang sama untuk mengelakkan kecerahan tidak sekata (ketidakseragaman warna).

8. Prinsip Operasi

LTP-1057AHR ialah paparan LED matriks titik. Ia terdiri daripada 35 elemen LED individu (5 lajur x 7 baris) yang disusun dalam grid segi empat tepat. Setiap LED (titik) adalah simpang p-n semikonduktor yang memancarkan cahaya jingga merah apabila dipincang hadapan—fenomena yang dipanggil elektroluminesens. Warna khusus ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan (GaAsP/GaP atau AlInGaP/GaAs seperti yang dinyatakan). Paparan adalah multipleks: dengan mengaktifkan secara berurutan (menyalurkan arus ke bumi) satu katod baris pada satu masa sambil mengenakan arus hadapan pada anod lajur yang sesuai untuk baris itu, keseluruhan aksara boleh dipaparkan. Pengimbasan ini berlaku lebih pantas daripada yang dapat dilihat oleh mata manusia, mencipta imej yang stabil sambil mengurangkan bilangan pin pemacu yang diperlukan dengan ketara berbanding mendorong setiap satu daripada 35 LED secara individu.

9. Soalan dan Jawapan Reka Bentuk Biasa

S: Apakah tujuan penarafan kitar tugas 1/16 untuk keamatan cahaya?

J: Paparan direka untuk operasi multipleks. Arus berdenyut 80mA pada kitar tugas rendah (contohnya, 1/16) memberikan kecerahan seketika yang tinggi. Apabila diratakan dari masa ke masa dan digabungkan dengan ketekalan penglihatan, ini mencipta persepsi paparan yang terang dan stabil sambil mengekalkan kuasa purata dan pelesapan haba per LED dalam had selamat.

S: Mengapa pincang songsang begitu berbahaya untuk paparan LED ini?

J: Mengenakan voltan songsang melebihi maksimum yang sangat rendah (diimplikasikan oleh ujian I_R pada 5V) boleh menyebabkan kerosakan simpang semikonduktor. Lebih berbahaya, walaupun voltan songsang yang lebih rendah dari masa ke masa boleh menyebabkan penghijrahan elektro atom logam dalam cip, membawa kepada peningkatan arus bocor atau litar pintas langsung, merosakkan segmen secara kekal.

S: Bagaimana saya mengira perintang had arus yang diperlukan untuk segmen?

J: Gunakan voltan hadapan kes terburuk (V_F maks = 2.6V) dari datasheet. Untuk bekalan voltan malar (V_bekalan), nilai perintang R = (V_bekalan - V_F) / I_F. Pilih I_F berdasarkan kecerahan yang dikehendaki, pastikan ia berada di bawah had arus berterusan yang diturunkan untuk suhu operasi anda. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V, V_F=2.6V, dan I_F=15mA: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 Ohm. Litar pemacu arus malar adalah penyelesaian yang lebih kukuh.

S: Bolehkah saya menggunakan paparan ini di luar rumah?

J: Julat suhu operasi (-35°C hingga +85°C) membolehkan banyak keadaan luar rumah. Walau bagaimanapun, peranti ini tidak semula jadi kalis air atau tertutup terhadap habuk dan kelembapan. Untuk penggunaan luar rumah, ia mesti diletakkan dalam selungkup yang mempunyai penarafan yang betul yang melindunginya daripada unsur-unsur, mengurus kondensasi, dan mungkin termasuk pelindung matahari untuk mengekalkan kontras dalam cahaya matahari langsung.