Техническая спецификация светодиодного индикатора LTP-2057AJD - Высота 2.0 дюйма - Матрица 5x7 точек - Красный AlGaAs

1. Обзор продукта

LTP-2057AJD — это однозначный алфавитно-цифровой индикаторный модуль, предназначенный для применений, требующих четкого и разборчивого вывода символов. Его основная функция — визуальное представление информации путем выборочного включения светодиодов в матрице.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Данное устройство предлагает несколько ключевых преимуществ, определяющих область его применения. Оно отличаетсявысотой символа 2.0 дюйма (50.8 мм), что делает его подходящим для наблюдения на средних расстояниях.Низкое энергопотреблениеявляется значительным преимуществом для систем с батарейным питанием или с учетом энергоэффективности. Егонадежность твердотельной конструкцииобеспечивает длительный срок службы без движущихся частей, аширокий угол обзора, обеспечиваемый плоской конструкцией, позволяет видеть информацию с различных позиций. Дисплейможет располагаться горизонтально в ряд, что позволяет создавать многосимвольные сообщения. Онсовместим со стандартными кодами символов USASCII и EBCDIC, что упрощает интеграцию с микроконтроллерами и компьютерами. Устройство такжекатегоризировано по световой силе, что позволяет подбирать индикаторы по яркости для многосегментных применений. Основные целевые рынки включают промышленные панели управления, приборы, терминалы точек продаж, базовые информационные дисплеи и встраиваемые системы, где требуется надежный и простой вывод символов.

2. Подробный анализ технических характеристик

Рабочие характеристики LTP-2057AJD определяются набором абсолютных предельных значений и типичных рабочих параметров.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Они не предназначены для непрерывной работы.

• Средняя рассеиваемая мощность на точку:33 мВт
• Пиковый прямой ток на точку:90 мА
• Средний прямой ток на точку:13 мА при 25°C, с линейным снижением на 0.17 мА/°C выше 25°C.
• Обратное напряжение на точку:5 В
• Диапазон рабочих температур:от -35°C до +85°C
• Диапазон температур хранения:от -35°C до +85°C
• Температура пайки:Максимум 260°C в течение не более 3 секунд на расстоянии 1.6 мм (1/16 дюйма) ниже плоскости установки корпуса.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры измерены в определенных условиях испытаний (Ta=25°C) и представляют типичные характеристики.

• Средняя сила света (I_V):1300 мккд (мин.), 3000 мккд (тип.) при I_p=32мА, скважность 1/16. Это ключевой параметр яркости.
• Пиковая длина волны излучения (λ_p):660 нм (тип.) при I_F=20мА. Это указывает на цвет в спектре темно-красного.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):35 нм (тип.) при I_F=20мА.
• Доминирующая длина волны (λ_d):638 нм (тип.) при I_F=20мА.
• Прямое напряжение (V_F) любой точки:1.8В до 2.4В (тип.) при I_F=20мА; 2.0В до 2.7В (тип.) при I_F=80мА.
• Обратный ток (I_R) любой точки:100 мкА (макс.) при V_R=5В.
• Коэффициент соответствия силы света (I_V-m):2:1 (макс.) при I_p=32мА, скважность 1/16. Этот параметр определяет максимальное отклонение яркости между точками.

Примечание: Сила света измеряется с помощью комбинации светового датчика и фильтра, аппроксимирующей кривую спектральной чувствительности глаза МКО (Международная комиссия по освещению).

3. Объяснение системы сортировки

В спецификации указано, что устройствокатегоризировано по световой силе. Это означает, что модули тестируются и сортируются (распределяются по группам) на основе измеренной яркости в стандартных условиях. Это позволяет разработчикам выбирать индикаторы с одинаковым уровнем яркости для своего применения, предотвращая заметные различия в многосимвольных дисплеях. Хотя конкретные коды групп не приведены в данном отрывке, коэффициент соответствия 2:1 определяет максимально допустимое отклонение внутри заданной группы.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации упоминаютсяТипичные электрические / оптические характеристические кривые. Хотя конкретные графики не приведены в предоставленном тексте, такие диаграммы обычно включают:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает нелинейную зависимость между током и падением напряжения на светодиодном переходе.
• Сила света в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой поток увеличивается с ростом тока, обычно показывая область линейной зависимости до насыщения.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует снижение светового потока при повышении температуры перехода, что является критическим фактором для теплового управления.
• Спектральное распределение:График, показывающий относительную интенсивность излучения на разных длинах волн, с центром вокруг пиковой длины волны 660 нм.

Эти кривые необходимы для детального проектирования схемы, выбора драйвера и понимания работы в нестандартных условиях.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры

Устройство имеет определенные физические размеры. Все размеры указаны в миллиметрах с общим допуском ±0.25 мм (0.01"), если не указано иное. Точный чертеж размеров приведен в спецификации, детализируя общую длину, ширину, высоту, расстояние между выводами и расположение области отображения.

5.2 Распиновка и полярность

LTP-2057AJD имеет 14-выводную конфигурацию. Распиновка следующая:

• Вывод 1: Катод строки 5
• Вывод 2: Катод строки 7
• Вывод 3: Анод столбца 2
• Вывод 4: Анод столбца 3
• Вывод 5: Катод строки 4
• Вывод 6: Анод столбца 5
• Вывод 7: Катод строки 6
• Вывод 8: Катод строки 3
• Вывод 9: Катод строки 1
• Вывод 10: Анод столбца 4
• Вывод 11: Анод столбца 3 (Примечание: Дублирует функцию вывода 4, вероятно, примечание в документации для проверки)
• Вывод 12: Катод строки 4 (Примечание: Дублирует функцию вывода 5, вероятно, примечание в документации для проверки)
• Вывод 13: Анод столбца 1
• Вывод 14: Катод строки 2

Внутренняя схема показывает конфигурацию с общим катодом для строк, что означает, что каждая строка из 5 светодиодов имеет общее катодное (отрицательное) соединение. Аноды (положительные) для каждого столбца разделены. Такая матричная организация значительно сокращает количество необходимых выводов драйвера (12 для 35 светодиодов).

6. Рекомендации по пайке и сборке

Ключевой спецификацией сборки являетсятемпературный профиль пайки. Устройство может выдерживать максимальную температуру260°C в течение не более 3 секунд, измеренную в точке на 1.6 мм (1/16 дюйма) ниже плоскости установки корпуса. Это критически важно для процессов волновой пайки или оплавления. Разработчики должны убедиться, что их температурный профиль пайки не превышает этот предел, чтобы предотвратить повреждение внутренних светодиодных кристаллов или пластикового корпуса. При обращении следует соблюдать стандартные меры предосторожности от электростатического разряда (ЭСР). Для обеспечения долгосрочной надежности также следует соблюдать диапазон температур хранения (от -35°C до +85°C).

7. Рекомендации по применению

7.1 Типичные сценарии применения

• Промышленные панели управления:Отображение уставок, кодов состояния или сообщений об ошибках.
• Контрольно-измерительное оборудование:Отображение числовых показаний или идентификаторов единиц измерения.
• Потребительская электроника:Базовые дисплеи на бытовой технике, аудиооборудовании или часах.
• Прототипирование встраиваемых систем:Простое устройство вывода для проектов на микроконтроллерах.
• Модернизация устаревших систем:Замена старых ламповых или вакуумно-люминесцентных индикаторов.

7.2 Соображения при проектировании

• Схема драйвера:Требуется схема мультиплексирующего драйвера (или специализированная микросхема драйвера дисплея), способная обеспечивать/поглощать необходимые токи столбцов/строк. Упомянутая скважность 1/16 в условиях испытаний предполагает использование схемы мультиплексирования.
• Ограничение тока:Внешние токоограничивающие резисторы обязательны для каждого анодного столбца (или управляемый источник тока) для предотвращения превышения абсолютных максимальных значений тока.
• Тепловое управление:Несмотря на низкую мощность, непрерывная работа при высоких температурах окружающей среды может потребовать снижения прямого тока, как указано в спецификации.
• Угол обзора:Широкий угол обзора является преимуществом, но следует учитывать положение установки для соответствия предполагаемому наблюдателю.
• Оптическая фильтрация:Красный фильтр может улучшить контрастность в условиях высокой внешней освещенности.

8. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению с другими технологиями отображения, доступными в свое время (и аналогичными базовыми модулями сегодня), основными отличительными особенностями LTP-2057AJD являются еготехнология светодиодов на основе AlGaAs (арсенида алюминия-галлия)ивысота символа 2.0 дюйма. Светодиоды AlGaAs обычно обеспечивают хорошую эффективность и стабильный красный цвет. По сравнению с дисплеями меньшего (например, 0.56") или большего размера, он занимает определенную нишу, требующую символов среднего размера. По сравнению с ЖК-дисплеями, он предлагает лучшие углы обзора, более широкий температурный диапазон и не требует подсветки, но потребляет больше энергии для аналогично освещенной области. Его простота и надежность являются основными преимуществами перед более сложными графическими дисплеями.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какое напряжение драйвера требуется?

О: Прямое напряжение на одном светодиоде обычно составляет 1.8-2.4В при 20мА. Обычно используется схема драйвера с питанием 5В, с применением гасящих резисторов. Драйвер должен обрабатывать тайминг мультиплексирования.

В: Как достичь номинальной яркости 3000 мккд?

О: Условие испытания — этопиковый ток (I_p) 32мА при скважности 1/16. Это подразумевает средний ток на точку 2мА. Ваш мультиплексирующий драйвер должен обеспечивать этот специфический импульс для достижения типичной яркости.

В: Могу ли я подключить несколько дисплеев вместе?

О: Да, в спецификации указано, что онможет располагаться горизонтально в ряд. Это, вероятно, означает, что механическая конструкция позволяет физическое сопряжение, а электрическая схема будет включать параллельное соединение соответствующих линий строк и столбцов, что потребует драйвера с более высокой токовой способностью для общих линий.

В: В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

О: Пиковая длина волны (660 нм) — это единственная длина волны, на которой спектр излучения наиболее сильный. Доминирующая длина волны (638 нм) — это единственная длина волны чистого монохроматического света, который выглядел бы для человеческого глаза таким же по цвету. Разница обусловлена формой широкого спектра излучения светодиода.

10. Пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование простого 4-разрядного счетчика продукции для рабочего места на заводе.

Четыре дисплея LTP-2057AJD будут расположены горизонтально в ряд. Микроконтроллер (например, Arduino или PIC) будет запрограммирован для подсчета импульсов от датчика. Прошивка будет обрабатывать преобразование десятичного числа в соответствующие шаблоны сегментов для каждой цифры. Выходы микроконтроллера, вероятно, через транзисторные сборки или специализированную микросхему драйвера, такую как MAX7219, будут мультиплексировать дисплеи. Высота 2.0 дюйма обеспечивает легкую видимость счетчика с расстояния в несколько футов. Красные светодиоды AlGaAs обеспечивают высокую контрастность на типичном промышленном фоне. Низкое среднее энергопотребление позволяет питать устройство от стандартного источника постоянного тока 24В, распространенного на заводах, с понижением до 5В для логики. Надежный температурный диапазон обеспечивает стабильную работу в некондиционируемых помещениях.

11. Введение в принцип работы

LTP-2057AJD — этоматричный дисплей 5x7 точек. Он содержит 35 отдельных светодиодных кристаллов AlGaAs красного цвета, расположенных в сетке из 5 столбцов и 7 строк. Каждый светодиод находится на пересечении анодной линии столбца и катодной линии строки. Чтобы зажечь конкретную точку, положительное напряжение (через ограничитель тока) подается на соответствующий анод столбца, в то время как катод ее строки подключается к земле (или низкому напряжению). Быстро перебирая (мультиплексируя) строки и устанавливая соответствующие шаблоны столбцов для каждой строки, создается иллюзия стабильного символа. Это мультиплексирование значительно сокращает количество необходимых управляющих выводов с 35 до 12 (7 строк + 5 столбцов). Инерция зрения человека объединяет быстро мигающие точки в непрерывное изображение.

12. Технологические тренды и контекст

Дисплеи, подобные LTP-2057AJD, представляют собой зрелую технологию. Хотя для новых конструкций с высокой плотностью информации они в значительной степени вытеснены матричными графическими OLED, ЖК-дисплеями или меньшими поверхностно-монтируемыми светодиодными массивами, они остаются актуальными в определенных нишах. Тренды, влияющие на этот сегмент, включают: переход ккорпусам для поверхностного монтажа (SMD)для автоматизированной сборки, интеграциюдрайверов и контроллеров непосредственно в модуль дисплея(упрощение интерфейса до простой последовательной шины, такой как I2C или SPI), и разработку дисплеев снесколькими цветами или RGB светодиодамив одном корпусе. Однако фундаментальные преимущества простых матричных светодиодных индикаторов — исключительная надежность, широкий температурный диапазон, высокая яркость и простота — обеспечивают их continued использование в промышленных, автомобильных и жестких условиях эксплуатации, где новые технологии могут быть менее надежными. Принципы мультиплексированного матричного адресирования остаются основополагающими для почти всех современных пиксельных дисплеев.