LTP-1557AKA LED点阵显示屏规格书 - 1.2英寸 (30.42毫米) 字高 - AlInGaP红橙色 - 5x7阵列 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTP-1557AKA是一款单字符字母数字显示模块，专为需要清晰、可靠字符输出的应用而设计。其核心功能是通过一个由独立可控发光二极管（LED）组成的点阵网格来可视化呈现信息。

1.1 核心优势与目标市场

该器件具备多项关键优势，使其适用于一系列工业和商业应用。其主要优点包括低功耗需求，这对于电池供电或对能耗敏感的系统至关重要。LED技术的固态可靠性确保了较长的运行寿命，并且与基于灯丝或其他机械式显示器相比，具有更强的抗冲击和抗振动能力。其单平面、宽视角设计提供了从不同位置的良好可视性，这对用户界面至关重要。最后，其与标准字符编码（USASCII和EBCDIC）的兼容性以及水平可堆叠性简化了集成到需要多位数显示的系统中的过程。典型的目标市场包括仪器仪表盘、销售点终端、工业控制系统和测试设备，这些领域都需要耐用、易读的字符输出。

2. 技术规格详解

本节对器件的电气、光学和物理参数进行详细、客观的分析。

2.1 光度学与光学特性

光学性能在环境温度（Ta）为25°C时定义。该器件采用AlInGaP（铝铟镓磷）半导体材料制造其LED芯片，这些芯片制作在不透明的砷化镓衬底上。这种材料选择以在红橙色光谱范围内的高效率而闻名。显示屏具有灰色面板和白色点状颜色以形成对比。

• 平均发光强度（I_V)：范围从最小值2100 μcd到典型值3800 μcd。此测量在特定驱动条件下进行：峰值电流（I_p）为80mA，占空比为1/16。强度测量使用近似于CIE明视觉响应曲线的传感器和滤光片，确保该值与人类亮度感知相关。
• 波长特性:
  • 峰值发射波长（λ_p)：典型值为621 nm，表示在红橙色区域光发射最强的点。
  • 主波长（λ_d)：典型值为615 nm。这是人眼感知到的与光色相匹配的单一波长，可能与峰值波长略有不同。
  • 光谱线半宽（Δλ）：典型值为18 nm。此参数定义了发射光的带宽，表示峰值波长周围的范围。半宽越窄，表示光谱颜色越纯。
• 发光强度匹配比（I_V-m)：最大比率为2:1。这规定了阵列中最亮点和最暗点之间允许的亮度变化，确保外观均匀。

2.2 电气参数

所有电气特性同样在Ta=25°C下规定。

• 每点正向电压（V_F)：在正向电流（I_F）为20mA驱动时，典型值为2.6V，最大值为2.6V。这是LED点亮时两端的电压降。
• 每点反向电流（I_R)：当施加5V反向电压（V_R）时，最大为100 μA。这表示LED反向偏置时的漏电流水平。

2.3 绝对最大额定值与热学考量

这些额定值定义了可能导致永久性损坏的应力极限。它们不适用于连续运行。

• 每点平均功耗：最大33 mW。
• 每点峰值正向电流：最大90 mA，但仅在脉冲条件下（1/10占空比，0.1 ms脉冲宽度）。这允许更高的瞬时亮度。
• 每点平均正向电流：在25°C时额定值为13 mA。关键的是，当环境温度超过25°C时，此额定值以0.17 mA/°C的速率线性降额。这是热管理的关键设计参数。
• 每点反向电压：最大5 V。
• 工作与存储温度范围：-35°C 至 +85°C。
• 焊接温度：器件可承受最高260°C的焊接温度，最长3秒，测量点在封装安装平面下方1.6mm（1/16英寸）处。

3. 分档系统说明

规格书表明该器件根据发光强度进行分类。这指的是制造分档过程。在生产过程中，LED的性能存在自然差异。器件根据其测量的发光强度进行测试和分类（分档）。这使得客户可以选择特定亮度范围内的部件（例如，规定的2100-3800 μcd范围），确保最终产品亮度的一致性。规格书未指定波长或正向电压的单独分档，表明主要分类基于光输出。

4. 性能曲线分析

规格书引用了典型电气/光学特性曲线。虽然提供的文本中没有详细说明具体图表，但完整规格书中通常包含的这些曲线对设计至关重要。工程师期望看到：

• 相对发光强度 vs. 正向电流（I-V曲线）：显示光输出如何随驱动电流增加，有助于为所需亮度设置工作点。
• 相对发光强度 vs. 环境温度：说明光输出如何随温度升高而降低，对于非恒温环境中的应用至关重要。
• 正向电压 vs. 正向电流：提供详细的V_F特性，用于精确的驱动器设计。
• 光谱分布：显示跨波长相对发射功率的图表，确认峰值波长和主波长值。

这些曲线使设计者能够预测在表格中给出的单点数据之外的真实世界非理想条件下的性能。

5. 机械与封装信息

5.1 物理尺寸

该器件被描述为具有1.2英寸（30.42毫米）点阵高度。这指的是5x7点阵本身的高度。参考了详细的封装尺寸图，所有尺寸均以毫米为单位，除非另有说明，标准公差为±0.25 mm。此图对于PCB（印刷电路板）封装设计和机械集成至关重要。

5.2 引脚连接与内部电路

该器件采用14引脚配置。引脚定义表明确定义了每个引脚的功能，指定了与特定阳极行（1-7）和阴极列（1-5）的连接。这种每列共阴极架构（其中一列中的多个LED阳极共享一个公共阴极引脚）是多路复用矩阵显示器的标准配置。参考了内部电路图，该图将直观地显示这种行阳极、列阴极的矩阵排列，确认了多路复用方案。正确解读此引脚定义对于设计驱动电路至关重要。

6. 焊接与组装指南

提供的关键组装规范是回流焊温度曲线限制：最高温度为260°C，最长时间为3秒，测量点在封装本体下方1.6mm处。此信息对于工艺工程师设置焊接炉以防止LED芯片或封装受到热损伤至关重要。对于存储，应保持规定的-35°C至+85°C范围，以在使用前保持器件的完整性。

7. 应用建议

7.1 典型应用场景

此显示器非常适合需要单个、高度易读字符或符号的应用。示例包括工业机械上的状态指示器（显示如'A'、'C'、'F'等代码）、较大型多位数显示器中的数字位（堆叠时）、测试设备上的简单读数，或作为专用设备用户界面的一部分。

7.2 设计考量

• 驱动电路：需要微控制器或专用显示驱动器IC来执行多路复用。电路必须顺序激活正确的行阳极和列阴极引脚，以点亮每个字符所需的点图案。必须在每个阳极或列线上使用限流电阻来设定正向电流。
• 电流计算：必须遵守每点的平均电流。对于多路复用的N行，瞬时电流可以更高，但平均电流随时间推移不得超过额定值13 mA（考虑温度降额）。例如，对于1/7占空比的多路复用，峰值电流可达约91mA以实现13mA的平均值，但这也必须低于90mA的峰值额定值。
• 热管理：如果预期工作环境温度显著超过25°C，则必须在设计中考虑平均正向电流的降额（0.17 mA/°C）。在高温环境中，可能需要足够的电路板布局和可能的散热措施。
• 视角：利用宽视角，将显示器定位在目标用户最佳可视位置。

8. 技术对比与差异化

与白炽灯或真空荧光显示（VFD）等较旧技术相比，LTP-1557AKA提供了更优越的抗冲击/振动能力, 、更低的功耗以及更长的使用寿命。与其他LED点阵显示器相比，其使用AlInGaP

技术实现红橙色，与较旧的GaAsP（砷化镓磷）红色LED相比，具有更高的效率，并且可能具有更好的颜色稳定性和温度稳定性。1.2英寸字符高度、5x7分辨率以及定义的亮度/强度分档的特定组合，是其在LED点阵显示器类别中的关键差异化物理和性能规格。

1. 9. 常见问题解答（基于技术参数）问：我可以用恒定的直流电流驱动每个点吗？
2. 答：技术上可以，但对于点阵来说效率极低。这将需要35个独立的限流电路（5x7）。多路复用是标准且预期的方法，可显著减少所需的驱动引脚和元件数量。问：最大平均电流是13mA，但我的多路复用方案使用1/16占空比。我可以使用多大的峰值电流？答：您可以计算允许的峰值电流：I_峰值 = I_平均 / 占空比。对于1/16占空比，I_峰值 = 13mA / 0.0625 = 208mA。然而，您必须同时确保此峰值电流不超过绝对最大峰值电流额定值90mA
3. 。因此，在这种情况下，90mA的限制是主导约束条件。问：峰值波长和主波长有什么区别？
4. 答：峰值波长是LED发射最多光功率的物理波长。主波长是人眼感知到的与所见颜色相匹配的感知单一波长。由于LED发射光谱的形状，它们通常略有不同。问：存储温度与工作温度相同。这是否意味着我可以在-35°C下保持其通电？

答：工作范围表示器件在该范围内将按规格运行。然而，性能（如发光强度）会随温度变化。存储范围仅表示未通电器件不会损坏的条件。在范围极端条件下的可靠运行应在应用中验证。

10. 设计使用案例研究场景：为工业传感器设计单字符错误代码显示器。 传感器有一个微控制器，用于检测各种故障情况（例如，过载、传感器故障、校准错误）。每个故障被分配一个字母数字代码（'O'、'F'、'C'）。选择LTP-1557AKA是因为其在工业环境中的耐用性。微控制器的I/O引脚不足以直接驱动35个点，因此连接到一个专用的LED驱动器IC。驱动器处理多路复用，根据错误代码从内存中的查找表检索正确的5x7字体图案。基于所需亮度、正向电压、电源电压和多路复用占空比计算限流电阻网络，仔细确保不超过峰值和平均电流限制。该显示器为维护人员提供即时、清晰的故障类型视觉指示。

11. 工作原理简介

LTP-1557AKA是一款无源矩阵LED显示器。它包含35个独立的AlInGaP LED芯片，排列成5列7行的网格。每个LED连接在一个行阳极和一个列阴极之间。要点亮特定点，需向其对应的行阳极引脚施加正电压，同时将其对应的列阴极引脚连接到地（或较低电压）。每个LED芯片的内部半导体结构由P型和N型AlInGaP层形成PN结。当正向偏置（阳极相对于阴极为正）时，电子和空穴在结处复合，以光子的形式释放能量（光），其波长由AlInGaP材料的带隙能量决定。该显示器采用多路复用：控制器不是同时点亮所有需要的点，而是快速循环扫描各行（或列），只点亮属于字符一部分的当前活动行中的点。这个过程比人眼能感知的速度更快，从而产生稳定、完全点亮字符的错觉，同时将所需的驱动引脚数量从35个大幅减少到12个（7行 + 5列）。

12. 技术趋势与背景

像LTP-1557AKA这样的显示器代表了一种成熟、完善的技术。信息显示的趋势已很大程度上转向更高密度、多颜色和图形化的解决方案，如OLED、TFT LCD和更细间距的LED点阵。然而，像这样的单字符或小型数字显示器，由于其简单性、坚固性、高亮度、宽工作温度范围和低成本，在不需要复杂图形的特定利基市场中仍然高度相关。其底层的AlInGaP材料技术本身是相对于旧GaAsP技术的重大进步，为红色、橙色和琥珀色LED提供了更高的效率和色纯度。该领域未来的发展重点在于进一步提高效率（每瓦流明）、改善均匀性，并可能将驱动电子器件更紧密地集成到显示封装中，以简化最终用户的设计。对于超低功耗或阳光可读应用，与更复杂的显示技术相比，这类分立LED阵列仍然是首选。