LTP-1457AKA LED显示模块规格书 - 1.2英寸（30.42毫米）点阵高度 - AlInGaP红橙色 - 2.6V正向电压 - 33mW功耗 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTP-1457AKA是一款采用5x7点阵配置构建的单位数码字符显示模块。其主要功能是视觉呈现字符和符号，兼容标准的USASCII和EBCDIC码集。核心技术采用AlInGaP（铝铟镓磷）红橙色LED芯片，这些芯片制造在不透明的GaAs衬底上。这种衬底选择造就了器件特有的灰色面板和白色点状外观。该显示器根据其发光强度进行分档，确保在需要多个单元的应用中亮度的一致性。

该器件专为低功耗设计，并提供固态可靠性。一个关键的机械特性是其可堆叠性，允许多个单元水平并排放置以形成多字符显示器，且无明显间隙，非常适合信息板或简单的数字读数显示。

2. 技术参数深度客观解读

2.1 光度学与光学特性

光学性能是在环境温度（Ta）为25°C的特定测试条件下定义的。当以80mA的峰值电流（Ip）和1/16占空比驱动时，每个点的平均发光强度（Iv）典型值为3800 µcd。规定的最小值为2100 µcd。点与点之间的发光强度匹配比规定最大为2:1，这定义了整个点阵中允许的亮度变化范围。

颜色特性由波长定义。峰值发射波长（λp）典型值为621 nm。主波长（λd）——与人眼感知颜色更密切相关——典型值为615 nm，这使其明确位于红橙色光谱范围内。谱线半宽（Δλ）典型值为18 nm，表明了发射光的光谱纯度或带宽。

2.2 电气参数

在正向电流（IF）为20mA时测量的任何单个LED点的正向电压（VF）范围从最小值2.05V到最大值2.6V，并提供了典型值。当施加5V反向电压（VR）时，任何点的反向电流（IR）最大规定值为100 µA。

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。每个点的平均功耗不得超过33 mW。每个点的峰值正向电流额定值为90 mA，但仅在脉冲条件下有效：占空比为1/10，脉冲宽度为0.1 ms。每个点的平均正向电流具有降额因子；在25°C时为13 mA，并且环境温度每升高1°C，该值线性下降0.17 mA。

该器件每个点可承受高达5V的反向电压。工作与存储温度范围规定为-35°C至+85°C。对于组装，焊接温度不得超过260°C，最长持续时间为3秒，测量点在元件安装平面下方1.6毫米（1/16英寸）处。

3. 分档系统说明

规格书明确指出该器件“按发光强度分档”。这表明存在一个基于实测光输出的分档或筛选流程。器件经过测试，并根据特定强度范围被分组（例如，一个档位对应2100-2800 µcd，另一个对应2800-3800 µcd）。这确保了设计人员可以为他们的应用选择亮度一致的器件，这在多个显示器一起使用时至关重要，以避免明显的亮度差异。规格书未指定针对波长或正向电压的独立分档，这表明主要的筛选标准是发光强度。

4. 性能曲线分析

规格书包含“典型电气/光学特性曲线”部分。虽然提供的文本中没有详细说明具体的图表，但此类曲线通常说明了关键参数之间的关系。此类器件的标准曲线可能包括：

• 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）：显示通过LED的电流与其两端电压之间的非线性关系。这对于设计限流电路至关重要。
• 发光强度 vs. 正向电流：展示光输出如何随电流增加，通常在较高电流下由于热效应而以亚线性方式增长。
• 发光强度 vs. 环境温度：显示随着LED结温升高，光输出下降。AlInGaP LED通常比GaAsP等旧技术表现出更少的热猝灭，但输出仍会随热量增加而下降。
• 光谱分布：绘制相对强度与波长关系的图表，显示在~621nm处的峰值和18nm的半宽。

这些曲线对于理解器件在非标准条件（不同电流、温度）下的行为，以及优化驱动电路以提高效率和延长寿命至关重要。

5. 机械与封装信息

该器件的点阵高度为1.2英寸，对应30.42毫米。这指的是5x7阵列本身的高度。封装尺寸在详细图纸中提供，所有尺寸均以毫米为单位。除非图纸上另有说明，否则这些尺寸的标准公差为±0.25毫米（0.01英寸）。引脚连接图对于接口连接至关重要。该显示器有14个引脚，以多路复用方式控制5列（阳极）和7行（阴极）。具体引脚排列为：引脚1：阴极行5，引脚2：阴极行7，引脚3：阳极列2，引脚4：阳极列3，引脚5：阴极行4，引脚6：阳极列5，引脚7：阴极行6，引脚8：阴极行3，引脚9：阴极行1，引脚10：阳极列4，引脚11：阳极列3，引脚12：阴极行4，引脚13：阳极列1，引脚14：阴极行2。请注意非顺序排列，这在多路复用显示器中很常见，以优化内部布线。

内部电路图显示了矩阵结构：五个共阳极列和七个共阴极行。每个交叉点代表一个LED点。要点亮特定点，必须将其对应的列引脚驱动为高电平（阳极），并将其行引脚驱动为低电平（阴极）。

6. 焊接与组装指南

提供的主要组装约束是焊接温度曲线。在回流焊或波峰焊过程中，元件本体暴露在高于260°C温度下的时间不得超过3秒。这是许多通孔和一些表面贴装元件的标准额定值。测量点在安装平面下方1.6毫米处，通常是引脚伸出封装体的位置。这确保了内部敏感的LED芯片不会因通过引脚传导的过热而损坏。对于手工焊接，应使用温控烙铁，并尽量减少与每个引脚的接触时间。处理半导体器件时，应始终遵循正确的ESD（静电放电）处理程序。

7. 应用建议

7.1 典型应用场景

此显示器适用于需要单个高可读性字母数字字符的应用。其可堆叠性使其成为多位数显示器的理想选择。常见用途包括：

• 工业仪表盘（用于显示设定值、读数、错误代码）。
• 消费电器（微波炉、洗衣机、恒温器）。
• 测试和测量设备。
• 自动售货机或信息亭中的简单信息显示。
• 用于学习多路复用LED驱动和微控制器接口的教育套件。

7.2 设计考量

驱动电路：该显示器需要外部多路复用驱动电路。这可以通过分立晶体管、专用LED驱动IC（如MAX7219）或直接从具有足够电流源/灌能力的微控制器实现。必须遵守峰值电流额定值（1/10占空比下90mA）。典型设计会为每列（阳极）使用恒流源或限流电阻，并通过晶体管或GPIO引脚将电流灌入各行（阴极）。

电流计算：要达到3800 µcd的典型发光强度，规格书规定了在1/16占空比下Ip=80mA的条件。因此，每个点的平均电流为80mA / 16 = 5mA。一个完全点亮的字符（所有35个点都亮）的总平均电流为35 * 5mA = 175mA，但这会分布在多路复用的列和行上。

视角：“宽视角”特性对于可能从离轴位置观看显示器的应用非常有益。

光学考量：灰色面板和白色点状提供了良好的对比度。设计人员可以考虑在显示器前添加彩色滤光片或漫射器以增强对比度或匹配产品美学，但这会降低整体光输出。

8. 技术对比

LTP-1457AKA的关键差异化在于其使用的AlInGaP LED技术。与标准GaAsP（磷化镓砷）红色LED等旧技术相比，AlInGaP提供了显著更高的发光效率。这意味着在相同电流下，它可以产生更多的光（更高的发光强度），或者以更低的功耗实现相同的亮度。AlInGaP通常还具有更好的温度稳定性和更长的使用寿命。与现代白光LED或更小间距的SMD点阵显示器相比，该器件是一种更大的通孔元件，提供了简单性、坚固性以及远距离下单字符的高可见度，对于单数字应用通常系统成本更低。

9. 基于技术参数的常见问题解答

问：我可以用恒定的直流电流驱动每个点吗？

答：技术上可以，但效率极低，不推荐。该显示器专为多路复用操作设计。如果试图达到标准亮度，持续驱动所有点将超过平均功耗额定值（每点33mW），导致过热和快速失效。

问：峰值发射波长和主波长有什么区别？

答：峰值发射波长是光谱功率分布达到最大值时的波长。主波长是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。对于像这样光谱相对较窄的LED，两者通常很接近，但主波长对于颜色规格更为相关。

问：引脚排列似乎不是顺序的。为什么这样安排？

答：引脚排列针对显示器基板上走线的内部布局进行了优化，以最小化串扰并简化LED矩阵的连接。必须严格按照提供的引脚连接表操作；不要假设逻辑顺序。

问：如何理解“平均正向电流降额”规格？

答：这意味着每个点的安全最大平均电流随着环境温度的升高而降低。在25°C时，您可以使用高达13 mA的平均电流。在85°C（最高工作温度）时，允许的电流为13 mA - [ (85-25) * 0.17 mA/°C ] = 13 mA - 10.2 mA = 2.8 mA。这种降额对于在高温环境下可靠运行至关重要。

10. 实际应用案例

案例：为工业烤箱设计单数字温度读数显示器。

一位工程师需要在控制面板内部环境温度高达80°C的烤箱上显示设定点温度（0-9）。他们选择LTP-1457AKA是因为其可见度和温度范围。由于环境温度高，他们必须对驱动电流进行降额。在这种受控环境中，以较低亮度为目标是可以接受的。他们设计了一个使用微控制器的多路复用电路，通过限流电阻驱动列，并通过NPN晶体管驱动行。固件以高频（>100Hz）扫描各行。他们计算每个点的平均电流在80°C时低于约3mA的降额值，以确保长期可靠性。灰/白色外观在烤箱的深色面板上提供了良好的对比度。

11. 工作原理简介

LTP-1457AKA基于多路复用LED矩阵的原理工作。它包含35个独立的AlInGaP LED结，排列成5列7行的网格。每个LED连接在一根列线（阳极）和一根行线（阴极）之间。为了点亮特定的图案（如数字或字母），控制器不会同时为所有点供电。相反，它使用一种称为多路复用或扫描的技术。它一次激活一行（阴极），将其连接到地（低逻辑电平）。同时，它仅向该特定行需要点亮的列线（阳极）施加电源（高逻辑电平）。这个循环在所有七行中快速重复。由于视觉暂留，人眼感知到一个稳定、完全成型的字符。这种方法极大地减少了所需的驱动引脚数量（14个而不是35个），并降低了总功耗。

12. 技术发展趋势

像LTP-1457AKA这样的显示器代表了一项成熟的技术。当前指示灯和字母数字显示器的发展趋势正朝着以下方向发展：

• 表面贴装器件（SMD）封装：更小的占位面积，适用于更高密度的PCB设计和自动化组装。
• 更高集成度：内置控制器、存储器（用于字体）和串行接口（I2C、SPI）的显示器，简化了主微控制器的任务。
• 先进的LED材料：虽然AlInGaP对于红/橙色是高效的，但像InGaN这样的新材料能够实现更亮、更高效的绿色、蓝色和白色LED，从而催生了全彩点阵显示器。
• 替代技术：对于更大、更复杂的显示器，OLED（有机LED）和微LED技术提供了卓越的对比度、视角和灵活性。

然而，像这样的通孔、单数字显示器因其简单性、耐用性、高单字符可见度以及在仅需要一个或几个数字的应用中的成本效益而仍然具有相关性，特别是在可能更偏好通孔组装的工业或爱好者环境中。