目錄
1. 產品概覽
LTP-1557AKA 係一款單字元、字母數字顯示模組，專為需要清晰、可靠字元輸出嘅應用而設計。佢嘅核心功能係透過一個由獨立可控發光二極管 (LED) 組成嘅網格，以視覺方式呈現資訊。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款裝置提供多個關鍵優勢，令佢適合一系列工業同商業應用。佢嘅主要優點包括低功耗要求，呢點對於電池供電或對能源敏感嘅系統至關重要。LED 技術嘅固態可靠性確保咗長操作壽命，同燈絲或其他機械式顯示器相比，更能抵抗衝擊同振動。佢嘅單平面、寬視角設計提供咗從唔同位置都睇得清楚嘅可視性，對於用戶介面嚟講好緊要。最後，佢嘅兼容標準字元代碼 (USASCII 同 EBCDIC)同埋水平可堆疊性，簡化咗整合到需要多位數顯示嘅系統嘅過程。典型目標市場包括儀錶板、銷售點終端機、工業控制系統同測試設備，呢啲地方都需要耐用、易讀嘅字元輸出。
2. 技術規格深入分析
呢部分對裝置嘅電氣、光學同物理參數提供詳細、客觀嘅分析。
2.1 光度學同光學特性
光學性能係喺環境溫度 (Ta) 25°C 下定義嘅。裝置採用AlInGaP (磷化鋁銦鎵)半導體材料製造 LED 晶片，晶片製作喺非透明嘅 GaAs 基板上。呢種材料選擇以喺紅橙色光譜中嘅高效率而聞名。顯示器有灰色面同白色點顏色以形成對比。
- 平均發光強度 (IV)：範圍從最低 2100 μcd 到典型值 3800 μcd。呢個測量係喺特定驅動條件下進行：峰值電流 (Ip) 為 80mA，佔空比為 1/16。強度係使用近似 CIE 明視覺響應曲線嘅傳感器同濾光片測量，確保數值同人類亮度感知相關。
- 波長特性:
- 峰值發射波長 (λp)：典型值為 621 nm，表示紅橙色區域中最強嘅發光點。
- 主波長 (λd)：典型值為 615 nm。呢個係人眼感知到匹配光色嘅單一波長，可能同峰值波長有少少唔同。
- 譜線半寬度 (Δλ)：典型值為 18 nm。呢個參數定義咗發射光嘅頻寬，表示峰值周圍嘅波長範圍。半寬度越窄，表示光譜顏色越純。
- 發光強度匹配比 (IV-m)：最大比率為 2:1。呢個指定咗陣列中最亮同最暗點之間嘅允許亮度變化，確保外觀均勻。
2.2 電氣參數
所有電氣特性亦係喺 Ta=25°C 下指定。
- 每點正向電壓 (VF)：當以正向電流 (IF) 20mA 驅動時，典型值為 2.6V，最大值為 2.6V。呢個係 LED 點亮時兩端嘅電壓降。
- 每點反向電流 (IR)：當施加反向電壓 (VR) 5V 時，最大值為 100 μA。呢個表示 LED 反向偏置時嘅漏電流水平。
2.3 絕對最大額定值同熱力考量
呢啲額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會造成永久損壞。佢哋唔係用於連續操作。
- 每點平均功耗：最大 33 mW。
- 每點峰值正向電流：最大 90 mA，但僅限於脈衝條件下 (1/10 佔空比，0.1 ms 脈衝寬度)。呢個允許更高嘅瞬時亮度。
- 每點平均正向電流：喺 25°C 時額定值為 13 mA。關鍵係，當環境溫度升高超過 25°C 時，呢個額定值會以 0.17 mA/°C 嘅速率線性遞減。呢個係熱管理嘅關鍵設計參數。
- 每點反向電壓：最大 5 V。
- 操作同儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
- 焊接溫度：裝置可以承受最高 260°C 嘅焊接溫度，最長 3 秒，測量點喺封裝安裝平面下方 1.6mm (1/16 吋) 處。
3. 分級系統解釋
規格書指出裝置係按發光強度分類。呢個係指製造過程嘅分級。生產期間，LED 嘅性能會有自然變化。裝置會根據測量到嘅發光強度進行測試同分類 (分級)。咁樣客戶就可以喺特定亮度範圍內 (例如指定嘅 2100-3800 μcd 範圍) 選擇零件，確保最終產品嘅亮度一致性。規格書冇為波長或正向電壓指定獨立嘅分級，表明主要分類係基於光輸出。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線。雖然提供嘅文本冇詳細說明具體圖表，但完整規格書通常包含呢類曲線，對設計至關重要。工程師會期望睇到：
- 相對發光強度 vs. 正向電流 (I-V 曲線)：顯示光輸出點樣隨驅動電流增加，有助設定所需亮度嘅操作點。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度：說明光輸出點樣隨溫度升高而下降，對於非恆溫環境嘅應用好關鍵。
- 正向電壓 vs. 正向電流：提供詳細嘅 VF特性，用於準確嘅驅動器設計。
- 光譜分佈：顯示喺唔同波長下相對發射功率嘅圖表，確認峰值同主波長數值。
呢啲曲線讓設計師能夠喺表格中提供嘅單點數據之外，預測真實世界、非理想條件下嘅性能。
5. 機械同封裝資訊
5.1 物理尺寸
裝置描述為具有1.2 吋 (30.42 毫米) 矩陣高度。呢個係指 5x7 點陣本身嘅高度。參考咗詳細嘅封裝尺寸圖，所有尺寸均以毫米為單位，標準公差為 ±0.25 毫米，除非另有註明。呢張圖對於 PCB (印刷電路板) 佔位面積設計同機械整合至關重要。
5.2 腳位連接同內部電路
裝置使用 14 腳配置。腳位表清楚定義咗每隻腳嘅功能，指定咗連接到特定陽極行 (1-7) 同陰極列 (1-5)。呢種每列共陰極架構 (一列中多個 LED 陽極共用一個陰極腳) 係多工矩陣顯示器嘅標準。參考咗內部電路圖，佢會以視覺方式顯示呢種行陽極、列陰極嘅矩陣排列，確認多工方案。正確解讀呢個腳位對於設計驅動電路至關重要。
6. 焊接同組裝指引
提供嘅關鍵組裝規格係回流焊接溫度曲線限制：最高溫度 260°C，最長持續時間 3 秒，測量點喺封裝主體下方 1.6mm 處。呢個資訊對於製程工程師設定焊接爐以防止 LED 晶片或封裝受熱損壞至關重要。至於儲存，應保持指定嘅 -35°C 至 +85°C 範圍，以保持使用前裝置嘅完整性。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
呢款顯示器非常適合需要單個、高度易讀字元或符號嘅應用。例子包括工業機械上嘅狀態指示器 (顯示如 'A'、'C'、'F' 等代碼)、較大多位數顯示器中嘅數字位 (堆疊時)、測試設備上嘅簡單讀數，或者作為專用設備用戶介面嘅一部分。
7.2 設計考量
- 驅動電路：需要微控制器或專用顯示驅動器 IC 來執行多工。電路必須順序激活正確嘅行陽極同列陰極腳，以點亮每個字元所需嘅點圖案。每條陽極線或列線都必須有電流限制電阻器來設定正向電流。
- 電流計算：必須遵守每點嘅平均電流。對於多工 N 行，瞬時電流可以更高，但隨時間嘅平均電流唔可以超過額定嘅 13 mA (因溫度而遞減)。例如，使用 1/7 佔空比多工，峰值電流可以高達 ~91mA 以達到 13mA 平均，但呢個亦必須低於 90mA 峰值額定值。
- 熱管理：如果預期操作環境溫度會顯著超過 25°C，則必須將平均正向電流遞減 (0.17 mA/°C) 納入設計考量。喺高溫環境中，可能需要足夠嘅電路板佈局同可能嘅散熱措施。
- 視角：利用寬視角，將顯示器擺喺目標用戶最佳可視位置。
8. 技術比較同差異化
同白熾燈或真空熒光顯示器 (VFD) 等舊技術相比，LTP-1557AKA 提供更優越嘅抗衝擊/振動能力, 、更低功耗，同埋更長壽命。同其他 LED 點陣顯示器相比，佢使用AlInGaP
技術製造紅橙色 LED，同舊式 GaAsP (磷化鎵砷) 紅色 LED 相比，效率更高，並且隨時間同溫度變化，顏色穩定性可能更好。1.2" 字元高度、5x7 解像度同定義嘅亮度/強度分級嘅特定組合，係佢喺 LED 點陣顯示器類別中嘅關鍵差異化物理同性能規格。
- 9. 常見問題 (基於技術參數)問：我可唔可以用恆定直流電流驅動每個點？
- 答：技術上可以，但對於矩陣嚟講效率極低。佢需要 35 個獨立嘅限流電路 (5x7)。多工係標準同預期嘅方法，可以顯著減少所需嘅驅動器腳位同元件。問：最大平均電流係 13mA，但我嘅多工方案使用 1/16 佔空比。我可以用咩峰值電流？答：你可以計算允許嘅峰值電流：I_peak = I_avg / 佔空比。對於 1/16 佔空比，I_peak = 13mA / 0.0625 = 208mA。然而，你必須確保呢個峰值電流唔超過絕對最大峰值電流額定值 90mA
- 。因此，喺呢個情況下，90mA 限制係主要嘅約束條件。問：峰值波長同主波長有咩分別？
- 答：峰值波長係 LED 發射最多光功率嘅物理波長。主波長係人眼睇到匹配顏色嘅感知單一波長。由於 LED 發射光譜嘅形狀，佢哋通常有少少唔同。問：儲存溫度同操作溫度一樣。係咪意味住我可以喺 -35°C 下保持通電？
答：操作範圍表示裝置會喺該範圍內按照規格運作。然而，性能 (例如發光強度) 會隨溫度變化。儲存範圍只係表示未通電裝置唔會受損嘅條件。喺範圍極端值下嘅可靠操作應喺應用中驗證。
10. 設計同使用案例分析場景：為工業傳感器設計一個單字元錯誤代碼顯示器。 傳感器有一個微控制器，檢測各種故障情況 (例如，過載、傳感器故障、校準錯誤)。每個故障被分配一個字母數字代碼 ('O'、'F'、'C')。選擇 LTP-1557AKA 係因為佢喺工業環境中嘅耐用性。微控制器嘅 I/O 腳位不足以直接驅動 35 個點，所以連接咗一個專用 LED 驅動器 IC。驅動器處理多工，根據錯誤代碼從記憶體中嘅查找表檢索正確嘅 5x7 字體圖案。基於所需亮度、正向電壓、電源電壓同多工佔空比計算限流電阻網絡，小心確保唔超過峰值同平均電流限制。顯示器為維護人員提供即時、清晰嘅故障類型視覺指示。
11. 工作原理介紹
LTP-1557AKA 係一個被動矩陣 LED 顯示器。佢包含 35 個獨立嘅 AlInGaP LED 晶片，排列成 5 列 7 行嘅網格。每個 LED 連接喺一個行陽極同一個列陰極之間。要點亮特定點，需要將正電壓施加到其對應嘅行陽極腳，同時將其對應嘅列陰極腳連接到地 (或較低電壓)。每個 LED 晶片嘅內部半導體結構由 P 型同 N 型 AlInGaP 層組成，形成一個 PN 結。當正向偏置時 (陽極相對陰極為正)，電子同電洞喺結處復合，以光子 (光) 形式釋放能量，波長由 AlInGaP 材料嘅帶隙能量決定。顯示器係多工嘅：控制器唔係同時點亮所有所需嘅點，而係快速循環掃描各行 (或各列)，只點亮屬於該字元嘅活動行中嘅點。呢個過程快過人眼可以感知嘅速度，創造出穩定、完全點亮字元嘅錯覺，同時將所需驅動器腳位數量從 35 個大幅減少到 12 個 (7 行 + 5 列)。
12. 技術趨勢同背景
像 LTP-1557AKA 呢類顯示器代表咗一種成熟、完善嘅技術。資訊顯示嘅趨勢已主要轉向更高密度、多顏色同圖形化解決方案，例如 OLED、TFT LCD 同更細間距嘅 LED 矩陣。然而，呢類單字元或細位數顯示器由於其簡單、堅固、高亮度、寬廣操作溫度範圍同低成本，對於唔需要複雜圖形嘅應用，喺特定利基市場中仍然高度相關。基礎嘅 AlInGaP 材料技術本身係對舊式 GaAsP 嘅重大進步，為紅色、橙色同琥珀色 LED 提供咗更高效率同顏色純度。呢個領域嘅未來發展集中於進一步提高效率 (每瓦流明)、改善均勻性，以及可能將驅動電子元件更緊密地整合到顯示器封裝中，以簡化最終用戶設計。對於超低功耗或陽光下可讀嘅應用，呢類分立式 LED 陣列繼續係比更複雜顯示技術更受歡迎嘅選擇。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |