LTP-1457AKA LED顯示屏規格書 - 1.2吋 (30.42mm) 點陣高度 - AlInGaP紅橙色 - 2.6V正向電壓 - 33mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTP-1457AKA係一款單字元、字母數字顯示模組，採用5x7點陣配置。佢嘅主要功能係視覺上顯示字符同符號，兼容標準USASCII同EBCDIC代碼集。核心技術採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）紅橙色LED晶片，喺非透明嘅GaAs基板上製造。呢種基板選擇造就咗器件特有嘅灰色面同白色點嘅外觀。顯示屏根據其發光強度進行分類，確保喺需要多個單元嘅應用中亮度一致。

呢款器件設計用於低功耗，並提供固態可靠性。一個關鍵嘅機械特點係佢可以堆疊，允許將多個單元水平並排放置，形成多字符顯示屏而唔會有明顯間隙，好適合用喺訊息板或者簡單嘅數字讀數顯示。

2. 技術參數深度客觀解讀

2.1 光度學同光學特性

光學性能係喺環境溫度（Ta）為25°C嘅特定測試條件下定義嘅。每個點嘅平均發光強度（Iv），當以80mA峰值電流（Ip）同1/16佔空比驅動時，典型值為3800 µcd。規定嘅最小值為2100 µcd。點與點之間嘅發光強度匹配比規定最大為2:1，呢個定義咗點陣中允許嘅亮度變化範圍。

顏色特性由波長定義。峰值發射波長（λp）典型值為621 nm。主波長（λd）同人眼感知嘅顏色更相關，典型值為615 nm，將佢明確定位喺紅橙色光譜。譜線半寬（Δλ）典型值為18 nm，表示發射光嘅光譜純度或帶寬。

2.2 電氣參數

任何單個LED點嘅正向電壓（VF），喺正向電流（IF）為20mA時測量，範圍從最小2.05V到最大2.6V，並提供典型值。任何點嘅反向電流（IR），當施加5V反向電壓（VR）時，規定最大值為100 µA。

2.3 絕對最大額定值同熱力考量

呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。每個點嘅平均功耗唔可以超過33 mW。每個點嘅峰值正向電流額定值為90 mA，但僅適用於脈衝條件：1/10佔空比，0.1 ms脈衝寬度。每個點嘅平均正向電流有一個降額因子；喺25°C時為13 mA，並且環境溫度每升高1°C，就線性下降0.17 mA。

器件每個點可以承受高達5V嘅反向電壓。工作同儲存溫度範圍規定為-35°C至+85°C。對於組裝，焊接溫度唔可以超過260°C，最長持續時間為3秒，測量點喺元件安裝平面下方1.6mm（1/16吋）處。

3. 分級系統解釋

份規格書明確指出呢款器件係按發光強度分類。即係話，佢哋會根據測量到嘅光輸出進行分級或篩選。每個單元都會經過測試，然後分入特定嘅光強度級別（例如，2100-2800 µcd一個級別，2800-3800 µcd另一個級別）。咁樣可以確保設計師能夠為佢哋嘅應用揀選亮度一致嘅零件，當多個顯示屏一齊用嘅時候，呢點好緊要，可以避免明顯嘅亮度差異。份規格書冇為波長或者正向電壓設定獨立嘅分級，表明主要嘅分類標準係發光強度。

4. 性能曲線分析

份規格書包含一個典型電氣/光學特性曲線部分。雖然提供嘅文本冇詳細說明具體圖表，但呢類曲線通常會說明關鍵參數之間嘅關係。呢類器件嘅標準曲線可能包括：

• 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：顯示流經LED嘅電流同兩端電壓之間嘅非線性關係。呢個對於設計限流電路好緊要。
• 發光強度 vs. 正向電流：展示光輸出點樣隨電流增加而增加，通常喺較高電流時由於熱效應而呈次線性關係。
• 發光強度 vs. 環境溫度：顯示當LED嘅結溫升高時，光輸出會下降。AlInGaP LED通常比GaAsP呢類舊技術表現出更少嘅熱猝滅，但輸出仍然會隨熱量增加而下降。
• 光譜分佈：一張將相對強度對應波長繪製嘅圖表，顯示喺~621nm處嘅峰值同18nm嘅半寬。

呢啲曲線對於理解器件喺非標準條件下（唔同電流、溫度）嘅行為，以及為咗效率同壽命而優化驅動電路至關重要。

5. 機械同封裝資料

器件嘅點陣高度為1.2吋，即係30.42 mm。呢個係指5x7陣列本身嘅高度。封裝尺寸喺詳細圖紙中提供，所有尺寸單位為毫米。除非圖紙上另有註明，否則呢啲尺寸嘅標準公差為±0.25 mm（0.01吋）。引腳連接圖對於接口連接好緊要。顯示屏有14個引腳，以多路復用排列方式控制5列（陽極）同7行（陰極）。具體引腳排列係：引腳1：陰極行5，引腳2：陰極行7，引腳3：陽極列2，引腳4：陽極列3，引腳5：陰極行4，引腳6：陽極列5，引腳7：陰極行6，引腳8：陰極行3，引腳9：陰極行1，引腳10：陽極列4，引腳11：陽極列3，引腳12：陰極行4，引腳13：陽極列1，引腳14：陰極行2。請注意非順序排列，呢種喺多路復用顯示屏中好常見，目的係優化內部佈線。

內部電路圖顯示咗矩陣結構：五個共陽極列同七個共陰極行。每個交叉點代表一個LED點。要點亮特定嘅點，必須將對應嘅列引腳驅動至高電平（陽極），並將其行引腳驅動至低電平（陰極）。

6. 焊接同組裝指引

提供嘅主要組裝限制係焊接溫度曲線。喺回流焊或波峰焊過程中，元件主體唔可以暴露喺超過260°C嘅溫度下超過3秒。呢個係好多通孔同部分表面貼裝元件嘅標準額定值。測量點喺安裝平面下方1.6mm處，通常係引腳離開封裝主體嘅位置。咁樣可以確保內部敏感嘅LED晶片唔會因為通過引腳傳導嘅過多熱量而損壞。對於手工焊接，應該使用溫控烙鐵，並且盡量減少同每個引腳嘅接觸時間。處理半導體器件時，應始終遵循適當嘅ESD（靜電放電）處理程序。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

呢款顯示屏適合需要單個、高度清晰嘅字母數字字符嘅應用。佢嘅可堆疊性令佢成為多數字顯示屏嘅理想選擇。常見用途包括：

• 工業儀錶板（用於顯示設定點、讀數、錯誤代碼）。
• 消費電器（微波爐、洗衣機、恆溫器）。
• 測試同測量設備。
• 自動販賣機或資訊亭中嘅簡單資訊顯示。
• 用於學習多路復用LED驅動同微控制器接口嘅教育套件。

7.2 設計考量

驅動電路：顯示屏需要外部多路復用驅動電路。呢個可以通過使用分立晶體管、專用LED驅動IC（例如MAX7219），或者直接從具有足夠電流源/吸電流能力嘅微控制器來實現。必須遵守峰值電流額定值（1/10佔空比下90mA）。典型設計會為每列（陽極）使用恆流源或限流電阻，並通過晶體管或GPIO引腳將電流吸入各行（陰極）。

電流計算：要達到3800 µcd嘅典型發光強度，份規格書規定條件係Ip=80mA，佔空比1/16。因此，每個點嘅平均電流為80mA / 16 = 5mA。一個完全點亮嘅字符（所有35個點都亮）嘅總平均電流將係35 * 5mA = 175mA，但呢個電流會分佈喺多路復用嘅列同行之間。

視角：寬視角特性對於可能從偏軸位置觀看顯示屏嘅應用有好處。

光學考量：灰色面同白色點提供良好對比度。設計師可以考慮喺顯示屏前面添加彩色濾光片或漫射器以增強對比度或匹配產品美學，不過咁樣會降低整體光輸出。

8. 技術比較

LTP-1457AKA嘅關鍵區別在於佢使用AlInGaP LED技術。同標準GaAsP（磷化鎵砷）紅色LED呢類舊技術相比，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率。即係話，佢可以用相同嘅電流量產生更多光（更高發光強度），或者以更低功耗達到相同亮度。AlInGaP通常仲有更好嘅溫度穩定性同更長嘅工作壽命。同現代白色LED或更細間距嘅SMD點陣顯示屏相比，呢款器件係一個更大嘅通孔元件，提供簡單性、穩健性同遠距離高單字符可見度，對於單數字應用通常系統成本更低。

9. 基於技術參數嘅常見問題

問：我可唔可以用恆定直流電流驅動每個點？

答：技術上可以，但效率極低，唔建議咁做。顯示屏係為多路復用操作而設計嘅。如果試圖達到標準亮度，持續驅動所有點會超過平均功耗額定值（每個點33mW），導致過熱同快速失效。

問：峰值發射波長同主波長有咩分別？

答：峰值發射波長係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。主波長係單色光嘅單一波長，佢會匹配LED嘅感知顏色。對於像呢款咁光譜相對較窄嘅LED，兩者通常好接近，但主波長對於顏色規格更相關。

問：引腳排列似乎唔係順序嘅。點解要咁樣安排？

答：引腳排列係為咗優化顯示屏基板上內部走線嘅佈局，以最小化串擾同簡化LED矩陣嘅連接。必須嚴格按照提供嘅引腳連接表；唔好假設係邏輯順序。

問：點樣理解平均正向電流降額規格？

答：即係話，每個點嘅安全最大平均電流會隨環境溫度升高而降低。喺25°C時，你可以使用最多13 mA平均電流。喺85°C（最高工作溫度）時，允許嘅電流係13 mA - [ (85-25) * 0.17 mA/°C ] = 13 mA - 10.2 mA = 2.8 mA。呢個降額對於喺高溫環境中可靠運行至關重要。

10. 實際使用案例

案例：為工業焗爐設計單數字溫度讀數顯示。

一位工程師需要喺一個控制面板內部環境溫度高達80°C嘅焗爐上顯示設定點溫度（0-9）。佢哋選擇LTP-1457AKA，因為佢可見度高同溫度範圍合適。由於環境溫度高，佢哋必須降低驅動電流。喺呢個受控環境中，目標亮度較低係可以接受嘅。佢哋設計咗一個使用微控制器嘅多路復用電路，通過限流電阻驅動列，並通過NPN晶體管驅動行。韌體以高頻率（>100Hz）掃描各行。佢哋計算出每個點嘅平均電流要低於80°C時嘅降額值~3mA，以確保長期可靠性。灰色/白色外觀同焗爐嘅深色面板形成良好對比。

11. 工作原理介紹

LTP-1457AKA基於多路復用LED矩陣原理運作。佢包含35個獨立嘅AlInGaP LED結，排列成5列7行嘅網格。每個LED連接喺一條列線（陽極）同一條行線（陰極）之間。要點亮特定圖案（例如數字或字母），控制器唔會同時為所有點供電。相反，佢使用一種稱為多路復用或掃描嘅技術。佢一次啟動一行（陰極），將其連接到地（低邏輯電平）。同時，只為該特定行需要點亮嘅列線（陽極）施加電源（高邏輯電平）。呢個循環喺所有七行中快速重複。由於視覺暫留，人眼會感知到一個穩定、完整成形嘅字符。呢種方法大幅減少所需驅動引腳嘅數量（14個而非35個），並降低總功耗。

12. 技術趨勢

像LTP-1457AKA呢類顯示屏代表咗一種成熟技術。目前指示燈同字母數字顯示屏嘅趨勢正朝向：

• 表面貼裝器件（SMD）封裝：更細嘅佔位面積，適用於更高密度嘅PCB設計同自動化組裝。
• 更高集成度：內置控制器、記憶體（用於字體）同串行接口（I2C、SPI）嘅顯示屏，簡化主微控制器嘅任務。
• 先進LED材料：雖然AlInGaP對於紅/橙色好高效，但像InGaN呢類新材料能夠實現更亮、更高效嘅綠色、藍色同白色LED，從而產生全彩點陣顯示屏。
• 替代技術：對於更大、更複雜嘅顯示屏，OLED（有機LED）同微型LED技術提供更優越嘅對比度、視角同靈活性。

然而，像呢款咁樣嘅通孔、單數字顯示屏，由於其簡單性、耐用性、高單字符可見度，以及喺只需要一個或幾個數字嘅應用中嘅成本效益，仍然具有相關性，特別係喺工業或愛好者環境中，通孔組裝可能更受青睞。