LTP-1557AKR LED顯示屏規格書 - 1.2吋 (30.42mm) 點陣高度 - AlInGaP超紅光 - 5x7點陣 - 技術文件

1. 產品概覽

LTP-1557AKR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。佢嘅核心部件係一個5列乘7行（5x7）嘅發光二極管（LED）陣列，提供顯示ASCII同EBCDIC字元嘅標準解像度。物理顯示區域嘅點陣高度為1.2吋（30.42毫米），提供良好嘅可讀性。裝置採用灰色面板同白色點嘅配色方案，增強咗唔同光照條件下嘅對比度同易讀性。

發光背後嘅主要技術係AlInGaP（磷化鋁銦鎵）超紅光LED晶片。呢啲晶片喺非透明嘅砷化鎵（GaAs）基板上製造。AlInGaP技術以喺紅橙黃光譜範圍內嘅高效率同出色嘅色彩純度而聞名，令呢款顯示屏適合需要鮮豔紅色輸出嘅應用。

一個關鍵嘅操作特性係佢嘅X-Y選擇架構。顯示屏唔係獨立控制35個點嘅每一個，而係採用矩陣配置，將陽極連接成行，陰極連接成列（或者相反）。呢種設計將所需嘅驅動接腳數量從35個大幅減少到12個（5行 + 7列），簡化咗接口電路同控制器要求。裝置亦設計成可以水平堆疊，通過將多個單元並排放置，就可以創建多字元顯示屏。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示屏為系統設計師提供咗幾個明顯優勢。佢嘅低功耗要求令佢適合電池供電或注重能源嘅設備。LED嘅固態可靠性，冇活動部件，並且對衝擊同震動有高抵抗力，確保咗長久嘅使用壽命。寬廣視角同單一平面設計，從唔同角度都提供一致嘅可見度。此外，裝置係按發光強度分類，即係話單元會根據特定亮度範圍進行分級同銷售，確保喺多顯示屏應用或亮度匹配至關重要時嘅一致性。

呢款顯示屏嘅主要目標市場包括工業儀器、測試同測量設備、銷售點終端、舊式電腦接口，以及任何需要簡單、耐用同明亮字元讀數嘅嵌入式系統。佢同標準字元代碼嘅兼容性，令佢可以輕鬆同微控制器同數字系統集成。

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。關鍵參數係平均發光強度（I_V)），典型值為3800 µcd（微坎德拉），當以峰值電流（I_p）80mA同1/16佔空比驅動時，最小值為2100 µcd。呢個測量值近似於CIE明視覺響應曲線，確保數值同感知亮度相關。

顏色特性由波長定義。峰值發射波長（λ_p)）典型值為639 nm，位於光譜嘅亮紅色部分。主波長（λ_d)）典型值為631 nm。峰值波長同主波長之間嘅差異對於LED係正常嘅，同發射光譜嘅形狀有關。譜線半寬度（Δλ）典型值為20 nm，表示光譜純度或圍繞峰值發射嘅波長範圍。

確保外觀均勻嘅一個關鍵規格係發光強度匹配比（I_V-m)），最大值為2:1。呢個意思係喺相同驅動條件下，陣列中最亮嘅點嘅亮度唔會超過最暗點嘅兩倍，對於字元可讀性嚟講係可以接受嘅。

2.2 電氣特性

任何單個LED點嘅正向電壓（V_F），喺正向電流（I_F）為20mA時測量，範圍從最小值2.0V到最大值2.6V，典型值喺呢個範圍內。呢個係LED點亮時嘅壓降。反向電流（I_R）規定為當施加反向電壓（V_R）5V時，最大值為100 µA，表示裝置喺關閉狀態下嘅漏電特性。

2.3 絕對最大額定值同熱考慮

呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅極限。每點平均功耗唔可以超過33 mW。每點峰值正向電流額定值為90 mA，但僅限於特定脈衝條件下：1/10佔空比同0.1 ms脈衝寬度。每點平均正向電流喺25°C時嘅基本額定值為13 mA，並且當溫度超過25°C時，以0.17 mA/°C嘅速率線性遞減。呢個遞減對於熱管理同長期可靠性至關重要。

最大每點反向電壓為5V。裝置嘅工作溫度範圍額定為-35°C至+85°C，儲存溫度範圍亦類似。對於組裝，焊接溫度唔可以超過260°C超過3秒，測量點喺元件安裝平面下方1.6mm處。

3. 分級系統解釋

規格書明確指出裝置係按發光強度分類。呢個係一個分級過程，製造出嚟嘅單元會喺標準條件下測試，並根據測量到嘅光輸出分組。咁樣客戶就可以選擇保證最低亮度嘅部件，或者確保產品中所有顯示屏嘅一致性，防止喺多單元設置中一個字元明顯暗過另一個。雖然規格書提供咗全範圍（2100-3800 µcd 最小/典型），但訂購嘅部件通常會屬於一個更窄、指定嘅分級範圍。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線。雖然提供嘅文本中冇詳細說明具體曲線，但LED規格書中嘅呢類曲線通常包括：

• 正向電流 vs. 正向電壓（I_F-V_F曲線）：顯示電流同電壓之間嘅非線性關係，對於設計限流電路至關重要。
• 發光強度 vs. 正向電流（I_V-I_F曲線）：展示光輸出如何隨電流增加，通常喺非常高電流導致效率下降之前係線性區域。
• 發光強度 vs. 環境溫度（I_V-T_a曲線）：顯示光輸出隨結溫升高而下降，突顯熱管理嘅重要性。
• 光譜分佈曲線：一張將相對強度對應波長繪製嘅圖表，視覺上定義峰值（λ_p）同半寬度（Δλ）。

呢啲曲線對於理解裝置喺非標準條件下嘅行為，以及為特定應用需求優化驅動參數至關重要。

5. 機械同封裝信息

裝置採用標準LED顯示屏封裝。封裝尺寸圖紙提供所有關鍵機械外形，雖然文本中冇列出確切尺寸。公差通常為±0.25 mm，除非另有說明。圖紙會包括總長度、寬度同高度、引腳間距，以及顯示窗口嘅位置。

5.1 接腳連接同內部電路

顯示屏有一個14針接口。接腳定義如下：接腳1：陽極行5；接腳2：陽極行7；接腳3：陰極列2；接腳4：陰極列3；接腳5：陽極行4；接腳6：陰極列5；接腳7：陽極行6；接腳8：陽極行3；接腳9：陽極行1；接腳10：陰極列4；接腳11：陰極列3（注意：列3出現喺接腳4同11，可能係內部連接或文件錯誤，需要驗證）；接腳12：陽極行4（注意：行4出現喺接腳5同12）；接腳13：陰極列1；接腳14：陽極行2。

The內部電路圖會視覺化表示5x7矩陣，顯示5行陽極同7列陰極如何連接35個獨立嘅LED點。呢張圖對於理解多路復用驅動順序至關重要。

6. 焊接同組裝指引

關鍵嘅組裝規格係焊接溫度曲線。裝置可以承受最高焊接溫度260°C，最多3秒。呢個測量喺封裝體安裝平面下方1.6mm（1/16吋）嘅點進行。呢個指引對於波峰焊或回流焊工藝至關重要，以防止對LED晶片或內部連接造成熱損壞。處理期間應遵守標準嘅ESD（靜電放電）預防措施。對於儲存，應保持喺乾燥環境中指定嘅-35°C至+85°C範圍內。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

呢款顯示屏非常適合任何需要單個、明亮、字母數字讀數嘅應用。例子包括：用於電壓、電流或溫度嘅數字面板儀表；工業控制器上嘅設定顯示；網絡或電信設備上嘅狀態指示器；記分牌或計時器；以及醫療或測試設備上嘅診斷顯示。

7.2 設計考慮因素

• 驅動電路：需要一個具有足夠I/O接腳嘅微控制器或專用LED顯示屏驅動IC（如MAX7219或類似）來執行多路復用。驅動器必須能夠吸收/提供必要嘅峰值電流（每個點脈衝高達80mA，但由於佔空比，平均電流低得多）。
• 電流限制：必須為每個陽極行或陰極列（取決於驅動配置）使用外部限流電阻，以設定正向電流並保護LED。
• 多路復用時序：刷新率同佔空比必須足夠高以避免可見閃爍。測試條件中使用嘅1/16佔空比係常見嘅。必須調整峰值電流，使每點嘅平均電流同功耗保持在限制範圍內。
• 熱管理：如果預期工作環境溫度會顯著超過25°C，請確保適當遞減平均電流。可能需要足夠嘅PCB銅箔或氣流。
• 光學接口：喺最終產品設計中考慮是否需要濾光片、擴散片或保護窗。

8. 技術比較同區分

同白熾燈或真空熒光顯示屏（VFD）等舊技術相比，呢款LED顯示屏提供更優越嘅抗衝擊/震動能力、更低嘅工作電壓、更快嘅響應時間，以及可能更長嘅使用壽命。同現代圖形OLED或LCD相比，佢更簡單、喺惡劣環境下更堅固、提供更優越嘅亮度同視角，並且需要更簡單嘅控制電子設備，儘管佢僅限於預定義嘅字元形狀。

喺LED顯示屏家族中，使用AlInGaP超紅光技術，通過提供更高效率同更好嘅色彩飽和度，將佢同標準GaAsP或GaP紅光LED區分開。特定嘅1.2吋高度同5x7格式，令佢成為許多舊式系統嘅標準替換部件。

9. 基於技術參數嘅常見問題

問：我可以用恆定直流電流驅動每個點嗎？

答：技術上可以，但需要35個獨立驅動器，呢個唔實際。矩陣設計旨在用於多路復用（X-Y）驅動，以最小化接腳數量。

問：點解峰值電流（90mA）比平均電流額定值（13mA）高咁多？

答：因為顯示屏係多路復用嘅，每個點只喺一小部分時間（佔空比）通電。喺佢短暫嘅開啟時間內，峰值電流可以更高以達到所需亮度，只要平均電流隨時間保持喺13mA限制內，以防止過熱。

問：2:1嘅強度匹配比對我嘅應用意味住乜？

答：意味住點亮度嘅某啲變化係正常嘅。對於字元顯示屏，呢種微小變化通常人眼察覺唔到，亦唔會影響可讀性。對於需要完美均勻性嘅應用，可能需要從更嚴格嘅分級中選擇部件，或者使用光學擴散片。

問：我點樣計算所需嘅限流電阻值？

答：你需要電源電壓（V_CC）、所需正向電流（I_F）同LED正向電壓（V_F）。使用歐姆定律：R = (V_CC- V_F) / I_F。記住，呢度嘅I_F係多路復用週期中點嘅活動時間內嘅峰值電流。

10. 實際使用案例示例

考慮設計一個簡單嘅數字溫度計。一個微控制器讀取溫度傳感器，進行計算，並需要顯示一個3位數值（例如， 23.5）。三個LTP-1557AKR顯示屏可以水平堆疊。微控制器使用顯示屏驅動IC，將對三個顯示屏進行多路復用。佢會將數值轉換為對應嘅5x7字體圖案，用於數字、小數點同度數符號。驅動IC會高速依次激活每個顯示屏嘅正確行同列，創造出穩定、持續點亮讀數嘅視覺效果。AlInGaP紅光LED將確保讀數即使喺光線明亮嘅環境中亦清晰可見。

11. 工作原理介紹

顯示屏基於LED矩陣多路復用原理運作。內部，35個離散LED排列成網格。給定行中所有LED嘅陽極連接埋一齊，給定列中所有LED嘅陰極連接埋一齊。要點亮位於行X同列Y交叉點嘅特定點，需要向行X施加正電壓，同時將列Y接地（對於共陰極配置，根據接腳定義似乎係咁）。通過快速掃描每一行並激活該行圖案嘅適當列，所需字元形狀中嘅所有點都可以按順序點亮，人眼會感知為穩定圖像。呢種方法將控制線數量從35條減少到12條。

12. 技術趨勢同背景

像LTP-1557AKR呢類顯示屏代表咗一種成熟、可靠嘅技術。雖然高解像度點陣同圖形OLED/LCD顯示屏主導現代用戶界面，但離散LED字元顯示屏喺特定領域仍然具有相關性。佢哋嘅優勢係無可動搖嘅：極端耐用性、寬廣嘅工作溫度範圍、高亮度、簡單任務嘅低成本，以及接口簡單。呢個領域內嘅趨勢係朝向更高效率嘅LED（如呢度使用嘅AlInGaP）、用於自動化組裝嘅表面貼裝封裝，以及同更簡單嘅控制器接口（例如I2C或SPI）集成。喺環境穩健性同惡劣條件下嘅長期可靠性比圖形靈活性更受關注嘅應用中，佢哋好難被取代。