LTP-2058AKD LED顯示屏規格書 - 2.3吋 (58.42mm) 高度 - 5x8點矩陣 - 超紅光 (650nm) - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTP-2058AKD係一款單字元、字母數字顯示模組，專為需要清晰、易讀字符輸出嘅應用而設計。佢嘅核心功能係透過一個由獨立可尋址發光二極管（LED）組成嘅網格，視覺化呈現ASCII或EBCDIC編碼字符。

核心優勢同目標市場：呢款器件嘅主要優勢包括2.3吋（58.42 mm）嘅大字元高度，提供極佳嘅可視性；單平面設計帶來寬闊視角；以及LED技術固有嘅固態可靠性。佢嘅低功耗要求同標準字符編碼兼容性，令佢適合用於工業控制面板、儀器儀錶、銷售點終端機，以及其他需要耐用、低維護同易讀顯示屏嘅嵌入式系統。

2. 技術規格深入分析

呢部分根據規格書，客觀分析器件嘅關鍵性能參數。

2.1 光度學同光學特性

光學性能係顯示屏功能嘅核心。器件採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體材料製造LED晶片，喺非透明GaAs基板上製造。呢種技術以喺紅橙色光譜中嘅高效率而聞名。

• 發光強度（I_V）：每個點嘅平均發光強度，喺測試條件I_p=32mA同1/16佔空比下，規定最小值為1650 µcd，典型值為3500 µcd。呢個參數定義咗每個獨立LED點嘅亮度。
• 波長特性：
  • 峰值發射波長（λ_p）：650 nm（納米）。呢個係LED發射最多光功率嘅波長。
  • 主波長（λ_d）：639 nm。呢個係人眼感知到嘅單一波長，將顏色定義為超紅光。
  • 譜線半寬度（Δλ）：20 nm。呢個表示發射光波長嘅擴散範圍，數值越細代表顏色越純正、越飽和。
• 發光強度匹配比（I_V-m）：最大值為2:1。呢個係顯示均勻性嘅關鍵參數，規定喺相同驅動條件下，陣列中最暗點嘅亮度唔會低於最亮點亮度嘅一半。

2.2 電氣參數

了解電氣極限同工作點對於可靠嘅電路設計至關重要。

• 絕對最大額定值：呢啲係壓力極限，絕對唔可以超過，即使係瞬間都唔得。
  • 每點平均功耗：40 mW。
  • 每點峰值正向電流：90 mA。
  • 每點平均正向電流：25°C時為15 mA，溫度每升高1°C，額定值線性降低0.2 mA。
  • 每點反向電壓：5 V。超過呢個值可能會損壞LED結。
• 電氣/光學特性（喺T_A=25°C時）：呢啲係典型工作參數。
  • 正向電壓（V_F）：根據電流唔同，範圍由2.1V（最小）到2.8V（最大）。典型值喺20mA時為2.6V，喺80mA時為2.8V。
  • 反向電流（I_R）：喺V_R=5V時，最大值為100 µA。

2.3 熱特性

通過降額規格同溫度範圍，可以推斷出熱管理要求。

• 工作溫度範圍：-35°C 至 +85°C。器件設計喺呢個環境溫度範圍內運作。
• 儲存溫度範圍：-35°C 至 +85°C。
• 電流降額：平均正向電流額定值，喺25°C以上每升高1°C，線性降低0.2 mA。呢個係直接嘅熱限制，以防止過熱。
• 焊接溫度：組裝期間，喺安裝平面下方1/16吋（約1.6mm）處，可承受260°C持續3秒。

3. 分級系統解釋

規格書指出器件按發光強度分類。呢個係指一個分級過程，製造出嚟嘅單元根據測量到嘅發光強度進行分類（分級）。咁樣確保設計師可以為其應用選擇亮度水平一致嘅部件，對於追求外觀均勻嘅多位數顯示屏至關重要。雖然呢份文件冇列出特定嘅分級代碼，但典型分級會將具有相似I_V values.

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線。雖然文本中冇提供具體圖表，但呢類曲線通常包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示正向電壓（V_F）同正向電流（I_F）之間嘅關係。佢係非線性嘅，有一個閾值電壓（AlInGaP紅光約為1.8-2.0V），低於呢個電壓時幾乎冇電流流過。
• 發光強度 vs. 正向電流：展示光輸出如何隨電流增加而增加，喺推薦工作範圍內通常呈近線性關係，之後喺極高電流下效率會下降。
• 溫度依賴性：曲線顯示正向電壓如何隨結溫升高而降低，波長亦可能輕微偏移。

呢啲曲線對於設計高效嘅恆流驅動器同了解唔同熱條件下嘅性能至關重要。

5. 機械同封裝信息

物理結構定義咗外形尺寸同組裝介面。

• 封裝類型：帶有14個引腳嘅通孔封裝。
• 矩陣描述：5列乘8行LED點，形成一個能夠顯示所有字母數字字符同部分符號嘅網格。
• 視覺設計：採用灰色面板（可能係封裝環氧樹脂）同白色段（發光點區域），熄滅時提供良好對比度，點亮時外觀整潔。
• 可堆疊性：器件設計為可水平堆疊，通過將多個單元並排放置，可以創建多字符顯示屏。
• 尺寸：所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，一般公差為±0.25 mm。確切嘅尺寸圖喺規格書中有參考。

5.1 引腳連接同極性

14引腳介面採用複用陽極列同陰極行方案進行矩陣尋址，將所需驅動引腳從40個（5x8）減少到13個（5+8）。

引腳排列：引腳1：陰極行6 引腳2：陰極行8 引腳3：陽極列2 引腳4：陽極列3 引腳5：陰極行5 引腳6：陽極列5 引腳7：陰極行7 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（注意：功能同引腳4重複，可能係印刷錯誤或特定內部連接） 引腳12：陰極行4 引腳13：陽極列1 引腳14：陰極行2

內部電路：內部圖顯示咗一個常見嘅矩陣配置，每個LED點形成喺陽極列線同陰極行線嘅交點處。要點亮特定點，必須將其對應嘅陽極引腳驅動至高電平（有限流），同時將其對應嘅陰極引腳驅動至低電平。

6. 焊接同組裝指引

提供嘅關鍵組裝規格係焊接溫度曲線：器件可承受260°C嘅峰值溫度持續3秒，測量點喺安裝平面下方1/16吋（1.6mm）處。呢個係標準嘅波峰焊或回流焊條件。設計師應確保其PCB組裝過程遵守呢個限制，以防止封裝損壞或LED性能下降。

儲存條件：元件應儲存喺指定嘅儲存溫度範圍內（-35°C至+85°C），並處於乾燥環境中，如有需要，通常應放入防潮器件（MSD）袋中。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

• 工業人機介面：機械設備上嘅狀態顯示、PLC操作員面板。
• 測試同測量設備：萬用錶、頻率計數器、電源供應器嘅數字讀數。
• 零售同酒店業：價格顯示、排隊管理系統、簡單信息板。
• 嵌入式系統：需要簡單、耐用同低功耗字符輸出嘅場合。

7.2 設計考慮因素

• 驅動電路：需要矩陣掃描驅動器IC或具有足夠GPIO引腳同電流源/吸能力嘅微控制器。建議使用恆流驅動以確保亮度一致。
• 限流：必須使用外部電阻或恆流驅動器，將流經每個LED段嘅電流限制喺指定嘅平均值同峰值極限內。
• 多路複用：由於佢係矩陣顯示屏，因此基於多路複用（掃描）原理運作。刷新率必須足夠高（通常>60Hz）以避免可見閃爍。佔空比會影響感知亮度同峰值電流要求。
• 視角：寬闊視角對於操作員可能唔係正對顯示屏嘅應用非常有益。
• 電源供應：確保電源電壓足以克服LED正向電壓（V_F）加上任何限流元件同驅動電路上嘅壓降。

8. 技術比較同差異化

同白熾燈或真空熒光顯示屏（VFD）等舊技術相比，呢款LED矩陣提供：

• 卓越嘅可靠性同壽命：固態結構，冇燈絲或玻璃外殼，運作壽命更長，抗振動能力更強。
• 更低功耗：特別係喺較低亮度水平下。
• 更快響應時間：即時開/關能力。
• 更寬嘅工作溫度範圍：適合惡劣環境。

同現代圖形OLED或TFT模組相比，佢：

• 介面更簡單：需要更少控制線同更簡單軟件。
• 對於簡單嘅純字符應用，更耐用同更具成本效益。
• 由於其高對比度同自發光特性，喺高環境光條件下可讀性極高。

9. 常見問題解答（基於技術參數）

Q1: 點樣計算單個點嘅合適限流電阻？A: 使用歐姆定律：R = (V_電源- V_F) / I_F。例如，使用5V電源，20mA時典型V_F為2.6V：R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω。為咗保守設計，確保電流唔會超限，應始終使用規格書中嘅最大V_F值進行計算。

Q2: 發光強度測試條件中嘅1/16 DUTY係咩意思？A: 意思係測量時，LED脈衝開啟時間佔總掃描週期時間嘅1/16。喺一個多路複用嘅5x8矩陣中，常見嘅掃描方案係每次啟動一行。如果掃描所有8行，每行嘅佔空比為1/8。1/16佔空比表明係一種唔同嘅掃描模式，或者係一種測量條件，其中峰值脈衝電流較高，而平均功率保持喺限制範圍內。實際工作佔空比取決於驅動器設計。

Q3: 我可唔可以並聯連接呢啲顯示屏嚟製作多位數單元？A: 佢哋設計為可水平堆疊，意思係你可以將多個單元並排放置喺PCB上。你唔可以簡單地將引腳並聯，因為每個單元都包含一個完整嘅5x8矩陣。每個顯示屏都需要自己嘅一組列驅動器，而行驅動器喺多位數設計中通常可以喺所有單元之間共享，以簡化掃描電路。

Q4: 點解主波長（639nm）同峰值波長（650nm）唔同？A: 呢個係由於人眼嘅光譜響應。LED發射嘅光波長範圍以650nm（峰值）為中心。然而，人眼對555nm（綠色）附近嘅波長更敏感，對深紅色較唔敏感。主波長係通過計算出單一波長嘅純單色光而得出，對於標準觀察者嚟講，呢個單色光嘅顏色同LED嘅寬光譜輸出顏色相同。佢係感知到嘅色點。

10. 工作原理介紹

LTP-2058AKD係一款有源矩陣LED顯示屏。其基本原理係半導體P-N結嘅電致發光。當喺陽極（列）同陰極（行）之間施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，電子同空穴喺活性AlInGaP層中複合，以光子（光）形式釋放能量，波長由材料嘅帶隙決定。5x8矩陣排列允許通過選擇正確嘅一列（電源）同一行（接地路徑）組合，獨立尋址40個點中嘅任何一個。多路複用快速掃描各行，為每一行開啟必要嘅列，從而創造出穩定、完全點亮字符嘅視覺效果。

11. 技術趨勢

雖然像LTP-2058AKD呢類分立式LED點矩陣顯示屏對於特定耐用或成本敏感應用仍然相關，但顯示技術嘅更廣泛趨勢係朝向更高集成度同功能性發展。表面貼裝器件（SMD）LED陣列同集成LED驅動器模組變得越來越普遍。此外，對於需要圖形或更複雜字符嘅應用，分段式LED顯示屏、OLED同小型TFT LCD提供更大靈活性。矩陣尋址嘅原理仍然係基礎，但實現方式正朝向板上晶片（COB）設計同I2C或SPI等介面發展，相比直接GPIO矩陣驅動，減少咗元件數量並簡化咗系統設計。