LTP-2157AKS 5x7點陣LED顯示屏規格書 - 2.0吋高度 - AlInGaP黃色 - 2.6V正向電壓 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTP-2157AKS係一款單色點陣顯示模組，專為顯示英文字母同數字而設計。佢主要功能係為需要顯示資訊嘅應用提供清晰、光猛嘅視覺輸出，例如簡單讀數、指示燈或者基本訊息系統。呢款裝置嘅核心優勢在於佢採用咗磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體技術製造LED晶片，呢種技術以喺琥珀色/黃色/紅色光譜範圍內產生高效率發光而聞名。顯示屏採用5x7點陣配置，係顯示ASCII字符同符號嘅標準格式。物理設計採用黑色面配白色點嘅配色，增強咗唔同光線條件下嘅對比度同可讀性。呢款產品主要針對嵌入式系統設計師、工業控制面板製造商，以及需要可靠、低複雜度顯示方案嘅消費電子產品開發者。

2. 技術參數深度客觀解讀

2.1 光度學同光學特性

關鍵光度學參數係平均發光強度（Iv），喺32mA脈衝電流同1/16佔空比嘅測試條件下，典型值為3600微坎德拉（μcd）。呢個數值表示輸出亮度高，適合室內同好多室外應用。峰值發射波長（λp）係588 nm，主波長（λd）係587 nm，明確將發出嘅光定位喺可見光譜嘅黃色區域。光譜線半寬度（Δλ）為15 nm，表示顏色相對純淨，光譜擴散極少。各段之間嘅發光強度匹配比規定為最大2:1，確保顯示屏整體外觀均勻。

2.2 電氣參數

主要電氣特性係每段嘅正向電壓（Vf），喺測試電流（If）為20mA時，典型值為2.6V，最大值為2.6V。呢個係驅動電路設計嘅關鍵參數。絕對最大額定值定義咗操作極限：每點平均正向電流為25 mA（喺25°C以上按每°C 0.28 mA線性遞減），每點峰值正向電流為60 mA，每點反向電壓為5 V。超過呢啲額定值可能會導致永久損壞。反向電流（Ir）規定喺5V反向偏壓下最大為100 μA。

2.3 熱力學同環境特性

呢款裝置嘅額定工作溫度範圍係-35°C至+105°C，儲存溫度範圍相同。呢個寬廣範圍確保咗喺惡劣環境下嘅可靠性。每點平均功耗限制為70 mW。正向電流嘅遞減因子（0.28 mA/°C）對於計算喺高環境溫度下嘅安全工作電流至關重要，以防止過熱並確保長期可靠性。

3. 分級系統說明

提供嘅規格書並無明確詳細說明波長、光通量或電壓嘅正式分級系統。不過，規格提供咗關鍵參數嘅最小值、典型值同最大值，例如發光強度（最小值2100 μcd，典型值3600 μcd）同正向電壓（最小值2.05V，典型值/最大值2.6V）。實際上，製造商通常會根據測量到嘅性能將產品分組，以確保同一生產批次內嘅一致性。如果應用需要嚴格嘅參數匹配，設計師應向製造商查詢具體嘅分級資訊。

4. 性能曲線分析

規格書喺最後一頁提到典型電氣/光學特性曲線。雖然文本中無詳細說明具體圖表，但呢類曲線通常包括：

• 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）：呢個圖表顯示LED電流同電壓之間嘅非線性關係。對於設計恆流驅動器至關重要，因為電壓嘅微小變化會導致電流嘅大幅變化。
• 發光強度 vs. 正向電流：呢條曲線展示光輸出如何隨電流增加而增加，通常喺工作範圍內大致呈線性關係，然後喺極高電流時效率下降。
• 發光強度 vs. 環境溫度：呢個圖表顯示光輸出隨接面溫度升高而遞減。對於AlInGaP LED，發光強度通常會隨溫度升高而降低。
• 光譜分佈：相對強度對波長嘅圖，顯示峰值喺約588 nm同15 nm半寬度，確認顏色純度。

呢啲曲線對於理解裝置喺非標準條件下嘅行為，以及為性能同壽命優化設計至關重要。

5. 機械同封裝資訊

LTP-2157AKS採用標準雙列直插式封裝（DIP）格式，適合通孔PCB安裝。封裝尺寸以毫米提供，一般公差為±0.25 mm。一個關鍵機械特徵係引腳尖端嘅偏移公差為±0.4 mm，呢個對於組裝期間PCB孔對齊好重要。裝置採用符合RoHS（有害物質限制）指令嘅無鉛封裝。物理外觀特點係黑色面配白色點，用於吸收環境光，並通過使未點亮區域顯得更暗來提高對比度。

6. 焊接同組裝指引

絕對最大額定值部分提供咗特定焊接條件：裝置可以承受260°C嘅焊接溫度3秒，測量點位於封裝安裝平面下方1/16吋（約1.6毫米）處。呢個係波峰焊接或手工焊接過程嘅關鍵參數，以防止LED晶片或內部接線受熱損壞。組裝過程中絕對唔可以超過最高溫度額定值。處理裝置時應遵守標準ESD（靜電放電）預防措施。

7. 包裝同訂購資訊

部件編號明確標識為LTP-2157AKS。規格書無指定批量包裝細節，例如捲帶數量、管裝數量或托盤配置。對於大規模生產，工程師必須聯繫供應商以獲取有關最低訂購數量、包裝類型（例如防靜電管或托盤）同標籤慣例嘅具體資訊。規格編號同生效日期提供咗技術文件特定版本嘅可追溯性。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

呢款5x7點陣顯示屏非常適合需要簡單、易讀字符輸出嘅應用。常見用途包括：工業儀錶板（用於顯示設定點、狀態代碼或錯誤訊息）、消費電器（微波爐、洗衣機）、自動販賣機或銷售點終端機嘅基本資訊顯示，以及教育電子套件。其黃色通常被選用於警告指示燈或需要高可見度嘅地方。

8.2 設計考慮因素

使用呢款顯示屏進行設計需要一個多工驅動電路，因為佢採用XY（矩陣）選擇架構，如內部電路圖所示。引腳連接表對於正確連接微控制器或驅動IC至關重要。引腳4同11以及引腳5同12係內部連接嘅，呢一點必須喺PCB佈局同軟件掃描程序中考慮到。建議使用恆流驅動器以保持亮度一致並保護LED。設計必須遵守電流同功耗嘅絕對最大額定值，特別係考慮到高溫下嘅遞減因子。喺正常情況下，呢款低功耗裝置通常唔需要散熱片。

9. 技術比較

同其他顯示技術相比，呢款基於AlInGaP嘅LED點陣具有明顯優勢。相比舊式GaAsP或GaP LED，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率同亮度。相比簡單嘅7段顯示屏，5x7點陣喺顯示英文字母數字同簡單圖形方面提供更大靈活性。同現代LCD或OLED對比，呢款LED點陣喺視角、亮度同耐用性方面更優勝，不過對於相同顯示面積，佢消耗更多電力，並且限於單一顏色。佢嘅主要區別在於簡單、可靠，以及喺唔同光線條件下無需背光都具有高可見度。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：點解正向電流要指定佔空比（1/16）？

答：顯示屏採用多工驅動方案。要實現每點平均電流，例如5 mA，驅動器會喺短時間內（掃描週期嘅1/16）施加更高嘅峰值電流（例如80 mA）。咁樣可以順序尋址所有點，同時保持感知亮度並喺平均功耗限制內。

問：我可以用恆壓源驅動呢個顯示屏嗎？

答：唔建議。LED係電流驅動裝置。佢哋嘅正向電壓有公差並且隨溫度變化。如果用恆壓驅動，萬一Vf處於規格下限，就有過流風險，導致壽命縮短或故障。務必使用限流電阻，或者更好嘅係，使用恆流驅動器。

問：內部連接嘅引腳（4/11同5/12）有咩用途？

答：呢啲內部連接簡化咗半導體晶片同封裝引腳嘅內部接合，並且可能有助於平衡矩陣內嘅電流分佈。從用戶角度睇，佢哋為同一個電氣節點提供多個連接點，可以為PCB佈局提供靈活性。

11. 實際使用案例

考慮設計一個帶有設定點同實際溫度讀數嘅簡單溫度控制器。LTP-2157AKS可以顯示像"SET 75"同"ACT 72"咁樣嘅數值。一個微控制器會掃描7行同5列。韌體會包含一個字型映射，將每個字符（例如'S'、'E'、'T'）轉換為要點亮嘅35個點（5x7）嘅特定圖案。驅動電路（可能由分立晶體管或專用LED驅動IC組成）會根據微控制器嘅GPIO引腳，通過選定嘅列陰極吸入電流，並向選定嘅行陽極提供電流。高亮度確保顯示屏喺控制面板上從遠處都清晰可讀。

12. 原理介紹

呢款裝置基於半導體p-n接面中嘅電致發光原理運作。AlInGaP（磷化鋁銦鎵）材料系統係一種直接帶隙半導體。當正向偏壓時，來自n區嘅電子同來自p區嘅電洞被注入活性區域，喺度佢哋重新結合。呢個重新結合過程中釋放嘅能量以光子（光）形式發射。AlInGaP合金嘅特定成分決定帶隙能量，從而決定發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係黃色（約587-588 nm）。5x7點陣係通過將35個獨立LED晶片（點）排列成網格形成，佢哋嘅陽極按行連接，陰極按列連接。呢種共陽極/共陰極矩陣結構允許用僅12個引腳（7行 + 5列）控制35個點，相比獨立尋址嘅LED，顯著減少所需驅動線數量。

13. 發展趨勢

雖然像LTP-2157AKS咁樣嘅分立LED點陣顯示屏對於特定應用仍然相關，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）封裝對於自動化組裝變得越來越普遍。集成驅動器同控制器晶片經常同LED陣列結合喺單一模組中，簡化系統設計師嘅介面（例如使用SPI或I2C通訊，而非直接矩陣掃描）。此外，全彩色RGB LED點陣對於動態標誌同更複雜圖形越來越受歡迎。然而，對於簡單、耐用、單色字符顯示需求，呢款產品所代表嘅基本設計繼續係一個可靠且具成本效益嘅解決方案。材料嘅進步亦可能導致未來AlInGaP或相關氮化物基（InGaN）LED喺琥珀色/黃色光譜範圍內實現更高效率同亮度。