انتخاب زبان

دیتاشیت نمایشگر هفت‌قطعه‌ای ELD-426USOWA/S530-A3 - ارتفاع رقم 10.16 میلی‌متر - ولتاژ مستقیم 2.0 ولت - رنگ نارنجی مایل به قرمز - سند فنی فارسی

دیتاشیت کامل فنی برای نمایشگر هفت‌قطعه‌ای ELD-426USOWA/S530-A3 با ارتفاع رقم 10.16 میلی‌متر، ولتاژ مستقیم 2.0 ولت و رنگ نارنجی مایل به قرمز. مناسب برای کاربردهای صنعتی و مصرفی.
smdled.org | PDF Size: 0.3 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت نمایشگر هفت‌قطعه‌ای ELD-426USOWA/S530-A3 - ارتفاع رقم 10.16 میلی‌متر - ولتاژ مستقیم 2.0 ولت - رنگ نارنجی مایل به قرمز - سند فنی فارسی

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

ELD-426USOWA/S530-A3 یک نمایشگر الفبایی-عددی هفت‌قطعه‌ای با نصب از طریق سوراخ (Through-Hole) است که برای نمایش دیجیتال واضح در کاربردهای الکترونیکی متنوع طراحی شده است. این نمایشگر دارای ابعاد استاندارد صنعتی است که آن را با چیدمان‌های PCB و سوکت‌های موجود برای نمایشگرهای مشابه سازگار می‌کند. هدف اصلی طراحی، ارائه اطلاعات عددی و الفبایی محدود قابل اعتماد و خوانا در محیط‌هایی با شرایط نور محیطی متغیر است.

مزیت اصلی این نمایشگر در ترکیب ابعاد فیزیکی استاندارد و عملکرد نوری دسته‌بندی شده آن نهفته است. قطعات با رزین پخش‌کننده سفید و سطح خاکستری ساخته شده‌اند که کنتراست و خوانایی را افزایش می‌دهد. دستگاه با استفاده از فناوری نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) ساخته شده است که به دلیل بازدهی در تولید نور قرمز و نارنجی مایل به قرمز با روشنایی بالا شناخته شده است. این امر نمایشگر را برای کاربردهایی مناسب می‌کند که مصرف برق مورد توجه است اما وضوح دید از اهمیت بالایی برخوردار است.

بازار هدف این قطعه شامل طراحان و تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی مصرفی، پنل‌های کنترل صنعتی، لوازم خانگی و تجهیزات تست و اندازه‌گیری است. طراحی از طریق سوراخ آن اتصالات مکانیکی مستحکمی را تضمین می‌کند که برای کاربردهای مستعد لرزش یا جایی که قابلیت اطمینان بلندمدت حیاتی است، ایده‌آل است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا زیر آن تضمین نمی‌شود و باید در استفاده عادی از آن اجتناب کرد.

2.2 مشخصات الکترو-نوری

این پارامترها در دمای پیوند استاندارد 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌شوند و عملکرد دستگاه را در شرایط عملیاتی عادی تعریف می‌کنند.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (Binning)

دیتاشیت نشان می‌دهد که دستگاه‌ها "برای شدت نورانی دسته‌بندی شده‌اند." این به فرآیند دسته‌بندی یا مرتب‌سازی اشاره دارد.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت منحنی‌های مشخصه معمولی را ارائه می‌دهد که برای درک رفتار دستگاه در شرایط غیراستاندارد بسیار ارزشمند هستند.

4.1 توزیع طیف

منحنی توزیع طیفی شدت نسبی نور منتشر شده در طول موج‌های مختلف را نشان می‌دهد. برای ELD-426USOWA/S530-A3، این منحنی حول 621 نانومتر (نارنجی مایل به قرمز) متمرکز خواهد بود با عرض کامل در نصف بیشینه (FWHM) معمول 18 نانومتر. این منحنی برای کاربردهایی که نور نمایشگر ممکن است با فیلترهای نوری تعامل داشته باشد یا جایی که درک رنگ خاصی مورد نیاز است، مهم است.

4.2 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

این منحنی رابطه غیرخطی بین ولتاژ اعمال شده در سراسر LED و جریان حاصل را نشان می‌دهد. ولتاژ "روشن‌شدن" (حدود 1.8-2.0 ولت برای این دستگاه) و نحوه افزایش جزئی ولتاژ با جریان را نشان می‌دهد. طراحان از این برای محاسبه مقدار مقاومت سری لازم برای یک ولتاژ تغذیه معین برای دستیابی به جریان عملیاتی مطلوب (مثلاً 10 میلی‌آمپر یا 20 میلی‌آمپر) استفاده می‌کنند.

4.3 منحنی کاهش جریان مستقیم (Derating)

این یک نمودار حیاتی برای قابلیت اطمینان است. نشان می‌دهد که چگونه حداکثر جریان مستقیم پیوسته مجاز (IF) باید با افزایش دمای محیطی بالاتر از 25 درجه سانتی‌گراد کاهش یابد. با افزایش دما، توانایی LED برای دفع حرارت کاهش می‌یابد. برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و تخریب تسریع‌شده، جریان عملیاتی باید کاهش یابد. به عنوان مثال، در دمای محیطی 85 درجه سانتی‌گراد، حداکثر جریان پیوسته مجاز به طور قابل توجهی کمتر از رتبه حداکثر مطلق 25 میلی‌آمپر مشخص شده در 25 درجه سانتی‌گراد خواهد بود.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

نمایشگر مطابق با اندازه استاندارد صنعتی برای ارتفاع رقم 10.16 میلی‌متر (0.4 اینچ)، تک‌رقمی و بسته‌بندی هفت‌قطعه‌ای است. نقشه ابعادی تمام اندازه‌گیری‌های حیاتی از جمله ارتفاع کلی، عرض، اندازه رقم، ابعاد قطعات و فاصله پین‌ها را ارائه می‌دهد. فاصله پین‌ها معمولاً روی شبکه 0.1 اینچی (2.54 میلی‌متر) است که با بردهای نمونه‌سازی سوراخ‌دار استاندارد و چیدمان‌های PCB سازگار است. تمام تلرانس‌های نامشخص ±0.25 میلی‌متر است.

5.2 پین‌اوت و شناسایی قطبیت

نمودار مدار داخلی پیکربندی آند مشترک نمایشگر را نشان می‌دهد. در یک نمایشگر با آند مشترک، آندهای تمام قطعات LED به یک پین مشترک (یا چندین پین برای تحمل جریان) متصل شده‌اند. کاتد هر قطعه پین اختصاصی خود را دارد. برای روشن کردن یک قطعه، پین آند مشترک به ولتاژ تغذیه مثبت (از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان) متصل می‌شود و پین کاتد مربوطه به پایین (زمین) کشیده می‌شود. نمودار پین‌اوت به وضوح پین 1، پین‌های آند مشترک و پین‌های کاتد برای قطعات a تا g و نقطه اعشار (در صورت وجود) را شناسایی می‌کند. شناسایی صحیح قطبیت برای جلوگیری از اتصالات نادرست که می‌تواند به نمایشگر آسیب برساند، حیاتی است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

8. پیشنهادات کاربرد

8.1 سناریوهای کاربرد معمول

8.2 ملاحظات طراحی

در کاربردهای با دمای محیطی بالا یا هنگام راه‌اندازی نزدیک به حداکثر مقادیر مجاز، اطمینان حاصل کنید که تهویه کافی در اطراف نمایشگر وجود دارد. به منحنی کاهش جریان پایبند باشید.

9. مقایسه و تمایز فنی

متمایزکننده‌های کلیدی، دسته‌بندی خاص شدت نورانی (تضمین یکنواختی روشنایی)، ساختار بدون سرب و مطابق با RoHS و بسته‌بندی مستحکم از طریق سوراخ طراحی شده برای قابلیت اطمینان در محیط‌های سخت هستند.

  1. 10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

    سوال: برای تغذیه 5 ولت برای راه‌اندازی یک قطعه در 10 میلی‌آمپر از چه مقدار مقاومت باید استفاده کنم؟Fپاسخ: با استفاده از VFمعمول 2.0 ولت: R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 Ω. یک مقاومت استاندارد 300 Ω یا 330 Ω مناسب خواهد بود. برای طراحی محافظه‌کارانه همیشه از حداکثر V
  2. (2.4V) استفاده کنید: R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260 Ω.

    سوال: آیا می‌توانم این نمایشگر را مستقیماً از یک پین میکروکنترلر راه‌اندازی کنم؟
  3. پاسخ: خیر. یک پین MCU معمولی نمی‌تواند به طور پیوسته 20-10 میلی‌آمپر را برای هر قطعه تأمین یا جذب کند بدون خطر آسیب. شما باید از پین MCU برای کنترل یک ترانزیستور (BJT یا MOSFET) یا یک IC درایور اختصاصی (مانند یک شیفت رجیستر 74HC595 با مقاومت‌های محدودکننده جریان یا یک درایور LED با جریان ثابت) که جریان قطعه بالاتر را مدیریت می‌کند، استفاده کنید.

    سوال: چرا جریان مستقیم پیک (60 میلی‌آمپر) از جریان پیوسته (25 میلی‌آمپر) بیشتر است؟
  4. پاسخ: این امر روش‌های عملیاتی پالسی مانند مالتی‌پلکسینگ را در نظر می‌گیرد. LED می‌تواند جریان بالاتر را برای پالس‌های بسیار کوتاه تحمل کند زیرا گرمای تولید شده فرصتی برای افزایش دمای پیوند به سطح خطرناک ندارد. چرخه کاری 1/10 در 1 کیلوهرتز به این معنی است که پالس به مدت 0.1 میلی‌ثانیه روشن و 0.9 میلی‌ثانیه خاموش است.

    سوال: "بدون سرب و مطابق با RoHS" به چه معناست؟

پاسخ: دستگاه بدون استفاده از سرب (Pb) تولید شده و با دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک (RoHS) اتحادیه اروپا مطابقت دارد. این آن را برای استفاده در محصولات فروخته شده در بازارهایی با مقررات سخت زیست‌محیطی مناسب می‌سازد.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی یک پنل متر 4 رقمی مالتی‌پلکس

  1. یک طراح در حال ایجاد یک ولت‌متر DC میزکار است که مقادیر از 0.000 تا 19.99 ولت را نمایش می‌دهد. آن‌ها چهار نمایشگر ELD-426USOWA/S530-A3 را انتخاب می‌کنند.طراحی مدار:
  2. یک میکروکنترلر با ADC ولتاژ را می‌خواند. پین‌های I/O میکروکنترلر از طریق مقاومت‌های محدودکننده جریان (مثلاً 150 Ω برای جریان پالسی حدود 20 میلی‌آمپر) به کاتدهای قطعات (a-g, dp) متصل می‌شوند. چهار پین اضافی میکروکنترلر، که هر کدام یک ترانزیستور PNP را راه‌اندازی می‌کنند، آندهای مشترک هر رقم را کنترل می‌کنند.روال مالتی‌پلکسینگ:
  3. فرم‌ور ترانزیستور یک رقم را در یک زمان فعال می‌کند، در حالی که الگوی قطعات آن رقم را روی خطوط کاتد خروجی می‌دهد. این کار به سرعت از بین هر چهار رقم چرخه می‌زند (مثلاً در 200 هرتز، که نرخ تازه‌سازی 50 هرتز برای هر رقم می‌دهد). این ماندگاری دید باعث می‌شود تمام ارقام به طور پیوسته روشن به نظر برسند.محاسبه جریان:Fبا تغذیه 5 ولت، V
  4. معمول 2.0 ولت و جریان پیک قطعه مطلوب 20 میلی‌آمپر در طول بازه زمانی فعال آن، مقاومت R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω است. جریان متوسط هر قطعه 20 میلی‌آمپر / 4 رقم = 5 میلی‌آمپر است که به خوبی در محدوده رتبه پیوسته 25 میلی‌آمپر قرار دارد. جریان پیک 20 میلی‌آمپر در محدوده رتبه پالسی 60 میلی‌آمپر است.مزایای حاصل شده:

طراحی فقط از 12 پین میکروکنترلر (7 قطعه + 4 رقم + 1 نقطه اعشار) به جای 32 پین (8 قطعه x 4 رقم) استفاده می‌کند و منابع I/O را ذخیره می‌کند. ابعاد استاندارد چیدمان PCB را ساده می‌کند. شدت نورانی دسته‌بندی شده، روشنایی یکنواخت در بین هر چهار نمایشگر را تضمین می‌کند.

12. معرفی اصل عملکرد

یک دیود نور‌افشان (LED) یک دیود پیوند p-n نیمه‌هادی است. هنگامی که در بایاس مستقیم قرار می‌گیرد (ولتاژ مثبت به سمت p نسبت به سمت n اعمال می‌شود)، الکترون‌ها از ناحیه n و حفره‌ها از ناحیه p به ناحیه پیوند تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار بازترکیب می‌شوند، انرژی آزاد می‌کنند. در یک LED، این انرژی به شکل فوتون (نور) آزاد می‌شود. طول موج خاص (رنگ) نور منتشر شده توسط انرژی شکاف باند ماده نیمه‌هادی مورد استفاده تعیین می‌شود.

ELD-426USOWA/S530-A3 از یک نیمه‌هادی مرکب AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) استفاده می‌کند. با کنترل دقیق نسبت این عناصر در طول رشد کریستال، انرژی شکاف باند برای انتشار نور در بخش نارنجی مایل به قرمز طیف (حدود 621-615 نانومتر) تنظیم می‌شود. نمایشگر هفت‌قطعه‌ای به سادگی مجموعه‌ای از این پیوندهای LED منفرد است که به شکل قطعات استاندارد (a تا g) شکل داده شده و در یک الگوی هشت‌تایی چیده شده‌اند، با یک اتصال الکتریکی مشترک (آند مشترک) برای راه‌اندازی ساده‌تر.

13. روندها و تحولات فناوری

اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

عملکرد نوربرقی

اصطلاح واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
بازده نوری لومن/وات خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفه‌جویی بیشتر انرژی است. مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری لومن کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده می‌شود. تعیین می‌کند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه.
زاویه دید درجه، مثل 120 درجه زاویه‌ای که شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند. بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ کلوین، مثل 2700K/6500K گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین می‌کند.
شاخص نمود رنگ بدون واحد، 100-0 توانایی ارائه دقیق رنگ‌های جسم، Ra≥80 خوب است. بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزه‌ها استفاده می‌شود.
تلرانس رنگ مراحل بیضی مک‌آدام، مثل "5 مرحله" متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین می‌کند.
طول موج غالب نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تک‌رنگ را تعیین می‌کند.
توزیع طیفی منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت در طول موج‌ها را نشان می‌دهد. بر نمود رنگ و کیفیت رنگ تأثیر می‌گذارد.

پارامترهای الکتریکی

اصطلاح نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم Vf حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع می‌شوند.
جریان مستقیم If مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین می‌کند.
حداکثر جریان پالس Ifp جریان اوج قابل تحمل برای دوره‌های کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده می‌شود. عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود.
ولتاژ معکوس Vr حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. مدار باید از اتصال معکوس یا جهش ولتاژ جلوگیری کند.
مقاومت حرارتی Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایین‌تر بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قوی‌تر دارد.
مقاومت ESD V (HBM)، مثل 1000V توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیب‌پذیر است. اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس.

مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاح متریک کلیدی توضیح ساده تأثیر
دمای اتصال Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ می‌شود.
افت لومن L70 / L80 (ساعت) زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف می‌کند.
نگهداری لومن % (مثل 70%) درصد روشنایی باقی‌مانده پس از زمان. نشان‌دهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است.
تغییر رنگ Δu′v′ یا بیضی مک‌آدام درجه تغییر رنگ در حین استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های روشنایی تأثیر می‌گذارد.
پیری حرارتی تخریب ماده تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

بسته بندی و مواد

اصطلاح انواع رایج توضیح ساده ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی EMC، PPA، سرامیک ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانی‌تر.
ساختار تراشه جلو، تراشه معکوس چینش الکترود تراشه. تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا.
پوشش فسفر YAG، سیلیکات، نیترید تراشه آبی را می‌پوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل می‌کند، به سفید مخلوط می‌کند. فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر می‌گذارند.
عدسی/اپتیک مسطح، میکروعدسی، TIR ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

کنترل کیفیت و دسته بندی

اصطلاح محتوای دسته‌بندی توضیح ساده هدف
دسته لومن کد مثل 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین می‌کند.
دسته ولتاژ کد مثل 6W، 6X گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم.
دسته رنگ بیضی مک‌آدام 5 مرحله‌ای گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. یکنواختی رنگ را تضمین می‌کند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری می‌کند.
دسته CCT 2700K، 3000K و غیره گروه‌بندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده می‌کند.

آزمون و گواهینامه

اصطلاح استاندارد/آزمون توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمون نگهداری لومن روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. برای تخمین عمر LED استفاده می‌شود (با TM-21).
TM-21 استاندارد تخمین عمر عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس داده‌های LM-80 تخمین می‌زند. پیش‌بینی علمی عمر ارائه می‌دهد.
IESNA انجمن مهندسی روشنایی روش‌های آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش می‌دهد. پایه آزمون شناخته شده صنعت.
RoHS / REACH گواهی محیط زیست اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). شرط دسترسی به بازار در سطح بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بازده انرژی گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. در خریدهای دولتی، برنامه‌های یارانه استفاده می‌شود، رقابت‌پذیری را افزایش می‌دهد.