دیتاشیت نمایشگر هفت قسمتی ELS-315SYGWA/S530-E2 - ارتفاع رقم 9.14 میلی‌متر - رنگ زرد-سبز - ولتاژ مستقیم 2.0 ولت - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

نمایشگر ELS-315SYGWA/S530-E2 یک نمایشگر الفبایی-عددی هفت قسمتی نصب‌شونده از طریق سوراخ (Through-Hole) است که برای نمایش دیجیتال واضح طراحی شده است. این دستگاه دارای اندازه استاندارد صنعتی با ارتفاع رقم 9.14 میلی‌متر (0.36 اینچ) می‌باشد. دستگاه با قطعات نورافشان سفید در برابر سطح پس‌زمینه خاکستری ساخته شده است که تضاد بالا و خوانایی عالی حتی در شرایط نور محیطی روشن را فراهم می‌کند. این نمایشگر از نظر شدت نور دسته‌بندی شده و با استانداردهای زیست‌محیطی بدون سرب (Pb-free) و RoHS مطابقت دارد و آن را برای کاربردهای الکترونیکی مدرن مناسب می‌سازد.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزایای اصلی این نمایشگر شامل مصرف برق پایین، ابعاد استاندارد برای ادغام آسان در طراحی‌های موجود و عملکرد قابل اعتماد است. این نمایشگر به طور خاص برای کاربردهایی هدف‌گیری شده است که نیازمند نشانگرهای عددی یا الفبایی-عددی محدود بادوام و خوانا هستند. بازارهای هدف کلیدی شامل لوازم خانگی مصرفی، پنل‌های ابزار صنعتی و سیستم‌های مختلف نمایش دیجیتال خوانش است که در آن‌ها قابلیت اطمینان و وضوح از اهمیت بالایی برخوردار است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از مشخصات کلیدی الکتریکی و نوری دستگاه را همان‌طور که در دیتاشیت تعریف شده است، ارائه می‌دهد.

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

حداکثر مقادیر مجاز مطلق، محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. این شرایط برای عملکرد عادی نیستند.

• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند باعث شکست پیوندگاه (Junction Breakdown) شود.
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):25 میلی‌آمپر. حداکثر جریان DC که می‌توان به طور پیوسته اعمال کرد.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر. این مقدار فقط تحت شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، فرکانس 1 کیلوهرتز) برای دستیابی مختصر به روشنایی بالاتر مجاز است.
• توان تلف شده (P_d):60 میلی‌وات. حداکثر توانی که دستگاه می‌تواند به صورت گرما تلف کند.
• دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس. محدوده دمای محیط برای عملکرد قابل اطمینان.
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس.
• دمای لحیم‌کاری (T_sol):260 درجه سلسیوس برای حداکثر مدت 5 ثانیه، که معمولاً برای فرآیندهای لحیم‌کاری موجی یا دستی است.

2.2 مشخصات الکترو-نوری

این پارامترها در دمای محیط استاندارد 25 درجه سلسیوس اندازه‌گیری شده و عملکرد دستگاه را تحت شرایط عملیاتی معمول تعریف می‌کنند.

• شدت نور (I_v):مقدار معمول 3.2 میلی‌کاندلا به ازای هر قطعه در جریان مستقیم (I_F) 10 میلی‌آمپر است، با حداقل 2.0 میلی‌کاندلا. دیتاشیت تحمل 10%± را برای این مقدار ذکر می‌کند. این شدت، میانگین اندازه‌گیری شده روی یک قطعه منفرد است.
• طول موج پیک (λ_p):معمولاً 575 نانومتر. این طول موجی است که در آن توان نوری منتشر شده بیشترین است.
• طول موج غالب (λ_d):معمولاً 573 نانومتر. این طول موجی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و رنگ را تعریف می‌کند (در این مورد زرد-سبز).
• پهنای باند تابش طیف (Δλ):معمولاً 20 نانومتر. این نشان‌دهنده خلوص طیفی یا پهنای نور منتشر شده است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):معمولاً 2.0 ولت، با حداکثر 2.4 ولت در I_F=20 میلی‌آمپر. تحمل 0.1± ولت است. این یک پارامتر حیاتی برای طراحی مدار محدودکننده جریان است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 100 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت، که نشان‌دهنده جریان نشتی در حالت خاموش است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (باینینگ)

دیتاشیت نشان می‌دهد که دستگاه‌ها "از نظر شدت نور دسته‌بندی شده‌اند." این به فرآیند باینینگ یا مرتب‌سازی اشاره دارد.

• دسته‌بندی شدت نور:ال‌ای‌دی‌های یک دسته تولید، اندازه‌گیری و بر اساس خروجی نوری اندازه‌گیری شده در یک جریان تست مشخص، به گروه‌های مختلف (باین) تقسیم می‌شوند. این امر ثبات در روشنایی برای محصولات نهایی را تضمین می‌کند. مقدار معمول 3.2 میلی‌کاندلا است، اما دستگاه‌ها باین شده‌اند تا حداقل 2.0 میلی‌کاندلا را تضمین کنند، و کد باین واقعی احتمالاً روی برچسب بسته‌بندی (فیلد "CAT") نشان داده شده است.
• رنگ/طول موج:ماده تراشه به عنوان AlGaInP مشخص شده است که معمولاً رنگ‌هایی در طیف قرمز تا زرد-سبز تولید می‌کند. طول موج غالب به شدت کنترل می‌شود (معمولاً 573 نانومتر)، اما تغییرات جزئی نیز ممکن است از طریق باینینگ مدیریت شوند تا ثبات رنگ حفظ شود، به ویژه در نمایشگرهای چندرقمی مهم است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های عملکرد معمول اشاره می‌کند که برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند.

4.1 توزیع طیف

این منحنی شدت نور نسبی را در برابر طول موج ترسیم می‌کند. به صورت بصری طول موج پیک (λ_p~575 نانومتر) و پهنای باند طیفی (Δλ ~20 نانومتر) را تأیید می‌کند. یک منحنی باریک‌تر نشان‌دهنده رنگ طیفی خالص‌تر است.

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

این نمودار رابطه بین جریان عبوری از ال‌ای‌دی و افت ولتاژ دو سر آن را نشان می‌دهد. این رابطه غیرخطی است. طراحان از این منحنی برای تعیین ولتاژ درایو لازم برای یک جریان عملیاتی مطلوب استفاده می‌کنند، که برای انتخاب مقاومت‌های سری مناسب یا طراحی درایورهای جریان ثابت حیاتی است.

4.3 منحنی کاهش جریان مستقیم (دری‌ریتینگ)

این یکی از مهم‌ترین نمودارها برای قابلیت اطمینان است. نشان می‌دهد که چگونه حداکثر جریان مستقیم پیوسته مجاز (I_F) باید با افزایش دمای محیط بالاتر از 25 درجه سلسیوس کاهش یابد. کارکرد ال‌ای‌دی در جریان‌های بالا در محیط‌های با دمای بالا بدون کاهش مناسب جریان، به دلیل دمای پیوندگاه بیش از حد، عمر آن را به طور قابل توجهی کاهش خواهد داد.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

دستگاه از فرمت استاندارد پکیج DIP (Dual In-line Package) نصب‌شونده از طریق سوراخ استفاده می‌کند.

5.1 نقشه ابعاد

نقشه پکیج ابعاد مکانیکی حیاتی از جمله ارتفاع کلی، عرض، اندازه رقم، فاصله پایه‌ها (پیچ) و قطر پایه را ارائه می‌دهد. یادداشت مشخص می‌کند که تحمل‌ها 0.25± میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. مهندسان از این نقشه برای طراحی جای پایه PCB و اطمینان از قرارگیری مناسب در محفظه استفاده می‌کنند.

5.2 پین‌اوت و شناسایی قطبیت

نمودار مدار داخلی ضروری است. پیکربندی آند مشترک یا کاتد مشترک باید از این نمودار شناسایی شود. این نمودار نشان می‌دهد که چگونه آندها و کاتدهای تمام قطعات منفرد (a-g) و نقطه اعشار (dp، در صورت وجود) به طور داخلی به هم متصل شده‌اند. شناسایی صحیح برای اتصال مدار مناسب اجباری است. شماره‌گذاری پین‌ها نیز در اینجا تعریف شده است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

دیتاشیت پارامترهای خاصی برای فرآیندهای لحیم‌کاری دستی ارائه می‌دهد.

• دمای لحیم‌کاری:حداکثر دمای توصیه شده نوک هویه لحیم‌کاری 260 درجه سلسیوس است.
• زمان لحیم‌کاری:پایه نباید بیش از 5 ثانیه با هویه لحیم‌کاری در تماس باشد تا از آسیب حرارتی به دی داخلی و اتصالات سیمی جلوگیری شود.
• محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD):دستگاه به ESD حساس است. توصیه‌های قوی شامل استفاده از بند مچ دست زمین‌شده، ایستگاه‌های کاری ایمن در برابر ESD، زیرپایی‌های رسانا و یونیزه‌کننده‌ها است. تمام تجهیزات و پرسنل در حین جابجایی و مونتاژ باید به درستی زمین‌شده باشند.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

دستگاه در تیوب و جعبه بسته‌بندی شده است. جریان استاندارد بسته‌بندی به این صورت است: 35 قطعه در هر تیوب، 140 تیوب در هر جعبه و 4 جعبه در هر کارتن.

7.2 توضیح برچسب

برچسب بسته‌بندی حاوی چندین کد است: CPN (شماره قطعه مشتری)، P/N (شماره محصول)، QTY (تعداد)، CAT (دسته شدت نور/باین)، HUE (مرجع رنگ)، REF (مرجع)، LOT No. (شماره دسته تولید) و یک کد برچسب حجم REFERENCE. این کدها برای ردیابی و مدیریت موجودی استفاده می‌شوند.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

• لوازم خانگی:تایمر روی مایکروویو/فر، نمایش دمای ترموستات یا بخاری، نشانگر چرخه روی ماشین لباسشویی.
• پنل‌های ابزار:خوانش ولتاژ، جریان، فرکانس یا دور در دقیقه روی تجهیزات تست، کنترل‌های صنعتی و گیج‌های جانبی خودرو.
• خوانش‌های دیجیتال عمومی:هر دستگاهی که نیاز به یک نمایشگر عددی ساده و قابل اعتماد دارد، مانند ساعت‌ها، شمارنده‌ها یا دستگاه‌های اندازه‌گیری پایه.

8.2 ملاحظات طراحی

• محدود کردن جریان:همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت برای محدود کردن I_Fبه 25 میلی‌آمپر یا کمتر (کاهش‌یافته برای دما) استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از R = (V_supply- V_F) / I_F.
• محاسبه کنید.مالتی‌پلکسینگ:_FPبرای نمایشگرهای چندرقمی، یک طرح مالتی‌پلکسینگ رایج است تا قطعات زیادی را با پین‌های I/O کمتری کنترل کند. اطمینان حاصل کنید که جریان پیک در طراحی‌های مالتی‌پلکس شده از I
• (60mA) تجاوز نکند و جریان متوسط هر قطعه در محدوده مجاز باقی بماند.زاویه دید و تضاد:
• پس‌زمینه خاکستری تضاد را بهبود می‌بخشد. نیازمندی‌های زاویه دید محصول نهایی را در نظر بگیرید.مدیریت حرارت:

به منحنی کاهش جریان پایبند باشید. در محیط‌های با دمای بالا، جریان عملیاتی را کاهش دهید یا تهویه را بهبود بخشید.

9. مقایسه و تمایز فنی

• در مقایسه با نمایشگرهای هفت قسمتی عمومی، ELS-315SYGWA/S530-E2 مزایای خاصی ارائه می‌دهد:اندازه استاندارد صنعتی:
• سازگاری جایگزینی (Drop-in) با بسیاری از طرح‌های PCB موجود و برش‌های پنل جلویی را تضمین می‌کند.دسته‌بندی شدت نور:
• سطوح حداقل روشنایی تضمین‌شده را فراهم می‌کند که منجر به ظاهر یکنواخت‌تر در کاربردهای چندرقمی در مقایسه با نمایشگرهای بدون دسته‌بندی می‌شود.مطابقت زیست‌محیطی:
• بدون سرب بودن و مطابقت با RoHS برای محصولات فروخته شده در بسیاری از بازارهای جهانی ضروری است.مشخصات قوی:

حداکثر مقادیر مجاز مطلق به وضوح تعریف شده و منحنی‌های کاهش جریان، امکان طراحی‌های قابل اعتمادتر و با دوام‌تر را در مقایسه با قطعات با محدودیت‌های ضعیف مستند شده فراهم می‌کنند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال: آیا می‌توانم این نمایشگر را مستقیماً از یک پین میکروکنترلر 5 ولت راه‌اندازی کنم؟_Fپاسخ: خیر. با V

معمول 2.0 ولت، اتصال مستقیم آن به 5 ولت باعث جریان بیش از حد شده و ال‌ای‌دی را از بین می‌برد. شما باید از یک مقاومت محدودکننده جریان استفاده کنید. به عنوان مثال، برای درایو 10 میلی‌آمپر از منبع 5 ولت: R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 Ω._FPسوال: "جریان مستقیم پیک (I

) 60 میلی‌آمپر" برای طراحی من چه معنایی دارد؟

پاسخ: این رتبه‌بندی اجازه پالس‌های کوتاه با جریان بالاتر را می‌دهد، که در نمایشگرهای مالتی‌پلکس شده که هر رقم فقط برای کسری از زمان تغذیه می‌شود، مفید است. جریان متوسط در کل چرخه هنوز باید در محدوده رتبه‌بندی پیوسته 25 میلی‌آمپر باشد. چرخه کاری 1/10 در 1 کیلوهرتز یک شرایط تست خاص است؛ طرح‌های پالسی دیگر نیاز به تحلیل دقیق دارند.

سوال: چگونه کد "CAT" روی برچسب را تفسیر کنم؟

پاسخ: کد "CAT" دسته شدت نور را مشخص می‌کند. در حالی که دیتاشیت مقادیر حداقل/معمول را می‌دهد، دسته‌بندی واقعی تضمین می‌کند که تمام دستگاه‌های یک دسته خروجی مشابهی دارند. برای روشنایی یکنواخت در تمام ارقام یک محصول، از نمایشگرهای با کد CAT یکسان استفاده کنید.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی نمایشگر ولت‌متر 4 رقمی مالتی‌پلکس شده

1. یک طراح در حال ساخت یک ولت‌متر DC ساده 0-30 ولت است. میکروکنترلر دارای پین‌های I/O محدودی است. آن‌ها تصمیم می‌گیرند از چهار نمایشگر ELS-315SYGWA/S530-E2 در پیکربندی مالتی‌پلکس شده استفاده کنند.طراحی مدار:

2. آند (یا کاتد) مشترک هر رقم از طریق یک سوئیچ ترانزیستوری به یک پین میکروکنترلر متصل می‌شود. خطوط قطعات (a-g) از طریق مقاومت‌های محدودکننده جریان به پین‌های میکروکنترلر متصل شده و بین تمام ارقام مشترک هستند.نرم‌افزار:

3. فرم‌ور به سرعت از هر رقم عبور می‌کند (مثلاً در 200 هرتز)، در هر زمان پین مشترک یک رقم را روشن می‌کند در حالی که الگوی قطعه مناسب برای آن رقم را تنظیم می‌کند. ماندگاری دید باعث می‌شود تمام ارقام به طور همزمان روشن به نظر برسند.محاسبه جریان:_FP rating.

4. برای دستیابی به روشنایی خوب، طراح ممکن است هدف جریان پیک قطعه 15 میلی‌آمپر در طول بازه زمانی فعال آن باشد. با 4 رقم، چرخه کاری هر رقم 1/4 است. جریان متوسط هر قطعه 15mA / 4 = 3.75mA است که به خوبی در محدوده رتبه‌بندی پیوسته 25 میلی‌آمپر قرار دارد. پیک 15 میلی‌آمپر نیز با اطمینان زیر Iمقدار مقاومت:

با استفاده از منبع تغذیه 5 ولت برای قطعات: R = (5V - 2.0V) / 0.015A ≈ 200 Ω.

12. معرفی اصل عملکرد

یک نمایشگر ال‌ای‌دی هفت قسمتی، مجموعه‌ای از چندین دیود نورافشان (LED) است که در یک الگوی شکل هشت مرتب شده‌اند. هر قطعه (با برچسب a تا g) یک ال‌ای‌دی منفرد است. با تغذیه انتخابی ترکیبات مختلفی از این قطعات، اعداد از 0 تا 9 و برخی حروف می‌توانند تشکیل شوند. دستگاه توصیف شده از ماده نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) استفاده می‌کند. هنگامی که بایاس مستقیم اعمال می‌شود (ولتاژ مثبت به آند نسبت به کاتد اعمال می‌شود)، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال نیمه‌هادی بازترکیب شده و انرژی را به صورت فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند، که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور منتشر شده را تعریف می‌کند - در این مورد، زرد-سبز (~573 نانومتر). نور از تراشه از طریق یک لنز اپوکسی قالب‌گیری شده منتشر می‌شود که شکل قطعه را نیز تشکیل می‌دهد.

13. روندها و زمینه فناورینمایشگرهای ال‌ای‌دی هفت قسمتی نمایانگر یک فناوری نمایش بالغ و بسیار قابل اعتماد هستند. در حالی که فناوری‌های جدیدتر مانند OLED ماتریس نقطه‌ای یا LCD انعطاف‌پذیری بیشتری برای گرافیک و حروف-اعداد ارائه می‌دهند، ال‌ای‌دی‌های هفت قسمتی مزایای قوی در حوزه‌های خاص حفظ می‌کنند:خوانایی فوق‌العاده:قطعات ساده و با تضاد بالا آن‌ها از فاصله دور و در طیف گسترده‌ای از شرایط نوری، از جمله نور مستقیم خورشید، به راحتی قابل خواندن هستند.مقاومت و طول عمر:آن‌ها دستگاه‌های حالت جامد بدون قطعات متحرک هستند، در برابر ضربه و لرزش مقاومند و عمر عملیاتی بسیار طولانی (اغلب ده‌ها هزار ساعت) ارائه می‌دهند.سادگی و مقرون‌به‌صرفه بودن: