ELT-512SYGWA/S530-E2 0.56インチ 7セグメント表示器 データシート - サイズ14.22mm - 順方向電圧2.0V - 鮮明な黄緑色 - 日本語技術文書

1. 製品概要

ELT-512SYGWA/S530-E2は、様々な電子アプリケーションにおいて明確なデジタル表示を目的とした、高信頼性の7セグメント英数字表示器です。スルーホール型表示器のカテゴリーに属し、既存のPCB設計への容易な統合を可能にする標準的な工業用フットプリントを備えています。この部品の中核的価値提案は、良好な視認性、標準化されたパッケージング、および現代の環境規制への準拠を組み合わせた点にあります。

本デバイスはグレー表面と白色拡散セグメントで構成されています。この特定の設計は、特に周囲光が明るい環境下でのコントラストと可読性を向上させ、表示の明瞭さが最も重要となるアプリケーションに適しています。発光色は鮮明な黄緑色で、AlGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）半導体材料の使用により実現されています。この材料選択は、黄緑色スペクトルにおける効率と特定の色出力で知られています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

この表示モジュールの主な利点は、低消費電力を含みます。これはバッテリー駆動または高エネルギー効率デバイスにとって極めて重要です。輝度によるカテゴリー分けがされており、設計者は均一なパネル外観を得るために一貫した輝度レベルの部品を選択できます。さらに、本デバイスは鉛フリーかつRoHS準拠であり、有害物質の使用制限に関する国際基準を満たしており、現代の電子機器製造において不可欠です。

ターゲットアプリケーションは、機能的、工業的、および消費者向けインターフェースに明確に向けられています。主要市場は以下の通りです：

• 家電製品：タイマー、温度表示、オーブン、電子レンジ、洗濯機などの制御パネル表示。
• 計器パネル：試験・測定機器、産業用制御システム、自動車診断ツール（補助表示）。
• デジタル表示器：時計、カウンター、はかり、シンプルなデータロガーなど、数値または限定的な英数字出力を必要とするあらゆるデバイス。

2. 詳細な技術パラメータ分析

このセクションでは、データシートに規定された電気的、光学的、および熱的パラメータについて、詳細かつ客観的な解釈を提供します。これらの限界値と特性を理解することは、信頼性の高い回路設計にとって極めて重要です。

2.1 絶対最大定格

絶対最大定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性のあるストレスの限界を定義します。これらは通常動作条件ではありません。

• 逆方向電圧（V_R）：5V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部の破壊を引き起こす可能性があります。
• 順方向電流（I_F）：25 mA DC。これは1セグメントを通じて許容される最大連続電流です。
• ピーク順方向電流（I_FP）：60 mA。この高い電流は、パルス条件下（デューティサイクル ≤ 10%、周波数 ≤ 1 kHz）でのみ許容され、マルチプレクシングや短時間の輝度ブーストに使用できます。
• 電力損失（P_d）：60 mW。これは熱として安全に放散できる最大電力であり、通常はV_F* I_F.
• として計算されます。動作・保管温度：
• -40°C から +85°C（動作）、-40°C から +100°C（保管）。この広い範囲により、過酷な環境下での機能性が保証されます。はんだ付け温度：

260°C、5秒以下。これはフローはんだ付けまたは手はんだ付けプロセスをガイドします。

2.2 電気光学特性

• これらのパラメータは標準試験条件（Ta=25°C）下で測定され、デバイスの性能を定義します。_v光度（I）：_F2.8 mcd（最小）、4.5 mcd（標準） at I_v=10mA。これはセグメントあたりの平均光出力です。データシートにはこの値に±10%の許容差があると記載されています。特徴で言及されているカテゴリー分けは、測定されたI
• に基づいてデバイスを一貫したビンに分類することを指します。_pピーク波長（λ）：
• 575 nm（標準）。これはスペクトル放射が最も強い波長です。_d主波長（λ）：
• 573 nm（標準）。これは人間の目が知覚する波長であり、色（黄緑色）を定義します。スペクトル帯域幅（Δλ）：
• 20 nm（標準）。これはピークを中心に放射される波長の範囲を示します。_F順方向電圧（V）：_F2.0V（標準）、2.4V（最大） at I
• =20mA。設計者は駆動回路が少なくともこの電圧を供給できることを確認する必要があります。±0.1Vの許容差が規定されています。_R逆方向電流（I）：_R100 µA（最大） at V

=5V。これはデバイスが逆バイアスされたときの小さなリーク電流です。

3. 性能曲線分析

データシートは、非標準条件下での動作を理解するために不可欠な典型的な特性曲線を提供します。

3.1 スペクトル分布

スペクトル曲線（相対光度対波長）は、575 nmを中心としたベル型分布を示し、典型的な幅（FWHM）は20 nmです。これは黄緑色の色度点を確認し、特定の波長に敏感なアプリケーションでの分析を可能にします。

3.2 順方向電流対順方向電圧（I-V曲線）_Fこの曲線は非線形です。典型的なAlGaInP LEDの場合、電圧はターンオン閾値（この色では約1.8-2.0V）までは比較的低く保たれ、その後電流とともに急激に増加します。規定された20mAでのV_{=2.0Vは、この曲線上の1点です。設計者はこれを使用して直列抵抗値を計算します：R = (V}電源_F- V_F.

) / I

3.3 順方向電流デレーティング曲線

この重要なグラフは、周囲温度の関数としての最大許容連続順方向電流を示します。温度が上昇すると、最大安全電流は25°Cでの25 mAから最大接合温度（曲線の終点、おそらく約100-110°C）での0 mAまで直線的に減少します。これは、周囲温度が高いほど放熱能力が低下するためです。25°Cを超える信頼性の高い動作のためには、駆動電流をそれに応じて減少させる必要があります。

4. 機械的・パッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

表示器の桁高は14.22 mm（0.56インチ）です。詳細な寸法図は、標準的なデュアルインラインパッケージ（DIP）のフットプリントを示しています。主要な機械的注意点として、特に指定がない限り標準公差は±0.25mmです。ピン間隔と全体寸法は、標準的なPCBレイアウトおよびソケットとの互換性を考慮して設計されています。

4.2 内部回路図と極性

内部回路図は、コモンカソード構成を示しています。7つのセグメント（および通常は小数点がある場合はそれも）のすべてのカソード（負極端子）は、内部で1つまたは2つの共通ピンに接続されています。各セグメントのアノード（正極端子）は別々のピンに引き出されています。この構成は、コモンカソードをグランドに切り替えながら、目的のセグメントアノードをハイに駆動するマルチプレクシング駆動で一般的です。

5. はんだ付け・組立ガイドライン

• このスルーホール部品に対して特定のリフロープロファイルは提供されていませんが、データシートは手はんだ付けまたはフローはんだ付けの明確な限界を示しています。はんだ付け：
• 最大はんだ付け温度は260°Cであり、この温度での暴露時間は5秒を超えてはなりません。これにより、プラスチックパッケージと内部ワイヤーボンドへの熱損傷を防ぎます。静電気放電（ESD）保護：
• デバイスはESDに敏感です。データシートは、取り扱いおよび組立中の標準的なESD対策を強く推奨しています：接地リストストラップ、ESD安全作業台、導電性フロアマットの使用、およびすべての機器の適切な接地。絶縁材料が存在する場合は、イオナイザーまたは他の電荷中和方法を使用する必要があります。保管条件：

デバイスは、乾燥したESD安全な環境で、指定された温度範囲-40°Cから+100°C内で保管する必要があります。

6. 梱包・発注情報

6.1 梱包仕様部品は自動挿入または手動取り扱いのためにチューブに梱包されています。標準的な梱包フローは以下の通りです：チューブあたり13個 → 箱あたり63チューブ → カートンあたり4箱

。これにより、カートンあたり合計3,276個（13 * 63 * 4）となります。

6.2 ラベル説明

• 梱包ラベルにはいくつかのコードが含まれています：CPN：
• 顧客製品番号（顧客参照用）。P/N：
• メーカー製品番号（ELT-512SYGWA/S530-E2）。QTY：
• 梱包数量。CAT：
• 光度ランク（ビニングカテゴリー）。LOT No：

このラベル付けにより、トレーサビリティが確保され、アプリケーションに適した正しい輝度ビンを選択するのに役立ちます。

7. アプリケーション設計上の考慮事項

7.1 駆動回路設計_F5V電源で典型的な20mA順方向電流で単一セグメントを駆動するには、直列電流制限抵抗が必要です。典型的なV_F=2.0Vを使用すると：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。標準の150Ω抵抗を使用すると、I_FP≈ 20mAとなります。抵抗で消費される電力は（3V * 0.02A）= 60 mWなので、1/8W（125mW）または1/4W抵抗が適しています。複数の桁をマルチプレクシングする場合、セグメントあたりのピーク電流はより高くできます（最大I_F=60mAまで）が、平均電流はデューティサイクルで計算された連続I

限界内に留まる必要があります。

7.2 信頼性設計熱管理：電流デレーティング曲線を遵守してください。高温環境（例：家電製品内部）では、過熱と早期劣化を防ぐために駆動電流を減少させてください。ESD保護：表示器ピンに接続されたPCBライン上に、特にインターフェースがユーザー接触にさらされる場合は、ESD保護ダイオードを組み込んでください。視野角：

白色拡散セグメントは広い視野角を提供しますが、正確な角度強度分布は規定されていません。重要な視認性が求められるアプリケーションでは、プロトタイピングが推奨されます。

8. 技術比較と差別化

• 古い技術や小型表示器と比較して、ELT-512SYGWA/S530-E2は特定の利点を提供します：白熱灯またはVFD表示器との比較：
• はるかに低い消費電力、長い寿命、フィラメントの焼損がない。ただし、電圧だけでなく電流制御が必要です。小型LED表示器（例：0.3インチ）との比較：
• 大きな桁サイズ（0.56インチ）により、遠距離からの視認性が向上しますが、PCBフットプリントが大きくなるというコストがかかります。LCDとの比較：
• LEDは自発光型であるため、バックライトなしで低照度条件下でも容易に読み取れますが、明るい光の下では反射型LCDよりも多くの電力を消費します。主要な差別化要因：

特定の黄緑色（AlGaInP）、工業標準の0.56インチサイズ、コモンカソード構成、およびRoHS準拠の組み合わせにより、特定のアプリケーションセットに対する明確に定義されたソリューションとなっています。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）Q1: マイクロコントローラのピンから直接この表示器を駆動できますか？

A: できません。典型的なMCUピンは20-25mAしかソース/シンクできず、これは1セグメントの限界です。複数のセグメントまたはコモンカソード（点灯セグメントの電流の合計が流れる）を駆動すると、MCUの能力を超えてしまいます。トランジスタドライバまたは専用LEDドライバICを使用してください。Q2: 表示器が予想より暗いのはなぜですか？

A: まず、順方向電流を確認してください。計算値よりも高い直列抵抗は電流と輝度を減少させます。次に、光度ビン（CATコード）を確認してください。範囲の下限（2.8 mcdに近い）のユニットを使用している可能性があります。第三に、特定のユニットの順方向電圧が許容範囲の上限ではないことを確認してください。固定抵抗値の場合、これも電流を減少させます。Q3: 放熱対策は必要ですか？_FA: 室温付近で最大I

=25mAで連続動作する場合、単一桁に対して通常追加の放熱対策は必要ありません。ただし、複数の桁が密集して配置されている場合や高周囲温度で動作する場合は、ピンに接続された銅トレースを通じてある程度の放熱が可能なPCBレイアウトにする必要があります。

10. 実践的設計ケーススタディシナリオ：

周囲温度最大50°Cで動作するキッチン家電用のシンプルな4桁タイマーを設計する。

1. 設計ステップ：電流選択：
2. デレーティング曲線を参照してください。50°Cでは、最大連続電流はデレーティングされます。25°Cで25mAから約100°Cで0mAまで線形にデレーティングされると仮定すると、50°Cでの許容電流は約18-20mAです。安全マージンと長寿命のために、セグメントあたり15mAを選択します。抵抗計算：_V電源_F= 5V、V_F（最大）= 2.4V、I_F= 15mAを使用します。R = (5 - 2.4) / 0.015 = 173 Ω。次の標準値である180 Ωを使用します。典型的なV
3. で実際の電流を再計算します：I = (5 - 2.0) / 180 = 16.7mA（許容範囲内）。ドライバ回路：
4. 4-to-16デコーダ/ドライバIC（電流制限抵抗付きの74HC595シフトレジスタなど）または専用マルチプレクシングLEDドライバを備えたマイクロコントローラを使用します。各桁のコモンカソードは、最大8つの点灯セグメントの合計電流（8 * 16.7mA ≈ 134mA）をシンクできるPNPトランジスタまたはNチャネルMOSFETによって切り替えられます。PCBレイアウト：

このアプローチにより、部品の仕様内での信頼性の高い動作が保証されます。

11. 動作原理

7セグメント表示器は、数字の8のパターンに配置された発光ダイオード（LED）の集合体です。各セグメント（a、b、c、d、e、f、g、および小数点の場合はdpと命名）は個々のLEDです。順方向電圧（ここでは約2.0Vのダイオードのターンオン電圧を超える）を印加し、直列抵抗で電流を制限することにより、AlGaInP半導体の活性領域で電子と正孔が再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlGaInP合金の特定の組成が、この場合は黄緑色（573-575 nm）の放出光の波長（色）を決定します。LEDチップ上の白色拡散樹脂は光を散乱させ、均一に照らされたセグメントの外観を作り出します。

12. 技術トレンド