ELS-315SURWA/S530-A3 세븐 세그먼트 디스플레이 데이터시트 - 9.14mm 디지트 높이 - 선명한 적색(632nm) - 2.0V 순방향 전압 - 25mA 순방향 전류 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

ELS-315SURWA/S530-A3는 스루홀 장착을 위해 설계된 단일 디지트, 세븐 세그먼트 영숫자 디스플레이입니다. 디지트 높이가 9.14mm(0.36인치)인 표준 산업용 크기를 특징으로 합니다. 이 디스플레이는 선명한 적색 AlGaInP LED 칩으로 제작되었으며, 회색 표면 외관을 제공하는 백색 확산 수지 패키지 내에 장착되어 있습니다. 이 조합은 밝은 주변 조명 조건에서도 높은 신뢰성과 우수한 가독성을 제공하도록 설계되어 다양한 표시기 및 판독 응용 분야에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 디스플레이의 주요 장점은 크기 및 핀아웃에 대한 산업 표준을 준수하여 쉬운 교체 및 설계 통합을 보장한다는 점입니다. 저전력 소비를 제공하여 에너지 효율적인 시스템 설계에 기여합니다. 이 장치는 휘도 강도에 따라 분류(빈닝)되어 다중 디지트 응용 분야에서 일관된 밝기 매칭을 가능하게 합니다. 또한, 무연 및 RoHS 준수로 제조되어 현대 환경 규정을 준수합니다. 주 타겟 시장은 명확하고 신뢰할 수 있는 숫자 또는 제한된 영숫자 판독이 필요한 산업 및 소비자 가전 응용 분야입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 장치의 전기적, 광학적 및 열적 사양에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴를 일으킬 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):25mA DC. 이는 세그먼트를 통해 허용되는 최대 연속 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60mA. 이는 펄스 조건(듀티 사이클 ≤ 10%, 주파수 ≤ 1kHz)에서만 허용됩니다.
• 전력 소산 (P_d):60mW. 장치가 소산할 수 있는 최대 전력으로, V_F* I_F.
• 로 계산됩니다._{작동 온도 (T}opr):
• -40°C ~ +85°C. 신뢰할 수 있는 작동을 위한 주변 온도 범위입니다._{저장 온도 (T}stg):
• -40°C ~ +100°C._{납땜 온도 (T}sol):

최대 5초 동안 260°C, 일반적으로 웨이브 또는 핸드 납땜에 해당합니다.

2.2 전기-광학 특성_a이러한 파라미터는 표준 접합 온도(T

• =25°C)에서 측정되며 정상 작동 조건에서 장치의 성능을 정의합니다._v휘도 강도 (I):_FI
• =10mA에서 4.0mcd(최소), 8.0mcd(일반). 이는 세그먼트당 평균 광 출력입니다. ±10% 허용 오차가 지정됩니다._p피크 파장 (λ):_FI
• =20mA에서 632nm(일반). 이는 스펙트럼 방출이 가장 강한 파장입니다._d주 파장 (λ):_FI
• =20mA에서 624nm(일반). 이는 인간의 눈이 인지하는 파장으로, 색상(선명한 적색)을 정의합니다.스펙트럼 대역폭 (Δλ):_FI
• =20mA에서 20nm(일반). 이는 방출된 적색광 스펙트럼의 좁음을 나타냅니다._F순방향 전압 (V):_FI
• =20mA에서 2.0V(일반), 2.4V(최대). LED가 전도할 때 걸리는 전압 강하로, ±0.1V 허용 오차가 있습니다._R역방향 전류 (I):_RV

=5V에서 100µA(최대). 장치가 역바이어스될 때의 작은 누설 전류입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가 "휘도 강도에 따라 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 제품들이 특정 테스트 전류에서 측정된 광 출력을 기준으로 테스트 및 분류(빈닝)된다는 의미입니다. 이를 통해 설계자는 동일한 강도 빈에서 디스플레이를 선택하여 다중 디지트 디스플레이에서 모든 디지트의 균일한 밝기를 보장하고 세그먼트 발광도의 눈에 띄는 편차를 방지할 수 있습니다. 구체적인 빈닝 코드 또는 범위는 제공된 발췌문에 자세히 설명되어 있지 않지만 일반적으로 주문 정보의 일부가 됩니다.

데이터시트에는 비표준 조건에서 장치 동작을 이해하는 데 중요한 일반적인 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 스펙트럼 분포

스펙트럼 곡선은 서로 다른 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 상대적 강도를 보여줍니다. 이 AlGaInP 기반 적색 LED의 경우, 곡선은 632nm 피크를 중심으로 명시된 20nm 대역폭을 가지며, 다른 색상 대역에서의 상당한 방출 없이 순수하고 포화된 적색을 확인시켜 줍니다.

4.2 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 전류와 전압 사이의 비선형 관계를 설명합니다. 여기서는 턴온 전압(전류가 상당히 흐르기 시작하는 지점, 적색 AlGaInP의 경우 약 1.8-2.0V)과 순방향 전압이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 설계자는 이를 사용하여 직렬 저항 값을 계산합니다(R = (V_공급- V_F) / I_F). 이를 통해 원하는 작동 전류(일반적으로 밝기와 수명의 균형을 위해 10-20mA 사이)를 설정합니다.

4.3 순방향 전류 감액 곡선

이것은 중요한 열 관리 그래프입니다. 이는 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 보여줍니다. 주변 온도가 상승하면 LED 접합 온도가 증가하며, 과열 및 가속화된 열화를 방지하기 위해 최대 안전 전류를 줄여야 합니다. 이 곡선은 일반적으로 특정 온도(예: 25°C 또는 40°C)까지 허용되는 정격 전류(예: 25mA)를 보여주며, 그 이후에는 최대 접합 온도에서 0으로 기울어집니다. 고온 환경에서 작동하는 설계에는 이 곡선을 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 도면

이 장치는 표준 스루홀 DIP(듀얼 인라인 패키지) 형식입니다. 치수 도면은 전체 높이, 너비 및 길이; 세그먼트 크기 및 간격; 리드(핀) 직경, 길이 및 간격(피치) 등 중요한 측정값을 제공합니다. 참고 사항은 달리 명시되지 않는 한 일반 허용 오차 ±0.25mm를 지정합니다. 설계자는 이 도면을 사용하여 PCB 풋프린트를 생성하고 디지트의 세그먼트 및 공통 핀에 대한 올바른 패드 크기, 간격 및 배치를 보장해야 합니다.

5.2 내부 회로도 및 극성 식별

내부 회로도는 10개 핀의 전기적 연결을 보여줍니다. 표준 세븐 세그먼트 디스플레이는 세그먼트(a부터 g까지)용 7개 핀, 1개 이상의 공통 핀(공통 애노드 또는 공통 캐소드 구성에 따라 애노드 또는 캐소드), 때로는 소수점(dp)을 가집니다. 이 도면은 어떤 핀이 어떤 세그먼트를 제어하는지 명확히 하고 공통 연결을 식별하며, 이는 올바른 배선 및 구동 회로 설계(예: 멀티플렉서 또는 전용 디스플레이 드라이버 IC 사용)에 필수적입니다.

6. 납땜 및 조립 지침

데이터시트는 최대 납땜 온도를 ≤5초 동안 260°C로 지정합니다. 이는 웨이브 납땜 또는 온도 제어 납땜 인두를 사용한 핸드 납땜에 대한 표준 등급입니다. 리플로우 납땜의 경우 특정 프로파일이 필요하지만 제공되지 않았습니다. 주요 고려 사항은 다음과 같습니다:

• ESD 민감도:LED 다이는 정전기 방전에 민감합니다. 조립 중 접지된 작업대, 손목 스트랩 및 전도성 폼과 같은 취급 주의 사항을 적극 권장합니다.
• 납땜 중 플라스틱 패키지 또는 내부 와이어 본드 손상을 방지하기 위해 고온에 장시간 노출되는 것을 피하십시오.세척:
• 세척이 필요한 경우 플라스틱 수지와 호환되는 방법을 사용하십시오.7. 포장 및 주문 정보

이 장치는 특정 포장 계층 구조를 따릅니다: 35개 조각이 튜브에 포장되고, 140개 튜브(총 4,900개)가 박스에 포장되며, 4개 박스(총 19,600개)가 마스터 카톤에 포장됩니다. 포장의 라벨에는 고객 부품 번호(CPN), 제조업체 부품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 휘도 강도 범주(CAT) 및 로트 번호(LOT No.) 등의 필드가 포함되어 추적성과 올바른 식별을 보장합니다.

8. 적용 제안

8.1 일반적인 적용 시나리오

가정용 기기:

• 타이머, 오븐/전자레인지의 온도 판독, 세탁기의 사이클 표시기.계기판:
• 테스트 및 측정 장비, 산업 제어 패널, 자동차 애프터마켓 게이지.디지털 판독 디스플레이:
• 간단한 카운터, 시계, 스코어보드 및 명확한 숫자 표시기가 필요한 모든 장치.8.2 설계 고려사항

전류 제한:

• 항상 각 세그먼트 또는 공통 라인에 직렬 저항을 사용하여 순방향 전류를 설정하십시오. 전원 공급 전압과 원하는 I에서의 일반적인 V_F를 기반으로 계산하십시오._F.
• 멀티플렉싱:다중 디지트 디스플레이의 경우, 마이크로컨트롤러의 핀 수를 줄이기 위해 멀티플렉싱이 일반적입니다. 구동 회로가 장치의 피크 전류 정격을 초과하지 않고 멀티플렉싱 사이클 동안 피크 전류를 처리할 수 있는지 확인하십시오.
• 시야각:백색 확산 수지는 넓은 시야각을 제공합니다. 사용자에 대한 디스플레이의 방향을 고려하십시오.
• 밝기 제어:밝기는 순방향 전류를 변경하거나(한도 내에서) 구동 신호에 PWM(펄스 폭 변조)을 사용하여 조정할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

이전 기술 또는 더 작은 디스플레이와 비교하여, ELS-315SURWA/S530-A3는 크기, 밝기 및 효율성의 균형을 제공합니다. 9.14mm 디지트 높이는 일반적인 표준으로, 넓은 호환성을 보장합니다. AlGaInP 재료의 사용은 이전 GaAsP 기반 적색 LED에 비해 더 높은 효율성과 더 생생하고 포화된 적색을 제공합니다. 스루홀 설계는 표면 실장 장치에 비해 기계적 견고성과 프로토타이핑 용이성을 제공하지만 더 많은 보드 공간이 필요합니다. 이 클래스에서의 주요 차별화 요소는 산업 표준 핀아웃, 일관성을 위한 휘도 강도 빈닝 및 RoHS 준수의 조합입니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 이 디스플레이를 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

아니요, 직접은 안 됩니다.일반적인 마이크로컨트롤러 GPIO 핀은 20-25mA를 공급/싱크할 수 있으며, 이는 디스플레이의 I_F정격과 일치합니다. 그러나 LED의 순방향 전압은 약 2.0V에 불과합니다. 전류 제한 저항 없이 5V 핀에 직접 연결하면 훨씬 더 높은 전류를 구동하려고 시도하여 LED와 마이크로컨트롤러 핀 모두를 손상시킬 수 있습니다. 반드시 직렬 저항을 사용해야 합니다: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150Ω (150Ω 또는 180Ω 표준값 사용).

10.2 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_p))은 방출 스펙트럼이 최대 강도를 갖는 물리적 파장입니다.주 파장 (λ_d))은 인간의 눈에 동일한 색상으로 보일 단색광의 파장입니다. LED의 경우, λ_d는 종종 λ_p보다 약간 짧으며, 시각적 응용 분야에서 색상 사양을 위한 더 관련성 있는 파라미터입니다.

10.3 이 디스플레이는 공통 애노드인가요, 공통 캐소드인가요?

제공된 데이터시트 발췌문은 이를 명시적으로 언급하지 않습니다. 이 중요한 정보는내부 회로도에 포함되어 있습니다. 설계자는반드시구동 회로를 설계하기 전에 구성을 결정하기 위해 이 도면을 참조해야 합니다. 잘못된 구성을 사용하면 디스플레이가 켜지지 않습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 4-디지트 멀티플렉싱 카운터 설계.마이크로컨트롤러로 네 개의 ELS-315SURWA/S530-A3 디스플레이를 구동하려면:

1. 내부 도면에서 공통 핀 유형(애노드/캐소드)을 결정합니다.
2. 네 디지트에 걸쳐 모든 해당 세그먼트 핀(a-g, dp)을 함께 연결합니다.
3. 각 디지트의 공통 핀을 트랜지스터(전류 처리용)를 통해 별도의 마이크로컨트롤러 핀에 연결합니다(공통 애노드 유형인 경우). 공통 캐소드이고 MCU의 싱크 능력 내인 경우 직접/반전 연결합니다.
4. 멀티플렉싱 동안 세그먼트당 피크 전류를 기반으로 각 세그먼트 라인에 대한 단일 전류 제한 저항을 계산합니다. 각 디지트가 1/4 시간 동안 활성화되는 경우, 평균 전류 10mA를 달성하려면 활성 시간 슬롯 동안의 피크 전류는 40mA여야 합니다. 이 40mA 피크가 장치의 I_FP정격(60mA)을 초과하지 않고 드라이버의 능력 범위 내에 있는지 확인하십시오.
5. 펌웨어를 작성하여 디지트를 빠르게 순환시키고(예: 디지트당 100Hz, 총 400Hz 새로 고침), 활성 디지트에 대한 올바른 세그먼트를 점등합니다.

12. 동작 원리 소개

세븐 세그먼트 디스플레이는 8자 모양으로 배열된 7개의 LED 바(세그먼트)의 조립체입니다. 이러한 세그먼트의 특정 조합을 선택적으로 점등함으로써 모든 십진수(0-9)와 일부 문자를 형성할 수 있습니다. 각 세그먼트는 개별 LED입니다.공통 애노드디스플레이에서는 세그먼트 LED의 모든 애노드가 공통 핀(V_CC)에 연결되고 각 캐소드는 별도로 제어됩니다. 세그먼트를 점등하려면 해당 캐소드 핀을 LOW(전류 제한 저항을 통해 접지에 연결)로 구동합니다.공통 캐소드디스플레이에서는 캐소드가 공통(접지)이고 애노드를 HIGH로 구동하여 점등합니다. ELS-315SURWA/S530-A3는 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 사용하며, 전자가 재료의 밴드갭을 가로질러 정공과 재결합할 때 적색에서 황색-주황색 스펙트럼의 빛을 방출하는데, 이 과정을 전기발광이라고 합니다.

ELS-315SURWA/S530-A3와 같은 스루홀 세븐 세그먼트 디스플레이는 견고성과 사용 편의성으로 인해 여전히 인기가 있지만, 전자 제품의 전체적인 동향은 자동화 조립, 더 작은 크기 및 낮은 프로파일을 위한 표면 실장 기술(SMT)로 이동하고 있습니다. 고휘도 및 햇빛에서 읽을 수 있는 버전도 수요가 있습니다. 또한, 마이크로컨트롤러 인터페이스를 단순화하는 내장 컨트롤러(I2C, SPI)가 있는 통합 디스플레이 모듈로의 전환이 증가하고 있습니다. 그러나 개별 세븐 세그먼트 LED는 비용 민감한 응용 분야, 취미 프로젝트 및 표준 구성 요소의 높은 가시성과 간단한 직접 구동이 가장 중요한 상황에서 강력한 위치를 계속 유지하고 있습니다. 이 장치에서 볼 수 있는 AlGaInP와 같은 더 효율적인 재료의 사용은 클래식 폼 팩터 내에서 더 나은 성능을 제공하기 위한 지속적인 진화의 일부입니다.

While through-hole seven-segment displays like the ELS-315SURWA/S530-A3 remain popular for robustness and ease of use, the overall trend in electronics is towards surface-mount technology (SMT) for automated assembly, smaller size, and lower profile. High-brightness and sunlight-readable versions are also in demand. Furthermore, there is a growing shift towards integrated display modules with built-in controllers (I2C, SPI) that simplify microcontroller interfacing. However, discrete seven-segment LEDs continue to have a strong position in cost-sensitive applications, hobbyist projects, and situations where the high visibility and simple direct drive of a standard component are paramount. The use of more efficient materials like AlGaInP, as seen in this device, is part of the ongoing evolution to provide better performance within the classic form factor.