Dokumen Teknikal Paparan 7-Segmen ELD-426UYOWB/S530-A3 - Ketinggian Digit 10.16mm - LED Jingga 605nm - Maksimum 2.4V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

ELD-426UYOWB/S530-A3 ialah paparan alfanumerik tujuh segmen yang dipasang melalui lubang, direka untuk bacaan digital yang jelas. Ia mempunyai saiz industri standard dengan ketinggian digit 10.16 mm (0.4 inci), menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana maklumat numerik bersaiz sederhana atau alfanumerik terhad perlu dipaparkan. Peranti ini dibina dengan segmen pemancar cahaya putih di atas permukaan latar belakang hitam, yang memberikan kontras tinggi dan kebolehbacaan yang sangat baik walaupun dalam keadaan persekitaran yang terang. Pilihan reka bentuk ini mengurangkan silau dan meningkatkan keupayaan pengguna untuk membezakan aksara yang bercahaya.

Teknologi teras menggunakan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk cip pemancar cahaya. Bahan ini cekap dalam menghasilkan cahaya dalam spektrum jingga-merah. Cahaya jingga yang dipancarkan, dengan panjang gelombang dominan 605 nm, memberikan keterlihatan yang baik dan sering dipilih untuk panel penunjuk dan instrumentasi. Resin yang digunakan untuk enkapsulasi adalah jenis penyebar putih, yang membantu menyebarkan cahaya dari segmen LED individu secara sekata, mencipta penampilan yang seragam dan konsisten di semua bahagian aksara.

1.1 Ciri dan Kelebihan Utama

Paparan ini menawarkan beberapa kelebihan utama untuk pereka dan pengilang. Ciri utamanya ialah penggunaan kuasa yang rendah, yang sangat penting untuk peranti beroperasi bateri atau sistem di mana kecekapan tenaga adalah keutamaan. Komponen dikategorikan (dibin) untuk keamatan bercahaya. Ini bermakna paparan disusun dan dilabel mengikut output cahaya yang diukur, membolehkan konsistensi dalam kecerahan merentasi pelbagai unit dalam satu produk, yang penting untuk paparan berbilang digit atau panel yang menggunakan beberapa komponen sedemikian.

Peranti ini mematuhi arahan bebas plumbum dan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam produk yang dijual di pasaran dengan peraturan alam sekitar yang ketat. Reka bentuk melalui lubangnya memberikan sambungan mekanikal yang kukuh, menjadikannya boleh dipercayai untuk aplikasi yang terdedah kepada getaran atau tekanan fizikal. Tapak kaki standard industri memastikan ia serasi dengan susun atur PCB biasa dan peralatan pemasangan automatik.

1.2 Aplikasi Sasaran dan Pasaran

Paparan tujuh segmen ini disasarkan untuk pelbagai aplikasi elektronik yang memerlukan antara muka numerik yang boleh dipercayai dan jelas. Domain aplikasi utamanya termasuk perkakas rumah, seperti ketuhar, ketuhar gelombang mikro, mesin basuh, dan penghawa dingin, di mana ia boleh memaparkan tetapan, pemasa, atau kod status. Ia juga sesuai untuk panel instrumen dalam peralatan industri, papan pemuka automotif (untuk paparan sekunder), dan peranti ujian dan pengukuran.

Aplikasi penting lain ialah dalam paparan bacaan digital untuk penimbang, pembilang, pemasa, dan panel kawalan mudah. Warna jingga sering diutamakan dalam persekitaran di mana paparan perlu mudah dibezakan atau di mana ia berfungsi sebagai penunjuk amaran atau status. Ketahanan dan saiz standard menjadikannya pilihan serba boleh untuk produk elektronik pengguna dan industri.

2. Parameter dan Spesifikasi Teknikal

Pemahaman terperinci tentang had dan ciri operasi peranti adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan prestasi jangka panjang.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Penarafan ini tidak boleh dilampaui, walaupun seketika, semasa operasi atau pengendalian. Untuk ELD-426UYOWB/S530-A3, voltan songsang maksimum (V_R) ialah 5V. Menggunakan voltan songsang yang lebih tinggi boleh merosakkan simpang LED. Arus hadapan berterusan maksimum (I_F) ialah 25 mA. Melebihi arus ini akan menghasilkan haba yang berlebihan, merosakkan struktur dalaman LED dan memendekkan jangka hayatnya.

Untuk operasi berdenyut, arus hadapan puncak yang lebih tinggi (I_FP) sebanyak 60 mA dibenarkan, tetapi hanya di bawah keadaan tertentu: kitar tugas 1/10 (10%) dan frekuensi 1 kHz. Ini membolehkan tempoh kecerahan yang lebih tinggi secara ringkas. Penyerahan kuasa maksimum (P_d) ialah 60 mW, dikira sebagai hasil darab voltan hadapan dan arus. Peranti ini dinilai untuk operasi (T_opr) antara -40°C dan +85°C, menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang keras. Suhu penyimpanan (T_stg) boleh berada dalam julat dari -40°C hingga +100°C. Suhu pateri (T_sol) tidak boleh melebihi 260°C, dan masa sentuhan besi pateri hendaklah 5 saat atau kurang untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej plastik dan ikatan dalaman.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri ini diukur di bawah keadaan ujian standard (Ta=25°C) dan mewakili prestasi tipikal peranti. Keamatan bercahaya (I_v) mempunyai nilai tipikal 12.5 mcd apabila didorong pada arus hadapan (I_F) 10 mA, dengan nilai minimum yang ditetapkan 5.6 mcd. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa datasheet menyatakan ini adalah nilai purata yang diukur pada satu 7-segmen. Toleransi untuk keamatan bercahaya ialah ±10%.

Ciri spektrum menentukan warna cahaya yang dipancarkan. Panjang gelombang puncak (λ_p) biasanya 611 nm, manakala panjang gelombang dominan (λ_d), yang berkait rapat dengan warna yang dilihat, biasanya 605 nm (jingga). Lebar jalur sinaran spektrum (Δλ) biasanya 17 nm, menunjukkan penyebaran panjang gelombang yang dipancarkan. Voltan hadapan (V_F) biasanya 2.0V dengan maksimum 2.4V pada I_F=20mA, dengan toleransi ±0.1V. Arus songsang (I_R) adalah sangat rendah, dengan maksimum 100 µA pada V_R=5V.

3. Analisis Lengkung Prestasi

Data grafik memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

3.1 Taburan Spektrum

Lengkung taburan spektrum (keamatan bercahaya relatif vs. panjang gelombang) akan menunjukkan satu puncak berpusat sekitar 611 nm (tipikal) dengan lebar kira-kira 17 nm pada separuh keamatan maksimum (FWHM). Ini mengesahkan output jingga monokromatik bahan AlGaInP. Tidak sepatutnya ada puncak sekunder yang ketara, menunjukkan pancaran warna tulen. Bentuk lengkung ini penting untuk aplikasi di mana konsistensi warna atau penapisan panjang gelombang tertentu terlibat.

3.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan

Lengkung I-V menggambarkan ciri diod segmen LED. Ia adalah tidak linear. Pada arus yang sangat rendah, voltan adalah minimum. Apabila arus meningkat, voltan hadapan meningkat dengan mendadak dan kemudian meningkat dengan lebih beransur-ansur dalam julat operasi tipikal (sekitar 2.0V pada 20 mA). Lengkung ini penting untuk mereka bentuk litar pembatasan arus. Perubahan kecil dalam voltan pemacu boleh membawa kepada perubahan besar dalam arus, itulah sebabnya LED biasanya didorong dengan sumber arus malar atau litar dengan perintang siri yang sesuai.

3.3 Lengkung Penurunan Arus Hadapan

Ini adalah salah satu lengkung paling kritikal untuk kebolehpercayaan. Ia menunjukkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Pada 25°C, keseluruhan 25 mA dibenarkan. Apabila suhu ambien meningkat, arus maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan secara linear. Ini kerana suhu simpang dalaman LED meningkat dengan kedua-dua haba ambien dan pemanasan sendiri dari arus. Melebihi suhu simpang yang selamat mengurangkan output bercahaya dan jangka hayat dengan ketara. Lengkung biasanya menunjukkan arus jatuh ke sifar pada suhu simpang maksimum, yang dikaitkan dengan suhu ambien operasi maksimum 85°C. Pereka mesti memastikan titik operasi (suhu ambien + arus pemacu) jatuh dalam kawasan selamat yang ditakrifkan oleh lengkung ini.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej

Lukisan mekanikal memberikan dimensi fizikal tepat paparan. Ukuran utama termasuk ketinggian keseluruhan, lebar, dan kedalaman pakej, jarak antara pin, diameter dan kedudukan pin, dan saiz dan lokasi tetingkap digit. Lukisan menyatakan bahawa toleransi adalah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Semua dimensi adalah dalam milimeter (mm). Maklumat ini penting untuk susun atur PCB (reka bentuk tapak kaki), memastikan pemasangan yang betul dalam selongsong produk, dan untuk proses pemasangan automatik.

4.2 Pinout dan Gambarajah Litar Dalaman

Gambarajah litar dalaman menunjukkan sambungan elektrik segmen LED individu (a, b, c, d, e, f, g, dan selalunya titik perpuluhan DP) ke pin luaran. Untuk konfigurasi katod sepunya atau anod sepunya, ia menunjukkan pin mana yang merupakan sambungan sepunya. Gambarajah ini penting untuk menyambung paparan dengan betul ke litar pemacu (contohnya, mikropengawal atau IC penyahkod). Menyambung pin sepunya dengan salah akan menghalang paparan daripada menyala.

5. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian

5.1 Cadangan Pateri

Datasheet menyatakan suhu pateri maksimum 260°C dengan masa sentuhan 5 saat atau kurang. Ini terpakai untuk kedua-dua proses pateri tangan dan pateri gelombang. Pendedahan berpanjangan kepada suhu tinggi boleh mencairkan pakej plastik, merosakkan ikatan wayar dalaman, atau merosotkan cip LED. Adalah disyorkan untuk menggunakan besi pateri terkawal suhu dan membenarkan masa penyejukan yang mencukupi antara pateri pelbagai pin. Untuk pateri gelombang, profil (pra-pemanasan, rendaman, suhu puncak, penyejukan) harus dikawal untuk kekal dalam had ini.

5.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED adalah peranti semikonduktor dan sensitif kepada nyahcas elektrostatik. ESD boleh menyebabkan kegagalan serta-merta atau kerosakan terpendam yang mengurangkan kebolehpercayaan jangka panjang. Datasheet sangat mengesyorkan beberapa langkah anti-ESD semasa pengendalian dan pemasangan: Operator harus memakai gelang pergelangan tangan yang dibumikan dan bekerja di atas tikar selamat ESD. Stesen kerja, alat, dan peralatan harus dibumikan dengan betul. Penggunaan pengion adalah disyorkan untuk meneutralkan cas statik pada bahan bukan konduktif. Litar pemacu juga harus termasuk perlindungan terhadap lonjakan voltan yang mungkin berlaku semasa operasi.

5.3 Langkah Berjaga-jaga Operasi Elektrik

LED mesti dikendalikan dalam pincang hadapan. Litar pemacu mesti direka untuk memastikan tiada voltan songsang yang ketara dikenakan merentasi segmen LED, walaupun apabila ia sepatutnya dimatikan. Penggunaan voltan songsang berterusan, walaupun di bawah 5V maksimum mutlak, boleh menyebabkan penghijrahan elektro dalam bahan semikonduktor, membawa kepada peningkatan arus bocor dan kegagalan akhirnya. Ini sering ditangani dalam reka bentuk litar dengan memastikan IC pemacu atau transistor hanya boleh menggunakan voltan hadapan atau voltan songsang yang sangat kecil apabila dimatikan.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Spesifikasi Pembungkusan

Peranti ini dibungkus dalam tiub untuk pengendalian automatik. Proses pembungkusan standard adalah: 25 keping setiap tiub, 64 tiub setiap kotak, dan 4 kotak setiap karton utama. Ini berjumlah 6,400 keping setiap karton. Pembungkusan tiub melindungi pin daripada bengkok dan muka paparan daripada calar semasa pengangkutan dan penyimpanan.

6.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan mengandungi beberapa kod untuk pengenalan dan kebolehjejakan. Medan utama termasuk: CPN (Nombor Bahagian Pelanggan), P/N (Nombor Bahagian Pengilang: ELD-426UYOWB/S530-A3), QTY (Kuantiti Pembungkusan), CAT (Pangkat/Kategori Keamatan Bercahaya), dan LOT No (Nombor Lot untuk kebolehjejakan). Memahami label ini adalah penting untuk pengurusan inventori, kawalan kualiti, dan memastikan komponen yang betul digunakan dalam pengeluaran.

7. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

7.1 Pembatasan Arus dan Pemacu

Kaedah paling biasa untuk memacu paparan 7-segmen satu digit seperti ini ialah menggunakan perintang siri untuk setiap segmen (atau perintang tunggal pada pin sepunya untuk reka bentuk berbilang). Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_supply- V_F) / I_F. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V, V_Ftipikal 2.0V, dan I_Fyang dikehendaki 10 mA, perintang akan menjadi (5 - 2.0) / 0.01 = 300 Ohm. Perintang 330 Ohm akan menjadi pilihan standard. Untuk berbilang digit berbilang, IC pemacu (seperti daftar anjakan 74HC595 atau pemacu LED khusus) digunakan untuk mengawal segmen dan pemilihan digit dengan cepat, mengurangkan bilangan pin mikropengawal yang diperlukan.

7.2 Pengurusan Terma

Walaupun ini adalah peranti kuasa rendah, pertimbangan terma masih penting untuk jangka hayat, terutamanya dalam aplikasi suhu ambien tinggi atau apabila memacu berhampiran arus maksimum. Memastikan aliran udara yang mencukupi di sekitar paparan pada PCB boleh membantu. PCB itu sendiri boleh bertindak sebagai penyerap haba untuk pin. Untuk aplikasi kritikal, rujuk lengkung penurunan arus hadapan dan kendalikan LED pada arus yang lebih rendah jika suhu ambien tinggi.

7.3 Pertimbangan Optik

Latar belakang hitam memberikan kontras tinggi. Apabila mereka bentuk panel hadapan atau kanta yang menutupi paparan, pertimbangkan bahan dan salutan yang mengurangkan pantulan dan silau untuk mengekalkan kebolehbacaan. Sudut pandangan paparan (yang disiratkan oleh resin penyebar) biasanya luas, tetapi ini harus disahkan jika pandangan luar paksi adalah kritikal. Warna jingga mungkin ditapis atau kelihatan berbeza di belakang penapis berwarna atau kaca berwarna, jadi ujian dalam pemasangan akhir adalah disyorkan.

8. Perbandingan dan Pemilihan Teknikal

Apabila memilih paparan tujuh segmen, pembeza utama termasuk ketinggian digit, warna, kecerahan (keamatan bercahaya), voltan hadapan, penggunaan kuasa, dan jenis pakej (melalui lubang vs. SMD). Kelebihan utama ELD-426UYOWB/S530-A3 ialah saiz standard 0.4\", warna jingga untuk keterlihatan tinggi, keamatan bercahaya terkategori untuk konsistensi, dan pembinaan melalui lubang yang kukuh. Berbanding dengan paparan SMD yang lebih kecil, ia lebih mudah untuk prototaip dan mungkin lebih sesuai untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan yang lebih tinggi. Berbanding dengan warna lain, jingga selalunya mempunyai kecerahan yang dilihat lebih tinggi pada aras arus yang lebih rendah daripada merah atau hijau dalam beberapa bahan semikonduktor, dan ia boleh lebih kelihatan dalam keadaan pencahayaan tertentu.

9. Soalan Lazim (FAQ)

9.1 Apakah tujuan pengkategorian keamatan bercahaya (CAT)?

Pengkategorian memastikan keseragaman kecerahan. Paparan dari kod CAT yang sama akan mempunyai output cahaya yang serupa. Ini adalah penting apabila menggunakan pelbagai paparan bersebelahan (contohnya, jam 4 digit) untuk mengelakkan perbezaan kecerahan yang ketara antara digit, yang akan kelihatan tidak profesional.

9.2 Bolehkah saya memacu paparan ini terus dari pin mikropengawal?

Tidak disyorkan untuk memacu segmen LED terus dari pin GPIO mikropengawal standard. Pin GPIO tipikal hanya boleh membekalkan atau menyerap 20-25 mA, iaitu maksimum mutlak untuk satu segmen. Memacu satu segmen pada arus maksimum tidak meninggalkan ruang kepala dan berisiko merosakkan mikropengawal jika berbilang segmen dihidupkan secara tidak sengaja. Tambahan pula, jumlah arus untuk digit yang menyala sepenuhnya (kesemua 7 segmen) akan jauh melebihi keupayaan mikropengawal. Sentiasa gunakan perintang siri dan/atau IC pemacu (transistor, penimbal, pemacu LED khusus).

9.3 Apakah maksud \"bebas Pb dan mematuhi RoHS\"?

Ini bermakna peranti ini dikilangkan tanpa menggunakan plumbum (Pb) dalam penyaduran pateri atau bahan lain, dan ia mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya Kesatuan Eropah. Ini menjadikan komponen sesuai untuk digunakan dalam produk yang dijual di kebanyakan pasaran global, yang telah menerima pakai peraturan alam sekitar yang serupa.

9.4 Bagaimanakah saya menentukan pin sepunya (anod atau katod)?

Gambarajah litar dalaman dalam bahagian dimensi pakej datasheet akan menunjukkan pinout dengan jelas. Ia akan menunjukkan pin mana yang disambungkan ke semua anod (anod sepunya) atau semua katod (katod sepunya) LED segmen. Anda mesti tahu ini untuk mereka bentuk litar pemacu anda dengan betul. Jika gambarajah tidak tersedia, ujian mudah dengan bekalan kuasa terhad arus (contohnya, 3V dengan perintang 1k bersiri) boleh digunakan untuk menyiasat pasangan pin.