Dokumen Teknikal ELT-512SYGWA/S530-E2 Paparan Tujuh Segmen 0.56 Inci - Saiz 14.22mm - Voltan Hadapan 2.0V - Hijau-Kuning Gemilang - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

ELT-512SYGWA/S530-E2 ialah paparan alfanumerik tujuh segmen berkeandalan tinggi yang direka untuk bacaan digital yang jelas dalam pelbagai aplikasi elektronik. Ia tergolong dalam kategori paparan lubang-lalu, menampilkan tapak kaki industri standard untuk integrasi mudah ke dalam reka bentuk PCB sedia ada. Nilai teras komponen ini terletak pada gabungan keterlihatan yang baik, pembungkusan termia, dan pematuhan terhadap peraturan alam sekitar moden.

Peranti ini dibina dengan permukaan kelabu dan segmen putih yang resap. Reka bentuk khusus ini meningkatkan kontras dan kebolehbacaan, terutamanya dalam persekitaran dengan cahaya ambien yang terang, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kejelasan paparan adalah penting. Warna yang dipancarkan ialah hijau-kuning gemilang, dicapai melalui penggunaan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Pilihan bahan ini terkenal dengan kecekapannya dan output warna khusus dalam spektrum hijau-kuning.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama modul paparan ini termasukpenggunaan kuasa yang rendah, yang sangat penting untuk peranti beroperasi bateri atau cekap tenaga. Ia dikategorikan untuk keamatan bercahaya, membolehkan pereka memilih komponen dengan tahap kecerahan yang konsisten untuk penampilan panel yang seragam. Tambahan pula, peranti inibebas plumbum dan mematuhi RoHS, memenuhi piawaian antarabangsa untuk sekatan bahan berbahaya, yang penting untuk pembuatan elektronik moden.

Aplikasi sasaran jelas berorientasikan antara muka berfungsi, industri dan pengguna. Pasaran utama termasuk:

• Perkakas Rumah:Pemasa, paparan suhu, bacaan panel kawalan pada ketuhar, ketuhar gelombang mikro, mesin basuh, dll.
• Panel Instrumen:Peralatan ujian dan pengukuran, sistem kawalan industri, alat diagnostik automotif (paparan sekunder).
• Paparan Bacaan Digital:Mana-mana peranti yang memerlukan output berangka atau alfanumerik terhad, seperti jam, pembilang, penimbang, dan perakam data ringkas.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci tentang parameter elektrik, optik dan terma yang dinyatakan dalam lembaran data. Memahami had dan ciri-ciri ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi biasa.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan (I_F):25 mA DC. Ini ialah arus berterusan maksimum yang dibenarkan melalui satu segmen.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA. Arus yang lebih tinggi ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas ≤ 10%, frekuensi ≤ 1 kHz), yang boleh digunakan untuk pemultipleksan atau peningkatan keamatan ringkas.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan dengan selamat sebagai haba, biasanya dikira sebagai V_F* I_F.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (operasi), -40°C hingga +100°C (penyimpanan). Julat yang luas memastikan fungsi dalam persekitaran yang sukar.
• Suhu Pateri:260°C untuk ≤ 5 saat. Ini membimbing proses pateri gelombang atau tangan.

2.2 Ciri-Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian standard (Ta=25°C) dan menentukan prestasi peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_v):2.8 mcd (Min), 4.5 mcd (Tip) pada I_F=10mA. Ini ialah output cahaya purata per segmen. Lembaran data menyatakan toleransi ±10% pada nilai ini. Pengkategorian yang disebut dalam ciri merujuk kepada menyusun peranti berdasarkan I_vyang diukur ke dalam tong yang konsisten.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):575 nm (Tip). Ini ialah panjang gelombang di mana pancaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):573 nm (Tip). Ini ialah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia, menentukan warna (hijau-kuning).
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):20 nm (Tip). Ini menunjukkan julat panjang gelombang yang dipancarkan, berpusat di sekitar puncak.
• Voltan Hadapan (V_F):2.0V (Tip), 2.4V (Maks) pada I_F=20mA. Pereka mesti memastikan litar pemacu boleh menyediakan sekurang-kurangnya voltan ini. Toleransi ±0.1V dinyatakan.
• Arus Songsang (I_R):100 µA (Maks) pada V_R=5V. Ini ialah arus bocor kecil apabila peranti dipincang songsang.

3. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data menyediakan keluk ciri tipikal yang penting untuk memahami tingkah laku di bawah keadaan bukan standard.

3.1 Taburan Spektrum

Keluk spektrum (Keamatan Bercahaya Relatif vs. Panjang Gelombang) akan menunjukkan taburan berbentuk loceng berpusat di sekitar 575 nm dengan lebar tipikal (FWHM) 20 nm. Ini mengesahkan titik warna hijau-kuning dan membolehkan analisis dalam aplikasi yang sensitif kepada panjang gelombang tertentu.

3.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V)

Keluk ini adalah tidak linear. Untuk LED AlGaInP tipikal, voltan kekal agak rendah sehingga ambang hidup (sekitar 1.8-2.0V untuk warna ini), selepas itu ia meningkat lebih curam dengan arus. V_Fyang dinyatakan sebanyak 2.0V pada 20mA ialah satu titik pada keluk ini. Pereka menggunakan ini untuk mengira nilai perintang siri: R = (V_bekalan- V_F) / I_F.

3.3 Keluk Penurunan Arus Hadapan

Graf kritikal ini menunjukkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Apabila suhu meningkat, arus selamat maksimum menurun secara linear dari 25 mA pada 25°C ke 0 mA pada suhu simpang maksimum (diimplikasikan oleh titik akhir keluk, mungkin sekitar 100-110°C). Ini disebabkan oleh keupayaan pelesapan haba yang berkurangan pada suhu ambien yang lebih tinggi. Untuk operasi yang boleh dipercayai melebihi 25°C, arus pemacu mesti dikurangkan dengan sewajarnya.

4. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej

Paparan ini mempunyai ketinggian digit 14.22 mm (0.56 inci). Lukisan dimensi terperinci menunjukkan tapak kaki pakej dua dalam talian (DIP) standard. Nota mekanikal utama termasuk toleransi standard ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Jarak pin dan dimensi keseluruhan direka untuk keserasian dengan susun atur PCB dan soket standard.

4.2 Gambar Rajah Litar Dalaman dan Kekutuban

Gambar rajah litar dalaman mendedahkan konfigurasi katod sepunya. Semua katod (terminal negatif) bagi tujuh segmen (dan biasanya titik perpuluhan, jika ada) disambungkan secara dalaman kepada satu atau dua pin sepunya. Anod (terminal positif) setiap segmen dibawa keluar ke pin berasingan. Konfigurasi ini biasa untuk pemanduan berbilang, di mana katod sepunya ditukar ke bumi manakala anod segmen yang dikehendaki didorong tinggi.

5. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

Walaupun profil reflow khusus tidak disediakan untuk komponen lubang-lalu ini, lembaran data memberikan had yang jelas untuk pateri tangan atau gelombang.

• Pateri:Suhu pateri maksimum ialah 260°C, dan masa pendedahan pada suhu ini tidak boleh melebihi 5 saat. Ini menghalang kerosakan haba pada pakej plastik dan ikatan wayar dalaman.
• Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD):Peranti ini sensitif kepada ESD. Lembaran data sangat mengesyorkan langkah kawalan ESD standard semasa pengendalian dan pemasangan: menggunakan tali pergelangan tangan berasaskan bumi, stesen kerja selamat ESD, tikar lantai konduktif, dan pembumian yang betul untuk semua peralatan. Jika bahan penebat hadir, pengion atau kaedah peneutralan cas lain harus digunakan.
• Keadaan Penyimpanan:Peranti harus disimpan dalam julat suhu yang ditentukan -40°C hingga +100°C dalam persekitaran kering dan selamat ESD.

6. Maklumat Pembungkusan & Pemesanan

6.1 Spesifikasi Pembungkusan

Komponen dibungkus dalam tiub untuk kemasukan automatik atau pengendalian manual. Aliran pembungkusan standard ialah:13 keping setiap tiub → 63 tiub setiap kotak → 4 kotak setiap karton. Ini berjumlah 3,276 keping setiap karton (13 * 63 * 4).

6.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan mengandungi beberapa kod:

• CPN:Nombor Produk Pelanggan (untuk rujukan pelanggan).
• P/N:Nombor Produk Pengilang (ELT-512SYGWA/S530-E2).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan.
• CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (kategori pengelasan).
• No LOT:Nombor Lot Boleh Dikesan untuk kawalan kualiti.

Pelabelan ini memastikan kebolehkesanan dan membantu dalam memilih tong kecerahan yang betul untuk aplikasi.

7. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

7.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Untuk memacu satu segmen pada arus hadapan tipikal 20mA dengan bekalan 5V, perintang had arus siri diperlukan. Menggunakan V_Ftipikal 2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Perintang standard 150Ω akan menghasilkan I_F≈ 20mA. Kuasa yang dilesapkan dalam perintang ialah (3V * 0.02A) = 60 mW, jadi perintang 1/8W (125mW) atau 1/4W adalah sesuai. Untuk pemultipleksan berbilang digit, arus puncak per segmen boleh lebih tinggi (sehingga I_FP=60mA) tetapi arus purata mesti kekal dalam had I_Fberterusan, dikira oleh kitar tugas.

7.2 Reka Bentuk untuk Kebolehpercayaan

Pengurusan Haba:Perhatikan keluk penurunan arus. Dalam persekitaran suhu tinggi (cth., di dalam perkakas), kurangkan arus pemacu untuk mengelakkan kepanasan dan penuaan pramatang.Perlindungan ESD:Gabungkan diod perlindungan ESD pada talian PCB yang disambungkan ke pin paparan, terutamanya jika antara muka terdedah kepada sentuhan pengguna.Sudut Pandangan:Segmen putih resap menyediakan sudut pandangan yang luas, tetapi taburan keamatan sudut tepat tidak dinyatakan. Untuk aplikasi pandangan kritikal, prototaip disyorkan.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama atau paparan yang lebih kecil, ELT-512SYGWA/S530-E2 menawarkan kelebihan khusus:

• vs. Paparan Pijar atau VFD:Penggunaan kuasa yang jauh lebih rendah, jangka hayat lebih panjang, dan tiada filamen untuk terbakar. Walau bagaimanapun, ia memerlukan pengawalan arus, bukan hanya voltan.
• vs. Paparan LED Lebih Kecil (cth., 0.3\"):Saiz digit yang lebih besar (0.56\") menawarkan keterlihatan yang lebih baik dari jarak jauh, dengan kos tapak kaki PCB yang lebih besar.
• vs. LCD:LED adalah pancaran dan oleh itu mudah dibaca dalam keadaan cahaya rendah tanpa lampu latar, tetapi menggunakan lebih banyak kuasa daripada LCD reflektif dalam cahaya terang.
• Pembeza Utama:Gabungan warna hijau-kuning khusus (AlGaInP), saiz 0.56\" standard industri, konfigurasi katod sepunya, dan pematuhan RoHS menjadikannya penyelesaian yang jelas ditakrifkan untuk set aplikasi tertentu.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

Q1: Bolehkah saya memacu paparan ini terus dari pin mikropengawal?A: Tidak. Pin MCU tipikal hanya boleh sumber/sinki 20-25mA, iaitu had untuk satu segmen. Memacu berbilang segmen atau katod sepunya (yang membawa jumlah arus segmen yang menyala) akan melebihi keupayaan MCU. Gunakan pemacu transistor atau IC pemacu LED khusus.

Q2: Mengapa paparan saya lebih malap daripada yang dijangkakan?A: Pertama, sahkan arus hadapan. Perintang siri yang lebih tinggi daripada yang dikira akan mengurangkan arus dan kecerahan. Kedua, periksa tong keamatan bercahaya (kod CAT); anda mungkin mempunyai unit dari hujung bawah julat (lebih dekat kepada 2.8 mcd). Ketiga, pastikan voltan hadapan unit khusus anda tidak berada di hujung tinggi toleransi, yang juga akan mengurangkan arus untuk nilai perintang tetap.

Q3: Adakah penyerap haba diperlukan?A: Untuk operasi berterusan pada I_Fmaksimum 25mA berhampiran suhu bilik, tiada penyerap haba tambahan biasanya diperlukan untuk satu digit. Walau bagaimanapun, jika berbilang digit dibungkus rapat atau dikendalikan dalam suhu ambien yang tinggi, susun atur PCB harus membenarkan beberapa pelesapan haba melalui jejak kuprum yang disambungkan ke pin.

10. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk pemasa 4-digit ringkas untuk perkakas dapur yang beroperasi sehingga 50°C ambien.

Langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan Arus:Rujuk keluk penurunan. Pada 50°C, arus berterusan maksimum dikurangkan. Dengan mengandaikan penurunan linear dari 25mA@25°C ke 0mA@~100°C, arus yang dibenarkan pada 50°C adalah lebih kurang 18-20mA. Kami memilih 15mA per segmen untuk margin keselamatan dan jangka hayat.
2. Pengiraan Perintang:Menggunakan V_bekalan= 5V, V_F(maks) = 2.4V, I_F= 15mA. R = (5 - 2.4) / 0.015 = 173 Ω. Gunakan nilai standard seterusnya, 180 Ω. Kira semula arus sebenar dengan V_Ftipikal: I = (5 - 2.0) / 180 = 16.7mA (diterima).
3. Litar Pemacu:Gunakan mikropengawal dengan IC penyahkod/pemacu 4-ke-16 (seperti daftar anjakan 74HC595 dengan perintang had arus) atau pemacu LED berbilang khusus. Katod sepunya setiap digit akan ditukar oleh transistor PNP atau MOSFET saluran-N yang mampu menenggelamkan jumlah arus sehingga 8 segmen menyala (8 * 16.7mA ≈ 134mA).
4. Susun Atur PCB:Letakkan perintang had arus dekat dengan IC pemacu, bukan paparan. Pastikan jejak ke pin katod sepunya cukup lebar untuk mengendalikan arus katod puncak.

Pendekatan ini memastikan operasi yang boleh dipercayai dalam spesifikasi komponen.

11. Prinsip Operasi

Paparan tujuh segmen ialah himpunan diod pemancar cahaya (LED) yang disusun dalam corak angka lapan. Setiap segmen (dinamakan a, b, c, d, e, f, g, dan kadangkala dp untuk titik perpuluhan) ialah LED individu. Dengan menggunakan voltan hadapan (melebihi voltan hidup diod, ~2.0V di sini) dan menghadkan arus dengan perintang siri, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau aktif semikonduktor AlGaInP, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, hijau-kuning (573-575 nm). Resin putih resap di atas cip LED menyerakkan cahaya, mencipta penampilan segmen yang diterangi secara seragam.

12. Trend Teknologi

Walaupun paparan tujuh segmen lubang-lalu tradisional seperti ini kekal penting untuk kebolehpercayaan dan kemudahan servis dalam aplikasi industri dan perkakas, trend keseluruhan dalam teknologi paparan bergerak ke arah pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) untuk ketumpatan yang lebih tinggi dan pemasangan automatik. Tambahan pula, untuk maklumat yang lebih kompleks, OLED matriks titik atau LCD TFT semakin biasa. Walau bagaimanapun, untuk bacaan berangka yang ringkas, terang, kos rendah dan sangat boleh dipercayai, paparan tujuh segmen LED terus mempunyai kedudukan yang kukuh. Pembangunan masa depan mungkin termasuk bahan yang lebih cekap, litar pemacu bersepadu dalam pakej, dan julat warna dan saiz yang lebih luas dalam format SMD, tetapi prinsip asas dan aplikasi paparan segmen diskret dijangka berterusan dalam segmen pasaran tertentu.