ELT-512SURWA/S530-A3 0.56 Inci

1. Gambaran Keseluruhan Produk

ELT-512SURWA/S530-A3 ialah modul paparan alfanumerik tujuh segmen yang dipasang secara lubang tembus. Ia mempunyai tapak kaki industri standard dengan ketinggian digit 14.22mm, bersamaan 0.56 inci. Peranti ini dibina dengan cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) merah terang, yang disalut dalam resin resap putih untuk meningkatkan pancaran cahaya dan sudut pandangan. Permukaan luar paparan siap dalam warna kelabu, memberikan penampilan neutral dan profesional yang sesuai untuk pelbagai reka bentuk panel.

Paparan ini dikategorikan sebagai komponen penggunaan kuasa rendah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kecekapan tenaga diambil kira. Ia mematuhi sepenuhnya arahan Pb-free (bebas plumbum) dan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), memastikan kesesuaiannya untuk digunakan dalam produk yang dipasarkan di peringkat global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

Matlamat reka bentuk utama paparan ini adalah untuk memberikan kebolehpercayaan dan kebolehbacaan yang sangat baik walaupun dalam keadaan cahaya ambien yang terang. Saiz standard dan pembungkusan lubang tembusnya menjadikannya pilihan serba boleh untuk kedua-dua prototaip dan pengeluaran besar-besaran, mudah disepadukan ke dalam papan litar bercetak (PCB) menggunakan teknik pateri konvensional.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan teras ELT-512SURWA/S530-A3 berasal daripada pemilihan bahan dan reka bentuknya. Penggunaan teknologi AlGaInP untuk cip LED memberikan output merah terang yang cekap dengan ketulenan warna yang baik. Resin resap putih membantu menyebarkan cahaya secara sekata merentasi setiap segmen, mengurangkan titik panas dan memastikan pencahayaan seragam, yang penting untuk kebolehbacaan pengguna.

Pasaran sasaran peranti ini adalah luas, merangkumi sebarang aplikasi yang memerlukan bacaan angka atau alfanumerik terhad yang jelas dan boleh dipercayai. Keteguhan dan antara muka standardnya menjadikannya komponen pilihan untuk jurutera mereka bentuk sistem yang perlu mempersembahkan data dengan mudah dan berkesan kepada pengguna akhir.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

Pemahaman menyeluruh tentang spesifikasi peranti adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang. Parameter ditakrifkan di bawah keadaan ujian standard pada suhu ambien (Ta) 25°C.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan dalam penggunaan biasa.

• Voltan Songsang (V_R): 5V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang serta-merta.
• Arus Kehadapan Berterusan (I_F): 25mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Kehadapan Puncak (I_FP): 60mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 10% atau kurang dan frekuensi 1kHz.
• Pelesapan Kuasa (P_d): 60mW. Kuasa maksimum yang boleh dipancarkan peranti sebagai haba.
• Suhu Operasi & Penyimpanan: -40°C hingga +85°C (operasi), -40°C hingga +100°C (penyimpanan).
• Suhu Pateri (T_sol): 260°C untuk tempoh tidak melebihi 5 saat, yang serasi dengan proses pateri gelombang atau reflow standard.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri ini menerangkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa. Nilai tipikal disediakan untuk panduan reka bentuk, tetapi pereka harus mengambil kira had minimum dan maksimum.

• Keamatan Bercahaya (I_v): 7.8mcd (Min), 17.6mcd (Tip) pada I_F=10mA. Ini adalah output cahaya purata per segmen. Toleransi ±10% terpakai pada parameter ini.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p): 632nm (Tip) pada I_F=20mA. Ini adalah panjang gelombang di mana pancaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d): 624nm (Tip) pada I_F=20mA. Ini adalah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan warna sebagai "merah terang."
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ): 20nm (Tip) pada I_F=20mA, menunjukkan julat panjang gelombang yang dipancarkan.
• Voltan Kehadapan (V_F): 2.0V (Tip), 2.4V (Maks) pada I_F=20mA. Pereka mesti memastikan litar pemacu dapat menyediakan voltan yang mencukupi. Toleransi ±0.1V terpakai.
• Arus Songsang (I_R): 100µA (Maks) pada V_R=5V.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Datasheet menunjukkan bahawa keamatan bercahaya adalah "dikategorikan." Ini merujuk kepada proses pengkategorian di mana paparan yang dihasilkan disusun berdasarkan output cahaya yang diukur. Peranti dalam kategori tertentu (atau "CAT" seperti yang dinyatakan pada label) akan mempunyai keamatan bercahaya yang jatuh dalam julat yang ditakrifkan di sekitar nilai tipikal (contohnya, 17.6mcd ±10%). Ini membolehkan pereka memilih paparan dengan kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka, memastikan penampilan seragam merentasi pelbagai unit dalam produk. Voltan kehadapan juga dikawal kepada toleransi yang ketat (±0.1V), yang memudahkan pengiraan perintang pembatas arus dan memastikan penggunaan kuasa dan tingkah laku haba yang konsisten merentasi sekumpulan peranti.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet menyediakan lengkung tipikal yang menggambarkan hubungan antara parameter utama. Ini adalah penting untuk memahami tingkah laku di bawah keadaan bukan standard.

4.1 Taburan Spektrum

Lengkung taburan spektrum menunjukkan keamatan relatif cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza. Untuk ELT-512SURWA/S530-A3, lengkung ini akan berpusat sekitar 632nm (puncak) dengan lebar jalur tipikal 20nm, mengesahkan ciri pancaran merah tulen dan sempit teknologi AlGaInP. Ini menghasilkan ketepuan warna yang tinggi.

4.2 Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ini menggambarkan hubungan tidak linear antara arus yang mengalir melalui LED dan susut voltan merentasinya. Pada mulanya, sangat sedikit arus mengalir sehingga voltan kehadapan mencapai ambang (sekitar 1.8-2.0V untuk peranti ini). Selepas titik ini, arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan kecil dalam voltan. Inilah sebabnya LED sentiasa didorong dengan mekanisme pembatas arus (perintang atau pemacu arus malar) dan bukan secara langsung dengan sumber voltan.

4.3 Lengkung Penurunan Arus Kehadapan

Ini adalah lengkung kritikal untuk kebolehpercayaan. Ia menunjukkan bagaimana arus kehadapan berterusan maksimum yang dibenarkan (I_F) mesti dikurangkan apabila suhu operasi ambien meningkat. Apabila suhu meningkat, kecekapan dalaman LED menurun dan keupayaannya untuk memancarkan haba berkurangan. Untuk mengelakkan pemanasan melampau dan degradasi dipercepatkan, arus pemacu mesti diturunkan dengan sewajarnya. Sebagai contoh, walaupun 25mA dibenarkan pada 25°C, arus yang jauh lebih rendah akan menjadi nilai selamat maksimum pada suhu ambien 85°C.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti menggunakan format DIP (Dual In-line Package) lubang tembus standard. Lukisan dimensi pakej menyediakan semua ukuran mekanikal kritikal untuk susun atur PCB, termasuk:

• Ketinggian, lebar, dan kedalaman keseluruhan.
• Jarak pin (pitch) dan diameter.
• Dimensi dan penempatan tetingkap segmen.
• Saiz dan jarak pad PCB yang disyorkan.

Toleransi untuk dimensi ini biasanya ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Gambar rajah litar dalaman menunjukkan konfigurasi katod sepunya atau anod sepunya bagi tujuh segmen dan titik perpuluhan (jika ada), yang penting untuk mereka bentuk litar pemacu yang betul. Pinout mengenal pasti pin mana yang mengawal setiap segmen (A-G dan DP).

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Peranti ini sesuai untuk proses pateri standard. Penarafan maksimum mutlak untuk suhu pateri ialah 260°C sehingga 5 saat. Ini selaras dengan profil pateri gelombang atau pateri tangan tipikal. Adalah penting untuk mengelakkan tekanan haba yang berlebihan dengan tidak melebihi gabungan masa/suhu ini. Memanaskan papan terlebih dahulu adalah disyorkan untuk mengurangkan kejutan haba. Selepas pateri, peranti harus dibersihkan mengikut prosedur pembersihan PCB standard, memastikan tiada sisa fluks yang tinggal yang boleh menjejaskan kebolehpercayaan jangka panjang.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Peranti mengikut aliran pembungkusan tertentu untuk melindunginya semasa penghantaran dan pengendalian.

• Pembungkusan Unit: 13 keping dibungkus dalam tiub anti-statik.
• Pembungkusan Pertengahan: 63 tiub dibungkus ke dalam kotak.
• Karton Induk: 4 kotak dibungkus ke dalam karton penghantaran, menjumlahkan 3,276 keping per karton (13 x 63 x 4).

Label pada pembungkusan mengandungi maklumat utama untuk kebolehjejakan dan pengenalan:

• CPN: Nombor Bahagian Pelanggan (jika diberikan).
• P/N: Nombor Bahagian Pengilang (ELT-512SURWA/S530-A3).
• QTY: Kuantiti yang terkandung dalam pakej.
• CAT: Pangkat Keamatan Bercahaya (Kategori pengkategorian).
• No LOT: Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Seperti yang disenaraikan dalam datasheet, aplikasi utama termasuk:

• Perkakas Rumah: Paparan untuk pemasa, tetapan suhu, atau kod status pada ketuhar, ketuhar gelombang mikro, mesin basuh, dan penyaman udara.
• Panel Instrumen: Bacaan untuk peralatan ujian, kawalan industri, tolok selepas pasaran automotif, dan peranti perubatan.
• Paparan Bacaan Digital: Sebarang peranti yang memerlukan output angka, seperti jam, pembilang, penimbang, atau perakam data ringkas.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus: Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari datasheet untuk memastikan arus yang mencukupi dalam keadaan paling teruk.
• Pemultipleksan: Untuk paparan berbilang digit, teknik pemultipleksan biasa digunakan untuk mengawal banyak segmen dengan pin I/O yang lebih sedikit. Pastikan arus puncak dalam skim berbilang ini tidak melebihi I_FP rating.
• Sudut Pandangan: Resin resap putih memberikan sudut pandangan yang luas. Pertimbangkan kedudukan pengguna yang dimaksudkan berbanding paparan semasa reka bentuk mekanikal.
• Perlindungan ESD(Lepasan Elektrostatik): LED sensitif kepada ESD. Laksanakan prosedur pengendalian (stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan) semasa pemasangan. Dalam produk akhir, pertimbangkan untuk menambah penindasan voltan sementara pada talian input jika ia terdedah kepada pengguna atau persekitaran luaran.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama seperti LED merah GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlGaInP yang digunakan dalam paparan ini menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan output yang lebih terang untuk arus pemacu yang sama. Warna "merah terang" juga lebih tepu dan berbeza secara visual berbanding merah standard. Pakej lubang tembus memberikan kekuatan mekanikal dan konduksi haba yang lebih baik ke PCB berbanding peranti pemasangan permukaan (SMD) dalam aplikasi getaran tinggi atau kebolehpercayaan tinggi, walaupun ia memerlukan pateri tangan atau gelombang dan mengambil lebih banyak ruang papan.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu paparan ini terus dari pin mikropengawal 5V?

J: Tidak. Voltan kehadapan tipikal ialah 2.0V. Menyambungkannya terus ke 5V akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, memusnahkan LED. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus secara bersiri. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V, sasaran I_F10mA, dan menggunakan V_Fmaks=2.4V untuk keselamatan: R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260Ω. Perintang standard 270Ω akan sesuai.

S: Apakah maksud "katod sepunya" atau "anod sepunya" untuk paparan ini?

J: Gambar rajah litar dalaman menentukan konfigurasi. Dalam paparan katod sepunya, semua katod (sisi negatif) LED segmen disambungkan bersama ke pin sepunya. Anda memacu segmen dengan menggunakan voltan positif ke pin anod individunya. Dalam paparan anod sepunya, anod adalah sepunya. Anda mesti menyemak gambar rajah dalaman datasheet untuk mereka bentuk litar pemacu yang betul (sumber vs. penyerapan arus).

S: Mengapa terdapat penarafan arus kehadapan puncak (I_FP) lebih tinggi daripada penarafan berterusan (I_F)?

J: LED boleh mengendalikan denyutan pendek arus yang lebih tinggi tanpa terlalu panas, kerana terdapat masa untuk simpang menyejuk antara denyutan. Ini membolehkan pemultipleksan paparan yang lebih terang atau operasi berdenyut. Kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1kHz adalah keadaan selamat yang ditakrifkan untuk arus puncak ini.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Bacaan Voltmeter Digital Ringkas

Seorang jurutera membina voltmeter DC 0-30V. Penukar analog-ke-digital (ADC) mengeluarkan isyarat BCD (Perpuluhan Berkod Binari). Data BCD ini perlu ditukar kepada format 7-segmen menggunakan IC penyahkod/pemacu (seperti 7447 untuk paparan anod sepunya). Paparan ELT-512SURWA/S530-A3 akan disambungkan ke output IC pemacu ini. Jurutera mesti:

1. Sahkan keupayaan arus output IC pemacu sepadan dengan keperluan I_Fpaparan (contohnya, 10-20mA per segmen).

2. Kira dan letakkan perintang pembatas arus antara output IC pemacu dan pin paparan jika pemacu tidak mempunyai pembatas arus terbina dalam.

3. Reka bentuk susun atur PCB mengikut dimensi pakej, memastikan penjajaran pin yang betul.

4. Pertimbangkan untuk menambah ciri pemudaran dengan menggunakan PWM (Modulasi Lebar Denyut) pada pin pemadaman atau kawalan keamatan pemacu, yang akan memodulatkan kitar tugas segmen untuk mengawal kecerahan tanpa menukar arus.

12. Pengenalan Prinsip

Paparan tujuh segmen ialah himpunan tujuh elemen LED segi empat tepat (segmen), disusun dalam corak angka lapan. Dengan menerangi kombinasi tertentu segmen ini, semua digit perpuluhan (0-9) dan beberapa huruf (seperti A, C, E, F) boleh dibentuk. Setiap segmen ialah LED individu. Dalam ELT-512SURWA/S530-A3, LED ini diperbuat daripada bahan semikonduktor AlGaInP. Apabila voltan kehadapan melebihi ambang diod digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Jurang jalur tertentu bahan AlGaInP menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, merah terang. Cahaya kemudiannya disebarkan dan dibentuk oleh salutan resin epoksi putih untuk mencipta segmen yang kelihatan.

13. Trend Pembangunan

Walaupun paparan lubang tembus seperti ELT-512SURWA/S530-A3 kekal penting untuk pasaran pembaikan, penggemar, dan industri tertentu, trend keseluruhan dalam elektronik sangat condong ke arah teknologi pemasangan permukaan (SMT). Paparan SMT menawarkan saiz yang lebih kecil, profil yang lebih rendah, kesesuaian untuk pemasangan automatik pick-and-place, dan selalunya prestasi haba yang lebih baik melalui lampiran PCB langsung. Untuk aplikasi kecerahan tinggi, bahan baharu seperti InGaN (Indium Gallium Nitride) digunakan untuk warna seperti biru, hijau, dan putih. Walau bagaimanapun, untuk paparan merah standard, AlGaInP kekal sebagai penyelesaian yang sangat cekap dan kos efektif. Pembangunan masa depan mungkin termasuk paparan dengan pemacu dan pengawal bersepadu, mengurangkan bilangan komponen luaran, dan penggunaan plastik atau salutan termaju untuk sudut pandangan yang lebih luas dan kontras yang dipertingkatkan dalam cahaya matahari.