Spesifikasi Teknikal Paparan Tujuh Segmen ELS-315SYGWA/S530-E2 - Ketinggian Digit 9.14mm - Warna Kuning-Hijau - Voltan Hadapan 2.0V - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

ELS-315SYGWA/S530-E2 ialah paparan alfanumerik tujuh segmen yang dipasang melalui lubang, direka untuk bacaan digital yang jelas. Ia mempunyai saiz industri standard dengan ketinggian digit 9.14mm (0.36 inci). Peranti ini dibina dengan segmen pemancar cahaya putih pada permukaan latar belakang kelabu, memberikan kontras tinggi dan kebolehbacaan yang sangat baik walaupun dalam keadaan pencahayaan ambien yang terang. Paparan ini dikategorikan untuk keamatan cahaya dan mematuhi piawaian alam sekitar bebas plumbum dan RoHS, menjadikannya sesuai untuk aplikasi elektronik moden.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama paparan ini termasuk penggunaan kuasa yang rendah, tapak kaki yang distandardkan untuk integrasi mudah ke dalam reka bentuk sedia ada, dan prestasi yang boleh dipercayai. Ia disasarkan khusus untuk aplikasi yang memerlukan penunjuk numerik atau alfanumerik terhad yang tahan lama dan mudah dibaca. Pasaran sasaran utama termasuk peralatan rumah pengguna, panel instrumen industri, dan pelbagai sistem paparan bacaan digital di mana kebolehpercayaan dan kejelasan adalah paling penting.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang spesifikasi elektrik dan optik utama peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi biasa.

• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA. Arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, frekuensi 1 kHz) untuk mencapai kecerahan yang lebih tinggi secara ringkas.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh peranti sebagai haba.
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C.
• Suhu Paterian (T_sol):260°C untuk tempoh maksimum 5 saat, tipikal untuk proses paterian gelombang atau tangan.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada suhu ambien standard 25°C dan mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi tipikal.

• Keamatan Cahaya (I_v):Nilai tipikal ialah 3.2 mcd per segmen pada arus hadapan (I_F) 10 mA, dengan minimum 2.0 mcd. Lembaran data menyatakan toleransi ±10% pada nilai ini. Keamatan ini adalah purata yang diukur pada satu segmen.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Biasanya 575 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah paling besar.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Biasanya 573 nm. Ini adalah panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan warna (kuning-hijau dalam kes ini).
• Lebar Jalur Spektrum Sinaran (Δλ):Biasanya 20 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (V_F):Biasanya 2.0 V, dengan maksimum 2.4 V pada I_F=20 mA. Toleransi ialah ±0.1V. Ini adalah parameter kritikal untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5 V, menunjukkan arus bocor dalam keadaan mati.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Lembaran data menunjukkan bahawa peranti adalah \"Dikategorikan untuk keamatan cahaya.\" Ini merujuk kepada proses pengkategorian atau pengisihan.

• Pengkategorian Keamatan Cahaya:LED dari kumpulan pengeluaran diukur dan diisih ke dalam kumpulan berbeza (bin) berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian yang ditentukan. Ini memastikan konsistensi kecerahan untuk produk akhir. Nilai tipikal ialah 3.2 mcd, tetapi peranti dikategorikan untuk menjamin minimum 2.0 mcd, dengan kod bin sebenar kemungkinan ditunjukkan pada label pembungkusan (medan \"CAT\").
• Warna/Panjang Gelombang:Bahan cip ditentukan sebagai AlGaInP, yang biasanya menghasilkan warna dalam spektrum merah hingga kuning-hijau. Panjang gelombang dominan dikawal dengan ketat (tipikal 573 nm), tetapi variasi kecil juga mungkin diuruskan melalui pengkategorian untuk mengekalkan konsistensi warna, terutamanya penting dalam paparan berbilang digit.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk kepada keluk prestasi tipikal yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard.

4.1 Taburan Spektrum

Keluk ini memplot keamatan cahaya relatif terhadap panjang gelombang. Ia mengesahkan secara visual panjang gelombang puncak (λ_p~575 nm) dan lebar jalur spektrum (Δλ ~20 nm). Keluk yang lebih sempit menunjukkan warna yang lebih tulen secara spektrum.

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

Graf ini menunjukkan hubungan antara arus yang mengalir melalui LED dan penurunan voltan merentasinya. Ia adalah tidak linear. Pereka menggunakan keluk ini untuk menentukan voltan pemacu yang diperlukan untuk arus operasi yang dikehendaki, yang penting untuk memilih perintang siri yang sesuai atau mereka bentuk pemacu arus malar.

4.3 Keluk Penurunan Arus Hadapan

Ini adalah salah satu graf paling kritikal untuk kebolehpercayaan. Ia menunjukkan bagaimana arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan (I_F) mesti dikurangkan apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C. Mengoperasikan LED pada arus tinggi dalam persekitaran suhu tinggi tanpa penurunan yang betul akan mengurangkan jangka hayatnya dengan ketara disebabkan suhu simpang yang berlebihan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti menggunakan format DIP (Dual In-line Package) melalui lubang standard.

5.1 Lukisan Dimensi

Lukisan pakej memberikan dimensi mekanikal kritikal termasuk ketinggian keseluruhan, lebar, saiz digit, jarak kaki (pitch), dan diameter kaki. Nota menyatakan bahawa toleransi adalah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Jurutera menggunakan lukisan ini untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan memastikan pemasangan yang betul dalam selungkup.

5.2 Susunan Pin dan Pengenalpastian Polarity

Gambarajah litar dalaman adalah penting. Konfigurasi anod sepunya atau katod sepunya mesti dikenal pasti dari gambarajah ini. Ia menunjukkan bagaimana anod dan katod semua segmen individu (a-g) dan titik perpuluhan (dp, jika ada) disambungkan secara dalaman. Pengenalpastian yang betul adalah wajib untuk sambungan litar yang betul. Penomboran pin juga ditakrifkan di sini.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

Lembaran data memberikan parameter khusus untuk proses paterian manual.

• Suhu Paterian:Suhu hujung besi pateri maksimum yang disyorkan ialah 260°C.
• Masa Paterian:Kaki hendaklah bersentuhan dengan besi pateri tidak lebih daripada 5 saat untuk mengelakkan kerosakan haba pada die dalaman dan ikatan wayar.
• Perlindungan ESD (Nyahcas Elektrostatik):Peranti adalah sensitif kepada ESD. Cadangan kuat termasuk menggunakan gelang pergelangan tangan yang dibumikan, stesen kerja selamat ESD, tikar lantai konduktif, dan pengion. Semua peralatan dan kakitangan mesti dibumikan dengan betul semasa pengendalian dan pemasangan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Peranti dibungkus dalam tiub dan kotak. Aliran pembungkusan standard ialah: 35 keping setiap tiub, 140 tiub setiap kotak, dan 4 kotak setiap karton.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan mengandungi beberapa kod: CPN (Nombor Bahagian Pelanggan), P/N (Nombor Produk), QTY (Kuantiti), CAT (Kategori/ Bin Keamatan Cahaya), HUE (Rujukan Warna), REF (Rujukan), LOT No. (Nombor Lot Pengeluaran), dan kod label rujukan REFERENCE. Ini digunakan untuk kebolehjejakan dan pengurusan inventori.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Peralatan Rumah:Pemasa pada ketuhar gelombang mikro/ketuhar, paparan suhu pada termostat atau pemanas, penunjuk kitaran pada mesin basuh.
• Panel Instrumen:Bacaan untuk voltan, arus, frekuensi, atau RPM pada peralatan ujian, kawalan industri, dan tolok pasaran selepas automotif.
• Bacaan Digital Umum:Mana-mana peranti yang memerlukan paparan numerik yang mudah dan boleh dipercayai, seperti jam, pembilang, atau peranti pengukuran asas.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk mengehadkan I_Fkepada 25 mA atau kurang (dikurangkan untuk suhu). Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pemultipleksan:Untuk paparan berbilang digit, skim pemultipleksan adalah biasa untuk mengawal banyak segmen dengan pin I/O yang lebih sedikit. Pastikan arus puncak dalam reka bentuk berbilang tidak melebihi I_FP(60mA) dan arus purata per segmen kekal dalam had.
• Sudut Pandangan dan Kontras:Latar belakang kelabu meningkatkan kontras. Pertimbangkan keperluan sudut pandangan produk akhir.
• Pengurusan Haba:Patuhi keluk penurunan arus. Dalam persekitaran suhu tinggi, kurangkan arus operasi atau tingkatkan pengudaraan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan paparan tujuh segmen generik, ELS-315SYGWA/S530-E2 menawarkan kelebihan khusus:

• Saiz Industri Standard:Memastikan keserasian siap sedia dengan banyak susun atur PCB sedia ada dan potongan panel hadapan.
• Pengkategorian Keamatan:Menyediakan tahap kecerahan minimum yang dijamin, membawa kepada penampilan yang lebih seragam dalam aplikasi berbilang digit berbanding paparan yang tidak dikategorikan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Bebas plumbum dan mematuhi RoHS adalah penting untuk produk yang dijual di banyak pasaran global.
• Spesifikasi Teguh:Penarafan maksimum mutlak dan keluk penurunan yang ditakrifkan dengan jelas membolehkan reka bentuk yang lebih boleh dipercayai dan tahan lama berbanding bahagian dengan had yang kurang didokumenkan.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

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

J: Tidak. Dengan V_Ftipikal 2.0V, menyambungkannya terus ke 5V akan menyebabkan arus berlebihan, memusnahkan LED. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus. Contohnya, untuk pemacu 10mA dari sumber 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 Ω.

S: Apakah maksud \"Arus Hadapan Puncak (I_FP) 60 mA\" untuk reka bentuk saya?

J: Penarafan ini membenarkan denyutan ringkas arus yang lebih tinggi, yang berguna dalam paparan berbilang di mana setiap digit hanya dikuasakan untuk sebahagian kecil masa. Arus purata sepanjang kitaran penuh masih mesti berada dalam penarafan berterusan 25mA. Kitar tugas 1/10 pada 1kHz adalah keadaan ujian khusus; skim denyutan lain memerlukan analisis yang teliti.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod \"CAT\" pada label?

J: Kod \"CAT\" menentukan bin keamatan cahaya. Walaupun lembaran data memberikan nilai min/tip, pengkategorian sebenar memastikan semua peranti dalam kumpulan mempunyai output yang serupa. Untuk kecerahan yang konsisten merentasi semua digit dalam produk, gunakan paparan dari kod CAT yang sama.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Paparan Voltmeter Berbilang 4 Digit

Seorang pereka mencipta voltmeter DC mudah 0-30V. Mikropengawal mempunyai pin I/O yang terhad. Mereka memilih untuk menggunakan empat paparan ELS-315SYGWA/S530-E2 dalam konfigurasi berbilang.

1. Reka Bentuk Litar:Anod sepunya (atau katod) setiap digit disambungkan ke pin mikropengawal melalui suis transistor. Talian segmen (a-g) disambungkan ke pin mikropengawal melalui perintang pembatas arus, dikongsi merentasi semua digit.

2. Perisian:Firmware mengitar melalui setiap digit dengan pantas (contohnya, pada 200Hz), menghidupkan pin sepunya satu digit pada satu masa sambil menetapkan corak segmen yang sesuai untuk digit tersebut. Ketekalan penglihatan menjadikan semua digit kelihatan menyala serentak.

3. Pengiraan Arus:Untuk mencapai kecerahan yang baik, pereka mungkin mensasarkan arus segmen puncak 15mA semasa slot masa aktifnya. Dengan 4 digit, kitar tugas per digit ialah 1/4. Arus purata per segmen ialah 15mA / 4 = 3.75mA, berada dalam had penarafan berterusan 25mA. Puncak 15mA juga selamat di bawah I_FP rating.

4. Nilai Perintang:Menggunakan bekalan 5V untuk segmen: R = (5V - 2.0V) / 0.015A ≈ 200 Ω.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Paparan LED tujuh segmen ialah himpunan berbilang Diod Pemancar Cahaya (LED) yang disusun dalam corak angka lapan. Setiap segmen (dilabel a hingga g) ialah LED individu. Dengan memilih kuasa kombinasi berbeza segmen ini, angka dari 0 hingga 9 dan beberapa huruf boleh dibentuk. Peranti yang diterangkan menggunakan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila dibias hadapan (voltan positif dikenakan pada anod berbanding katod), elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning-hijau (~573 nm). Cahaya dari cip dipancarkan melalui kanta epoksi acuan yang juga membentuk bentuk segmen.

13. Trend dan Konteks Teknologi

Paparan LED tujuh segmen mewakili teknologi paparan yang matang dan sangat boleh dipercayai. Walaupun teknologi baharu seperti OLED matriks titik atau LCD menawarkan fleksibiliti yang lebih besar untuk grafik dan alfanumerik, LED tujuh segmen mengekalkan kelebihan kuat dalam bidang tertentu:Kebolehbacaan Ekstrem:Segmen mudah dan kontras tinggi mereka mudah dibaca dari jarak jauh dan dalam pelbagai keadaan pencahayaan, termasuk cahaya matahari langsung.Kekukuhan dan Jangka Hayat Panjang:Mereka adalah peranti keadaan pepejal tanpa bahagian bergerak, tahan terhadap kejutan dan getaran, dan menawarkan jangka hayat operasi yang sangat panjang (sering puluhan ribu jam).Kesederhanaan dan Keberkesanan Kos:Mereka memerlukan elektronik pemacu yang agak mudah berbanding paparan yang lebih kompleks, menjadikannya penyelesaian yang berkesan kos untuk aplikasi yang hanya perlu menunjukkan nombor atau set aksara yang terhad. Trend untuk komponen seperti ELS-315SYGWA/S530-E2 adalah ke arah penapisan berterusan untuk kebolehpercayaan, pengurangan selanjutnya dalam penggunaan kuasa, dan pematuhan kepada piawaian alam sekitar yang berkembang (seperti RoHS), bukannya perubahan teknologi radikal. Mereka kekal sebagai pilihan utama untuk aplikasi di mana kejelasan, ketahanan, dan kesederhanaan adalah pemacu reka bentuk utama.