ELS-315SURWA/S530-A3 Yedi Segmentli Gösterge Veri Sayfası - 9.14mm Rakam Yüksekliği - Parlak Kırmızı (632nm) - 2.0V İleri Gerilim - 25mA İleri Akım - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

ELS-315SURWA/S530-A3, delikten montaj için tasarlanmış, tek rakamlı, yedi segmentli alfanümerik bir göstergedir. 9.14mm (0.36 inç) rakam yüksekliği ile standart endüstriyel boyuta sahiptir. Gösterge, gri yüzey görünümü sağlayan beyaz dağınık reçine bir paket içinde yerleştirilmiş parlak kırmızı AlGaInP LED çipleri ile üretilmiştir. Bu kombinasyon, parlak ortam aydınlatma koşullarında bile yüksek güvenilirlik ve mükemmel okunabilirlik sağlamak üzere tasarlanmıştır ve çeşitli gösterge ve okuma uygulamaları için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu göstergenin birincil avantajları arasında, boyut ve pin çıkışı için endüstriyel standartlara uygunluk (kolay değiştirme ve tasarım entegrasyonu sağlar), düşük güç tüketimi (enerji verimli sistem tasarımlarına katkıda bulunur) ve ışık şiddeti için kategorize edilmiş (kutulanmış) olması (çok rakamlı uygulamalarda tutarlı parlaklık eşleştirmesine izin verir) yer alır. Ayrıca, kurşunsuz ve RoHS uyumlu olarak üretilmiştir ve modern çevre düzenlemelerine uyar. Hedef pazarları, esas olarak net, güvenilir sayısal veya sınırlı alfanümerik okumalar gerektiren endüstriyel ve tüketici elektroniği uygulamalarıdır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın elektriksel, optik ve termal özelliklerinin detaylı, nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Ters Gerilim (V_R):5V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması eklem bozulmasına neden olabilir.
• İleri Akım (I_F):25mA DC. Bu, bir segment üzerinden izin verilen maksimum sürekli akımdır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):60mA. Bu yalnızca darbe koşulları altında (görev döngüsü ≤ %10, frekans ≤ 1kHz) izin verilir.
• Güç Dağılımı (P_d):60mW. Cihazın dağıtabileceği maksimum güç, V_F* I_F.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +100°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol):Maksimum 5 saniye için 260°C, tipik olarak dalga veya el lehimlemesi için.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler standart eklem sıcaklığında (T_a=25°C) ölçülür ve cihazın normal çalışma koşulları altındaki performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_v):I_F=10mA'da 4.0mcd (Min), 8.0mcd (Tip). Bu, segment başına ortalama ışık çıkışıdır. ±%10 tolerans belirtilmiştir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p):I_F=20mA'da 632nm (Tip). Bu, spektral yayılımın en güçlü olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):I_F=20mA'da 624nm (Tip). Bu, insan gözü tarafından algılanan, rengi (parlak kırmızı) tanımlayan dalga boyudur.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):I_F=20mA'da 20nm (Tip). Bu, yayılan kırmızı ışık spektrumunun darlığını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):I_F=20mA'da 2.0V (Tip), 2.4V (Maks). LED iletkenken üzerindeki gerilim düşümü, ±0.1V tolerans ile.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'da 100µA (Maks). Cihaz ters öngerilimli olduğunda oluşan küçük sızıntı akımı.

3. Kutu Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazın "ışık şiddeti için kategorize edildiğini" belirtmektedir. Bu, birimlerin belirli bir test akımında ölçülen ışık çıkışına göre test edildiği ve sınıflandırıldığı (kutulara ayrıldığı) anlamına gelir. Bu, tasarımcıların çok rakamlı bir göstergedeki tüm rakamlar arasında tekdüze parlaklık sağlamak ve segment parlaklığında fark edilir değişikliklerden kaçınmak için aynı ışık şiddeti kutusundan göstergeler seçmesine olanak tanır. Sağlanan alıntıda belirli kutu kodları veya aralıkları detaylandırılmamıştır, ancak bunlar tipik olarak sipariş bilgilerinin bir parçası olur.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihaz davranışını standart dışı koşullar altında anlamak için çok önemli olan tipik karakteristik eğrileri içerir.

4.1 Spektrum Dağılımı

Spektrum eğrisi, farklı dalga boylarında yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu gösterir. Bu AlGaInP tabanlı kırmızı LED için, eğri, belirtilen 20nm bant genişliği ile 632nm tepe noktası etrafında merkezlenmiş olacak ve diğer renk bantlarında önemli bir yayılım olmaksızın saf, doygun bir kırmızı rengi doğrulayacaktır.

4.2 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, akım ve gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Açılma gerilimini (akımın önemli ölçüde akmaya başladığı yer, kırmızı AlGaInP için yaklaşık 1.8-2.0V) ve ileri gerilimin akımla nasıl arttığını gösterir. Tasarımcılar bunu, istenen çalışma akımını (genellikle parlaklık ve ömür dengesi için 10-20mA arası) ayarlamak için seri direnç değerlerini (R = (V_besleme- V_F) / I_F) hesaplamak için kullanır.

4.3 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu, kritik bir termal yönetim grafiğidir. Ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı gösterir. Ortam sıcaklığı yükseldikçe, LED eklem sıcaklığı artar ve aşırı ısınmayı ve hızlanmış bozulmayı önlemek için maksimum güvenli akım düşürülmelidir. Eğri tipik olarak, belirli bir sıcaklığa kadar (örneğin, 25°C veya 40°C) izin verilen nominal akımı (örneğin, 25mA) gösterir, ardından maksimum eklem sıcaklığında sıfıra doğru eğimli bir şekilde düşer. Yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan tasarımlar için bu eğriye başvurulmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Çizimi

Cihaz, standart delikten DIP (Çift Sıralı Paket) formatındadır. Boyut çizimi kritik ölçümleri sağlar: toplam yükseklik, genişlik ve uzunluk; segment boyutu ve aralığı; bacak (pin) çapı, uzunluğu ve aralığı (adım). Not, aksi belirtilmedikçe ±0.25mm genel tolerans belirtir. Tasarımcılar, PCB izini oluşturmak için bu çizimi kullanmalı, rakamın segmentleri ve ortak pinleri için doğru pad boyutu, aralığı ve yerleşimini sağlamalıdır.

5.2 İç Devre Şeması ve Polarite Tanımlama

İç devre şeması, 10 pinin elektriksel bağlantısını gösterir. Standart bir yedi segmentli gösterge, segmentler için 7 pin (a'dan g'ye), bir veya daha fazla ortak pin (ortak-anot veya ortak-katot yapılandırmasına bağlı olarak) ve bazen bir ondalık nokta (dp) içerir. Şema, hangi pinin hangi segmenti kontrol ettiğini açıklar ve ortak bağlantıyı tanımlar; bu, doğru kablolama ve sürücü devresi tasarımı (örneğin, bir çoklayıcı veya özel ekran sürücü IC'si kullanımı) için gereklidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası, maksimum lehimleme sıcaklığını ≤5 saniye için 260°C olarak belirtir. Bu, dalga lehimleme veya sıcaklık kontrollü havya ile el lehimlemesi için standart bir değerdir. Reflow lehimleme için belirli bir profil gerekli olacaktır ancak sağlanmamıştır. Ana hususlar şunlardır:

• ESD Hassasiyeti:LED çipleri elektrostatik deşarja karşı hassastır. Montaj sırasında topraklanmış çalışma istasyonları, bileklik bantları ve iletken köpük gibi işleme önlemleri şiddetle tavsiye edilir.
• Termal Stres:Plastik pakete veya iç tel bağlantılarına zarar vermemek için lehimleme sırasında yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalmaktan kaçının.
• Temizlik:Temizlik gerekliyse, plastik reçine ile uyumlu yöntemler kullanın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Cihaz belirli bir paketleme hiyerarşisi izler: 35 parça bir tüpe, 140 tüp (toplam 4,900 parça) bir kutuya ve 4 kutu (toplam 19,600 parça) bir ana karton kutuya paketlenir. Paketleme üzerindeki etiket, Müşteri Parça Numarası (CPN), Üretici Parça Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Kategorisi (CAT) ve Lot Numarası (LOT No.) gibi alanları içerir ve izlenebilirlik ve doğru tanımlama sağlar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Ev Aletleri:Zamanlayıcılar, fırın/mikrodalga üzerindeki sıcaklık göstergeleri, çamaşır makinelerindeki program göstergeleri.
• Alet Panelleri:Test ve ölçüm ekipmanları, endüstriyel kontrol panelleri, otomotiv yan sanayi göstergeleri.
• Sayısal Okuma Göstergeleri:Basit sayaçlar, saatler, skorboardlar ve net bir sayısal gösterge gerektiren herhangi bir cihaz.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:İleri akımı ayarlamak için her segment veya ortak hat için daima bir seri direnç kullanın. Besleme gerilimi ve istenen I_Fdeki tipik V_F.
• Multiplexing (Çoklama):Çok rakamlı göstergeler için, mikrodenetleyici üzerindeki pin sayısını azaltmak için çoklama yaygındır. Sürücü devresinin, cihazın tepe akım değerini aşmadan çoklama döngüsü sırasındaki tepe akımını kaldırabildiğinden emin olun.
• Görüş Açısı:Beyaz dağınık reçine geniş bir görüş açısı sağlar. Göstergenin kullanıcıya göre yönlendirmesini dikkate alın.
• Parlaklık Kontrolü:Parlaklık, ileri akımı (limitler dahilinde) değiştirerek veya sürüş sinyalinde PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) kullanılarak ayarlanabilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski teknolojiler veya daha küçük göstergelerle karşılaştırıldığında, ELS-315SURWA/S530-A3 boyut, parlaklık ve verimlilik dengesi sunar. 9.14mm rakam yüksekliği yaygın bir standarttır ve geniş uyumluluk sağlar. AlGaInP malzemesinin kullanımı, eski GaAsP tabanlı kırmızı LED'lere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha canlı, doygun bir kırmızı renk sağlar. Delikten tasarım, yüzey montaj cihazlara kıyasla mekanik sağlamlık ve prototipleme kolaylığı sunar, ancak daha fazla kart alanı gerektirir. Sınıfındaki temel farklılaştırıcısı, endüstriyel standart pin çıkışı, tutarlılık için ışık şiddeti kutulaması ve RoHS uyumluluğunun kombinasyonudur.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Bu göstergiyi doğrudan 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

Hayır, doğrudan süremezsiniz.Tipik bir mikrodenetleyici GPIO pini 20-25mA kaynak/çeker, bu da göstergenin I_Fdeğeri ile eşleşir. Ancak, LED'in ileri gerilimi yalnızca yaklaşık 2.0V'dur. Akım sınırlayıcı direnç olmadan doğrudan 5V'luk bir pine bağlamak, çok daha yüksek bir akım sürmeye çalışır ve hem LED'e hem de mikrodenetleyici pinine zarar verebilir. Bir seri direnç kullanmalısınız: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150Ω (150Ω veya 180Ω standart değer kullanın).

10.2 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?

Tepe Dalga Boyu (λ_p)emisyon spektrumunun maksimum yoğunluğa sahip olduğu fiziksel dalga boyudur.Baskın Dalga Boyu (λ_d)insan gözüne aynı renkte görünecek olan tek renkli ışığın dalga boyudur. LED'ler için λ_dgenellikle λ_pgörsel uygulamalarda renk belirtimi için daha alakalı parametredir.

10.3 Bu ortak-anot mu yoksa ortak-katot mu bir gösterge?

Sağlanan veri sayfası alıntısı bunu açıkça belirtmemektedir. Bu kritik bilgiİç Devre Şemasıiçinde yer alır. Tasarımcımutlakasürücü devresini tasarlamadan önce yapılandırmayı belirlemek için bu şemaya başvurmalıdır. Yanlış yapılandırma kullanılırsa gösterge yanmaz.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: 4 Rakamlı Çoklanmış Bir Sayaç Tasarımı.Dört adet ELS-315SURWA/S530-A3 göstergesini bir mikrodenetleyici ile sürmek için:

1. İç şemadan ortak pin tipini (anot/katot) belirleyin.
2. Dört rakam boyunca tüm karşılık gelen segment pinlerini (a-g, dp) birbirine bağlayın.
3. Her rakamın ortak pinini, ortak-anot tipiyse bir transistör (akım kapasitesi için) üzerinden ayrı bir mikrodenetleyici pinine bağlayın; ortak-katot ise ve MCU'nun çekme kapasitesi dahilindeyse doğrudan veya terslenmiş olarak bağlayın.
4. Çoklama sırasında segment başına tepe akımına dayanarak her segment hattı için tek bir akım sınırlayıcı direnç hesaplayın. Her rakam zamanın 1/4'ü kadar aktifse, ortalama 10mA akım elde etmek için aktif zaman dilimindeki tepe akım 40mA olmalıdır. Bu 40mA tepe akımının cihazın I_FPdeğerini (60mA) aşmadığından ve sürücünün kapasitesi dahilinde olduğundan emin olun.
5. Rakamlar arasında hızlıca döngü yapmak (örneğin, rakam başına 100Hz, toplam 400Hz yenileme) ve aktif rakam için doğru segmentleri aydınlatmak için firmware yazın.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Yedi segmentli bir gösterge, sekiz rakamı şeklinde düzenlenmiş yedi LED çubuğunun (segment) bir montajıdır. Bu segmentlerin belirli kombinasyonlarını seçerek aydınlatarak tüm ondalık rakamlar (0-9) ve bazı harfler oluşturulabilir. Her segment ayrı bir LED'dir.Ortak-anotbir göstergede, tüm segment LED'lerinin anotları ortak bir pine (V_CC) bağlanır ve her katot ayrı ayrı kontrol edilir. Bir segmenti yakmak için, katot pini LOW (akım sınırlayıcı bir direnç üzerinden toprağa) seviyesine çekilir.Ortak-katotbir göstergede, katotlar ortaktır (toprak) ve anotlar HIGH seviyesine çekilerek aydınlatılır. ELS-315SURWA/S530-A3, AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır; bu malzeme, elektronlar malzemenin bant aralığı boyunca deliklerle yeniden birleştiğinde kırmızıdan sarı-turuncu spektrumuna ışık yayar, bu sürece elektrolüminesans denir.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

ELS-315SURWA/S530-A3 gibi delikten yedi segmentli göstergeler sağlamlık ve kullanım kolaylığı için popüler kalmaya devam ederken, elektronikteki genel trend otomatik montaj, daha küçük boyut ve daha düşük profil için yüzey montaj teknolojisine (SMT) doğrudur. Yüksek parlaklık ve güneş ışığında okunabilir versiyonlara da talep vardır. Ayrıca, mikrodenetleyici arayüzünü basitleştiren dahili denetleyicili (I2C, SPI) entegre ekran modüllerine doğru artan bir kayma vardır. Ancak, ayrık yedi segmentli LED'ler, maliyet duyarlı uygulamalarda, hobi projelerinde ve standart bir bileşenin yüksek görünürlüğü ve basit doğrudan sürüşünün çok önemli olduğu durumlarda güçlü bir konumunu korumaktadır. Bu cihazda görüldüğü gibi AlGaInP gibi daha verimli malzemelerin kullanımı, klasik form faktörü içinde daha iyi performans sağlamak için devam eden evrimin bir parçasıdır.