目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 主要特點同優勢
- 1.2 目標應用同市場
- 2. 技術參數同規格
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 光譜分佈
- 3.2 正向電流 vs. 正向電壓
- 3.3 正向電流降額曲線
- 4. 機械同封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 引腳排列同內部電路圖
- 5. 組裝同處理指南
- 5.1 焊接建議
- 5.2 靜電放電(ESD)保護
- 5.3 電氣操作注意事項
- 6. 包裝同訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用設計考慮因素
- 7.1 限流同驅動
- 7.2 熱管理
- 7.3 光學考慮因素
- 8. 技術比較同選擇
- 9. 常見問題解答(FAQ)
- 9.1 發光強度分類(CAT)嘅目的係咩?
- 9.2 我可以直接用微控制器引腳驅動呢個顯示器嗎?
- 9.3 "無鉛同符合RoHS"係咩意思?
- 9.4 我點樣確定公共引腳(陽極或陰極)?
1. 產品概覽
ELD-426UYOWB/S530-A3 係一款通孔式安裝嘅七劃字母數字顯示器,專為清晰嘅數碼讀數而設計。佢採用標準工業尺寸,數字高度為10.16毫米(0.4吋),適合需要顯示中型數字或有限字母數字資訊嘅應用。呢款裝置以黑色背景面配上白色發光段,提供高對比度,即使喺光線充足嘅環境下都具備極佳嘅可讀性。呢個設計選擇可以減低眩光,增強使用者辨識發光字符嘅能力。
核心技術採用AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體材料製造發光晶片。呢種材料能夠有效產生橙紅色光譜嘅光線。發出嘅橙色光,主波長為605納米,提供良好嘅可見度,通常被選用於指示燈面板同儀器儀錶。用於封裝嘅樹脂係白色擴散型,有助於均勻散射來自各個LED段嘅光線,令字符所有部分呈現均勻一致嘅外觀。
1.1 主要特點同優勢
呢款顯示器為設計師同製造商提供咗幾個主要優勢。佢嘅首要特點係低功耗,對於電池供電裝置或優先考慮能源效率嘅系統至關重要。元件會根據發光強度進行分類(分級)。即係話,顯示器會根據測量到嘅光輸出進行分類同標記,確保單一產品中使用多個單元時亮度一致,呢點對於多位數顯示器或使用多個呢類元件嘅面板嚟講係必不可少嘅。
呢款裝置符合無鉛同RoHS(有害物質限制)指令,適合喺有嚴格環保法規嘅市場銷售嘅產品中使用。佢嘅通孔式設計提供穩固嘅機械連接,令佢喺承受振動或物理壓力嘅應用中更加可靠。工業標準嘅佔位面積確保佢兼容常見嘅PCB佈局同自動插入設備。
1.2 目標應用同市場
呢款七劃顯示器針對需要可靠同清晰數字介面嘅廣泛電子應用。佢嘅主要應用領域包括家用電器,例如焗爐、微波爐、洗衣機同冷氣機,用於顯示設定、計時器或狀態代碼。佢同樣適用於工業設備嘅儀錶板、汽車儀錶板(用於輔助顯示)以及測試同測量設備。
另一個重要應用係用於磅秤、計數器、計時器同簡單控制面板嘅數碼讀數顯示。橙色通常喺需要顯示器易於區分,或者用作警告或狀態指示嘅環境中更受青睞。其耐用性同標準尺寸令佢成為消費類同工業電子產品嘅多功能選擇。
2. 技術參數同規格
詳細了解裝置嘅極限同操作特性,對於可靠嘅電路設計同長期性能至關重要。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗可能對裝置造成永久損壞嘅應力極限。喺操作或處理期間,絕對唔可以超過呢啲額定值,即使係瞬間超過都唔得。對於ELD-426UYOWB/S530-A3,最大反向電壓(VR)係5V。施加更高嘅反向電壓可能會擊穿LED結。最大連續正向電流(IF)係25 mA。超過呢個電流會產生過多熱量,降低LED內部結構嘅效能並縮短其使用壽命。
對於脈衝操作,允許較高嘅峰值正向電流(IFP)為60 mA,但僅限於特定條件下:佔空比為1/10(10%),頻率為1 kHz。咁樣可以實現短時間嘅更高亮度。最大功耗(Pd)為60 mW,計算方式係正向電壓同電流嘅乘積。裝置嘅額定操作溫度(Topr)介乎-40°C至+85°C之間,適合惡劣環境使用。儲存溫度(Tstg)範圍可以係-40°C至+100°C。焊接溫度(Tsol)唔可以超過260°C,而且烙鐵接觸時間應該係5秒或更短,以防止對塑料封裝同內部接合造成熱損壞。
2.2 電光特性
呢啲特性係喺標準測試條件下(Ta=25°C)測量嘅,代表裝置嘅典型性能。發光強度(Iv)喺正向電流(IF)為10 mA時,典型值為12.5 mcd,指定最小值為5.6 mcd。需要留意嘅係,規格書指明呢個係喺一個7段上測量嘅平均值。發光強度嘅公差為±10%。
光譜特性定義咗發出光線嘅顏色。峰值波長(λp)通常為611 nm,而主波長(λd)通常為605 nm(橙色),後者同感知顏色嘅關聯更密切。光譜輻射帶寬(Δλ)通常為17 nm,表示發出嘅波長範圍。正向電壓(VF)喺IF=20mA時,通常為2.0V,最大值為2.4V,公差為±0.1V。反向電流(IR)非常低,喺VR=5V時,最大值為100 µA。
3. 性能曲線分析
圖形數據可以更深入咁了解裝置喺唔同條件下嘅行為。
3.1 光譜分佈
光譜分佈曲線(相對發光強度 vs. 波長)會顯示一個以611 nm(典型值)為中心嘅單一峰值,半高全寬(FWHM)約為17 nm。呢個證實咗AlGaInP材料嘅單色橙色輸出。應該冇明顯嘅次要峰值,表示純色發光。呢條曲線嘅形狀對於涉及顏色一致性或特定波長濾波嘅應用非常重要。
3.2 正向電流 vs. 正向電壓
I-V曲線說明咗LED段嘅二極管特性。佢係非線性嘅。喺非常低嘅電流下,電壓係最小嘅。隨著電流增加,正向電壓會急劇上升,然後喺典型工作範圍內(20 mA時約為2.0V)逐漸增加。呢條曲線對於設計限流電路至關重要。驅動電壓嘅微小變化可能會導致電流嘅巨大變化,所以LED通常用恆流源或帶有適當串聯電阻嘅電路驅動。
3.3 正向電流降額曲線
呢條係可靠性方面最關鍵嘅曲線之一。佢顯示咗最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。喺25°C時,允許全額25 mA。隨著環境溫度升高,最大允許電流必須線性降低。呢個係因為LED嘅內部結溫會隨著環境熱量同電流產生嘅自熱而升高。超過安全結溫會急劇降低發光輸出同使用壽命。曲線通常顯示電流喺最高結溫時降至零,呢個同最高操作環境溫度85°C有關。設計師必須確保操作點(環境溫度 + 驅動電流)處於呢條曲線定義嘅安全區域內。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
機械圖提供咗顯示器嘅精確物理尺寸。關鍵測量包括封裝嘅總高度、寬度同深度,引腳之間嘅間距,引腳嘅直徑同位置,以及數字窗口嘅大小同位置。圖紙指明公差為±0.25毫米,除非另有說明。所有尺寸均以毫米(mm)為單位。呢啲資訊對於PCB佈局(佔位面積設計)、確保喺產品外殼內嘅適當配合,以及自動組裝過程至關重要。
4.2 引腳排列同內部電路圖
內部電路圖顯示咗各個LED段(a、b、c、d、e、f、g,通常仲有一個小數點DP)同外部引腳嘅電氣連接。對於共陰極或共陽極配置,佢會指明邊個引腳係公共連接點。呢個圖對於正確將顯示器連接到驅動電路(例如微控制器或解碼器IC)係必不可少嘅。錯誤連接公共引腳會導致顯示器無法點亮。
5. 組裝同處理指南
5.1 焊接建議
規格書指定最大焊接溫度為260°C,接觸時間為5秒或更短。呢個適用於手動焊接同波峰焊接過程。長時間暴露喺高溫下會熔化塑料封裝、損壞內部引線接合或降低LED晶片嘅效能。建議使用溫控烙鐵,並喺焊接多個引腳之間留出足夠嘅冷卻時間。對於波峰焊接,應該控制溫度曲線(預熱、浸潤、峰值溫度、冷卻)以保持喺呢啲限制內。
5.2 靜電放電(ESD)保護
LED係半導體器件,對靜電放電敏感。ESD可能導致立即故障或潛在損壞,降低長期可靠性。規格書強烈建議喺處理同組裝期間採取幾項防ESD措施:操作員應該佩戴接地手腕帶並喺防靜電墊上工作。工作站、工具同設備應該正確接地。建議使用離子發生器來中和非導電材料上嘅靜電荷。驅動電路亦應該包括防止操作期間可能發生嘅電壓浪湧嘅保護。
5.3 電氣操作注意事項
LED必須喺正向偏壓下操作。驅動電路必須設計成確保冇顯著嘅反向電壓施加喺LED段上,即使喺佢哋應該關閉嘅時候。持續施加反向電壓,即使低於5V嘅絕對最大值,都可能導致半導體材料內嘅電遷移,從而增加漏電流並最終導致故障。喺電路設計中,通常通過確保驅動器IC或晶體管喺關閉時只能施加正向電壓或非常小嘅反向電壓來解決呢個問題。
6. 包裝同訂購資訊
6.1 包裝規格
裝置以管裝形式包裝,方便自動處理。標準包裝流程係:每管25件,每箱64管,每主箱4盒。即係每個主箱總共6,400件。管裝包裝可以保護引腳唔會彎曲,同埋顯示器表面喺運輸同儲存期間唔會被刮花。
6.2 標籤說明
包裝標籤包含幾個用於識別同追溯嘅代碼。關鍵字段包括:CPN(客戶部件號)、P/N(製造商部件號:ELD-426UYOWB/S530-A3)、QTY(包裝數量)、CAT(發光強度等級/類別)同LOT No(批次號用於追溯)。理解呢啲標籤對於庫存管理、質量控制同確保生產中使用正確嘅組件非常重要。
7. 應用設計考慮因素
7.1 限流同驅動
驅動單個七劃顯示器最常用嘅方法係為每個段使用一個串聯電阻(或者喺多路復用設計中,喺公共引腳上使用單個電阻)。電阻值使用歐姆定律計算:R = (Vsupply- VF) / IF。例如,使用5V電源,典型VF為2.0V,所需IF為10 mA,電阻值為(5 - 2.0)/ 0.01 = 300歐姆。330歐姆電阻會係一個標準選擇。對於多位數多路復用,會使用驅動器IC(例如74HC595移位寄存器或專用LED驅動器)來快速控制段同數字選擇,從而減少所需微控制器引腳嘅數量。
7.2 熱管理
雖然呢個係低功耗裝置,但熱考慮因素對於使用壽命仍然重要,特別係喺高環境溫度應用中或喺接近最大電流驅動時。確保PCB上顯示器周圍有足夠嘅氣流會有幫助。PCB本身可以作為引腳嘅散熱器。對於關鍵應用,請參考正向電流降額曲線,如果環境溫度高,就以較低電流操作LED。
7.3 光學考慮因素
黑色背景提供高對比度。設計覆蓋顯示器嘅前面板或鏡片時,請考慮使用能夠最大限度減少反射同眩光嘅材料同塗層,以保持可讀性。顯示器嘅視角(由擴散樹脂暗示)通常較寬,但如果離軸觀看係關鍵,則應該驗證呢一點。橙色光可能會喺有色濾光片或有色玻璃後面被過濾或呈現唔同嘅外觀,因此建議喺最終組裝中進行測試。
8. 技術比較同選擇
選擇七劃顯示器時,關鍵區別因素包括數字高度、顏色、亮度(發光強度)、正向電壓、功耗同封裝類型(通孔式 vs. SMD)。ELD-426UYOWB/S530-A3嘅主要優勢係其標準0.4吋尺寸、高可見度嘅橙色、為一致性而分類嘅發光強度,以及堅固嘅通孔式結構。同較小嘅SMD顯示器相比,佢更容易進行原型製作,並且可能更適合需要更高耐用性嘅應用。同其他顏色相比,橙色喺某些半導體材料中,喺較低電流水平下通常比紅色或綠色具有更高嘅感知亮度,並且喺某些照明條件下可能更易見。
9. 常見問題解答(FAQ)
9.1 發光強度分類(CAT)嘅目的係咩?
分類確保亮度均勻性。來自相同CAT代碼嘅顯示器將具有相似嘅光輸出。當並排使用多個顯示器時(例如,一個4位數時鐘),呢點至關重要,以避免數字之間出現明顯嘅亮度差異,否則會顯得不專業。
9.2 我可以直接用微控制器引腳驅動呢個顯示器嗎?
唔建議直接用標準微控制器GPIO引腳驅動LED段。典型GPIO引腳只能提供或吸收20-25 mA,呢個係一個段嘅絕對最大值。以最大電流驅動一個段冇留任何餘量,如果多個段意外開啟,仲有損壞微控制器嘅風險。此外,一個完全點亮嘅數字(所有7段)嘅總電流將遠遠超過微控制器嘅能力。務必使用串聯電阻同/或驅動器IC(晶體管、緩衝器、專用LED驅動器)。
9.3 "無鉛同符合RoHS"係咩意思?
呢個意思係裝置喺其焊鍍層或其他材料中冇使用鉛(Pb)製造,並且符合歐盟嘅有害物質限制指令。咁樣令呢個組件適合用於喺大多數全球市場銷售嘅產品中,呢啲市場都採用咗類似嘅環保法規。
9.4 我點樣確定公共引腳(陽極或陰極)?
規格書封裝尺寸部分嘅內部電路圖會清楚顯示引腳排列。佢會指明邊個引腳連接到段LED嘅所有陽極(共陽極)或所有陰極(共陰極)。你必須知道呢一點才能正確設計你嘅驅動電路。如果冇圖,可以使用限流電源(例如,串聯1k電阻嘅3V電源)對引腳對進行簡單測試。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |