ELS-315SURWA/S530-A3 七劃管顯示器規格書 - 9.14mm 字高 - 鮮紅色 (632nm) - 2.0V 正向電壓 - 25mA 正向電流 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

ELS-315SURWA/S530-A3 係一款單位數、七劃管字母數字顯示器，設計用於通孔安裝。佢採用標準工業尺寸，字高為9.14mm (0.36吋)。顯示器用鮮紅色AlGaInP LED晶片製造，封裝喺白色擴散樹脂外殼入面，表面呈灰色。呢種組合設計旨在提供高可靠性同極佳嘅可讀性，即使喺明亮嘅環境光線下都適用，適合多種指示器同讀數應用。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示器嘅主要優勢包括符合工業標準嘅尺寸同引腳排列，確保容易更換同設計整合。佢功耗低，有助於節能系統設計。器件按發光強度分類，可以喺多位數應用中實現一致嘅亮度匹配。此外，佢採用無鉛製造並符合RoHS標準，遵守現代環保法規。佢嘅目標市場主要係需要清晰、可靠嘅數字或有限字母數字讀數嘅工業同消費電子產品應用。

2. 技術參數深入分析

呢部分根據規格書，對器件嘅電氣、光學同熱規格進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。呢啲唔係正常操作條件。

• 反向電壓 (V_R):5V。反向偏壓超過呢個電壓會導致結擊穿。
• 正向電流 (I_F):25mA DC。呢個係允許通過一個劃嘅最大連續電流。
• 峰值正向電流 (I_FP):60mA。呢個只允許喺脈衝條件下（佔空比 ≤ 10%，頻率 ≤ 1kHz）。
• 功耗 (P_d):60mW。器件可以耗散嘅最大功率，計算公式為 V_F* I_F.
• 操作溫度 (T_opr):-40°C 至 +85°C。可靠操作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度 (T_stg):-40°C 至 +100°C。
• 焊接溫度 (T_sol):260°C，最多5秒，適用於波峰焊或手動焊接。

2.2 電光特性

呢啲參數喺標準結溫 (T_a=25°C) 下測量，定義咗器件喺正常操作條件下嘅性能。

• 發光強度 (I_v):4.0mcd (最小), 8.0mcd (典型) @ I_F=10mA。呢個係每個劃嘅平均光輸出。指定公差為 ±10%。
• 峰值波長 (λ_p):632nm (典型) @ I_F=20mA。呢個係光譜發射最強嘅波長。
• 主波長 (λ_d):624nm (典型) @ I_F=20mA。呢個係人眼感知嘅波長，定義咗顏色（鮮紅色）。
• 光譜帶寬 (Δλ):20nm (典型) @ I_F=20mA。呢個表示發出嘅紅光光譜嘅窄度。
• 正向電壓 (V_F):2.0V (典型), 2.4V (最大) @ I_F=20mA。LED導通時嘅壓降，公差為 ±0.1V。
• 反向電流 (I_R):100µA (最大) @ V_R=5V。器件反向偏壓時嘅小漏電流。

3. 分級系統解釋

規格書標明呢款器件係按發光強度分類。意思係話，啲單元會喺特定測試電流下，根據測量到嘅光輸出進行測試同分揀（分級）。咁樣設計師就可以揀選同一光度級別嘅顯示器，確保多位數顯示器入面所有數字嘅亮度一致，避免劃光亮度有明顯差異。提供嘅節錄冇詳細講明具體嘅分級代碼或範圍，但通常會係訂購資訊嘅一部分。

4. 性能曲線分析

規格書包含典型特性曲線，對於理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。

4.1 光譜分佈

光譜曲線顯示咗唔同波長下發出嘅光嘅相對強度。對於呢款基於AlGaInP嘅紅色LED，曲線會以632nm峰值為中心，並具有所述嘅20nm帶寬，確認咗純淨、飽和嘅紅色，冇其他顏色波段嘅明顯發射。

4.2 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)

呢條曲線說明咗電流同電壓之間嘅非線性關係。佢顯示咗開啟電壓（電流開始顯著流動嘅電壓，對於紅色AlGaInP約為1.8-2.0V）以及正向電壓點樣隨電流增加。設計師用呢個來計算串聯電阻值 (R = (V_supply- V_F) / I_F)，以設定所需嘅工作電流，通常喺10-20mA之間，以平衡亮度同壽命。

4.3 正向電流降額曲線

呢個係關鍵嘅熱管理圖表。佢顯示咗最大允許連續正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著環境溫度升高，LED結溫會增加，必須降低最大安全電流以防止過熱同加速老化。曲線通常顯示額定電流（例如25mA）喺某個溫度以下（例如25°C或40°C）係允許嘅，之後佢會向下傾斜，喺最高結溫時降至零。喺高溫環境下操作嘅設計必須參考呢條曲線。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸同圖紙

器件採用標準通孔DIP（雙列直插封裝）格式。尺寸圖提供關鍵測量值：總高度、寬度同長度；劃嘅尺寸同間距；引腳直徑、長度同間距（節距）。註明指定一般公差為±0.25mm，除非另有說明。設計師必須使用呢張圖來創建PCB封裝，確保數字嘅劃同公共引腳嘅焊盤尺寸、間距同放置正確。

5.2 內部電路圖同極性識別

內部電路圖顯示咗10個引腳嘅電氣連接。標準七劃管顯示器有7個引腳用於劃（a至g），1個或多個公共引腳（陽極或陰極，取決於共陽極或共陰極配置），有時仲有一個小數點（dp）。電路圖闡明咗邊個引腳控制邊個劃，並識別咗公共連接，呢個對於正確佈線同驅動電路設計（例如使用多路復用器或專用顯示驅動器IC）至關重要。

6. 焊接同組裝指引

規格書規定最大焊接溫度為260°C，時間≤5秒。呢個係波峰焊或使用溫控烙鐵手動焊接嘅標準額定值。對於回流焊，需要特定嘅溫度曲線，但冇提供。關鍵考慮因素包括：

• ESD 敏感性：LED晶片對靜電放電敏感。強烈建議喺組裝期間採取防護措施，例如接地工作站、腕帶同導電海綿。
• 熱應力：焊接期間避免長時間暴露喺高溫下，以防止損壞塑料封裝或內部鍵合線。
• 清潔：如果需要清潔，請使用與塑料樹脂相容嘅方法。

7. 包裝同訂購資訊

器件遵循特定嘅包裝層次：35件裝喺一支管入面，140支管（總共4,900件）裝喺一個盒入面，4個盒（總共19,600件）裝喺一個主紙箱入面。包裝上嘅標籤包括客戶部件號（CPN）、製造商部件號（P/N）、包裝數量（QTY）、發光強度類別（CAT）同批號（LOT No.）等欄位，確保可追溯性同正確識別。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 家用電器：計時器、焗爐/微波爐上嘅溫度讀數、洗衣機上嘅循環指示器。
• 儀錶板：測試同測量設備、工業控制面板、汽車改裝儀錶。
• 數字讀數顯示器：簡單計數器、時鐘、記分牌，以及任何需要清晰數字指示器嘅設備。

8.2 設計考慮因素

• 限流：務必為每個劃或公共線路使用串聯電阻來設定正向電流。根據電源電壓同所需 I_F下嘅典型 V_F.
• 多路復用：對於多位數顯示器，多路復用係常見嘅做法，以減少微控制器上嘅引腳數量。確保驅動電路可以處理多路復用週期期間嘅峰值電流，而不超過器件嘅峰值電流額定值。
• 視角：白色擴散樹脂提供寬廣嘅視角。考慮顯示器相對於用戶嘅方向。
• 亮度控制：可以通過改變正向電流（喺限制內）或喺驅動信號上使用PWM（脈衝寬度調製）來調整亮度。

9. 技術比較同區分

同舊技術或更細嘅顯示器相比，ELS-315SURWA/S530-A3提供咗尺寸、亮度同效率嘅平衡。佢嘅9.14mm字高係一個常見標準，確保廣泛兼容性。使用AlGaInP材料相比舊嘅基於GaAsP嘅紅色LED，提供更高效率同更鮮豔、飽和嘅紅色。通孔設計相比表面貼裝器件提供機械穩固性同易於原型製作，但需要更多電路板空間。佢喺同類產品中嘅關鍵區別在於結合咗工業標準引腳排列、用於一致性嘅發光強度分級同RoHS合規性。

10. 常見問題 (基於技術參數)

10.1 我可唔可以直接用5V微控制器引腳驅動呢個顯示器？

唔得，唔可以直接驅動。典型微控制器GPIO引腳可以輸出/吸入20-25mA，呢個同顯示器嘅 I_F額定值匹配。然而，LED嘅正向電壓只有約2.0V。如果冇限流電阻直接將佢連接到5V引腳，會嘗試驅動更高嘅電流，可能會損壞LED同微控制器引腳。你必須使用串聯電阻：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150Ω（使用150Ω或180Ω標準值）。

10.2 峰值波長同主波長有咩分別？

峰值波長 (λ_p)係發射光譜強度最大嘅物理波長。主波長 (λ_d)係單色光嘅波長，對人眼睇起來會有相同嘅顏色。對於LED，λ_d通常略短於 λ_p，並且係視覺應用中顏色規格更相關嘅參數。

10.3 呢個係共陽極定共陰極顯示器？

提供嘅規格書節錄冇明確說明呢點。呢個關鍵資訊包含喺內部電路圖入面。設計師必須喺設計驅動電路之前查閱呢張圖來確定配置。使用錯誤嘅配置會導致顯示器唔著。

11. 實用設計同使用案例

案例：設計一個4位數多路復用計數器。要用微控制器驅動四個ELS-315SURWA/S530-A3顯示器：

1. 從內部電路圖確定公共引腳類型（陽極/陰極）。
2. 將四個數字嘅所有對應劃引腳（a-g，dp）連接埋一齊。
3. 如果係共陽極類型，通過一個晶體管（用於電流處理）將每個數字嘅公共引腳連接到單獨嘅微控制器引腳；如果係共陰極並且喺MCU嘅吸入能力範圍內，可以直接或反向連接。
4. 根據多路復用期間每個劃嘅峰值電流，為每條劃線路計算一個限流電阻。如果每個數字活躍時間係1/4，要達到10mA嘅平均電流，佢活躍時段嘅峰值電流應該係40mA。確保呢個40mA峰值唔超過器件嘅 I_FP額定值（60mA），並且喺驅動器嘅能力範圍內。
5. 編寫固件來快速循環掃描數字（例如每個數字100Hz，總刷新率400Hz），為活躍數字點亮正確嘅劃。

12. 工作原理介紹

七劃管顯示器係由七個LED條（劃）組成嘅組件，排列成8字形。通過有選擇地點亮呢啲劃嘅特定組合，可以形成所有十進制數字（0-9）同部分字母。每個劃都係一個獨立嘅LED。喺共陽極顯示器中，所有劃LED嘅陽極都連接埋一齊到一個公共引腳（V_CC），每個陰極單獨控制。要點亮一個劃，就將其陰極引腳驅動為低電平（通過限流電阻接地）。喺共陰極顯示器中，陰極係公共嘅（接地），陽極被驅動為高電平來點亮。ELS-315SURWA/S530-A3使用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料，當電子喺材料嘅帶隙中同電洞復合時，會發出紅至黃橙色光譜嘅光，呢個過程稱為電致發光。

13. 技術趨勢同發展

雖然像ELS-315SURWA/S530-A3咁樣嘅通孔七劃管顯示器由於穩固耐用同易於使用而仍然流行，但電子產品嘅整體趨勢係朝向表面貼裝技術（SMT），以實現自動化組裝、更細尺寸同更低高度。高亮度同陽光下可讀嘅版本亦有需求。此外，越來越多轉向內置控制器（I2C、SPI）嘅集成顯示模組，簡化微控制器接口。然而，分立式七劃管LED喺成本敏感嘅應用、愛好者項目以及高可見度同標準元件簡單直接驅動至關重要嘅情況下，仍然具有重要地位。使用像AlGaInP呢類更高效嘅材料，正如呢款器件所見，係持續發展嘅一部分，旨在經典外形尺寸內提供更好嘅性能。