ELT-512SURWA/S530-A3 0.56吋七劃管顯示器規格書

1. 產品概覽

ELT-512SURWA/S530-A3 係一款插腳式安裝嘅七劃管字母數字顯示模組。佢採用標準工業尺寸，數字高度為14.22毫米，即係0.56吋。呢款器件用咗鮮紅色AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體晶片製造，並封裝喺白色擴散樹脂入面，以增強發光效果同視角。顯示器嘅外表面係灰色，提供中性專業嘅外觀，適合唔同嘅面板設計。

呢款顯示器屬於低功耗組件，對於需要考慮能源效益嘅應用嚟講係理想之選。佢完全符合無鉛（Pb-free）同RoHS（有害物質限制）指令，確保適用於全球嚴格環保法規下銷售嘅產品。

呢款顯示器嘅主要設計目標，係即使喺明亮環境光線下，都能夠提供卓越嘅可靠性同可讀性。佢嘅標準尺寸同插腳式封裝，令佢成為原型製作同批量生產嘅多功能選擇，可以輕鬆用傳統焊接技術整合到印刷電路板（PCB）上。

1.1 核心優勢同目標市場

ELT-512SURWA/S530-A3 嘅核心優勢嚟自佢嘅物料選擇同設計。採用AlGaInP技術製造LED晶片，提供高效率嘅鮮紅色輸出同良好嘅色純度。白色擴散樹脂有助於將光線均勻散射到每個劃位，減少光點同確保照明均勻，呢點對於使用者可讀性至關重要。

呢款器件嘅目標市場廣泛，涵蓋任何需要清晰、可靠嘅數字或有限字母數字讀數嘅應用。佢嘅穩健性同標準介面，令佢成為工程師設計需要向最終使用者簡單有效呈現數據嘅系統時，首選嘅組件。

2. 技術參數深入分析

徹底理解器件嘅規格，對於正確嘅電路設計同確保長期可靠性至關重要。參數係喺環境溫度（Ta）為25°C嘅標準測試條件下定義嘅。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出呢啲極限操作係唔保證嘅，正常使用時應避免。

• 反向電壓（V_R)）：5V。反向偏壓超過此電壓可能導致接面即時擊穿。
• 連續正向電流（I_F)）：25mA。呢個係可以連續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流（I_FP)）：60mA。呢個只允許喺佔空比為10%或以下、頻率為1kHz嘅脈衝條件下使用。
• 功耗（P_d)）：60mW。器件可以作為熱量散發嘅最大功率。
• 工作及儲存溫度：-40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +100°C（儲存）。
• 焊接溫度（T_sol)）：260°C，持續時間唔超過5秒，兼容標準波峰焊或回流焊製程。

2.2 電光特性

呢啲特性描述器件喺正常工作條件下嘅性能。典型值係為設計提供指引，但設計師應考慮最小同最大極限。

• 發光強度（I_v)）：7.8mcd（最小），17.6mcd（典型），當 I_F=10mA。呢個係每個劃位嘅平均光輸出。此參數適用±10%嘅容差。
• 峰值波長（λ_p)）：632nm（典型），當 I_F=20mA。呢個係光譜發射最強嘅波長。
• 主波長（λ_d)）：624nm（典型），當 I_F=20mA。呢個係人眼感知嘅波長，將顏色定義為鮮紅色。
• 光譜帶寬（Δλ）：20nm（典型），當 I_F=20mA，表示發射嘅波長範圍。
• 正向電壓（V_F)）：2.0V（典型），2.4V（最大），當 I_F=20mA。設計師必須確保驅動電路能夠提供足夠電壓。適用±0.1V容差。
• 反向電流（I_R)）：100µA（最大），當 V_R=5V。

3. 分級系統說明

規格書指出發光強度係已分類。呢個係指一個分級過程，製造出嚟嘅顯示器會根據測量到嘅光輸出進行分類。特定級別（或標籤上標示嘅CAT）內嘅器件，其發光強度會喺典型值（例如17.6mcd ±10%）周圍嘅定義範圍內。咁樣設計師就可以為其應用選擇亮度一致嘅顯示器，確保產品中多個單元嘅外觀統一。正向電壓亦被控制喺嚴格嘅容差內（±0.1V），簡化限流電阻計算，並確保一批器件嘅功耗同熱行為一致。

4. 性能曲線分析

規格書提供典型曲線，說明關鍵參數之間嘅關係。呢啲對於理解非標準條件下嘅行為至關重要。

4.1 光譜分佈

光譜分佈曲線顯示喺唔同波長下發射光嘅相對強度。對於ELT-512SURWA/S530-A3，呢條曲線會以632nm（峰值）為中心，典型帶寬為20nm，確認咗AlGaInP技術嘅窄頻、純紅色發射特性。呢個會導致高色彩飽和度。

4.2 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

呢條曲線描繪流經LED嘅電流同其兩端電壓降之間嘅非線性關係。最初，直到正向電壓達到閾值（呢款器件約為1.8-2.0V）之前，只有極少電流流動。超過呢一點後，電流會隨電壓嘅微小增加而迅速增加。呢個就係點解LED總係要用限流機制（電阻或恆流驅動器）驅動，而唔係直接用電壓源驅動。

4.3 正向電流降額曲線

呢條係可靠性嘅關鍵曲線。佢顯示隨著環境工作溫度升高，最大允許連續正向電流（I_F）必須點樣降低。隨著溫度升高，LED嘅內部效率下降，散熱能力亦降低。為防止過熱同加速老化，驅動電流必須相應降低。例如，雖然喺25°C時允許25mA，但喺環境溫度85°C時，顯著更低嘅電流先係最大安全值。

5. 機械及封裝資料

器件採用標準插腳式DIP（雙列直插封裝）格式。封裝尺寸圖提供咗PCB佈局所需嘅所有關鍵機械尺寸，包括：

• 總高度、寬度同深度。
• 引腳間距（pitch）同直徑。
• 劃位視窗尺寸同位置。
• 建議嘅PCB焊盤尺寸同間距。

除非另有說明，呢啲尺寸嘅公差通常為±0.25mm。內部電路圖顯示七個劃位同小數點（如有）嘅共陰極或共陽極配置，呢個對於設計正確嘅驅動電路至關重要。引腳排列圖標明邊個引腳控制邊個劃位（A-G 同 DP）。

6. 焊接及組裝指引

器件適合標準焊接製程。焊接溫度嘅絕對最大額定值為260°C，持續時間最多5秒。呢個同典型嘅波峰焊或手工焊接設定一致。關鍵係要避免超過呢個時間/溫度組合而造成過度熱應力。建議預熱電路板以減少熱衝擊。焊接後，應根據標準PCB清潔程序清潔器件，確保冇助焊劑殘留物影響長期可靠性。

7. 包裝及訂購資料

器件遵循特定包裝流程，以喺運輸同處理過程中保護佢。

• 單件包裝：13件裝喺一個防靜電管內。
• 中層包裝：63管裝入一個盒內。
• 主裝箱：4盒裝入一個運輸紙箱，每箱總共3,276件（13 x 63 x 4）。

包裝上嘅標籤包含追溯同識別嘅關鍵資訊：

• CPN：客戶部件編號（如有分配）。
• P/N：製造商部件編號（ELT-512SURWA/S530-A3）。
• QTY：包裝內數量。
• CAT：發光強度等級（分級類別）。
• LOT No：製造批次編號，用於追溯。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

如規格書所列，主要應用包括：

• 家用電器：焗爐、微波爐、洗衣機同冷氣機上嘅計時器、溫度設定或狀態代碼顯示。
• 儀錶板：測試設備、工業控制、汽車改裝儀錶同醫療設備嘅讀數顯示。
• 數字讀數顯示器：任何需要數字輸出嘅設備，例如時鐘、計數器、磅秤或簡單數據記錄器。

8.2 設計考慮因素

• 限流：務必使用串聯電阻或恆流驅動器。使用公式 R = (V_supply- V_F) / I_F 計算電阻值。使用規格書中嘅最大 V_F，以確保喺最壞情況下都有足夠電流。
• 多工掃描：對於多位數顯示器，通常使用多工掃描技術，用較少I/O引腳控制多個劃位。確保呢種多工方案中嘅峰值電流唔超過 I_FP rating.
• 視角：白色擴散樹脂提供寬廣視角。機械設計時，請考慮預期使用者相對於顯示器嘅位置。
• 靜電放電保護（ESD）：LED對靜電放電敏感。組裝期間實施處理程序（接地工作站、防靜電手帶）。喺最終產品中，如果輸入線路暴露於使用者或外部環境，請考慮添加瞬態電壓抑制。

9. 技術比較與區分

同舊技術（例如GaAsP紅色LED）相比，呢款顯示器採用嘅AlGaInP提供顯著更高嘅發光效率，喺相同驅動電流下產生更光亮嘅輸出。鮮紅色色彩亦比標準紅色更飽和、視覺上更鮮明。同表面貼裝器件（SMD）相比，插腳式封裝喺高振動或高可靠性應用中提供更優越嘅機械強度同PCB熱傳導，不過佢需要手工或波峰焊接，並且佔用更多電路板空間。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以直接用5V微控制器引腳驅動呢款顯示器嗎？

答：唔可以。典型正向電壓係2.0V。直接連接到5V會導致過大電流流動，損壞LED。你必須使用串聯限流電阻。例如，使用5V電源，目標 I_F為10mA，為安全起見使用最大 V_F=2.4V：R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260Ω。一個270Ω嘅標準電阻會係合適嘅。

問：對於呢款顯示器，共陰極或共陽極係咩意思？

答：內部電路圖指定咗配置。喺共陰極顯示器中，所有劃位LED嘅陰極（負極側）連接埋一齊到一個公共引腳。你通過向其個別陽極引腳施加正電壓嚟驅動一個劃位。喺共陽極顯示器中，陽極係公共嘅。你必須檢查規格書嘅內部電路圖，以設計正確嘅驅動電路（源電流 vs. 汲電流）。

問：點解會有峰值正向電流額定值（I_FP）高過連續額定值（I_F）？

答：LED可以承受短時間嘅較高電流脈衝而唔會過熱，因為脈衝之間有時間讓接面冷卻。咁樣允許更光亮嘅顯示器多工掃描或脈衝操作。1/10佔空比同1kHz頻率係呢個峰值電流嘅定義安全條件。

11. 實用設計及使用案例

案例：設計一個簡單數字電壓錶讀數顯示

一位工程師正在構建一個0-30V直流電壓錶。模擬-數字轉換器（ADC）輸出一個BCD（二進制編碼十進制）信號。呢個BCD數據需要使用解碼器/驅動器IC（例如用於共陽極顯示器嘅7447）轉換為7劃管格式。ELT-512SURWA/S530-A3顯示器會連接到呢個驅動器IC嘅輸出。工程師必須：

1. 驗證驅動器IC嘅輸出電流能力是否符合顯示器嘅 I_F要求（例如，每個劃位10-20mA）。

2. 如果驅動器冇內置限流功能，則計算並喺驅動器IC輸出同顯示器引腳之間放置限流電阻。

3. 根據封裝尺寸設計PCB佈局，確保引腳對齊正確。

4. 考慮通過喺驅動器嘅消隱或強度控制引腳上使用PWM（脈衝寬度調製）來添加調光功能，咁樣會調製劃位嘅佔空比以控制亮度，而唔改變電流。

12. 原理介紹

七劃管顯示器係七個矩形LED元件（劃位）嘅組裝體，排列成8字形。通過點亮呢啲劃位嘅特定組合，可以形成所有十進制數字（0-9）同部分字母（例如A、C、E、F）。每個劃位都係一個獨立嘅LED。喺ELT-512SURWA/S530-A3中，呢啲LED由AlGaInP半導體材料製成。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時，電子同電洞喺半導體嘅有源區複合，以光子（光）形式釋放能量。AlGaInP材料嘅特定帶隙決定咗發射光嘅波長（顏色），喺呢個情況下係鮮紅色。光線隨後被白色環氧樹脂封裝擴散同塑形，形成可見嘅劃位。

13. 發展趨勢

雖然像ELT-512SURWA/S530-A3呢類插腳式顯示器對於維修、業餘愛好者同某些工業市場仍然至關重要，但電子產品嘅整體趨勢強烈傾向於表面貼裝技術（SMT）。SMT顯示器提供更細尺寸、更低高度、適合自動化貼片組裝，並且通常通過直接PCB貼裝獲得更好嘅熱性能。對於高亮度應用，會使用像InGaN（氮化銦鎵）呢類新材料來產生藍色、綠色同白色等顏色。然而，對於標準紅色顯示器，AlGaInP仍然係一種高效率且具成本效益嘅解決方案。未來發展可能包括集成驅動器同控制器嘅顯示器，減少外部組件數量，以及使用先進塑料或塗層，以獲得陽光下更寬視角同增強對比度。