ELS-2326SURWA/S530-A3 七劃數碼顯示器規格書 - 57.0毫米字高 - 2.0伏特正向電壓 - 鮮紅色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

ELS-2326SURWA/S530-A3 係一款通孔安裝嘅七劃數碼顯示器，專為需要喺唔同光線條件下清晰、可靠顯示數字嘅應用而設計。呢款器件屬於工業標準元件系列，以耐用同穩定性能見稱。

1.1 核心特性同優勢

呢款顯示模組嘅主要優勢嚟自佢嘅設計同物料選擇。佢採用標準工業尺寸，確保同現有PCB佈局同為類似元件設計嘅插座兼容。一個關鍵好處係佢嘅低功耗，令佢適合用喺電池供電或對能源敏感嘅應用。器件採用無鉛物料製造，完全符合RoHS指令，滿足現代環保同法規要求。顯示段係白色，襯托喺灰色表面上，提供高對比度以提升可讀性。

1.2 目標市場同定位

呢款顯示器定位用於成本效益高、注重可靠性嘅應用，清晰嘅數字顯示至關重要。佢嘅設計優先考慮喺標準操作環境下嘅長期性能，而唔係需要特殊元件嘅極端條件。

2. 深入技術參數分析

ELS-2326SURWA/S530-A3 嘅性能由一系列電氣、光學同熱參數定義，設計師必須考慮呢啲參數以確保成功應用。

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壓力極限。佢哋唔係用於正常操作。

• 反向電壓 (V_R):5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致結擊穿。
• 連續正向電流 (I_F):25 mA。呢個係可以連續施加到每個顯示段嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流 (I_FP):60 mA。呢個只允許喺脈衝條件下（工作週期 ≤ 10%，頻率 ≤ 1 kHz）使用，唔可以用於直流操作。
• 功耗 (P_d):60 mW。可以作為熱量散發嘅最大功率，計算方式為正向電壓 (V_F) × 正向電流 (I_F)。
• 操作溫度 (T_opr):-40°C 至 +85°C。器件被指定可以正確運作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度 (T_stg):-40°C 至 +100°C。
• 焊接溫度 (T_sol):260°C，最多5秒。呢個對於波峰焊或手工焊接過程至關重要，以防止環氧樹脂封裝同內部接線受熱損壞。

2.2 電光特性

喺標準結溫 (T_a= 25°C) 下測量，呢啲參數定義咗器件喺正常操作條件下嘅光輸出同電氣行為。

• 發光強度 (I_v):15 mcd (最小)，34 mcd (典型) 於 I_F= 10 mA。呢個係每個顯示段嘅平均光輸出。呢個值有 ±10% 嘅容差，意味住器件會根據測量到嘅強度進行分級或分類。
• 峰值波長 (λ_p):632 nm (典型)。光譜發射最強嘅波長。呢個係決定感知顏色（鮮紅色）嘅關鍵參數。
• 主波長 (λ_d):624 nm (典型)。最能匹配光嘅感知顏色嘅單一波長，可能同峰值波長有少少唔同。
• 光譜帶寬 (Δλ):20 nm (典型)。發出嘅波長範圍，以峰值強度一半（半高全寬）測量。較窄嘅帶寬表示光譜顏色更純。
• 正向電壓 (V_F):2.0 V (典型)，2.4 V (最大) 於 I_F= 20 mA。呢個係LED工作時嘅壓降。驅動電路必須設計成提供足夠電壓。指定咗 ±0.1V 嘅容差。
• 反向電流 (I_R):100 µA (最大) 於 V_R= 5 V。呢個係器件喺其最大額定值內反向偏壓時流過嘅小漏電流。

3. 分級同分類系統

規格書指出器件按發光強度分類。呢個係指LED製造中常見嘅做法，稱為分級。

3.1 發光強度分級

由於半導體外延生長同製造過程中嘅固有差異，LED嘅光輸出可能會有變化。為確保最終用戶嘅一致性，製造商會根據測量到嘅發光強度測試同分類（分級）LED。ELS-2326SURWA/S530-A3 嘅典型強度為34 mcd，最小為15 mcd。購買嘅器件將屬於特定嘅強度範圍（級別），呢個範圍喺單一生產批次或訂單內應該係一致嘅。標籤說明包括CAT: 發光強度等級，證實咗呢個做法。

3.2 正向電壓一致性

雖然無明確描述為分級參數，但正向電壓嘅嚴格容差 (±0.1V) 表明咗嚴格嘅製程控制。一致嘅 V_F對於設計簡單嘅串聯電阻限流電路好重要，因為當從共用電壓源驅動時，佢可以最小化顯示段之間嘅亮度差異。

4. 性能曲線分析

圖形數據提供咗參數如何隨操作條件變化嘅深入理解。

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嘅器件，曲線將以632 nm（峰值）為中心，典型帶寬為20 nm。呢條曲線證實咗單色鮮紅色，無喺其他顏色波段有顯著發射。

4.2 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)

呢條曲線說明咗半導體二極管中電流同電壓之間嘅非線性關係。對於LED，電壓稍微超過導通閾值 (~1.8V) 會導致電流呈指數級大幅增加。呢個就係點解LED必須用限流源（例如，恆流驅動器或串聯電阻）驅動，而唔係恆壓源，以防止熱失控同損壞。

4.3 正向電流降額曲線

呢個係可靠設計中最關鍵嘅圖表之一。佢顯示咗最大允許連續正向電流 (I_F) 必須隨著環境溫度升高而降低。喺25°C時，允許全額25 mA。當溫度上升到最高操作溫度85°C時，允許嘅電流會顯著下降。呢個降額係必要嘅，因為LED嘅內部結溫會隨著環境溫度同電流流動產生嘅自熱而升高。超過安全結溫會降低光輸出並急劇縮短壽命。設計師必須使用呢條曲線，為其應用嘅最壞情況環境溫度選擇合適嘅操作電流。

5. 機械同封裝資訊

5.1 物理尺寸

器件嘅字高為57.0毫米（2.24英寸），呢個將佢歸類為適合遠距離觀看嘅大型顯示器。封裝尺寸圖提供咗整體顯示器主體、通孔引腳間距同大小、以及顯示段佈局嘅詳細尺寸。除非另有說明，否則適用 ±0.25 毫米嘅一般公差。呢個圖對於創建PCB封裝、確保正確安裝同定義電路板上嘅禁區至關重要。

5.2 引腳配置同內部電路圖

內部電路圖顯示咗各個顯示段（a 到 g）同公共連接嘅電氣連接。呢款顯示器採用共陽極配置，意味住所有LED顯示段嘅陽極（正極）喺內部連接埋一齊到一個公共引腳（或一組引腳）。每個顯示段嘅陰極（負極）則引出到獨立引腳。要點亮一個顯示段，需要將公共陽極引腳連接到正電壓源，並將相應嘅陰極引腳通過限流電阻拉低（接地）。引腳配置圖指定咗邊個物理引腳對應於每個顯示段陰極同公共陽極。

6. 焊接同組裝指引

需要適當處理以保持器件完整性同性能。

6.1 焊接參數

絕對最大額定值指定焊接溫度為260°C，最多5秒。呢個適用於波峰焊或手工焊接期間嘅引線/線材溫度。對於回流焊，應使用峰值溫度唔超過260°C嘅標準無鉛溫度曲線。長時間暴露喺高溫下會損壞內部接線、降低環氧樹脂封裝性能或導致分層。

6.2 靜電放電 (ESD) 保護

規格書包含關於ESD敏感性嘅強烈警告。AlGaInP半導體芯片容易受到靜電損壞，可能導致立即故障或降低長期可靠性嘅潛在缺陷。必須採取嘅預防措施包括：操作員佩戴接地腕帶；使用防靜電工作站、墊同工具；確保所有設備正確接地；以及將器件存放/運輸喺導電或防靜電包裝中。可以使用離子發生器嚟中和工作區域內非導電材料上嘅電荷。

6.3 儲存條件

器件應儲存喺指定嘅儲存溫度範圍內（-40°C 至 +100°C），喺乾燥環境中以防止吸濕，並喺準備使用前保持喺其原始防靜電包裝中。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 包裝規格

器件遵循特定包裝流程：10件裝喺一支管中，以提供機械保護同方便處理。然後將10支管放入一個盒中。最後，將4個盒裝入一個主運輸紙箱。呢種分層包裝（10件/管 → 10管/盒 → 4盒/箱）對於通孔元件好常見，有助於庫存管理同自動化組裝。

7.2 標籤說明

包裝上嘅標籤包含幾個代碼：CPN（客戶部件號）、P/N（製造商部件號：ELS-2326SURWA/S530-A3）、QTY（數量）、CAT（發光強度類別/等級）同 LOT No（可追溯嘅生產批號）。CAT代碼對於確保整個生產批次嘅亮度一致性至關重要。

8. 應用筆記同設計考慮

8.1 典型應用場景

規格書建議三個主要應用：家用電器（例如，焗爐計時器、洗衣機顯示器）、儀錶板（用於工業設備、測試儀器或汽車改裝市場）同通用數字讀數顯示器。佢嘅大尺寸同良好對比度令佢適合需要從幾英尺外觀看或喺合理明亮環境光下閱讀顯示嘅應用。

8.2 驅動電路設計

設計驅動電路需要幾個關鍵計算。首先，根據所需亮度同環境溫度，使用降額曲線確定操作電流 (I_F)。典型值可能係10-20 mA。對於一個簡單嘅串聯電阻設計，共陽極顯示器連接到電源電壓 V_CC，每個顯示段嘅電阻值為：R = (V_CC- V_F) / I_F。使用典型 V_F 2.0V 同 5V 電源，I_F=15mA，得出 R = (5 - 2.0) / 0.015 = 200 Ω。電阻額定功率應至少為 I_F²× R = (0.015)²× 200 = 0.045W，所以標準 1/8W (0.125W) 電阻就足夠。對於多路復用多位數字，通常使用專用驅動IC（如74HC595移位寄存器或MAX7219顯示驅動器）來控制顯示段陰極同數字陽極，從而顯著減少所需微控制器I/O引腳嘅數量。

8.3 熱管理

雖然唔係高功率器件，但熱考慮對於壽命仍然重要。確保PCB上有足夠間距以允許空氣流通。避免將顯示器放置喺其他重要熱源附近。遵守電流降額曲線係熱管理嘅主要方法。寬廣嘅操作溫度範圍（-40°C 至 +85°C）表明佢適用於大多數室內同許多室外環境。

9. 技術比較同區分

ELS-2326SURWA/S530-A3 通過其特定屬性組合而區分開來：大尺寸57.0毫米字高、通孔安裝、鮮紅色AlGaInP發光、同共陽極配置。同較小顯示器（例如，14.2毫米或20毫米）相比，佢喺遠距離提供更優越嘅可見性。同表面貼裝器件 (SMD) 顯示器相比，呢類通孔版本通常被認為喺高振動環境或需要手動維修嘅應用中更堅固，而且通常更容易進行原型製作。同舊技術相比，AlGaInP材料系統喺紅色/橙色/琥珀色光譜中提供高效率同良好嘅色純度。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

問：我可唔可以直接用5V微控制器引腳驅動呢款顯示器？

答：唔可以。微控制器引腳無法提供或吸收足夠電流（通常每個引腳最大20-40mA，有總封裝限制）來明亮驅動多個顯示段。更重要嘅係，LED必須限制其電流。將佢直接連接到電壓源而無串聯電阻會試圖汲取過多電流，損壞LED同可能損壞微控制器引腳。務必使用串聯限流電阻或專用恆流驅動器。

問：點解我喺85°C操作時，即使使用同室溫相同嘅電流，我嘅顯示器會變暗？

答：LED發光效率（每單位電輸入嘅光輸出）隨著結溫升高而降低。呢個係半導體嘅基本特性。此外，降額曲線要求你降低高環境溫度下嘅操作電流以防止過熱。兩種效應都會導致高溫下亮度降低。

問：無鉛同符合RoHS對我嘅設計意味住咩？

答：意味住器件唔含有RoHS（有害物質限制）指令定義嘅鉛 (Pb) 或其他受限制有害物質。呢個係喺許多地區（包括歐盟）銷售電子產品嘅法律要求。佢亦影響你嘅焊接過程，需要使用熔點更高嘅無鉛焊料，呢個就係點解260°C焊接額定值咁重要。

問：正向電壓典型值係2.0V。我可唔可以用3.3V系統供電？

答：可以，絕對可以。使用3.3V電源 (V_CC)，需要重新計算串聯電阻值。對於 I_F=15mA：R = (3.3 - 2.0) / 0.015 ≈ 87 Ω。確保你嘅驅動電路（微控制器、驅動IC）喺將陰極拉低時可以處理顯示段電流。

11. 設計同使用案例研究

場景：為實驗室培養箱設計一個簡單數字計時器。

顯示器需要喺實驗室環境光下從房間對面可讀。選擇ELS-2326SURWA/S530-A3嘅57.0毫米高度係為咗可見性。培養箱內部有一個運行喺5V嘅微控制器。為簡單起見選擇共陽極配置。設計使用單個74HC595移位寄存器控制7個顯示段陰極，同一個晶體管陣列（例如，ULN2003）來吸收4位數字嘅公共陽極電流，實現多路復用。將操作電流設定為每個顯示段12 mA，以確保良好亮度，同時保持喺25mA限制內，並為溫暖培養箱外殼內（最高約40°C）嘅溫度降額留出餘地。使用220 Ω串聯電阻 ((5V - 2.0V)/0.012A ≈ 250Ω；220Ω係最接近嘅標準值，導致 I_F≈ 13.6mA)。PCB佈局包含規格書中嘅確切封裝，組裝期間，技術人員使用防靜電腕帶同設定為350°C嘅溫控烙鐵，每個引腳嘅焊接時間快速，少於3秒。

12. 操作原理

七劃數碼顯示器係由七個發光二極管 (LED) 條組成嘅組件，排列成8字形。每條都係一個獨立嘅LED。通過有選擇地點亮呢七個顯示段嘅特定組合，可以形成所有十進制數字 (0-9) 同一些字母。喺像呢款嘅共陽極顯示器中，所有顯示段LED嘅陽極（正極端子）都連接埋一齊到一個公共節點。陰極（負極端子）則係分開嘅。要點亮一個顯示段，需要將正電壓施加到公共陽極，並將所需顯示段嘅陰極通過限流電路連接到較低電壓（通常係地）。呢款器件中使用嘅AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料係一種直接帶隙化合物，專門設計用於當電子同空穴跨過帶隙復合時發出可見光譜中紅色到琥珀色區域嘅光，呢個過程稱為電致發光。

13. 技術趨勢

分立式七劃數碼顯示器嘅市場大致穩定，像呢款嘅通孔類型服務於舊有設計、維修市場同重視堅固性嘅應用。顯示技術嘅更廣泛趨勢係朝向表面貼裝器件 (SMD) 以實現自動化組裝、更高密度嘅多位數字模組、以及將控制器同驅動器集成到顯示器封裝中。仲有一個趨勢係朝向更寬嘅色域同喺白光LED中使用先進熒光粉，但對於單色紅色指示器，AlGaInP仍然係主導嘅高效率技術。呢份規格書涵蓋嘅電流驅動、熱管理同ESD保護原理係基本嘅，並且普遍適用於所有LED技術，從呢款分立顯示器到現代高功率照明LED。