ELD-526SURWA/S530-A3 七劃數碼管規格書 - 13.6mm 字高 - 2.4V 正向電壓 - 鮮紅色 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

ELD-526SURWA/S530-A3 係一款單位數、七劃字母數字顯示屏，專為通孔安裝而設計。佢採用標準工業尺寸，字高為13.6毫米（0.54吋）。呢款器件用鮮紅色AlGaInP LED晶片製造，封裝喺白色擴散樹脂入面，表面呈現灰色。呢種組合設計旨在提供高可靠性同埋極佳嘅可讀性，就算喺環境光好猛嘅地方都睇得好清楚。呢款顯示屏根據發光強度進行分類，並且符合無鉛同RoHS環保標準，好適合現代電子組裝流程。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款顯示屏嘅主要優勢包括低功耗、標準化嘅佔位面積方便更換或整合，以及喺唔同光照條件下嘅穩健性能。佢嘅設計優先考慮長壽命同穩定輸出。目標應用非常廣泛，主要集中喺需要清晰數字讀數嘅消費電子同工業電子產品。主要市場包括家電控制面板（例如焗爐、洗衣機）、測量設備嘅儀器，以及各種設備中嘅通用數字讀數顯示屏。

2. 技術參數：深入客觀解讀

呢部分會根據規格書，對器件嘅電氣、光學同熱學規格進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

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

• 反向電壓 (V_R):5 V。喺反向偏壓下超過呢個電壓會導致即時結擊穿。
• 正向電流 (I_F):25 mA（連續）。可以連續施加嘅最大直流電流。
• 峰值正向電流 (I_FP):60 mA。呢個係最大允許嘅脈衝電流，規定佔空比為1/10，頻率為1 kHz。對於多工應用嚟講至關重要。
• 功耗 (P_d):60 mW。器件可以作為熱量散發嘅最大功率，計算方式係正向電壓 (V_F) 乘以正向電流 (I_F)。
• 工作溫度 (T_opr):-40°C 至 +85°C。保證器件喺呢個環境溫度範圍內符合其公佈嘅規格。
• 儲存溫度 (T_stg):-40°C 至 +100°C。
• 焊接溫度 (T_sol):260°C，持續時間唔超過5秒。對於波峰焊或手動焊接流程嚟講好關鍵。

2.2 電光特性

呢啲參數喺標準測試條件下（Ta=25°C）測量，代表器件嘅典型性能。

• 發光強度 (I_v):典型值係每段12.5 mcd（驅動電流為10 mA時）。規定最小值為7.8 mcd。規格書註明發光強度嘅容差為±10%，呢個係分類（分檔）過程嘅一部分。測量值係一個七劃數字嘅平均值。
• 峰值波長 (λ_p):632 nm（典型值）。呢個係光譜發射最強嘅波長。
• 主波長 (λ_d):624 nm（典型值）。呢個係人眼感知到嘅波長，定義咗顏色（鮮紅色）。
• 光譜帶寬 (Δλ):20 nm（典型值）。呢個表示圍繞峰值波長發射嘅波長範圍。
• 正向電壓 (V_F):2.0 V（典型值），喺20 mA時最大值為2.4 V。容差為±0.1V。呢個參數對於設計限流電路至關重要。
• 反向電流 (I_R):反向電壓為5V時，最大100 µA。

3. 分檔系統解釋

規格書指出器件根據發光強度分類。呢個係指分檔或篩選過程。

• 發光強度分檔:LED會根據佢哋喺標準測試電流下測量到嘅發光強度進行測試同分組（分檔）。規定嘅±10%容差定義咗特定分檔嘅範圍。設計師應該注意，唔同生產批次嘅亮度可能會喺呢個範圍內變化，如果產品中並排使用多個顯示屏，呢種變化可能會被察覺到。
• 正向電壓分檔:雖然無明確指出係分檔參數，但V_F嘅±0.1V容差表明控制嚴格。如果多個段或數字嘅正向電壓存在顯著差異，喺簡單嘅並聯配置下驅動而無獨立限流，可能會導致電流分佈不均。
• 波長/顏色分檔:規格書指定咗峰值同主波長嘅典型值，但無提及明確嘅顏色分檔。對於標準鮮紅色顯示屏嚟講，典型嘅624 nm主波長就係目標。

4. 性能曲線分析

規格書包含典型特性曲線，可以深入了解器件喺非標準條件下嘅行為。

4.1 光譜分佈

光譜分佈曲線（相對強度 vs. 波長）會顯示一個圍繞632 nm（峰值）嘅窄峰，主波長喺624 nm。20 nm嘅帶寬表明係相對純正嘅紅色，呢個係AlGaInP半導體材料嘅特徵。呢種材料以喺紅色到琥珀色範圍內嘅高效率而聞名。

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。對於典型LED嚟講，曲線顯示電流非常低，直到正向電壓達到膝點（呢款器件大約喺1.8-2.0V），之後電流會隨住電壓嘅輕微增加而快速增加。呢個強調咗用恆流源而非恆壓源驅動LED嘅重要性，以防止熱失控並確保亮度一致。

4.3 正向電流降額曲線

呢個係熱管理嘅關鍵圖表。佢顯示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，器件嘅散熱能力會下降。因此，必須降低（降額）最大安全工作電流，以防止超過結溫極限並確保長期可靠性。條曲線通常喺25°C時從額定電流（例如25 mA）開始，然後向下傾斜，喺最高結溫時降至零電流。

5. 機械同封裝信息

5.1 尺寸同圖紙

封裝尺寸圖提供咗PCB佈局所需嘅精確物理尺寸。關鍵尺寸包括顯示屏嘅總高度、寬度同深度，引腳間距，引腳直徑，以及建議嘅PCB孔徑。圖紙包含註明，除非另有說明，否則公差為±0.25mm。工程師必須遵守呢啲尺寸，以確保喺印刷電路板上嘅正確安裝同對齊。

5.2 引腳排列同極性識別

內部電路圖顯示咗七個段同小數點（如有）嘅共陽極配置。佢標識咗對應每個段（a至g）嘅引腳編號同共陽極引腳。正確識別極性至關重要；施加反向電壓或錯誤嘅公共連接會導致顯示屏無法點亮或可能損壞佢。

6. 焊接同組裝指引

• 焊接流程:呢款器件適合波峰焊或手動焊接。焊接溫度嘅絕對最大額定值為260°C，最長持續時間為5秒。呢個係通孔元件嘅標準額定值，有助於防止LED晶片同塑料封裝受到熱損壞。
• 靜電放電 (ESD) 保護:規格書包含關於ESD敏感性嘅強烈警告。AlGaInP LED可能會被靜電放電損壞。建議嘅處理預防措施包括使用接地腕帶、防靜電工作站同地板、導電桌墊，以及所有設備嘅正確接地。如果存在絕緣材料，應使用離子發生器或其他電荷中和方法。
• 儲存條件:器件應喺指定嘅儲存溫度範圍內（-40°C至+100°C）儲存，環境應為低濕度、防靜電。

7. 包裝同訂購信息

7.1 包裝規格

器件包裝喺管中以便自動組裝。標準包裝流程係：每管20件，每盒36管，每主箱4盒。總計每箱2,880件。

7.2 標籤解釋

包裝標籤包含幾個代碼：客戶產品編號 (CPN)、製造商產品編號 (P/N)、包裝數量 (QTY)、發光強度等級 (CAT) 同批號 (LOT No.)。CAT字段直接對應之前討論嘅發光強度分檔。

8. 應用設計建議

8.1 典型應用電路

作為共陽極顯示屏，陽極（公共引腳）通常通過限流電阻或晶體管開關（用於多工）連接到正電源電壓。然後每個段嘅陰極連接到能夠吸收所需電流嘅驅動器IC（例如7段解碼器/驅動器或微控制器GPIO引腳）。每個段或共陽極必須串聯一個限流電阻，以將正向電流設定為所需值（例如10-20 mA）。電阻值使用歐姆定律計算：R = (V_電源- V_F) / I_F.

8.2 設計考慮同警告

• 電流限制:務必使用恆流驅動或限流電阻。切勿將LED直接連接到電壓源。
• 反向電壓保護:驅動電路必須確保即使喺關閉狀態下，亦無反向電壓施加到LED上。持續反向電壓會導致金屬遷移同永久損壞。喺交流或多工電路中，考慮並聯一個保護二極管（正常工作時反向偏置）。
• 熱管理:對於高環境溫度應用或接近最大電流驅動時，請考慮降額曲線。確保PCB上有足夠嘅間距以散熱。
• 多工:呢款顯示屏適合多工應用，即多個數字共享驅動線路。峰值正向電流額定值（60 mA，1/10佔空比）支持呢點。每個段嘅平均電流不得超過連續正向電流額定值（25 mA）。

9. 技術比較同區分

同舊技術或更細嘅顯示屏相比，ELD-526SURWA/S530-A3提供特定優勢：

• 材料 (AlGaInP vs. GaAsP):同舊式GaAsP LED相比，AlGaInP技術提供更高嘅發光效率同更飽和、鮮豔嘅紅色，後者通常顯得更橙或更暗。
• 標準化尺寸:13.6mm字高係工業標準，確保與現有產品設計同邊框嘅廣泛兼容性。
• 低功耗:典型正向電壓為2.0V，佢運行效率高，同V_F.
• 灰色表面:灰色表面（相對於黑色）通過減少反射嘅環境光，喺光線充足嘅環境中提供更好嘅對比度，增強可讀性。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以用微控制器嘅5V邏輯電平驅動呢款顯示屏嗎？

答：可以，但你必須使用限流電阻。例如，要喺5V電源下達到約10 mA：R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 歐姆。330歐姆電阻係一個標準值，會提供略低嘅電流，係安全嘅。

問：點解有規定最小發光強度（7.8 mcd）同典型值（12.5 mcd）？

答：最小值係呢個型號下銷售嘅器件嘅保證下限。典型值係生產嘅平均輸出。由於分檔過程（±10%），你可能會收到亮度喺該分類範圍內任何位置嘅器件。

問：呢款顯示屏適合戶外使用嗎？

答：工作溫度範圍（-40°C至+85°C）表明佢可以應對廣泛嘅環境。然而，對於直接戶外暴露，需要考慮規格書未涵蓋嘅其他因素，例如塑料嘅抗紫外線能力、防水性同PCB嘅保護塗層。

問：如果我超過5V反向電壓會發生咩事？

答：超過反向電壓額定值會因雪崩擊穿而導致LED結立即發生災難性故障。器件唔係設計用於承受反向偏壓。

11. 實用設計同使用案例

案例：設計一個簡單嘅數字電壓表讀數。

一位設計師正在創建一個需要3位數電壓顯示嘅枱面電源供應單元。佢哋選擇咗三個ELD-526SURWA/S530-A3顯示屏。微控制器（例如ATmega328）將使用像MAX7219咁樣嘅7段驅動器IC。設計步驟包括：1) 根據封裝尺寸佈置PCB，確保正確嘅引腳間距。2) 將每個數字嘅共陽極連接到驅動器IC嘅數字選擇線。3) 將段陰極（a-g）連接到驅動器IC嘅段線。4) 編程微控制器讀取ADC值，將其轉換為電壓，並通過SPI將適當嘅數字代碼發送畀MAX7219。5) 喺MAX7219嘅寄存器中設定驅動電流，目標為每段10-15 mA，確保其保持在顯示屏嘅額定值內。選擇顯示屏嘅灰色表面，係因為實驗室環境有頭頂熒光燈照明。

12. 工作原理介紹

七劃LED顯示屏係由單個發光二極管（LED）組裝而成，排列成數字8嘅圖案。每個段（名為a至g）都係一個獨立嘅LED。通過選擇性點亮特定段，可以形成從0到9嘅任何數字同部分字母。ELD-526SURWA/S530-A3採用共陽極配置，即一個數字中所有段LED嘅陽極（正極）連接在一起到一個公共引腳。要點亮一個段，需要將其共陽極連接到電壓源（通過限流器），並將其陰極（負極）連接到較低電壓（地）。光係通過AlGaInP半導體材料中嘅電致發光產生：當施加正向電壓時，電子同空穴喺有源區複合，以光子（光）嘅形式釋放能量，波長對應於材料嘅帶隙，即喺紅色光譜中。

13. 技術趨勢同背景

七劃LED顯示屏代表一種成熟可靠嘅技術。雖然更新嘅顯示技術，如點陣OLED或TFT LCD，為圖形同自定義字體提供更大靈活性，但7段LED喺特定應用中仍保持強大優勢：卓越嘅亮度同陽光下可讀性、極寬嘅視角、高可靠性同長壽命、控制簡單，以及對於只需要數字輸出嘅應用成本更低。呢類分立LED顯示屏嘅趨勢係更高效率（每mA電流更多光輸出）、更嚴格嘅顏色同亮度一致性分檔，以及持續符合不斷發展嘅環保法規（RoHS，REACH）。呢份規格書中使用嘅通孔封裝，正逐漸被用於自動組裝嘅表面貼裝器件（SMD）版本所補充，但通孔對於原型製作、維修同需要更高機械穩健性嘅應用仍然至關重要。