目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 光電特性
- 3. 分級系統說明
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 光譜分佈
- 4.2 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
- 4.3 正向電流降額曲線
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 尺寸圖
- 5.2 引腳排列同極性識別
- 6. 焊接同組裝指南
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 遵守電流降額曲線。喺高溫環境中，降低工作電流或改善通風。
- 明確定義嘅絕對最大額定值同降額曲線，相比規格記錄不全嘅部件，允許進行更可靠同更耐用嘅設計。
- 答：CAT代碼指定咗發光強度級別。雖然規格書提供最小/典型值，但實際分級確保同一批次嘅所有器件具有相似輸出。為咗產品中所有數字嘅亮度一致，請使用相同 CAT 代碼嘅顯示器。
- 使用 5V 電源驅動段：R = (5V - 2.0V) / 0.015A ≈ 200 Ω。
- 七劃 LED 顯示器係一個由多個發光二極管（LED）組成嘅組件，排列成8字形。每段（標記為 a 到 g）都係一個獨立嘅 LED。通過有選擇地為呢啲段嘅不同組合供電，可以形成 0 到 9 嘅數字同一些字母。所述器件使用 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料。當正向偏置（陽極相對陰極施加正電壓）時，電子同空穴喺半導體嘅有源區復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。AlGaInP 合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，進而定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係黃綠色（~573 nm）。芯片發出嘅光通過成型嘅環氧樹脂透鏡射出，呢個透鏡亦形成咗段嘅形狀。
1. 產品概覽
ELS-315SYGWA/S530-E2 係一款通孔式安裝嘅七劃數碼顯示器，專為清晰嘅數字讀數而設計。佢採用標準工業尺寸，數字高度為9.14mm（0.36吋）。呢款器件以灰色背景襯托白色發光段，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。呢款顯示器已按發光強度進行分類，並且符合無鉛同RoHS環保標準，適合現代電子應用。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款顯示器嘅主要優勢包括低功耗、標準化嘅佔位面積易於整合到現有設計，以及可靠嘅性能。佢特別針對需要耐用、易讀嘅數字或有限字母數字指示器嘅應用。主要目標市場包括消費類家電、工業儀錶板，以及各種對可靠性同清晰度要求極高嘅數字讀數顯示系統。
2. 技術參數深入分析
呢部分根據規格書，對器件嘅關鍵電氣同光學規格進行詳細、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可能遭受永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係正常操作條件。
- 反向電壓 (VR):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 (IF):25 mA。可以持續施加嘅最大直流電流。
- 峰值正向電流 (IFP):60 mA。呢個只允許喺脈衝條件下（佔空比 1/10，頻率 1 kHz）使用，以短暫達到更高亮度。
- 功耗 (Pd):60 mW。器件可以作為熱量散發嘅最大功率。
- 工作溫度 (Topr):-40°C 至 +85°C。可靠運行嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度 (Tstg):-40°C 至 +100°C。
- 焊接溫度 (Tsol):260°C，最長持續時間為 5 秒，適用於波峰焊或手動焊接工藝。
2.2 光電特性
呢啲參數喺標準環境溫度 25°C 下測量，定義咗器件喺典型工作條件下嘅性能。
- 發光強度 (Iv):典型值為每段 3.2 mcd（喺正向電流 IF = 10 mA 下），最小值為 2.0 mcd。規格書註明呢個值嘅公差為 ±10%。呢個強度係喺單一段上測量嘅平均值。
- 峰值波長 (λp):典型值為 575 nm。呢個係發射光功率最大嘅波長。
- 主波長 (λd):典型值為 573 nm。呢個係人眼感知嘅波長，定義咗顏色（呢個情況下係黃綠色）。
- 光譜輻射帶寬 (Δλ):典型值為 20 nm。呢個表示發射光嘅光譜純度或寬度。
- 正向電壓 (VF):典型值為 2.0 V，喺 IF=20 mA 時最大值為 2.4 V。公差為 ±0.1V。呢個係設計限流電路嘅關鍵參數。
- 反向電流 (IR):喺反向電壓 (VR) 為 5 V 時，最大值為 100 µA，表示關斷狀態下嘅漏電流。
3. 分級系統說明
規格書指出器件已按發光強度分類。呢個係指一個分級或篩選過程。
- 發光強度分級:生產批次嘅 LED 會根據佢哋喺指定測試電流下測量到嘅發光輸出，被測量並分入唔同嘅組別（級別）。咁樣可以確保最終產品嘅亮度一致性。典型值係 3.2 mcd，但器件經過分級以保證最小值為 2.0 mcd，實際嘅級別代碼可能標示喺包裝標籤上（CAT欄位）。
- 顏色/波長:芯片材料指定為 AlGaInP，通常產生紅色至黃綠色光譜嘅顏色。主波長受到嚴格控制（典型值 573 nm），但細微變化亦可能通過分級來管理，以保持顏色一致性，尤其喺多位數顯示器中非常重要。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型性能曲線，呢啲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
呢條曲線繪製咗相對發光強度對波長嘅關係。佢直觀地確認咗峰值波長 (λp ~575 nm) 同光譜帶寬 (Δλ ~20 nm)。曲線越窄，表示顏色嘅光譜純度越高。
4.2 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
呢個圖表顯示流經 LED 嘅電流同佢兩端電壓降之間嘅關係。呢個關係係非線性嘅。設計師使用呢條曲線來確定所需工作電流所需嘅驅動電壓，對於選擇合適嘅串聯電阻或設計恆流驅動器至關重要。
4.3 正向電流降額曲線
呢個係可靠性方面最關鍵嘅圖表之一。佢顯示當環境溫度升高超過 25°C 時，最大允許連續正向電流 (IF) 必須點樣降低。喺高溫環境下以高電流操作 LED 而無適當降額，會因結溫過高而顯著縮短其使用壽命。
5. 機械同封裝資訊
器件採用標準通孔 DIP（雙列直插式封裝）格式。
5.1 尺寸圖
封裝圖提供關鍵機械尺寸，包括總高度、寬度、數字尺寸、引腳間距同引腳直徑。註明除非另有說明，公差為 ±0.25mm。工程師使用呢個圖進行 PCB 佔位設計，並確保喺外殼內嘅正確安裝。
5.2 引腳排列同極性識別
內部電路圖係必需嘅。必須從呢個圖中識別出係共陽極定係共陰極配置。佢顯示咗所有單獨段（a-g）同小數點（dp，如有）嘅陽極同陰極內部點樣連接。正確識別對於正確電路連接係必須嘅。引腳編號亦喺呢度定義。
6. 焊接同組裝指南
規格書提供咗手動焊接工藝嘅具體參數。
- 焊接溫度:建議嘅最高烙鐵頭溫度為 260°C。
- 焊接時間:引腳同烙鐵接觸時間唔應超過 5 秒，以防止熱量損壞內部芯片同鍵合線。
- ESD（靜電放電）保護:器件對 ESD 敏感。強烈建議包括使用接地腕帶、防靜電工作台、導電地墊同離子風機。喺處理同組裝期間，所有設備同人員必須正確接地。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 包裝規格
器件以管裝同盒裝形式包裝。標準包裝流程係：每管 35 件，每盒 140 管，每箱 4 盒。
7.2 標籤說明
包裝標籤包含幾個代碼：CPN（客戶部件號）、P/N（產品編號）、QTY（數量）、CAT（發光強度類別/級別）、HUE（顏色參考）、REF（參考）、LOT No.（生產批號），以及一個 REFERENCE 體積標籤代碼。呢啲用於追溯同庫存管理。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 家用電器:微波爐/焗爐嘅計時器、恆溫器或暖爐嘅溫度顯示、洗衣機嘅程序指示器。
- 儀錶板:測試設備、工業控制同汽車改裝儀錶上嘅電壓、電流、頻率或轉速讀數。
- 通用數字讀數:任何需要簡單、可靠數字顯示嘅設備，例如時鐘、計數器或基本測量設備。
8.2 設計考慮因素
- 限流:務必使用串聯電阻或恆流驅動器將 IF 限制喺 25 mA 或以下（根據溫度降額）。使用公式 R = (Vsupply- VF) / IF.
- 計算電阻值。多路復用:FP對於多位數顯示器，多路復用方案好常見，可以用較少嘅 I/O 引腳控制好多段。確保多路復用設計中嘅峰值電流唔超過 I
- （60mA），並且每段嘅平均電流保持喺限額內。視角同對比度:
- 灰色背景提高咗對比度。考慮最終產品嘅視角要求。熱管理:
遵守電流降額曲線。喺高溫環境中，降低工作電流或改善通風。
9. 技術比較同區分
- 同通用七劃數碼顯示器相比，ELS-315SYGWA/S530-E2 提供特定優勢：標準化工業尺寸:
- 確保可以即插即用兼容許多現有 PCB 佈局同面板開孔。強度分級:
- 提供保證嘅最低亮度水平，相比未分級嘅顯示器，喺多位數應用中能帶來更均勻嘅外觀。環保合規:
- 無鉛同符合 RoHS 對於喺許多全球市場銷售嘅產品至關重要。穩健嘅規格:
明確定義嘅絕對最大額定值同降額曲線，相比規格記錄不全嘅部件，允許進行更可靠同更耐用嘅設計。
10. 常見問題解答（基於技術參數）
問：我可以直接用 5V 微控制器引腳驅動呢個顯示器嗎？F答：唔可以。由於典型 V
為 2.0V，直接連接到 5V 會導致過大電流，損壞 LED。你必須使用限流電阻。例如，要從 5V 電源驅動 10mA：R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 Ω。FP問：峰值正向電流 (I
) 為 60 mA對我嘅設計意味住乜嘢？
答：呢個額定值允許短暫嘅更高電流脈衝，呢個喺多路復用顯示器中好有用，因為每個數字每次只通電一小段時間。整個週期內嘅平均電流仍必須喺 25mA 連續額定值內。1kHz 下 1/10 佔空比係一個特定測試條件；其他脈衝方案需要仔細分析。
問：我點樣解讀標籤上嘅CAT代碼？
答：CAT代碼指定咗發光強度級別。雖然規格書提供最小/典型值，但實際分級確保同一批次嘅所有器件具有相似輸出。為咗產品中所有數字嘅亮度一致，請使用相同 CAT 代碼嘅顯示器。
11. 實用設計同使用案例
案例：設計一個 4 位數多路復用電壓錶顯示
1. 一位設計師正在創建一個簡單嘅 0-30V 直流電壓錶。微控制器嘅 I/O 引腳有限。佢哋選擇使用四個 ELS-315SYGWA/S530-E2 顯示器進行多路復用配置。電路設計:
2. 每個數字嘅共陽極（或共陰極）通過一個晶體管開關連接到微控制器引腳。段線（a-g）通過限流電阻連接到微控制器引腳，所有數字共享呢啲段線。軟件:
3. 固件快速循環掃描每個數字（例如 200Hz），每次只打開一個數字嘅公共引腳，同時為該數字設置適當嘅段圖案。視覺暫留使所有數字看起來同時點亮。電流計算:FP rating.
4. 為咗達到良好亮度，設計師可能目標係喺其有效時段內達到 15mA 嘅峰值段電流。對於 4 位數，每個數字嘅佔空比為 1/4。每段嘅平均電流為 15mA / 4 = 3.75mA，遠低於 25mA 連續額定值。15mA 嘅峰值亦安全低於 60mA 嘅 I電阻值:
使用 5V 電源驅動段：R = (5V - 2.0V) / 0.015A ≈ 200 Ω。
12. 工作原理介紹
七劃 LED 顯示器係一個由多個發光二極管（LED）組成嘅組件，排列成8字形。每段（標記為 a 到 g）都係一個獨立嘅 LED。通過有選擇地為呢啲段嘅不同組合供電，可以形成 0 到 9 嘅數字同一些字母。所述器件使用 AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料。當正向偏置（陽極相對陰極施加正電壓）時，電子同空穴喺半導體嘅有源區復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。AlGaInP 合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，進而定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係黃綠色（~573 nm）。芯片發出嘅光通過成型嘅環氧樹脂透鏡射出，呢個透鏡亦形成咗段嘅形狀。
13. 技術趨勢同背景七劃 LED 顯示器代表咗一種成熟且高度可靠嘅顯示技術。雖然更新嘅技術，如點陣 OLED 或 LCD，喺圖形同字母數字顯示方面提供更大靈活性，但七劃 LED 喺特定領域仍保持強大優勢：極佳可讀性:佢哋簡單、高對比度嘅段喺遠距離同各種照明條件下（包括陽光直射）都易於閱讀。堅固耐用同長壽命:佢哋係固態器件，無活動部件，耐衝擊同振動，並且提供非常長嘅工作壽命（通常數萬小時）。簡單同成本效益:
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。 |