ELT-512SYGWA/S530-E2 0.56英吋七段顯示器規格書 - 尺寸14.22mm - 順向電壓2.0V - 亮黃綠色 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

ELT-512SYGWA/S530-E2是一款高可靠性的七段字母數字顯示器，專為各種電子應用中清晰的數位讀數而設計。它屬於穿孔式顯示器類別，具有標準的工業封裝尺寸，便於整合到現有的PCB設計中。此元件的核心價值在於其結合了良好的可見度、標準化封裝以及符合現代環保法規。

該裝置採用灰色表面與白色擴散段設計。此特定設計增強了對比度和可讀性，特別是在環境光線明亮的環境中，使其適用於顯示清晰度至關重要的應用。發光顏色為亮黃綠色，這是透過使用AlGaInP（磷化鋁鎵銦）半導體材料實現的。這種材料選擇以其在黃綠光譜中的效率和特定色彩輸出而聞名。

1.1 核心優勢與目標市場

此顯示模組的主要優勢包括其低功耗，這對於電池供電或節能裝置至關重要。它根據發光強度進行分級，允許設計師為統一的面板外觀選擇具有一致亮度等級的元件。此外，該裝置無鉛且符合RoHS標準，符合國際有害物質限制標準，這對於現代電子製造至關重要。

目標應用明確指向功能性、工業和消費性介面。主要市場包括：

• 家電：計時器、溫度顯示、烤箱、微波爐、洗衣機等控制面板讀數。
• 測試與測量設備、工業控制系統、汽車診斷工具（輔助顯示器）。數位讀數顯示器：
• 任何需要數字或有限字母數字輸出的裝置，例如時鐘、計數器、磅秤和簡單的數據記錄器。2. 深入技術參數分析

本節對規格書中規定的電氣、光學和熱參數提供詳細、客觀的解釋。理解這些限制和特性對於可靠的電路設計至關重要。

2.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值定義了可能對裝置造成永久損壞的應力極限。這些並非正常操作條件。

反向電壓（V

• ）：_R5V。在反向偏壓下超過此電壓可能導致接面崩潰。順向電流（I
• ）：_F25 mA DC。這是單一段允許的最大連續電流。峰值順向電流（I
• ）：_FP60 mA。此較高電流僅允許在脈衝條件下（工作週期 ≤ 10%，頻率 ≤ 1 kHz），可用於多工掃描或短暫的亮度提升。功率耗散（P
• ）：_d60 mW。這是可以安全散發為熱量的最大功率，通常計算為 V* I_F操作與儲存溫度：_F.
• -40°C 至 +85°C（操作），-40°C 至 +100°C（儲存）。寬廣的範圍確保了在惡劣環境下的功能性。焊接溫度：
• 260°C，持續時間 ≤ 5 秒。這指導了波焊或手焊製程。2.2 電光特性

這些參數是在標準測試條件下（Ta=25°C）測量的，定義了裝置的性能。

發光強度（I

• ）：_v2.8 mcd（最小），4.5 mcd（典型），在 I=10mA 時。這是每段的平均光輸出。規格書註明此值有 ±10% 的容差。特性中提到的分級是指根據測量的 I_F將裝置分類到一致的等級中。_v峰值波長（λ
• ）：_p575 nm（典型）。這是光譜發射最強的波長。主波長（λ
• ）：_d573 nm（典型）。這是人眼感知的波長，定義了顏色（黃綠色）。光譜頻寬（Δλ）：
• 20 nm（典型）。這表示發射的波長範圍，以峰值為中心。順向電壓（V
• ）：_F2.0V（典型），2.4V（最大），在 I=20mA 時。設計師必須確保驅動電路至少能提供此電壓。規定了 ±0.1V 的容差。_F反向電流（I
• ）：_R100 µA（最大），在 V=5V 時。這是裝置反向偏壓時的小漏電流。_R3. 性能曲線分析

規格書提供了典型的特性曲線，對於理解非標準條件下的行為至關重要。

3.1 光譜分佈

光譜曲線（相對發光強度對波長）將顯示一個以 575 nm 為中心的鐘形分佈，典型寬度（半高全寬）為 20 nm。這確認了黃綠色座標點，並允許在對特定波長敏感的應用中進行分析。

3.2 順向電流對順向電壓（I-V曲線）

此曲線是非線性的。對於典型的 AlGaInP LED，電壓保持在相對較低的水平，直到開啟閾值（此顏色約為 1.8-2.0V），之後隨著電流增加而更陡峭地上升。規定的 V

在 20mA 時為 2.0V 是此曲線上的一個點。設計師使用此點來計算串聯電阻值：R = (V_F電源_{- V}) / I_F3.3 順向電流降額曲線_F.

此關鍵圖表顯示了最大允許連續順向電流作為環境溫度的函數。隨著溫度升高，最大安全電流從 25°C 時的 25 mA 線性下降到最大接面溫度（由曲線終點暗示，可能約為 100-110°C）時的 0 mA。這是由於在較高的環境溫度下散熱能力降低。為了在 25°C 以上可靠操作，必須相應地降低驅動電流。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

顯示器的數字高度為 14.22 mm（0.56 英吋）。詳細的尺寸圖顯示了標準的雙列直插式封裝（DIP）尺寸。關鍵的機械註記包括標準公差為 ±0.25mm，除非另有說明。引腳間距和整體尺寸設計為與標準 PCB 佈局和插座相容。

4.2 內部電路圖與極性

內部電路圖顯示了共陰極配置。七個段（以及通常的小數點，如果存在）的所有陰極（負極端）在內部連接到一個或兩個公共引腳。每個段的陽極（正極端）則引出到單獨的引腳。這種配置常用於多工驅動，其中公共陰極被切換到地，而所需的段陽極則被驅動為高電位。

5. 焊接與組裝指南

雖然此穿孔元件未提供特定的迴焊曲線，但規格書給出了手焊或波焊的明確限制。

焊接：

• 最高焊接溫度為 260°C，在此溫度下的暴露時間不得超過 5 秒。這可防止對塑料封裝和內部接線造成熱損壞。靜電放電（ESD）防護：
• 該裝置對 ESD 敏感。規格書強烈建議在處理和組裝過程中採取標準的 ESD 控制措施：使用接地腕帶、ESD 安全工作站、導電地板墊，以及所有設備的正確接地。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：
• 裝置應在指定的溫度範圍 -40°C 至 +100°C 內，儲存在乾燥、防 ESD 的環境中。6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

元件以管裝形式包裝，用於自動插入或手動處理。標準包裝流程為：

每管 13 件 → 每箱 63 管 → 每箱 4 盒。這總計每箱 3,276 件（13 * 63 * 4）。6.2 標籤說明

包裝標籤包含幾個代碼：

CPN：

• 客戶產品編號（供客戶參考）。P/N：
• 製造商產品編號（ELT-512SYGWA/S530-E2）。QTY：
• 包裝數量。CAT：
• 發光強度等級（分級類別）。LOT No：
• 可追溯的批號，用於品質控制。此標籤確保了可追溯性，並有助於為應用選擇正確的亮度等級。

7.1 驅動電路設計

要在 5V 電源下以典型的 20mA 順向電流驅動單一段，需要一個串聯限流電阻。使用典型的 V

2.0V：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。一個標準的 150Ω 電阻將導致 I_F≈ 20mA。電阻中消耗的功率為 (3V * 0.02A) = 60 mW，因此 1/8W（125mW）或 1/4W 的電阻是合適的。對於多工掃描多位數字，每段的峰值電流可以更高（最高可達 I_F=60mA），但平均電流必須保持在連續 I_FP限制內，由工作週期計算。_F7.2 可靠性設計

熱管理：

觀察電流降額曲線。在高溫環境中（例如，家電內部），降低驅動電流以防止過熱和過早老化。ESD 防護：在連接到顯示器引腳的 PCB 線路上加入 ESD 保護二極體，特別是如果介面暴露於使用者接觸。視角：白色擴散段提供了寬廣的視角，但未指定確切的角度強度分佈。對於關鍵的觀看應用，建議進行原型測試。8. 技術比較與差異化

與舊技術或較小的顯示器相比，ELT-512SYGWA/S530-E2 提供了特定的優勢：

對比白熾燈或 VFD 顯示器：

• 功耗低得多，壽命更長，且沒有燈絲會燒壞。然而，它需要電流調節，而不僅僅是電壓。對比更小的 LED 顯示器（例如 0.3\"）：
• 更大的數字尺寸（0.56\"）提供了更好的遠距離可見度，代價是更大的 PCB 佔用面積。對比 LCD：
• LED 是自發光的，因此在低光條件下無需背光即可輕鬆閱讀，但在明亮光線下比反射式 LCD 消耗更多功率。關鍵差異化因素：
• 特定的黃綠色（AlGaInP）、工業標準的 0.56\" 尺寸、共陰極配置以及 RoHS 合規性的結合，使其成為針對特定應用集的一個定義明確的解決方案。9. 常見問題（基於技術參數）

Q1：我可以直接從微控制器引腳驅動此顯示器嗎？

A：不行。典型的 MCU 引腳只能提供/吸收 20-25mA，這是一個段的極限。驅動多個段或公共陰極（承載點亮段的電流總和）將超過 MCU 的能力。請使用電晶體驅動器或專用的 LED 驅動器 IC。Q2：為什麼我的顯示器比預期的暗？

A：首先，驗證順向電流。比計算值更高的串聯電阻會降低電流和亮度。其次，檢查發光強度等級（CAT 代碼）；您可能有一個接近範圍下限（接近 2.8 mcd）的單元。第三，確保您特定單元的順向電壓不在容差的高端，這也會降低固定電阻值下的電流。Q3：需要散熱片嗎？

A：對於在接近室溫下以最大 I25mA 連續操作，單個數字通常不需要額外的散熱片。然而，如果多個數字密集排列或在較高的環境溫度下操作，PCB 佈局應允許通過連接到引腳的銅走線進行一些散熱。_F10. 實務設計案例研究

情境：

為一個在環境溫度高達 50°C 下操作的廚房家電設計一個簡單的 4 位數計時器。設計步驟：

電流選擇：

1. 參考降額曲線。在 50°C 時，最大連續電流被降額。假設從 25mA@25°C 到 0mA@~100°C 線性降額，則在 50°C 時的允許電流約為 18-20mA。我們為安全邊際和壽命選擇每段 15mA。電阻計算：
2. 使用 V電源_{= 5V，V}（最大）= 2.4V，I_F= 15mA。R = (5 - 2.4) / 0.015 = 173 Ω。使用下一個標準值，180 Ω。用典型的 V_F重新計算實際電流：I = (5 - 2.0) / 180 = 16.7mA（可接受）。_F驅動電路：
3. 使用帶有 4 對 16 解碼器/驅動器 IC（如帶有限流電阻的 74HC595 移位暫存器）或專用的多工 LED 驅動器的微控制器。每個數字的公共陰極將由一個能夠吸收最多 8 個點亮段總電流（8 * 16.7mA ≈ 134mA）的 PNP 電晶體或 N 通道 MOSFET 切換。PCB 佈局：
4. 將限流電阻放置在靠近驅動器 IC 的位置，而不是顯示器。確保連接到公共陰極引腳的走線足夠寬，以處理峰值陰極電流。此方法確保了在元件規格範圍內的可靠操作。

七段顯示器是由排列成8字形的發光二極體（LED）組成的組件。每個段（命名為 a、b、c、d、e、f、g，有時 dp 表示小數點）都是一個獨立的 LED。通過施加順向電壓（超過二極體的開啟電壓，此處約為 2.0V）並用串聯電阻限制電流，電子和電洞在 AlGaInP 半導體的有源區重新結合，以光子的形式釋放能量。AlGaInP 合金的特定成分決定了發射光的波長（顏色），在此例中為黃綠色（573-575 nm）。LED 晶片上的白色擴散樹脂散射光線，創造出均勻發光的段外觀。

12. 技術趨勢

雖然像這樣的傳統穿孔式七段顯示器在工業和家電應用中對於可靠性和易於維護仍然至關重要，但顯示技術的整體趨勢正朝著表面黏著元件（SMD）封裝發展，以實現更高的密度和自動化組裝。此外，對於更複雜的資訊，點矩陣 OLED 或 TFT LCD 越來越普遍。然而，對於簡單、明亮、低成本且高度可靠的數字讀數，LED 七段顯示器仍然具有穩固的地位。未來的發展可能包括更高效率的材料、封裝內整合的驅動電路，以及更廣泛的 SMD 格式顏色和尺寸，但離散段顯示器的基本原理和應用預計將在特定的市場領域中持續存在。

While traditional through-hole seven-segment displays like this one remain vital for reliability and ease of service in industrial and appliance applications, the overall trend in display technology is moving towards surface-mount device (SMD) packages for higher density and automated assembly. Furthermore, for more complex information, dot-matrix OLED or TFT LCDs are increasingly common. However, for simple, bright, low-cost, and highly reliable numeric readouts, LED seven-segment displays continue to have a strong position. Future developments may include even higher efficiency materials, integrated driver circuitry within the package, and a wider range of colors and sizes in SMD formats, but the fundamental principle and application of discrete segment displays is expected to persist in specific market segments.