LTC-2728JS LED 디스플레이 데이터시트 - 0.28인치 자릿수 높이 - AlInGaP 노란색 - 2.6V 순방향 전압 - 40mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-2728JS는 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 4자리 7세그먼트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 주된 기능은 개별적으로 주소 지정 가능한 세그먼트를 통해 수치 데이터를 시각적으로 표현하는 것입니다. 이 장치는 발광 소자에 첨단 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 기술을 사용하여 제작되었으며, 이 소자들은 불투명한 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 장착되어 있습니다. 이 조합은 특징적인 노란색 발광을 만들어냅니다. 디스플레이는 흰색 세그먼트 표시가 있는 회색 전면판을 특징으로 하여 다양한 조명 조건에서 대비와 가독성을 향상시킵니다.

이 디스플레이의 핵심 장점은 연속적이고 균일한 세그먼트를 통해 달성된 우수한 문자 외관, 높은 밝기와 강한 대비를 포함합니다. 낮은 전력 요구 사항으로 작동하여 배터리 구동 또는 에너지 절약형 장치에 적합합니다. 또한 넓은 시야각을 제공하며 LED 기술에 내재된 고체 상태 신뢰성의 이점을 누려 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 내성을 보장합니다.

이 부품의 목표 시장은 산업용 제어판, 시험 및 측정 장비, 소비자 가전(시계나 가전제품 등), 자동차 계기판(보조 디스플레이용), 그리고 견고하고 가독성이 높으며 효율적인 숫자 디스플레이 솔루션이 필요한 임베디드 시스템을 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 목적 해석

2.1 광도 및 광학 특성

주요 광학 파라미터는 디스플레이의 시각적 성능을 정의합니다.평균 발광 강도(Iv)는 순방향 전류(IF) 1mA에서 전형값 600 µcd, 최소값 200 µcd로 명시되어 있습니다. 이 파라미터는 CIE 명시 응답 곡선에 근사하는 필터를 사용하여 보정된, 인간의 눈이 인지하는 광 출력의 밝기를 측정합니다.피크 발광 파장(λp)는 588 nm이며,주 파장(λd)는 587 nm로, 둘 다 IF=20mA에서 측정됩니다. 이 값들은 발광을 가시 스펙트럼의 노란색 영역에 확실히 위치시킵니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)는 15 nm로, 상대적으로 순수한 단색 노란색을 나타냅니다.발광 강도 매칭 비율은 세그먼트 간 최대 2:1로 명시되어 있어, 일관된 외관을 위해 한 자릿수의 모든 세그먼트에 걸쳐 균일한 밝기를 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

전기적 사양은 LED의 안전하고 효과적인 구동을 제어합니다.세그먼트당 순방향 전압(VF)는 IF=20mA에서 전형값 2.6V, 최대값 2.6V를 가집니다. 이는 점등된 세그먼트 양단의 전압 강하입니다.세그먼트당 역방향 전류(IR)는 역방향 전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 10 µA로, 꺼진 상태에서의 누설 전류를 나타냅니다.세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 최대 25 mA로 정격되며, 디레이팅 계수는 0.33 mA/°C입니다. 이는 과열을 방지하기 위해 주변 온도가 25°C 이상 상승함에 따라 허용 가능한 최대 연속 전류가 감소함을 의미합니다. 펄스 동작의 경우, 특정 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 세그먼트당피크 순방향 전류60 mA가 허용됩니다.세그먼트당 소비 전력은 40 mW로 제한됩니다.

2.3 열 및 절대 최대 정격

이 정격들은 영구적 손상이 발생할 수 있는 작동 한계를 정의합니다.작동 및 저장 온도 범위는 -35°C에서 +85°C까지입니다. 이 넓은 범위는 디스플레이를 가혹한 환경에 적합하게 만듭니다. 세그먼트당 최대역방향 전압은 5V입니다; 이를 초과하면 LED 접합이 파괴될 수 있습니다. 중요한 취급 사양은솔더링 온도입니다: 장치는 패키지 장착 평면 아래 1.6mm(1/16 인치) 지점에서 측정 시 최대 260°C를 최대 3초 동안 견딜 수 있습니다. 이는 리플로우 솔더링 공정을 안내하는 데 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

제공된 데이터시트를 기반으로, 파장(또는 색온도), 광속 또는 순방향 전압에 대한 명시적인 빈닝 코드는 상세히 설명되어 있지 않습니다. 사양은 발광 강도(200-600 µcd) 및 순방향 전압(2.05-2.6V)과 같은 주요 파라미터에 대한 최소값, 전형값 및 최대값을 제공합니다. 생산 맥락에서 제조업체들은 종종 단일 배치 내에서 일관성을 보장하거나 특정 고객 요구 사항을 위해 이 범위 내에서 더 엄격한 성능 빈으로 LED를 그룹화합니다. 설계자는 게시된 최소/최대 사양을 넘어서는 정밀한 색상 일치 또는 강도 균일성이 애플리케이션에 중요한 경우 사용 가능한 빈닝 옵션에 대해 제조업체에 문의해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 전형적인 전기/광학 특성 곡선을 참조합니다. 특정 그래프가 본문에 재현되지는 않았지만, 이러한 장치에 대한 표준 곡선은 일반적으로 다음을 포함할 것입니다:순방향 전류(IF) 대 순방향 전압(VF): 이 곡선은 지수 관계를 보여주며, 전류 제한 회로 설계에 중요합니다.발광 강도(Iv) 대 순방향 전류(IF): 이는 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 매우 높은 전류에서 효율이 떨어지기 전의 대략적인 선형 영역에 있습니다.발광 강도(Iv) 대 주변 온도(Ta): 이 곡선은 LED의 음의 온도 계수를 보여주며, 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소합니다.스펙트럼 파워 분포: 지정된 15 nm 반폭을 가진 588 nm를 중심으로 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 상대적 강도를 보여주는 그래프입니다. 이러한 관계를 이해하는 것은 밝기, 효율 및 수명에 대한 구동 조건을 최적화하는 데 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

디스플레이는 자릿수 높이가 0.28인치(7.0 mm)입니다. 패키지 치수는 모든 측정값이 밀리미터로 표시된 상세 도면에 제공됩니다. 달리 명시되지 않는 한 공차는 일반적으로 ±0.25 mm입니다. 장치는 16핀 듀얼 인라인 패키지(DIP)입니다. 내부 회로도는 멀티플렉스 공통 캐소드 구성을 보여줍니다. 이는 각 자릿수에 대한 LED의 캐소드가 함께 연결되어 있음(네 개의 공통 캐소드 핀: 자릿수 1, 2, 3, 4)을 의미하는 반면, 각 세그먼트 유형(A부터 G까지, DP 포함)의 애노드는 모든 자릿수에 걸쳐 연결되어 있습니다. 이 구조는 멀티플렉싱을 가능하게 하며, 자릿수가 빠르게 차례로 하나씩 점등되어 모든 자릿수가 지속적으로 켜져 있는 것 같은 인상을 만들어 필요한 구동기 핀의 수를 크게 줄입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

제공된 주요 지침은 솔더 내열성입니다: 부품은 패키지 본체 아래 1.6mm에서 측정 시 최대 3초 동안 최대 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있습니다. 이는 웨이브 또는 리플로우 솔더링에 대한 표준 정격입니다. 리플로우 프로파일의 경우, 피크 온도가 260°C를 초과하지 않는 표준 무연 프로파일이 적용 가능합니다. 주의 사항으로는 삽입 시 핀에 가해지는 기계적 스트레스 피하기, 솔더링 전 적절한 정렬 보장, 핀 간 과도한 솔더 브리징 방지가 포함됩니다. 장치는 사용 전까지 지정된 저장 온도 범위인 -35°C ~ +85°C 내에서, 수분 흡수를 방지하기 위해 저습도 환경에서 원래의 방습 포장지에 보관해야 합니다.

7. 패키징 및 주문 정보

부품 번호는 LTC-2728JS입니다. 이 부품 번호와 관련된 설명은 "AlInGaP 노란색, 멀티플렉스 공통 캐소드, 오른쪽 소수점"입니다. 이는 LED 재료, 전기적 구성 및 소수점의 위치를 나타냅니다. 튜브 수량, 트레이 개수 또는 릴 사양과 같은 특정 패키징 세부 사항은 제공된 발췌문에 포함되어 있지 않습니다. 라벨에는 일반적으로 부품 번호, 로트 코드 및 날짜 코드가 포함됩니다. 주문 시 기본 부품 번호 LTC-2728JS가 사용됩니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 전형적인 애플리케이션 시나리오

이 디스플레이는 선명한 다중 자릿수 숫자 표시가 필요한 모든 애플리케이션에 이상적입니다. 일반적인 용도로는 전압, 전류 또는 주파수용 디지털 패널 미터; 타이머 및 시계; 생산 라인 카운터; 의료 기기 표시(예: 혈압 모니터); 가정용 가전 디스플레이(오븐, 전자레인지, 세탁기); 자동차 애프터마켓 게이지가 있습니다.

8.2 설계 고려 사항

구동 회로:공통 캐소드 멀티플렉스 설계로 인해, 전용 디스플레이 구동기 IC(MAX7219 또는 멀티플렉싱 소프트웨어가 있는 마이크로컨트롤러와 같은)가 거의 항상 필요합니다. 각 자릿수는 적절한 세그먼트 애노드 핀에 전류를 공급하면서 해당 공통 캐소드 핀을 통해 전류를 싱크함으로써 켜집니다.전류 제한:외부 전류 제한 저항은 순방향 전류를 안전한 값(일반적으로 원하는 밝기와 전력 예산에 따라 5-20 mA 사이)으로 설정하기 위해 각 세그먼트 애노드 라인(또는 구동기 아키텍처에 따라 각 공통 캐소드)에 필수적입니다. 저항 값은 R = (Vcc - VF) / IF 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.갱신률:멀티플렉싱 시, 자릿수당 갱신률은 가시적인 깜빡임을 피하기에 충분히 높아야 하며, 일반적으로 자릿수당 60 Hz 이상(따라서 4자릿수의 경우 총 사이클률 >240 Hz)이어야 합니다.시야각:넓은 시야각은 유연한 장착 위치를 허용합니다.전원 시퀀싱:전원 켜기 또는 끄기 동안 구동 회로가 역방향 전압이나 과도한 전류를 인가하지 않도록 보장하십시오.

9. 기술 비교

다른 7세그먼트 기술과 비교하여, AlInGaP 노란색 LED는 뚜렷한 장점을 제공합니다. 기존의 빨간색 GaAsP 또는 GaP LED에 비해, AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 큰 밝기를 얻습니다. 또한 더 나은 온도 안정성과 더 긴 수명을 제공합니다. 필터가 있는 파란색 또는 흰색 LED와 비교하여, AlInGaP 노란색은 직접 발광 색상으로, 형광체 변환과 관련된 효율 손실을 피합니다. 0.28인치 자릿수 높이는 일반적인 크기로, 가독성과 보드 공간 소비 사이의 좋은 균형을 제공하며, 보기 쉬운 0.2인치 디스플레이보다 크고 컴팩트한 0.5인치 디스플레이보다 작습니다. 멀티플렉스 공통 캐소드 설계는 다중 자릿수 디스플레이에 표준이며, 비멀티플렉스(정적 구동) 설계에 비해 핀 수를 최소화합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 설명에서 "오른쪽 소수점"의 목적은 무엇입니까?

A: 이는 소수점 세그먼트의 물리적 위치를 지정합니다. "오른쪽"은 소수점이 자릿수의 오른쪽에 위치함을 의미합니다. 일부 디스플레이는 왼쪽 또는 중앙 소수점을 제공합니다.

Q: 이 디스플레이를 정전압원으로 구동할 수 있습니까?

A: 아니요. LED는 전류 구동 장치입니다. 직렬 전류 제한 저항이 없는 정전압원은 과도한 전류가 흐르게 하여 LED 세그먼트를 파괴할 가능성이 있습니다. 항상 전류 제한 방식을 사용하십시오.

Q: 피크 순방향 전류에 대한 "1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭"은 무엇을 의미합니까?

A: 이 정격은 펄스가 매우 짧고(0.1ms) LED가 훨씬 더 오래 꺼져 있는 경우(10% 듀티 사이클 제공)에만 더 높은 순간 전류(60 mA)를 허용합니다. 이는 칩을 과열시키지 않고 멀티플렉싱 또는 스트로브 효과를 위한 더 높은 밝기의 짧은 버스트를 달성할 수 있게 합니다. 정상 상태 조명의 경우 연속 순방향 전류 정격(최대 25 mA)을 사용해야 합니다.

Q: 핀 4, 9, 10, 12은 "NO PIN"으로 나열되어 있습니다. 이것은 무엇을 의미합니까?

A: 이들은 물리적으로 존재하지 않는 핀입니다. 패키지는 16핀 풋프린트를 가지지만 실제로는 12개의 핀만 존재하고 전기적으로 연결되어 있습니다. 이는 다른 내부 회로 구성을 수용하면서 패키지 크기를 표준화하는 일반적인 관행입니다.

Q: 총 전력 소비는 어떻게 계산합니까?

A: 멀티플렉스 디스플레이의 경우 전력은 단순히 모든 세그먼트의 합이 아닙니다. 일반적인 멀티플렉싱 방식에서는 한 번에 하나의 자릿수만 켜집니다. 따라서 순간 전력은 대략 하나의 완전히 점등된 자릿수(예: 8세그먼트 * 세그먼트당 IF * VF)에 대한 전력입니다. 평균 전력은 이 값을 자릿수로 나눈 값입니다(동일한 점등 시간의 경우).

11. 실제 사용 사례

사례: 4자릿수 전압계 표시 설계.설계자는 0.00V에서 19.99V까지 표시하는 디지털 전압계를 제작하고 있습니다. 그들은 밝기와 가독성을 위해 LTC-2728JS를 선택합니다. 그들은 전압을 측정하기 위해 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 있는 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 마이크로컨트롤러의 펌웨어는 ADC 판독값을 BCD(이진화 십진법) 형식으로 변환합니다. 네 개의 I/O 핀은 공통 캐소드 핀(자릿수 1-4)을 구동하기 위해 오픈 드레인 출력으로 구성됩니다. 다른 일곱 개의 I/O 핀(소수점용 하나 추가)은 개별 100Ω 전류 제한 저항(Vcc=5V, VF~2.6V, IF~20mA에 대해 계산됨)을 통해 세그먼트 애노드(A-G, DP)를 구동하기 위해 푸시풀 출력으로 구성됩니다. 펌웨어는 1 kHz(자릿수당 250 Hz)의 속도로 네 자릿수를 순환하는 타이머 인터럽트를 구현합니다. 인터럽트 루틴에서 모든 자릿수를 끄고, 다음 자릿수에 대한 세그먼트 패턴을 출력한 다음, 해당 자릿수의 캐소드를 켭니다. 이렇게 하면 측정된 전압을 표시하는 안정적이고 깜빡임 없는 디스플레이가 생성됩니다.

12. 원리 소개

작동 원리는 반도체 p-n 접합에서의 전계발광을 기반으로 합니다. AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 결정 구조는 직접 밴드갭 반도체입니다. 순방향 바이어스가 가해지면 n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. 이 재결합 동안 방출되는 에너지는 광자(빛)로 방출됩니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다—이 경우 노란색(~587-588 nm). 불투명한 GaAs 기판은 아래쪽으로 방출되는 모든 빛을 흡수하여 "흐려진" 외관을 유발할 수 있는 내부 반사를 방지하여 대비를 향상시킵니다. 7세그먼트 형식은 7개의 독립적으로 제어되는 막대 모양 LED(세그먼트)가 다른 조합으로 점등되어 숫자 0-9와 일부 문자를 형성할 수 있는 표준화된 패턴입니다.

13. 개발 동향

7세그먼트 디스플레이 및 유사한 개별 LED 표시기의 동향은 더 높은 효율, 더 낮은 전력 소비 및 향상된 신뢰성을 지속적으로 추구하고 있습니다. 기본적인 AlInGaP 기술은 성숙했지만, 공정 개선은 더 나은 내부 양자 효율과 광 추출로 이어집니다. 구동 전자 장치의 통합이 증가하고 있으며, 내장 컨트롤러, I2C 또는 SPI 인터페이스, 심지어 자동 밝기 조절을 위한 주변광 센서가 있는 "지능형" 디스플레이로 이동하여 시스템 마이크로컨트롤러의 설계 부담을 줄이고 있습니다. 폼 팩터 측면에서는 더 얇은 패키지와 더 높은 밀도의 정보 표시를 위한 더 작은 픽셀 피치에 대한 지속적인 압력이 있습니다. 그러나 표준 산업용 표시기의 경우, LTC-2728JS에서 사용되는 클래식 스루홀 DIP 패키지는 견고성, 프로토타이핑을 위한 손쉬운 핸드 솔더링, 가혹한 환경에서 입증된 신뢰성으로 인해 여전히 인기가 있습니다.