LTD-6730JD LED 디스플레이 데이터시트 - 0.56인치 자릿수 높이 - 하이퍼 레드 색상 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTD-6730JD는 명확한 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 듀얼 디지트, 세븐 세그먼트 디스플레이 모듈입니다. 그 주요 기능은 개별적으로 어드레싱 가능한 LED 세그먼트를 사용하여 두 자릿수(0-9 및 일부 문자)를 시각적으로 표현하는 것입니다. 핵심 기술은 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 기반으로 하며, 특히 하이퍼 레드 스펙트럼에서 빛을 방출하도록 설계되었습니다. 이 장치는 커먼 애노드 타입 디스플레이로 분류되며, 이는 각 자릿수의 LED 애노드가 내부적으로 함께 연결되어 있어 전류 싱크 드라이버를 사용할 때 구동 회로를 단순화합니다.

이 디스플레이는 0.56인치(14.22mm)의 문자 높이를 특징으로 하여 가독성과 컴팩트한 크기 사이의 균형을 제공합니다. 회색 전면과 흰색 세그먼트 마킹으로 제공되어 세그먼트가 점등될 때 대비와 가독성을 향상시킵니다. 이 장치는 저전력 동작을 위해 설계되어 효율적인 조명이 중요한 배터리 구동 또는 에너지 절약형 응용 분야에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 심층 해석

2.1 광도 및 광학적 특성

광학적 성능은 주변 온도(Ta) 25°C의 표준 테스트 조건에서 정의됩니다. 주요 파라미터인 평균 발광 강도(Iv)는 세그먼트당 순방향 전류(IF) 1mA로 구동할 때 전형적인 값이 700µcd입니다. 지정된 최소값은 320µcd이며, 최대 제한은 나열되어 있지 않아 최소 밝기 수준을 보장하는 데 초점을 맞추고 있음을 나타냅니다. 세그먼트 간 발광 강도 매칭 비율은 최대 2:1로 지정되어 있으며, 이는 균일한 외관을 보장하기 위해 서로 다른 세그먼트 간 허용 가능한 밝기 변화를 정의합니다.

색상 특성은 파장으로 정의됩니다. 피크 방출 파장(λp)은 전형적으로 650nm이며, IF=20mA로 구동할 때 주 파장(λd)은 전형적으로 639nm입니다. 피크 파장과 주 파장 사이의 약간의 차이는 LED에서 흔히 있습니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20nm로, 방출되는 빛의 파장이 피크 주변에 퍼져 있는 스펙트럼 순도 또는 범위를 나타냅니다. 이 조합은 방출을 가시 스펙트럼의 하이퍼 레드 영역에 확실히 위치시킵니다.

2.2 전기적 특성

전기적 파라미터는 장치의 동작 경계와 조건을 정의합니다. 세그먼트당 순방향 전압(VF)은 테스트 전류 1mA에서 2.1V에서 2.6V까지의 범위를 가집니다. 이 파라미터는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다. 세그먼트당 역전류(IR)는 역전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 100µA로 지정되어 LED가 역바이어스될 때 누설 수준을 나타냅니다.

절대 최대 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 설정합니다. 세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25mA로 정격되며, 디레이팅 계수는 0.33mA/°C입니다. 이는 허용 가능한 연속 전류가 주변 온도가 증가함에 따라 감소함을 의미합니다. 펄스 동작의 경우, 특정 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 90mA의 피크 순방향 전류가 허용되며, 이는 멀티플렉싱 또는 더 높은 순간 밝기를 달성하는 데 사용될 수 있습니다. 세그먼트당 최대 전력 소산은 70mW입니다. 세그먼트당 최대 역전압은 5V입니다.

2.3 열 및 환경 사양

이 장치는 -35°C에서 +85°C의 동작 온도 범위로 정격됩니다. 동일한 저장 온도 범위는 전원이 공급되지 않을 때 부품의 견고성을 나타냅니다. 중요한 조립 파라미터는 납땜 온도 정격입니다: 장치는 패키지의 착석 평면 아래 1.6mm(1/16인치) 지점에서 측정했을 때 최대 3초 동안 최대 260°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 이는 웨이브 또는 리플로우 납땜 공정을 위한 표준 정격입니다.

3. 기계적 및 패키징 정보

이 장치는 표준 듀얼 디지트 세븐 세그먼트 패키지로 공급됩니다. 제공된 치수는 물리적 풋프린트, 구멍 간격 및 전체 높이를 정의하며, 이는 PCB(인쇄 회로 기판) 레이아웃 및 최종 제품에의 기계적 통합에 필수적입니다. 도면은 모든 치수가 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 표준 공차는 ±0.25mm임을 명시합니다. 패키지에는 흰색 세그먼트 마킹이 있는 회색 전면과 전기적 연결을 위한 필요한 핀이 포함됩니다.

4. 핀 연결 및 내부 회로

이 장치는 18핀 구성을 가지고 있습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1-12 및 15는 디지트 1과 디지트 2의 특정 세그먼트(A, B, C, D, E, F, G, H, J, DP)에 대한 캐소드입니다. 세그먼트 매핑(예: 디지트 2의 세그먼트 'A'를 제어하는 핀)이 명시적으로 정의됩니다. 핀 13과 14는 각각 디지트 2와 디지트 1의 커먼 애노드입니다. 핀 16, 17, 18은 "연결 없음"(NC)으로 나열됩니다. 내부 회로도는 각 자릿수가 커먼 애노드 구성임을 보여주며, 여기서 애노드는 해당 자릿수의 모든 일곱 세그먼트(및 소수점) 사이에 공유되고, 각 세그먼트는 자체 개별 캐소드 핀을 가지고 있습니다. 이 아키텍처는 멀티플렉싱에 최적이며, 여기서 각 자릿수의 애노드는 고주파로 순차적으로 켜지는 동안 해당 캐소드 핀이 구동되어 원하는 세그먼트를 점등합니다.

5. 성능 곡선 분석

구체적인 그래프는 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 장치에 대한 전형적인 곡선에는 몇 가지 핵심 관계가 포함될 것입니다. 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선은 다이오드의 지수적 관계 특성을 보여줍니다; 이 곡선을 이해하는 것은 올바른 직렬 저항을 선택하거나 정전류 드라이버를 설계하는 데 매우 중요합니다. 발광 강도 대 순방향 전류 곡선은 일반적으로 낮은 전류에서 거의 선형 관계를 보이며, 높은 전류에서 포화됩니다. 발광 강도 대 주변 온도 곡선은 매우 중요합니다. LED 출력은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소하기 때문입니다. 이 하이퍼 레드 타입과 같은 컬러 LED의 경우, 스펙트럼 분포 곡선은 650nm를 중심으로 서로 다른 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 강도를 보여줄 것입니다.

6. 응용 제안

6.1 대표적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 명확하고 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 광범위한 응용 분야에 적합합니다. 일반적인 용도로는 계기판(예: 멀티미터, 주파수 카운터), 가전 제품(전자레인지, 오븐, 세탁기), 산업 제어 판독 장치, 테스트 및 측정 장비, 판매 시점 단말기가 있습니다. 낮은 전류 요구 사항으로 인해 휴대용, 배터리 구동 장치에 적합한 후보입니다.

6.2 설계 고려사항 및 구동 회로

이 디스플레이를 사용한 설계는 세그먼트 전류를 싱크할 수 있는 드라이버 회로가 필요합니다. 커먼 애노드 디스플레이이므로 애노드(핀 13 및 14)는 전류 제한 저항을 통해 양전압 공급(Vcc)에 연결되거나, 더 일반적으로 트랜지스터 또는 전용 드라이버 IC의 출력 핀에 의해 스위칭되어야 합니다. 캐소드 핀(1-12, 15)은 드라이버(예: 마이크로컨트롤러의 GPIO 핀, 시프트 레지스터 또는 전용 LED 드라이버)의 전류 싱크 출력에 연결됩니다.

두 자릿수를 제어하려면 멀티플렉싱이 표준 접근 방식입니다. 회로는 디지트 1의 애노드를 켜는 것(디지트 1의 원하는 세그먼트에 대한 캐소드를 구동하면서)과 디지트 2의 애노드를 켜는 것(디지트 2의 원하는 세그먼트에 대한 캐소드를 구동하면서) 사이를 빠르게 번갈아 가며 전환할 것입니다. 인간의 눈의 잔상 효과는 이러한 빠른 깜박임을 안정된 두 자릿수 이미지로 융합시킵니다. 멀티플렉싱 주파수는 가시적인 깜박임을 피하기 위해 충분히 높아야 하며, 일반적으로 60Hz 이상이어야 합니다. 멀티플렉싱할 때, 세그먼트당 순간 전류는 동일한 평균 밝기를 달성하기 위해 DC 정격보다 높을 수 있지만(피크 전류 정격을 가이드로 사용), 열 및 듀티 사이클 제한을 준수해야 합니다.

전류 제한은 필수입니다. 멀티플렉싱을 사용하더라도 과도한 전류가 LED 칩을 손상시키는 것을 방지하기 위해 각 세그먼트 캐소드에 대한 직렬 저항 또는 정전류 드라이버의 사용이 필요합니다. 저항 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (Vcc - VF) / IF, 여기서 VF는 LED의 순방향 전압(보수적인 설계를 위해 최대값 2.6V 사용), Vcc는 공급 전압, IF는 원하는 순방향 전류입니다.

7. 기술 비교 및 특징

나열된 특징은 그 경쟁 우위를 강조합니다: 연속 균일 세그먼트는 점등된 숫자의 매끄럽고 간격 없는 외관을 보장합니다. AlInGaP 기술과 회색/흰색 마감으로 촉진된 고휘도 및 고대비는 다양한 조명 조건에서 가독성을 보장합니다. 넓은 시야각은 LED 기술과 패키지 설계의 이점입니다. 솔리드 스테이트 신뢰성은 기계적 또는 필라멘트 기반 디스플레이에 비해 LED의 고유한 견고성을 의미합니다. 저전력 요구 사항은 현대 전자 설계의 핵심 특징입니다. 발광 강도로 분류된 장치는 특정 밝기 임계값을 충족하도록 빈닝 또는 테스트되어 생산에서 일관성을 제공함을 의미합니다.

8. 기술 파라미터 기반 일반적인 질문

Q: "피크 파장"과 "주 파장"의 차이는 무엇입니까?

A: 피크 파장은 방출 스펙트럼이 가장 강렬한 단일 파장입니다. 주 파장은 LED 빛의 지각된 색상과 일치할 단색광의 단일 파장입니다. LED의 방출 스펙트럼 모양 때문에 종종 가깝지만 동일하지는 않습니다.

Q: 이 디스플레이를 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있습니까?

A: 아니요, 직접은 불가능합니다. 각 세그먼트 캐소드와 직렬로 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. LED를 GPIO 핀(출력으로 구성됨)과 같은 전압 소스에 직접 연결하면 과도한 전류를 끌어내려 시도하여 LED와 마이크로컨트롤러 핀 모두를 손상시킬 수 있습니다.

Q: 왜 "연결 없음" 핀이 있습니까?

A: 18핀 패키지는 다양한 디스플레이 구성에 사용되는 표준 풋프린트일 가능성이 높습니다. 이 특정 듀얼 디지트 모델의 경우, 15개의 핀만 전기적으로 활성화됩니다. NC 핀은 기계적 안정성을 제공하고 표준 소켓 또는 PCB 레이아웃과 정렬됩니다.

Q: 전력 소비는 어떻게 계산합니까?

A: 비멀티플렉싱, 정적 디스플레이의 경우: 전력 = (점등된 세그먼트 수) * (세그먼트당 순방향 전류) * (세그먼트당 순방향 전압). 멀티플렉싱 디스플레이의 경우, 세그먼트당 평균 전류는 IF * 듀티 사이클입니다. 총 전력은 두 자릿수에 걸쳐 모든 점등된 세그먼트의 합이며, 각각의 듀티 사이클(예: 두 자릿수 멀티플렉스에서 각 자릿수당 50%)을 고려합니다.

9. 납땜 및 조립 지침

지정된 납땜 프로파일을 준수하는 것은 내부 LED 칩, 와이어 본드 및 플라스틱 패키지에 대한 열 손상을 방지하는 데 매우 중요합니다. 착석 평면 아래 1.6mm에서 3초 동안 최대 260°C의 납땜 온도는 리플로우 납땜을 위한 핵심 파라미터입니다. 표준 무연(SAC) 리플로우 프로파일은 일반적으로 이 범위의 피크 온도를 가집니다. 핸드 납땜의 경우, 온도 제어 납땜 인두를 사용해야 하며 핀과의 접촉 시간을 최소화해야 합니다. 납땜 후 장치는 자연 냉각되도록 해야 합니다. 디스플레이 전면에 기계적 스트레스나 플라스틱 또는 마킹을 손상시킬 수 있는 세척 용제에 노출되는 것을 피하십시오.

10. 동작 원리

이 장치는 반도체 p-n 접합에서의 전계 발광 원리로 동작합니다. AlInGaP 재료 시스템은 접합을 생성하는 데 사용됩니다. 접합의 임계값(약 2.1-2.6V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. AlInGaP LED에서 이 재결합은 정확한 합금 조성에 따라 스펙트럼의 빨간색에서 주황색-노란색 부분에서 주로 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 불투명한 GaAs 기판은 칩의 상단을 통해 위쪽으로 빛 출력을 유도하는 데 도움이 되어 관측 측면에서 밝기를 향상시킵니다. 디스플레이의 각 세그먼트는 병렬로 연결된 하나 이상의 이러한 LED 칩을 포함합니다.