LTC-3743KG LED 디스플레이 데이터시트 - 0.3인치 자릿수 높이 - AlInGaP 녹색 - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-3743KG는 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계된 4자리 숫자 LED 디스플레이 모듈입니다. 자릿수 높이가 0.3인치(7.4mm)로, 다양한 전자 장비의 중간 크기 디스플레이에 적합합니다. 본 장치는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 활용하여 녹색광을 생성합니다. 이 물질계는 광범위한 작동 조건에서 높은 효율과 우수한 성능으로 알려져 있습니다. 디스플레이는 검은색 전면에 흰색 세그먼트를 갖추고 있어 높은 대비로 뛰어난 가독성을 제공합니다. 멀티플렉스 공통 캐소드 타입으로 구성되어 있으며, 이는 필요한 구동 핀의 수를 최소화하기 위한 다중 자릿수 디스플레이의 표준 구성입니다.

1.1 주요 특징

• 0.3인치 자릿수 높이:선명하고 쉽게 읽을 수 있는 문자 크기를 제공합니다.
• 연속 균일 세그먼트:모든 자릿수에 걸쳐 일관되고 전문적인 시각적 외관을 보장합니다.
• 저전력 요구사항:에너지 효율적인 작동을 위해 설계되어 배터리 구동 또는 저전력 장치에 적합합니다.
• 우수한 문자 외관:검은색 배경과 발광하는 흰색 세그먼트 사이의 높은 대비.
• 고휘도 및 고대비:AlInGaP 칩은 강한 발광 강도를 제공하여 조명이 밝은 환경에서도 선명하게 보입니다.
• 넓은 시야각:디스플레이를 넓은 각도 범위에서 읽을 수 있으며, 밝기나 선명도가 크게 떨어지지 않습니다.
• 고체 상태 신뢰성:LED는 다른 디스플레이 기술에 비해 긴 작동 수명과 충격 및 진동에 대한 저항성을 제공합니다.
• 무연 패키지:RoHS(유해물질 제한) 지침을 준수하여 현대 전자 제조에 적합합니다.

1.2 장치 식별

부품 번호 LTC-3743KG는 특히 오른쪽 소수점 구성을 가진 AlInGaP 녹색, 멀티플렉스 공통 캐소드 디스플레이를 나타냅니다. 이 명명 규칙은 정확한 기술, 전기 구성 및 기계적 변형을 식별하는 데 도움이 됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 작동은 보장되지 않습니다.

• 세그먼트당 전력 소산:70 mW. 이는 개별 LED 세그먼트가 안전하게 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:60 mA. 이는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 허용되는 최대 순간 전류입니다. 이는 연속 전류 정격보다 훨씬 높습니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이 전류는 주변 온도가 25°C 이상으로 증가함에 따라 0.28 mA/°C의 속도로 선형적으로 감소합니다. 예를 들어, 85°C에서 허용 가능한 최대 연속 전류는 대략 다음과 같습니다: 25 mA - (0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 8.2 mA.
• 작동 온도 범위:-35°C ~ +105°C. 장치는 이 주변 온도 범위 내에서 작동하도록 정격이 지정되었습니다.
• 보관 온도 범위:-35°C ~ +105°C.
• 납땜 조건:본 장치는 260°C에서 3초 동안 납땜 팁이 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6mm)인 웨이브 솔더링을 견딜 수 있습니다. 조립 중 장치 자체의 온도는 최대 온도 정격을 초과해서는 안 됩니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 주변 온도(Ta) 25°C에서 측정한 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 평균 발광 강도(Iv):순방향 전류(IF) 1 mA에서 200 - 630 ucd(마이크로칸델라). 이 넓은 범위는 밝기에 대한 빈닝 과정을 나타냅니다.
• 피크 방출 파장(λp):IF=20mA에서 571 nm(일반적). 이는 방출된 빛의 강도가 가장 높은 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):IF=20mA에서 15 nm(일반적). 이는 방출된 파장의 확산을 측정하며, 값이 작을수록 더 단색(순수한 색상)의 빛을 나타냅니다.
• 주 파장(λd):IF=20mA에서 572 nm(일반적). 이는 인간의 눈이 인지하는 빛의 색상과 가장 잘 일치하는 단일 파장입니다.
• 칩당 순방향 전압(VF):IF=20mA에서 2.05V(최소), 2.6V(일반), 허용 오차 ±0.1V. 이는 구동 회로 설계에 있어 중요한 파라미터입니다.
• 세그먼트당 역방향 전류(IR):역방향 전압(VR) 5V에서 100 µA(최대). 이 파라미터는 테스트 목적으로만 사용되며, 연속 역방향 바이어스 작동은 금지됩니다.
• 발광 강도 매칭 비율:IF=10mA에서 유사한 발광 영역에 대해 2:1(최대). 이는 균일한 외관을 보장하기 위해 세그먼트 간 허용 가능한 최대 밝기 변동을 지정합니다.
• 크로스 토크:≤2.5%. 이는 다른 세그먼트가 구동될 때 선택되지 않은 세그먼트의 의도하지 않은 발광을 측정하며, 최소화되어야 합니다.

3. 기계적 및 패키지 정보

디스플레이는 표준 스루홀 DIP(듀얼 인라인 패키지) 스타일로 제공됩니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다.
• 별도로 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25 mm입니다.
• 핀 팁 이동 허용 오차는 ±0.4 mm입니다.
• 광학적 품질을 보장하기 위해 이물질(≤10 mil), 굽힘(반사판 길이의 ≤1%), 세그먼트 내 기포(≤10 mil), 표면 잉크 오염(≤20 mil)에 대한 한계가 설정되어 있습니다.

4. 핀 연결 및 내부 회로

본 장치는 24개의 핀을 가지고 있습니다. 내부 회로는 멀티플렉스 공통 캐소드 구성입니다. 이는 각 자릿수에 대한 LED의 캐소드가 함께 연결되고(자릿수 선택 라인 형성), 각 세그먼트 유형(A, B, C, D, E, F, G, DP)의 애노드는 모든 자릿수에 걸쳐 연결됨을 의미합니다. 특정 자릿수에서 특정 세그먼트를 발광시키려면, 해당 자릿수 캐소드를 로우(접지)로 구동하고, 해당 세그먼트 애노드를 하이(전류 제한 저항 포함)로 구동합니다. 핀아웃 테이블은 세그먼트용 애노드, 자릿수용 캐소드, 소수점(DP1, DP2, DP3) 및 기타 표시기(UDP, LC, L1, L2, L3)와 같은 특수 기능에 대한 연결을 포함하여 각 핀의 기능을 명확히 정의합니다.

5. 성능 곡선 분석

특정 그래프는 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 장치의 일반적인 곡선은 다음과 같습니다:

• IV(전류-전압) 곡선:순방향 전류와 순방향 전압 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 이는 전류 제한 회로 설계에 필수적입니다.
• 발광 강도 대 순방향 전류:빛 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 작동 범위 내에서 거의 선형 관계를 가집니다.
• 발광 강도 대 주변 온도:LED의 접합 온도가 증가함에 따라 빛 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이는 열 관리의 중요성을 강조합니다.
• 스펙트럼 분포:빛 강도를 파장에 대해 그린 그래프로, 피크 및 주 파장과 스펙트럼 반폭을 보여줍니다.

6. 납땜, 조립 및 보관 지침

6.1 적용 시 주의사항

다음은 신뢰할 수 있는 작동을 위한 중요한 지침입니다:

• 용도:일반 전자 장비용입니다. 안전이 중요한 애플리케이션(항공, 의료 등)의 경우 제조업체에 문의하십시오.
• 정격 준수:손상을 피하기 위해 절대 최대 정격을 준수하는 것은 필수입니다.
• 전류 및 온도:권장 구동 전류나 작동 온도를 초과하면 빛의 급격한 열화 또는 고장이 발생할 수 있습니다.
• 회로 보호:구동 회로는 전원 사이클링 동안 역전압 및 전압 과도 현상으로부터 보호해야 합니다.
• 정전류 구동:LED 밝기는 전압이 아닌 전류의 함수이므로, 일관된 밝기와 수명을 위해 권장됩니다.
• 순방향 전압 범위:구동 회로는 전체 VF 범위(2.05V ~ 2.7V)를 수용하여 목표 전류가 항상 전달되도록 해야 합니다.
• 열 감액:작동 전류는 감액 곡선을 사용하여 예상 최대 주변 온도를 기반으로 선택해야 합니다.
• 역방향 바이어스 피하기:금속 이동을 유발하여 누설 전류 증가 또는 단락을 일으킬 수 있습니다.
• 열 충격 피하기:습한 환경에서의 급격한 온도 변화는 응결을 유발할 수 있습니다.
• 기계적 취급:디스플레이 본체에 비정상적인 힘을 가하지 마십시오.
• 필름 적용:감압 접착 필름/오버레이를 사용하는 경우, 전면 패널과 직접 접촉하여 이동하는 것을 방지하십시오.
• 다중 디스플레이용 빈닝:한 조립체에서 여러 디스플레이를 사용할 때, 동일한 밝기/색상 빈에서 장치를 선택하여 고르지 않은 외관을 피하십시오.

6.2 보관 조건

적절한 보관은 핀의 산화를 방지하고 납땜성을 유지하는 데 중요합니다.

• 표준 조건(원래 포장 상태):5°C ~ 30°C, 상대 습도(RH) 60% 미만.
• 부적절한 보관의 결과:핀 산화가 발생할 수 있으며, 사용 전 재도금이 필요할 수 있습니다.
• 재고 관리:디스플레이를 신속히 소비하고, 대량의 장기 보관을 피하십시오.
• 습기 민감도:제품이 밀봉된 습기 차단 백에 있지 않거나 백이 6개월 이상 개봉된 경우, 60°C에서 48시간 동안 베이킹하고 일주일 이내에 조립을 완료하는 것이 권장됩니다.

7. 적용 제안

7.1 일반적인 적용 시나리오

LTC-3743KG는 다음에 매우 적합합니다:

• 테스트 및 측정 장비(멀티미터, 전원 공급 장치).
• 산업용 제어판 및 공정 표시기.
• 오디오 증폭기, 시계 라디오 또는 주방 가전과 같은 소비자 가전.
• 판매 시점 단말기 및 정보 디스플레이.
• 선명하고 신뢰할 수 있는 다중 자릿수 숫자 표시가 필요한 모든 장치.

7.2 설계 고려사항

• 구동 IC 선택:충분한 싱크/소스 전류 능력과 멀티플렉싱 지원을 갖춘 전용 LED 디스플레이 구동기 또는 마이크로컨트롤러를 사용하십시오.
• 전류 제한:항상 각 애노드 라인에 직렬 저항 또는 정전류 구동기를 사용하십시오. 공급 전압, LED 순방향 전압(최악의 경우 전류에 대해 최대 VF 사용), 원하는 순방향 전류를 기반으로 저항 값을 계산하십시오.
• 멀티플렉싱 주파수:가시적인 깜빡임을 피할 수 있을 만큼 충분히 높은 새로고침 속도(일반적으로 >60 Hz)를 선택하십시오. 멀티플렉스 작동에서 피크 전류가 절대 최대 정격을 초과하지 않도록 하십시오.
• PCB 레이아웃:노이즈를 피하기 위해 디스플레이 구동기에 깨끗한 전원 트레이스를 보장하십시오. 치수 도면의 권장 풋프린트를 따르십시오.
• 열 관리:고주변 온도 애플리케이션에서는 감액된 전류 한계 내에 머물도록 구동 전류를 줄이거나 환기를 개선하는 것을 고려하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

AlInGaP 기술을 기반으로 한 LTC-3743KG는 다음과 같은 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 기존 GaP(갈륨 포스파이드) 녹색 LED 대비:AlInGaP는 일반적으로 더 높은 밝기와 효율, 더 나은 온도 안정성, 더 포화된 녹색 색상을 제공합니다.
• 인광체가 있는 파란색/흰색 LED 대비:이것은 직접 발광하는 녹색 LED이므로, 시간이 지남에 따라 인광체 열화를 겪지 않으며, 인광체 변환 백색 LED의 넓은 스펙트럼 없이 순수한 스펙트럼 출력을 제공합니다.
• 더 크거나 작은 디스플레이 대비:0.3인치 자릿수 높이는 가독성과 컴팩트함 사이의 균형을 이루며, 공간이 고려되지만 중간 거리에서 가독성이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.

9. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 멀티플렉스 공통 캐소드 설계의 목적은 무엇입니까?

A: 필요한 핀의 수를 획기적으로 줄입니다. 비멀티플렉스 4자리 7세그먼트 디스플레이는 4*7 + 4 = 32개의 핀이 필요합니다. 멀티플렉스 버전은 7개의 세그먼트 라인 + 4개의 자릿수 라인 + 몇 개의 추가 라인 = 24개의 핀을 사용하여 PCB와 구동 회로를 단순화합니다.

Q: 전류 제한 저항 값을 어떻게 계산합니까?

A: 옴의 법칙을 사용하십시오: R = (V_공급 - VF_LED) / I_원하는. 5V 공급, 최대 VF 2.7V, 원하는 전류 10mA의 경우: R = (5V - 2.7V) / 0.010A = 230 옴. 다음 표준 값(예: 220 옴)을 사용하고 실제 전류를 확인하십시오.

Q: 왜 정전압보다 정전류 구동이 권장됩니까?

A: LED 발광 강도는 주로 순방향 전류(IF)의 함수입니다. 순방향 전압(VF)은 장치마다 다를 수 있으며 온도에 따라 변할 수 있습니다. 정전류 소스는 이러한 VF 변동에 관계없이 일관된 밝기를 보장하는 반면, 정전압 공급과 단순 저항은 밝기 변동을 초래합니다.

Q: "발광 강도 매칭 비율 2:1"은 무엇을 의미합니까?

A: 동일한 테스트 조건에서 그룹 내 가장 밝은 세그먼트가 가장 어두운 세그먼트보다 두 배 이상 밝지 않아야 함을 의미합니다. 이는 디스플레이 전체에 걸쳐 시각적 균일성을 보장합니다.

10. 작동 원리 소개

LTC-3743KG는 반도체 전계발광을 기반으로 합니다. AlInGaP 물질은 p-n 접합을 형성합니다. 접합의 내재 전위를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역으로 주입되어 재결합합니다. AlInGaP에서 이 재결합은 주로 녹색 파장 범위(~572 nm)에서 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 인의 특정 합금 조성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 따라서 방출되는 빛의 색상을 결정합니다. 검은색 전면과 흰색 세그먼트는 패키지의 광학 시스템의 일부로, 주변광을 흡수(반사 감소)하고 내부에서 생성된 빛을 원하는 세그먼트 모양을 통해 효율적으로 유도하여 높은 대비를 생성하도록 설계되었습니다.