LTC-5837JD LED 디스플레이 데이터시트 - 0.52인치 자릿수 높이 - 하이퍼 레드 650nm - 2.6V 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-5837JD는 고성능 4자리 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 다양한 전자 장비에서 선명하고 밝은 숫자 및 제한된 영숫자 정보를 제공하는 것입니다. 이 장치는 LED 칩에 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 사용하여 제작되었으며, 이 칩은 불투명 GaAs 기판에 장착됩니다. 이러한 구조는 회색 면과 흰색 세그먼트를 가진 디스플레이를 제공하여 가독성을 위한 우수한 대비를 제공합니다. 디스플레이는 공통 애노드 구성을 특징으로 하며, 이는 다중 자릿수 응용에서 멀티플렉싱 구동 회로를 단순화하기 위한 표준 설계 선택입니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 디스플레이는 신뢰할 수 있고 가시성이 높은 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 데이터시트에 나열된 핵심 장점으로는 일관된 외관을 위한 연속 균일 세그먼트 설계, 에너지 효율성을 위한 낮은 전력 요구 사항, 다양한 조명 조건에서 가시성을 위한 높은 밝기와 대비, 넓은 시야각이 포함됩니다. LED 기술의 고체 상태 신뢰성은 긴 작동 수명을 보장합니다. 이러한 특징들은 산업 계측기(예: 패널 미터, 공정 제어기), 시험 및 측정 장비, 의료 기기, 자동차 계기판(보조 디스플레이), 그리고 선명한 숫자 표시가 중요한 소비자 가전을 포함한 목표 시장에 적합하게 만듭니다.

2. 기술 파라미터 심층 객관적 해석

2.1 광도 및 광학 특성

핵심 광도 파라미터는 평균 발광 강도(Iv)로, 순방향 전류(IF) 1mA의 테스트 조건에서 최소 320 µcd, 전형적 700 µcd로 지정되며 최대값은 명시되지 않았습니다. 이는 실내 사용에 적합한 밝은 출력을 나타냅니다. 빛은 하이퍼 레드로 특징지어지며, 최대 방출 파장(λp)은 650nm(나노미터), 주 파장(λd)은 639nm로 가시 스펙트럼의 진한 빨간색 부분에 확실히 위치합니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20nm로, 방출되는 빛의 스펙트럼 순도를 설명합니다. 발광 강도 매칭 비율(IV-m)은 2:1로 지정되어 있으며, 이는 장치 내에서 가장 어두운 세그먼트의 강도가 가장 밝은 세그먼트의 절반 이상이어야 함을 의미하여 시각적 균일성을 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

주요 전기적 파라미터는 세그먼트당 순방향 전압(VF)으로, IF=1mA에서 전형값 2.6V, 최대값 2.6V를 가집니다. 이는 전류 제한 회로 설계에 중요한 값입니다. 절대 최대 정격은 작동 한계를 정의합니다: 세그먼트당 연속 순방향 전류 25 mA (25°C 이상에서 감액), 펄스 조건(1/10 듀티 사이클)에서 피크 순방향 전류 90 mA, 그리고 손상을 방지하기 위한 최대 역방향 전압(VR) 5V. 역방향 전류(IR)는 매우 낮으며, VR=5V에서 최대 100 µA입니다. 세그먼트당 총 전력 소산은 70 mW로 제한됩니다.

2.3 열 및 환경 사양

이 장치는 작동 온도 범위 -35°C ~ +85°C와 동일한 저장 온도 범위로 등급이 매겨져 있습니다. 이 넓은 범위는 가혹한 환경에서의 기능성을 보장합니다. 중요한 조립 파라미터는 최대 납땜 온도 260°C로 최대 3초 동안이며, 이는 좌석 평면 아래 1.6mm에서 측정된 값으로, 리플로우 납땜 공정을 안내합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "발광 강도에 따라 분류됨"이라고 명시합니다. 이는 표준 테스트 전류에서 측정된 광 출력을 기반으로 유닛이 분류(빈닝)됨을 의미합니다. 이 발췌문에서 특정 빈 코드는 제공되지 않지만, 이러한 시스템을 통해 설계자는 응용 분야에 일관된 밝기 수준의 디스플레이를 선택할 수 있어 제품 내 다른 유닛 간에 눈에 띄는 변동을 방지할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 "전형적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조하며, 이는 일반적으로 파라미터가 다른 조건에서 어떻게 변화하는지를 그래픽으로 표현한 것입니다. 이러한 장치에 대한 일반적인 곡선은 다음과 같을 것입니다:순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선): 비선형 관계를 보여주며, 드라이버 설계에 중요합니다.발광 강도 대 순방향 전류: 전류가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여주며, 최대 정격까지입니다.발광 강도 대 주변 온도: 온도가 상승함에 따라 출력이 감소하는 것을 보여주며, 열 관리에 중요합니다.스펙트럼 분포: 상대 강도를 파장에 대해 그린 그래프로, 650nm를 중심으로 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 치수 및 외형

패키지 도면(텍스트에서 참조되지만 자세히 설명되지 않음)은 4자리 디스플레이 모듈의 물리적 외형을 보여줄 것입니다. 주요 치수로는 전체 길이, 너비, 높이, 0.52인치(13.2 mm)의 자릿수 높이, 자릿수 간 간격, 그리고 세그먼트 치수가 포함됩니다. 공차는 달리 명시되지 않는 한 일반적으로 ±0.25 mm입니다.

5.2 핀아웃 및 연결 다이어그램

이 장치는 40개의 핀을 가지고 있습니다. 핀 연결 테이블은 네 자릿수(자릿수 1~4) 각각에 대한 세그먼트 A-G 및 소수점(D.P.)의 캐소드와 각 자릿수의 공통 애노드를 매핑하여 각 핀의 기능을 꼼꼼하게 상세히 설명합니다. 예를 들어, 핀 1은 자릿수 1의 세그먼트 E에 대한 캐소드이고, 핀 38은 자릿수 1의 공통 애노드입니다. 이 정확한 매핑은 올바른 PCB 레이아웃과 구동 소프트웨어를 생성하는 데 필수적입니다. 내부 회로도는 한 자릿수 내의 모든 세그먼트가 공통 애노드 연결을 공유하며, 이는 자릿수당 단일 핀으로引出됨을 보여줍니다.

5.3 극성 식별

이 장치는 공통 애노드 타입으로 명확히 표시되어 있습니다. 극성은 핀아웃 테이블을 통해 식별됩니다. 한 자릿수의 공통 애노드 핀에 양의 전압을 가하고 해당 세그먼트 캐소드 핀을 통해 전류를 싱크하면 그 세그먼트들이 발광합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

제공된 주요 지침은 납땜 온도 한계입니다: 좌석 평면 아래 1.6mm에서 측정 시 최대 260°C로 3초 동안. 이는 무연 리플로우 납땜을 위한 표준 프로파일입니다. 설계자는 리플로우 오븐 프로파일이 이 한계를 초과하지 않도록 하여 플라스틱 패키지나 내부 와이어 본드를 손상시키지 않도록 해야 합니다. 취급 중에는 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다. 저장 조건은 저장 온도 범위에 의해 정의됩니다.

7. 패키징 및 주문 정보

부품 번호는 LTC-5837JD입니다. "JD" 접미사는 특정 빈닝이나 다른 변형을 나타낼 수 있습니다. 데이터시트는 테이프-릴 패키징, 트레이 수량 또는 라벨링에 대한 세부 정보를 제공하지 않습니다. 생산을 위해서는 이 정보를 제조업체나 유통업체로부터 얻어야 합니다.

8. 응용 제안

8.1 전형적인 응용 회로

공통 애노드 구성은 멀티플렉싱 구동에 이상적입니다. 전형적인 회로는 마이크로컨트롤러나 전용 디스플레이 드라이버 IC를 사용하는 것을 포함합니다. 마이크로컨트롤러는 한 번에 한 자릿수의 공통 애노드를 순차적으로 활성화(논리 하이로 설정하거나 트랜지스터를 통해 Vcc에 연결)하는 동시에, 종종 전류 제한 저항이나 정전류 싱크 드라이버를 통해 해당 자릿수의 세그먼트(캐소드) 패턴을 출력합니다. 이 멀티플렉싱은 인간의 눈이 인지할 수 있는 것보다 빠르게 발생하여 모든 자릿수가 동시에 켜져 있는 것 같은 착시를 일으키면서도 필요한 마이크로컨트롤러 I/O 핀의 수를 크게 줄입니다.

8.2 설계 고려 사항

전류 제한: 최대 연속 순방향 전류(세그먼트당 25mA)를 초과하는 것을 방지하기 위해 필수적입니다. 저항이나 정전류 드라이버는 공급 전압과 LED 순방향 전압(VF)을 기반으로 계산되어야 합니다.멀티플렉싱 주파수: 가시적인 깜빡임을 피하기에 충분히 높아야 하며, 일반적으로 60-100 Hz 이상이어야 합니다.피크 전류: 멀티플렉싱 설계에서 짧은 ON 시간 동안의 순간 전류는 평균 DC 전류보다 높을 수 있습니다. 피크 전류가 90mA 정격을 초과하지 않도록 해야 합니다.시야각: 넓은 시야각은 사용자에 대한 장착 위치에 유연성을 제공합니다.대비: 회색 면/흰색 세그먼트 설계는 좋은 대비를 제공합니다; 빨간 빛을 약화시킬 수 있는 짙게 착색된 창 뒤에 장착하는 것을 피하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTC-5837JD의 주요 차별화 요소는 AlInGaP 하이퍼 레드 LED 기술의 사용입니다. 표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 빨간색 LED와 같은 오래된 기술에 비해, AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 입력 전류에서 더 큰 밝기, 또는 더 낮은 전력에서 동일한 밝기를 얻을 수 있습니다. 또한 일반적으로 온도와 수명에 걸쳐 더 나은 파장 안정성을 제공합니다. 0.52인치 자릿수 높이는 표준 크기이지만, 높은 밝기, 대비, 그리고 특정한 회색/흰색 미학의 조합은 동급의 다른 디스플레이와 차별화될 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: "하이퍼 레드" 지정의 목적은 무엇입니까?

A: 이는 LED가 표준 빨간색 LED(~630nm)에 비해 더 긴 파장(~650nm)에서 빛을 방출함을 나타냅니다. 이 더 깊은 빨간색은 더 생생하게 보일 수 있으며 특정 광학 필터 시스템에서 더 나은 성능을 발휘할 수 있습니다.

Q: 외부 드라이버 없이 5V 마이크로컨트롤러로 이 디스플레이를 구동할 수 있습니까?

A: 가능하지만 주의가 필요합니다. 전형적인 VF는 2.6V입니다. 5V 공급 전압으로는 전류 제한 저항이 필수입니다. 저항 값 R = (Vcc - VF) / IF입니다. IF=10mA의 경우, R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 옴입니다. 또한 멀티플렉싱 중 한 자릿수에서 여러 세그먼트가 켜질 때 마이크로컨트롤러의 I/O 핀이 누적 세그먼트 전류를 싱크할 수 있는지 확인해야 합니다.

Q: 내 회로 설계에서 "공통 애노드"는 무엇을 의미합니까?

A: 이는 한 자릿수에 대한 LED의 모든 애노드(양극 측)가 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 세그먼트를 켜려면 해당 자릿수의 공통 애노드 핀에 양의 전압을 가하고 원하는 세그먼트의 캐소드 핀을 접지(전류 제한기를 통해)에 연결합니다. 이는 공통 캐소드 디스플레이와 반대입니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 4자리 전압계 표시 장치 설계.한 설계자가 벤치탑 전원 공급 장치를 제작 중이며 선명한 전압 디스플레이가 필요합니다. 그들은 밝기와 크기 때문에 LTC-5837JD를 선택합니다. 마이크로컨트롤러(예: ARM Cortex-M 또는 PIC)는 I/O가 제한적입니다. 멀티플렉싱 방식을 사용하면 자릿수 애노드(NPN 트랜지스터나 MOSFET을 통해 제어)에 4핀, 세그먼트 캐소드(7세그먼트 + 소수점)에 8핀만 필요합니다. 펌웨어는 자릿수 1~4를 빠르게 스캔합니다. 아날로그-디지털 변환기가 전압을 읽고 BCD 형식으로 변환하며, 펌웨어는 테이블에서 해당 세그먼트 패턴을 조회하여 애노드 활성화와 동기적으로 출력합니다. 전류 제한 저항은 캐소드 라인에 배치됩니다. 회색 면은 계기판에 대해 전문적인 느낌을 제공합니다.

12. 원리 소개

7세그먼트 디스플레이는 8자 모양으로 배열된 발광 다이오드(LED)의 조립체입니다. 7개의 세그먼트 각각(A부터 G까지 레이블링됨)은 개별 LED입니다. 이러한 세그먼트의 특정 조합을 발광시켜 모든 십진수 자릿수(0-9)와 일부 문자를 형성할 수 있습니다. 이와 같은 다중 자릿수 디스플레이에서 각 자릿수는 별도의 세그먼트 세트이지만, 해당 세그먼트(예: 모든 'A' 세그먼트)는 종종 전기적으로 독립되어 멀티플렉싱 제어를 허용하며, 이는 필요한 연결 핀의 총 수를 줄입니다.

13. 개발 동향

7세그먼트 LED 디스플레이의 동향은 계속해서 더 높은 효율성을 향해 가고 있으며, 이는 배터리 구동 장치에 중요한 더 낮은 전력 소비에서 더 밝은 디스플레이를 가능하게 합니다. 통합은 또 다른 동향으로, 디스플레이 드라이버 회로(때로는 마이크로컨트롤러까지 포함)가 디스플레이 모듈 자체에 통합되어 시스템 설계를 단순화합니다. 더 넓은 색 영역과 AlInGaP 및 InGaN(파란색/녹색용)과 같은 고급 소재의 사용으로 성능과 신뢰성을 향상시키는 움직임도 있습니다. 그러나 많은 산업 및 계측 응용 분야에서는 입증된 신뢰성, 우수한 대비, 그리고 설계의 용이성 때문에 고휘도 빨간색의 클래식 스루홀 설계가 여전히 인기가 있습니다.