ELT-512SYGWA/S530-E2 0.56인치 세븐 세그먼트 디스플레이 데이터시트 - 크기 14.22mm - 순방향 전압 2.0V - 선명한 옐로우 그린 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

ELT-512SYGWA/S530-E2는 다양한 전자 애플리케이션에서 선명한 디지털 표시를 위해 설계된 고신뢰성 세븐 세그먼트 알파벳 숫자 디스플레이입니다. 이 제품은 스루홀 디스플레이 범주에 속하며, 기존 PCB 설계에 쉽게 통합할 수 있는 표준 산업용 풋프린트를 특징으로 합니다. 이 부품의 핵심 가치는 우수한 가시성, 표준화된 패키징, 현대 환경 규정 준수를 결합한 데 있습니다.

이 장치는 회색 표면과 흰색 확산 세그먼트로 구성됩니다. 이 특정 설계는 대비와 가독성을 향상시키며, 특히 주변광이 밝은 환경에서 디스플레이 선명도가 가장 중요한 애플리케이션에 적합합니다. 발광 색상은 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 반도체 재료를 사용하여 구현된 선명한 옐로우 그린입니다. 이 재료 선택은 옐로우 그린 스펙트럼에서의 효율성과 특정 색상 출력으로 알려져 있습니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 디스플레이 모듈의 주요 장점은 다음과 같습니다:저전력 소비는 배터리 구동 또는 에너지 효율적인 장치에 매우 중요합니다. 이 제품은 발광 강도로 분류되어 설계자가 균일한 패널 외관을 위해 일관된 밝기 수준의 부품을 선택할 수 있습니다. 또한, 이 장치는무연 및 RoHS 준수로, 유해 물질 제한에 대한 국제 표준을 충족하여 현대 전자 제조에 필수적입니다.

타겟 애플리케이션은 기능적, 산업적 및 소비자 인터페이스를 명확히 지향합니다. 주요 시장은 다음과 같습니다:

• 가전 제품:타이머, 온도 디스플레이, 오븐, 전자레인지, 세탁기 등의 제어판 표시.
• 계기판:테스트 및 측정 장비, 산업 제어 시스템, 자동차 진단 도구 (보조 디스플레이).
• 디지털 표시 디스플레이:시계, 카운터, 저울, 간단한 데이터 로거와 같이 숫자 또는 제한된 알파벳 숫자 출력이 필요한 모든 장치.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 이러한 한계와 특성을 이해하는 것은 신뢰할 수 있는 회로 설계에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):25 mA DC. 이는 하나의 세그먼트를 통해 허용되는 최대 연속 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):60 mA. 이 더 높은 전류는 펄스 조건(듀티 사이클 ≤ 10%, 주파수 ≤ 1 kHz)에서만 허용되며, 멀티플렉싱 또는 짧은 강도 부스팅에 사용될 수 있습니다.
• 전력 소산 (P_d):60 mW. 이는 열로 안전하게 소산될 수 있는 최대 전력으로, 일반적으로 V_F* I_F.
• 작동 및 저장 온도:-40°C ~ +85°C (작동), -40°C ~ +100°C (저장). 넓은 범위는 가혹한 환경에서의 기능성을 보장합니다.
• 솔더링 온도:260°C, ≤ 5초. 이는 웨이브 또는 핸드 솔더링 공정을 안내합니다.

2.2 전기-광학 특성

이러한 파라미터는 표준 테스트 조건(Ta=25°C)에서 측정되며 장치의 성능을 정의합니다.

• 발광 강도 (I_v):2.8 mcd (최소), 4.5 mcd (전형) at I_F=10mA. 이는 세그먼트당 평균 광 출력입니다. 데이터시트는 이 값에 대해 ±10% 허용 오차를 명시합니다. 특징에서 언급된 분류는 측정된 I_v를 기준으로 일관된 빈으로 장치를 분류하는 것을 의미합니다.
• 피크 파장 (λ_p):575 nm (전형). 이는 스펙트럼 방출이 가장 강한 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):573 nm (전형). 이는 인간의 눈이 인지하는 파장으로, 색상(옐로우 그린)을 정의합니다.
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ):20 nm (전형). 이는 피크를 중심으로 방출되는 파장의 범위를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.0V (전형), 2.4V (최대) at I_F=20mA. 설계자는 구동 회로가 최소한 이 전압을 제공할 수 있어야 합니다. ±0.1V 허용 오차가 지정됩니다.
• 역방향 전류 (I_R):100 µA (최대) at V_R=5V. 이는 장치가 역방향 바이어스일 때의 작은 누설 전류입니다.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트는 비표준 조건에서의 동작을 이해하는 데 필수적인 전형적인 특성 곡선을 제공합니다.

3.1 스펙트럼 분포

스펙트럼 곡선(상대 발광 강도 대 파장)은 575 nm를 중심으로 전형적인 폭(FWHM) 20 nm의 종 모양 분포를 보일 것입니다. 이는 옐로우 그린 색상 점을 확인하고 특정 파장에 민감한 애플리케이션에서 분석을 가능하게 합니다.

3.2 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 비선형입니다. 전형적인 AlGaInP LED의 경우, 전압은 턴온 임계값(이 색상의 경우 약 1.8-2.0V)까지 상대적으로 낮게 유지된 후 전류에 따라 더 가파르게 증가합니다. 20mA에서 지정된 V_F= 2.0V는 이 곡선 상의 한 점입니다. 설계자는 이를 사용하여 직렬 저항 값을 계산합니다: R = (V_공급- V_F) / I_F.

3.3 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 중요한 그래프는 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 보여줍니다. 온도가 증가함에 따라, 최대 안전 전류는 25°C에서 25 mA에서 최대 접합 온도(곡선의 끝점으로 추정, 약 100-110°C)에서 0 mA까지 선형적으로 감소합니다. 이는 더 높은 주변 온도에서 열 소산 능력이 감소하기 때문입니다. 25°C 이상에서 신뢰할 수 있는 작동을 위해서는 구동 전류를 그에 따라 감소시켜야 합니다.

4. 기계적 & 패키징 정보

4.1 패키지 치수

디스플레이는 14.22 mm (0.56인치)의 숫자 높이를 가집니다. 상세 치수 도면은 표준 듀얼 인라인 패키지(DIP) 풋프린트를 보여줍니다. 주요 기계적 참고사항으로는 별도로 명시되지 않는 한 ±0.25mm의 표준 허용 오차가 포함됩니다. 핀 간격 및 전체 치수는 표준 PCB 레이아웃 및 소켓과의 호환성을 위해 설계되었습니다.

4.2 내부 회로도 및 극성

내부 회로도는 커먼 캐소드 구성임을 보여줍니다. 일곱 개 세그먼트(및 일반적으로 소수점이 있는 경우)의 모든 캐소드(음극 단자)는 내부적으로 하나 또는 두 개의 공통 핀에 연결됩니다. 각 세그먼트의 애노드(양극 단자)는 별도의 핀으로 나와 있습니다. 이 구성은 커먼 캐소드를 접지로 스위칭하면서 원하는 세그먼트 애노드를 하이로 구동하는 멀티플렉싱 구동에 일반적입니다.

5. 솔더링 & 조립 가이드라인

이 스루홀 부품에 대한 특정 리플로우 프로파일은 제공되지 않지만, 데이터시트는 핸드 또는 웨이브 솔더링에 대한 명확한 한계를 제공합니다.

• 솔더링:최대 솔더링 온도는 260°C이며, 이 온도에서의 노출 시간은 5초를 초과해서는 안 됩니다. 이는 플라스틱 패키지와 내부 와이어 본드에 대한 열 손상을 방지합니다.
• 정전기 방전 (ESD) 보호:이 장치는 ESD에 민감합니다. 데이터시트는 취급 및 조립 중 표준 ESD 제어 조치를 강력히 권장합니다: 접지된 손목 스트랩, ESD 안전 작업대, 도전성 바닥 매트 및 모든 장비의 적절한 접지 사용. 절연 재료가 있는 경우, 이온화 장치 또는 기타 전하 중화 방법을 사용해야 합니다.
• 저장 조건:장치는 지정된 온도 범위인 -40°C ~ +100°C 내에서 건조하고 ESD 안전한 환경에 보관해야 합니다.

6. 포장 & 주문 정보

6.1 포장 사양

부품은 자동 삽입 또는 수동 취급을 위해 튜브에 포장됩니다. 표준 포장 흐름은 다음과 같습니다:튜브당 13개 → 박스당 63튜브 → 카톤당 4박스. 이는 카톤당 총 3,276개(13 * 63 * 4)입니다.

6.2 라벨 설명

포장 라벨에는 여러 코드가 포함됩니다:

• CPN:고객 제품 번호 (고객 참조용).
• P/N:제조업체 제품 번호 (ELT-512SYGWA/S530-E2).
• QTY:포장 수량.
• CAT:발광 강도 등급 (빈닝 카테고리).
• LOT No:품질 관리를 위한 추적 가능한 로트 번호.

7. 애플리케이션 설계 고려사항

7.1 구동 회로 설계

전형적인 20mA 순방향 전류로 5V 공급 전압으로 단일 세그먼트를 구동하려면 직렬 전류 제한 저항이 필요합니다. 전형적인 V_F= 2.0V를 사용합니다: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. 표준 150Ω 저항을 사용하면 I_F≈ 20mA가 됩니다. 저항에서 소산되는 전력은 (3V * 0.02A) = 60 mW이므로, 1/8W(125mW) 또는 1/4W 저항이 적합합니다. 여러 자리를 멀티플렉싱하는 경우, 세그먼트당 피크 전류는 더 높을 수 있지만(최대 I_FP=60mA) 평균 전류는 듀티 사이클로 계산된 연속 I_F한계 내에 유지되어야 합니다.

7.2 신뢰성 설계

열 관리:전류 디레이팅 곡선을 준수하십시오. 고온 환경(예: 가전 제품 내부)에서는 과열과 조기 노화를 방지하기 위해 구동 전류를 감소시키십시오.ESD 보호:디스플레이 핀에 연결된 PCB 라인에 ESD 보호 다이오드를 통합하십시오, 특히 인터페이스가 사용자 접촉에 노출되는 경우.시야각:흰색 확산 세그먼트는 넓은 시야각을 제공하지만, 정확한 각도별 강도 분포는 명시되지 않았습니다. 중요한 시청 애플리케이션의 경우, 프로토타이핑을 권장합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

이전 기술 또는 더 작은 디스플레이와 비교하여, ELT-512SYGWA/S530-E2는 다음과 같은 특정 장점을 제공합니다:

• 백열등 또는 VFD 디스플레이 대비:훨씬 낮은 전력 소비, 더 긴 수명, 그리고 타버릴 필라멘트가 없습니다. 그러나 전압뿐만 아니라 전류 조절이 필요합니다.
• 더 작은 LED 디스플레이(예: 0.3인치) 대비:더 큰 숫자 크기(0.56인치)는 더 먼 거리에서 더 나은 가시성을 제공하지만, 더 큰 PCB 풋프린트를 필요로 합니다.
• LCD 대비:LED는 발광형이므로 백라이트 없이도 저조도 조건에서 쉽게 읽을 수 있지만, 밝은 빛에서는 반사형 LCD보다 더 많은 전력을 소비합니다.
• 핵심 차별화 요소:특정 옐로우 그린 색상(AlGaInP), 산업 표준 0.56인치 크기, 커먼 캐소드 구성 및 RoHS 준수의 조합은 특정 애플리케이션 세트에 대해 잘 정의된 솔루션으로 만듭니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 마이크로컨트롤러 핀에서 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있나요?A: 아닙니다. 전형적인 MCU 핀은 20-25mA만 소싱/싱크할 수 있으며, 이는 하나의 세그먼트 한계입니다. 여러 세그먼트 또는 커먼 캐소드(점등된 세그먼트 전류의 합을 운반)를 구동하면 MCU의 능력을 초과합니다. 트랜지스터 드라이버 또는 전용 LED 드라이버 IC를 사용하십시오.

Q2: 디스플레이가 예상보다 어두운 이유는 무엇인가요?A: 첫째, 순방향 전류를 확인하십시오. 계산된 것보다 높은 직렬 저항은 전류와 밝기를 감소시킵니다. 둘째, 발광 강도 빈(CAT 코드)을 확인하십시오; 범위의 하단(2.8 mcd에 가까운)에 속하는 유닛일 수 있습니다. 셋째, 특정 유닛의 순방향 전압이 허용 오차의 상한에 있지 않은지 확인하십시오, 이는 고정 저항 값에 대해 전류를 감소시킬 것입니다.

Q3: 방열판이 필요한가요?A: 실온 근처에서 최대 I_F= 25mA로 연속 작동하는 경우, 단일 자리에는 일반적으로 추가 방열판이 필요하지 않습니다. 그러나 여러 자리가 밀집되어 있거나 높은 주변 온도에서 작동하는 경우, PCB 레이아웃은 핀에 연결된 구리 트레이스를 통한 일부 열 소산을 허용해야 합니다.

10. 실용 설계 사례 연구

시나리오:주변 온도 최대 50°C에서 작동하는 주방 가전 제품용 간단한 4자리 타이머 설계.

설계 단계:

1. 전류 선택:디레이팅 곡선을 참조하십시오. 50°C에서 최대 연속 전류는 디레이팅됩니다. 25°C에서 25mA에서 ~100°C에서 0mA까지 선형 디레이팅을 가정하면, 50°C에서 허용 가능한 전류는 약 18-20mA입니다. 안전 마진과 장수명을 위해 세그먼트당 15mA를 선택합니다.
2. 저항 계산:V_공급= 5V, V_F(최대) = 2.4V, I_F= 15mA를 사용합니다. R = (5 - 2.4) / 0.015 = 173 Ω. 다음 표준 값인 180 Ω을 사용합니다. 전형적인 V_F로 실제 전류를 다시 계산합니다: I = (5 - 2.0) / 180 = 16.7mA (허용 가능).
3. 드라이버 회로:4-to-16 디코더/드라이버 IC(전류 제한 저항이 있는 74HC595 시프트 레지스터와 같은) 또는 전용 멀티플렉싱 LED 드라이버가 있는 마이크로컨트롤러를 사용하십시오. 각 자리의 커먼 캐소드는 최대 8개의 점등 세그먼트(8 * 16.7mA ≈ 134mA)의 총 전류를 싱크할 수 있는 PNP 트랜지스터 또는 N채널 MOSFET에 의해 스위칭될 것입니다.
4. PCB 레이아웃:전류 제한 저항을 디스플레이가 아닌 드라이버 IC 근처에 배치하십시오. 커먼 캐소드 핀으로 가는 트레이스가 피크 캐소드 전류를 처리할 수 있을 만큼 충분히 넓은지 확인하십시오.

11. 동작 원리

세븐 세그먼트 디스플레이는 8자 모양으로 배열된 발광 다이오드(LED)의 조립체입니다. 각 세그먼트(a, b, c, d, e, f, g 및 때로는 소수점을 위한 dp로 명명됨)는 개별 LED입니다. 순방향 전압(다이오드의 턴온 전압, 여기서는 약 2.0V를 초과)을 가하고 직렬 저항으로 전류를 제한함으로써, 전자와 정공이 AlGaInP 반도체의 활성 영역에서 재결합하여 광자 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 방출된 빛의 파장(색상)을 결정하며, 이 경우 옐로우 그린(573-575 nm)입니다. LED 칩 위의 흰색 확산 수지는 빛을 산란시켜 균일하게 빛나는 세그먼트 외관을 만듭니다.

12. 기술 트렌드

이와 같은 전통적인 스루홀 세븐 세그먼트 디스플레이는 산업 및 가전 애플리케이션에서 신뢰성과 유지 보수 용이성을 위해 여전히 중요하지만, 디스플레이 기술의 전체적인 트렌드는 더 높은 밀도와 자동화된 조립을 위한 표면 실장 장치(SMD) 패키지로 이동하고 있습니다. 또한, 더 복잡한 정보를 위해 도트 매트릭스 OLED 또는 TFT LCD가 점점 더 일반화되고 있습니다. 그러나 간단하고 밝으며 저렴하고 매우 신뢰할 수 있는 숫자 표시를 위해, LED 세븐 세그먼트 디스플레이는 계속해서 강력한 위치를 차지하고 있습니다. 미래 발전에는 더 높은 효율 재료, 패키지 내 통합 드라이버 회로, SMD 형식의 더 넓은 범위의 색상 및 크기가 포함될 수 있지만, 개별 세그먼트 디스플레이의 기본 원리와 적용은 특정 시장 부문에서 지속될 것으로 예상됩니다.