LTS-5601AJG-J 0.56인치 7세그먼트 LED 디스플레이 데이터시트 - 숫자 높이 14.22mm - 그린 AlInGaP - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-5601AJG-J는 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 단일 숫자 7세그먼트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 0.56인치(14.22mm)의 숫자 높이를 특징으로 하여 우수한 가시성을 제공합니다. 이 장치는 발광 세그먼트에 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 사용하며, 중성 회색 배경면에 생생한 녹색으로 표시됩니다. 이 조합은 최적의 가독성을 위한 높은 대비를 제공합니다. 디스플레이는 디지털 회로 설계에서 표준적이고 널리 지원되는 인터페이스인 커먼 애노드 전기 구성을 채택합니다.

1.1 핵심 장점

이 디스플레이는 설계자와 엔지니어에게 몇 가지 주요 이점을 제공합니다. 주요 장점은 높은 효율과 우수한 광도로 알려진 AlInGaP LED 칩을 사용한다는 점으로, 상대적으로 낮은 전력 소비로 밝은 출력을 얻을 수 있습니다. 연속적이고 균일한 세그먼트는 간격이나 불규칙성 없이 일관되고 전문적인 문자 모양을 보장합니다. 이 장치는 광도에 따라 분류되어 생산 로트 간 일관된 밝기를 제공합니다. 또한, 다양한 위치에서 디스플레이를 읽을 수 있도록 넓은 시야각을 특징으로 하며, 움직이는 부품이 없어 고체 상태의 신뢰성을 제공합니다. 패키지는 또한 현대적인 환경 규정(RoHS)을 준수하는 무연입니다.

1.2 목표 시장 및 응용 분야

이 디스플레이는 숫자 표시가 필요한 광범위한 전자 장비에 적합합니다. 일반적인 응용 분야로는 테스트 및 측정 기기(멀티미터, 오실로스코프), 산업용 제어판, 의료 기기, 가전 제품(전자레인지, 오븐, 세탁기), 자동차 계기판(애프터마켓 또는 보조 디스플레이용) 및 다양한 취미 또는 프로토타이핑 프로젝트가 있습니다. 크기, 밝기 및 신뢰성의 균형은 상업용 및 산업용 임베디드 시스템 모두에 다용도 선택이 되게 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 제공된 전기적 및 광학적 사양에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 광도 및 광학적 특성

광학적 성능은 디스플레이의 기능성에 핵심적입니다.평균 광도 (Iv)는 순방향 전류(IF) 1 mA로 구동할 때 최소 125 µcd, 전형값 400 µcd로 지정되며 최대값은 명시되지 않았습니다. 이는 보장된 최소 밝기를 나타내며, 대부분의 유닛은 상당히 더 밝게 작동합니다.피크 발광 파장 (λp)는 571 nm이며,주 파장 (λd)는 572 nm로, 둘 다 IF=20mA에서 측정됩니다. 이 값들은 방출된 빛을 가시 스펙트럼의 녹색 영역에 확실히 위치시킵니다.스펙트럼 선 반폭 (Δλ)는 15 nm로, 이는 녹색 색상의 순도를 설명합니다. 더 좁은 폭은 더 단색에 가까운 출력을 나타냅니다.광도 매칭 비율는 유사한 발광 영역에 대해 최대 2:1로 지정되어 있으며, 이는 임의의 두 세그먼트 간의 밝기 차이가 두 배를 초과해서는 안 된다는 것을 의미하여 균일한 외관을 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

전기적 사양은 장치의 동작 한계와 조건을 정의합니다.세그먼트당 순방향 전압 (VF)는 IF=20mA에서 전형값 2.6V, 최대값 2.6V를 가집니다. 이는 전류 제한 저항 네트워크를 설계하는 데 중요한 파라미터입니다.세그먼트당 연속 순방향 전류는 최대 25 mA로 정격되며, 주변 온도 25°C 이상에서 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수를 가집니다. 이는 과열을 방지하기 위해 온도가 상승함에 따라 허용 전류가 감소함을 의미합니다.피크 순방향 전류는 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 60 mA가 허용되며, 이는 멀티플렉싱 또는 더 높은 순간 밝기를 달성하는 데 사용될 수 있습니다.역방향 전압 (VR)정격은 5V이며,역방향 전류 (IR)는 이 전압에서 최대 100 µA로, LED의 오프 상태에서 누설 특성을 나타냅니다.

2.3 절대 최대 정격 및 열 고려사항

이 정격들은 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다.세그먼트당 전력 소산은 70 mW를 초과해서는 안 됩니다.동작 온도 범위는 -35°C에서 +105°C이며,보관 온도 범위는 동일합니다. 이 넓은 범위는 장치를 가혹한 환경에 적합하게 만듭니다. 데이터시트는 또한 납땜 조건을 지정합니다: 유닛은 장착 평면 아래 1/16인치(약 1.6 mm) 거리에서 260°C를 3초 동안 견딜 수 있습니다. PCB 조립 중 LED 칩이나 플라스틱 패키지에 열 손상을 피하기 위해 이러한 한계를 준수하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가광도에 따라 분류되어 있음을 나타냅니다. 이는 표준 테스트 전류(일반적으로 명시된 1 mA)에서 측정된 광 출력을 기준으로 LED를 분류하는 제조 빈닝 공정을 의미합니다. 단위는 정의된 최소 및 최대 강도 범위를 가진 빈으로 그룹화됩니다. 이를 통해 고객은 일관된 밝기 수준의 디스플레이를 받을 수 있습니다. 이 발췌문에서 구체적인 빈 코드는 자세히 설명되지 않았지만, 설계자는 이러한 분류가 존재하며 여러 디스플레이 간의 밝기 일치가 필수적인 중요한 응용 분야에서는 필요한 빈을 지정해야 할 수도 있음을 인지해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는전형적인 전기/광학 특성 곡선을 참조합니다. 텍스트에 구체적인 그래프는 제공되지 않았지만, 이러한 장치에 대한 표준 곡선은 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선): 이 비선형 곡선은 전압이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 원하는 동작 전류를 달성하기 위한 올바른 직렬 저항 값을 결정하는 데 필수적입니다.
• 광도 대 순방향 전류 (I-L 곡선): 이는 구동 전류와 광 출력 간의 관계를 보여줍니다. 일반적으로 일정 범위에서 선형이지만 더 높은 전류에서 포화될 수 있습니다.
• 광도 대 주변 온도: 이 곡선은 LED의 접합 온도가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이 디레이팅을 이해하는 것은 고온 환경에서 작동하는 설계에 핵심적입니다.
• 스펙트럼 분포: 571 nm의 피크 파장을 중심으로 서로 다른 파장에 걸친 상대적 광 강도를 보여주는 그래프입니다.

설계자는 이러한 곡선을 이용 가능할 때 참조하여 의도된 온도 및 전류 범위에서 성능을 최적화하고 신뢰할 수 있는 작동을 보장해야 합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 치수 및 공차

패키지 도면(텍스트에서 참조되지만 자세히 설명되지 않음)은 디스플레이의 물리적 외곽선을 보여줄 것입니다. 데이터시트의 주요 참고 사항은 모든 치수가 밀리미터 단위이며, 별도로 지정되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25 mm(0.01")임을 나타냅니다. 핀 끝 이동에 대한 특정 공차는 ±0.4 mm로, 적절한 정렬과 납땜성을 보장하기 위한 PCB 풋프린트 설계에 중요합니다.

5.2 핀 구성 및 내부 회로

이 장치는 10핀 단일 행 구성을 가집니다. 내부 회로도는 커먼 애노드 구성을 보여주며, 모든 LED 세그먼트(A부터 G 및 소수점)의 애노드가 내부적으로 두 개의 공통 핀(핀 3 및 핀 8)에 연결되어 있습니다. 개별 세그먼트 캐소드는 별도의 핀으로 나와 있습니다. 이 구성은 공통 애노드를 스위칭하여 어떤 숫자가 활성화되는지 선택할 수 있기 때문에 여러 숫자를 구동할 때 멀티플렉싱을 단순화하므로 일반적입니다.

핀 연결 테이블은 다음과 같습니다:

1. 핀 1: 캐소드 E
2. 핀 2: 캐소드 D
3. 핀 3: 커먼 애노드
4. 핀 4: 캐소드 C
5. 핀 5: 캐소드 D.P. (소수점)
6. 핀 6: 캐소드 B
7. 핀 7: 캐소드 A
8. 핀 8: 커먼 애노드
9. 핀 9: 캐소드 F
10. 핀 10: 캐소드 G

5.3 극성 식별

이 장치는 명확히커먼 애노드타입으로 표시되어 있습니다. 물리적으로 패키지에 노치, 점 또는 모따기된 모서리가 있어 핀 1을 나타낼 수 있습니다. 설계자는 PCB 조립 중 올바른 방향을 보장하기 위해 핀아웃 다이어그램과 물리적 패키지를 교차 참조해야 합니다. 잘못된 극성은 디스플레이가 켜지지 않게 합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

제공된 주요 지침은 납땜 공정에 대한 것입니다. 이 구성 요소는 최고 온도260°C에서 최대 3초동안 웨이브 또는 리플로우 납땜을 견딜 수 있으며, 이는 장착 평면 아래 1.6 mm(1/16") 지점에서 측정됩니다. 이는 표준 JEDEC 프로파일입니다. 플라스틱 패키지가 뒤틀리거나 내부 와이어 본드가 과도한 열로 손상되는 것을 방지하기 위해 납땜 시간과 온도를 제어하는 것이 중요합니다. 열 충격을 최소화하기 위해 예열을 권장합니다. 납땜 후 디스플레이는 자연 냉각되도록 해야 합니다. 취급 및 조립 중 핀이나 디스플레이 면에 기계적 응력을 가하지 않도록 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

부품 번호는LTS-5601AJG-J입니다. 이러한 부품 번호의 일반적인 분해는 다음과 같을 수 있습니다: LTS(제품군), 5601(크기/코드), A(색상/밝기 빈?), J(패키지 타입?), G(그린), -J(오른쪽 소수점과 같은 변형 접미사). 데이터시트는 설명을 "AlInGaP Green Common Anode, Rt. Hand Decimal."로 확인합니다. 이는 소수점이 숫자의 오른쪽에 위치함을 나타냅니다. 디스플레이는 일반적으로 핀을 보호하고 운송 및 취급 중 정전기 방전 손상을 방지하기 위해 정전기 방지 튜브나 트레이로 공급됩니다.

8. 응용 권장사항

8.1 일반적인 응용 회로

커먼 애노드 디스플레이의 경우, 구동 회로는 일반적으로 커먼 애노드 핀을 전류 제한 저항이나 트랜지스터 스위치(멀티플렉싱용)를 통해 양극 공급 전압(Vcc)에 연결하는 것을 포함합니다. 그런 다음 각 개별 캐소드 핀(A-G, DP)은 7세그먼트 디코더/드라이버(예: BCD 입력용 74LS47) 또는 마이크로컨트롤러 GPIO 핀과 같은 드라이버 IC의 출력에 연결됩니다. 드라이버는 세그먼트를 점등하기 위해 전류를 접지로 싱크합니다. 전류 제한 저항의 값은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (Vcc - VF) / IF, 여기서 VF는 LED의 순방향 전압(일반적으로 2.6V)이고 IF는 원하는 순방향 전류(예: 10-20 mA)입니다.

8.2 설계 고려사항

• 전류 제한: 항상 각 세그먼트에 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. LED를 전압원에 직접 연결하지 마십시오.
• 멀티플렉싱: 여러 숫자를 구동하려면 높은 주파수(예: >100 Hz)로 커먼 애노드를 멀티플렉싱하십시오. 이렇게 하면 필요한 드라이버 핀 수를 크게 줄일 수 있습니다.
• 전력 소산: 총 전력 소산(IF * VF * 점등된 세그먼트 수)이 패키지의 열 한계를 초과하지 않도록 하십시오, 특히 높은 주변 온도에서.
• 시야각: 지정된 넓은 시야각을 고려하여 디스플레이를 장착하여 의도된 사용자가 명확하게 볼 수 있도록 하십시오.
• ESD 보호:** 명시적으로 언급되지는 않았지만, LED는 정전기 방전에 민감합니다. 조립 중 적절한 ESD 예방 조치를 취하여 취급하십시오.

9. 기술 비교

표준 GaP(갈륨 포스파이드) 녹색 LED와 같은 오래된 기술과 비교할 때, 이 디스플레이에 사용된 AlInGaP 기술은 상당히 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 전류에서 더 밝은 출력 또는 더 낮은 전력에서 동등한 밝기를 얻을 수 있습니다. 블루 칩 + 형광체 백색 LED와 비교할 때, 이 단색 녹색 LED는 더 좁은 스펙트럼을 가지며 녹색 빛만 필요한 응용 분야에서 잠재적으로 더 높은 효율을 가질 수 있습니다. 0.56인치 숫자 높이는 일반적인 크기로, 가독성과 보드 공간 소비 사이의 좋은 균형을 제공하며, 0.3인치 디스플레이보다는 가시성이 좋고 1인치 디스플레이보다는 컴팩트합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 커먼 애노드와 커먼 캐소드의 차이점은 무엇인가요?

A: 커먼 애노드 디스플레이에서는 모든 세그먼트 애노드가 함께 Vcc에 연결되고, 세그먼트는 캐소드를 LOW(접지)로 당겨서 켭니다. 커먼 캐소드 디스플레이에서는 모든 캐소드가 접지에 연결되고, 세그먼트는 애노드에 HIGH 전압(Vcc)을 가하여 켭니다. 구동 회로는 이에 따라 다릅니다.

Q: 마이크로컨트롤러 핀에서 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있나요?

A: 일반적인 마이크로컨트롤러 GPIO 핀은 싱크 또는 소스 전류가 20-25 mA에 불과합니다. 직렬 저항을 포함하고 MCU의 전류 한계 내에 머무르면 단일 세그먼트를 직접 구동할 수 있습니다. 여러 세그먼트나 멀티플렉싱의 경우, 더 높은 누적 전류를 처리하기 위해 전용 드라이버 IC나 트랜지스터 어레이를 사용하십시오.

Q: 데이터시트에 두 개의 커먼 애노드 핀(3과 8)이 나열되어 있습니다. 둘 다 연결해야 하나요?

A: 예, 최대 신뢰성과 전류 분배를 위해 두 커먼 애노드 핀을 모두 전원에 연결하는 것이 좋습니다. 이는 특히 여러 세그먼트가 동시에 점등될 때 전류 부하를 균형 있게 분배하는 데 도움이 됩니다.

Q: 5V 공급 전압과 10 mA 세그먼트 전류에 대한 저항 값을 어떻게 계산하나요?

A: VF(typ) = 2.6V를 사용합니다: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 옴. 표준 220 또는 270 옴 저항이 적합할 것입니다. 실제 회로에서 밝기와 전류를 항상 확인하십시오.

11. 실제 사용 사례 예시

프로젝트: 간단한 디지털 전압계 디스플레이

아날로그-디지털 변환기(ADC)가 있는 마이크로컨트롤러를 기반으로 한 기본 디지털 전압계에서 LTS-5601AJG-J는 측정된 전압을 표시하는 데 사용될 수 있습니다. 마이크로컨트롤러는 ADC 값을 읽고 전압으로 변환한 다음 숫자(예: "12.5")로 포맷합니다. 멀티플렉싱 기술을 사용하여 MCU는 각 숫자의 커먼 애노드를 순차적으로 활성화하고(여러 유닛으로 구성된 다중 숫자 디스플레이의 경우) 해당 숫자에 대한 세그먼트 데이터에 대한 캐소드 패턴을 출력합니다. MAX7219와 같은 드라이버 IC를 사용하여 인터페이스를 단순화하고 마이크로컨트롤러를 위한 멀티플렉싱과 전류 제어를 모두 처리할 수 있습니다. AlInGaP 세그먼트의 높은 밝기는 조명이 밝은 환경에서도 판독값이 선명하도록 보장합니다.

12. 기술 원리 소개

LTS-5601AJG-J는AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)반도체 재료를 기반으로 합니다. LED 칩의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상)에 해당합니다—이 경우 약 571-572 nm의 녹색입니다. 칩은 불투명한 GaAs 기판에 장착되어 빛이 칩 상단을 통해 나오도록 돕습니다. 회색 면 필터는 주변광을 흡수하여 반사를 줄이고 점등된 녹색 세그먼트를 더 선명하게 보이게 하여 대비를 향상시킵니다.

13. 기술 동향

이산 7세그먼트 디스플레이는 많은 응용 분야에 여전히 중요하지만, 디스플레이 기술의 전체적인 동향은 통합과 유연성 쪽으로 나아가고 있습니다. 이는 임의의 그래픽과 문자를 표시할 수 있는 도트 매트릭스 LED 디스플레이와 OLED의 성장을 포함합니다. 그러나 전용 숫자 표시의 경우, LTS-5601AJG-J와 같은 7세그먼트 LED는 단순성, 신뢰성, 낮은 비용 및 탁월한 가독성으로 인해 계속 선호됩니다. 개선된 AlInGaP 및 InGaN(청색/녹색용)과 같은 LED 재료의 발전은 효율성과 밝기를 계속 높이고 있습니다. 또한, 소형화 및 표면 실장 패키지로의 지속적인 추진이 있지만, 이와 같은 스루홀 타입은 견고성과 프로토타이핑 용이성으로 인해 지속되고 있습니다.