ELD-512SURWB/S530-A3 LED 디스플레이 데이터시트 - 14.22mm 자릿수 높이 - 2.4V 순방향 전압 - 25mA 순방향 전류 - 선명한 적색

1. 제품 개요

ELD-512SURWB/S530-A3는 스루홀 장착을 위해 설계된 고신뢰성 7세그먼트 영숫자 디스플레이입니다. 자릿수 높이가 14.22mm(0.56인치)인 표준 산업용 크기를 특징으로 하여 선명한 숫자 표시가 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 이 디스플레이는 검은색 배경 표면에 흰색 세그먼트를 사용하여 밝은 주변 조명 조건에서도 우수한 대비와 가독성을 제공합니다. 그 구조와 재료는 무연 및 RoHS 환경 표준을 준수합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 디스플레이의 주요 장점은 저전력 소비, 기존 설계에 쉽게 통합할 수 있는 표준화된 풋프린트, 그리고 생산 배치 전반에 걸쳐 일관된 성능을 위한 광도 분류를 포함합니다. 이는 까다로운 환경에서의 신뢰성을 위해 제작되었습니다. 목표 애플리케이션은 주로 가전제품(예: 오븐, 전자레인지), 측정 및 제어 시스템을 위한 다양한 계기판, 그리고 선명하고 읽기 쉬운 숫자가 필요한 범용 디지털 표시 디스플레이를 포함한 소비자 및 산업용 전자제품에 있습니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 절대 최대 정격 및 전기-광학 특성 표에 정의된 장치의 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 최대 연속 순방향 전류(I_F) 25 mA로 정격이 지정되어 있습니다. 1 kHz에서 듀티 사이클 1/10의 펄스 동작의 경우, 피크 순방향 전류(I_FP)는 60 mA에 도달할 수 있습니다. 최대 역전압(V_R)은 5 V로 제한됩니다; 이를 초과하면 LED 접합이 손상될 수 있습니다. 총 전력 소산(P_d)은 60 mW를 초과해서는 안 됩니다. 동작 온도 범위는 -40°C에서 +85°C로 지정되며, 저장 온도 범위는 -40°C에서 +100°C로 더 넓습니다. 이 장치는 최대 5초 동안 260°C의 납땜 온도를 견딜 수 있으며, 이는 표준 무연 리플로우 및 수동 납땜 공정과 호환됩니다.

2.2 전기-광학 특성

표준 테스트 조건(Ta=25°C, I_F=10mA)에서, 단일 세그먼트의 일반적인 광도(I_v)는 17.6 mcd이며, 지정된 최소값은 7.8 mcd입니다. 20mA에서의 순방향 전압(V_F)은 일반적으로 2.0V이며, 최대 2.4V입니다. 방출 색상은 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩 재료를 사용하여 구현된 선명한 적색입니다. 피크 파장(λ_p)은 일반적으로 632 nm이며, 주 파장(λ_d)은 일반적으로 624 nm이고, 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 약 20 nm로, 적색의 순도와 색조를 정의합니다. 역전류(I_R)는 매우 낮으며, 5V 역바이어스에서 최대 100 µA입니다.

2.3 열적 특성

장치의 성능은 온도에 의존합니다. 최대 접합 온도를 초과하지 않고 장기 신뢰성을 보장하기 위해 주변 온도가 25°C 이상 증가함에 따라 순방향 전류를 감소시켜야 합니다. 제공된 순방향 전류 감액 곡선은 지정된 범위 내의 주어진 동작 온도에서 허용 가능한 최대 연속 전류를 시각적으로 정의합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 광도에 대해 분류(빈닝)된다고 표시합니다. 이는 제조 과정에서 LED가 표준 전류(예: 10mA)에서 측정된 광 출력을 기반으로 그룹으로 테스트 및 분류됨을 의미합니다. 이는 최종 사용자에게 밝기의 일관성을 보장하며, 특히 단일 제품에서 여러 디스플레이가 사용될 때 중요합니다. 광도 허용 오차는 ±10%로 지정됩니다. 마찬가지로, 순방향 전압은 일반 값 주위로 ±0.1V의 허용 오차를 가지며, 이는 안정적인 구동 회로 설계에 도움이 됩니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 스펙트럼 분포

스펙트럼 분포 곡선은 다양한 파장에 걸쳐 방출되는 빛의 상대적 강도를 보여줍니다. 이 AlGaInP 기반 적색 LED의 경우, 곡선은 지정된 20 nm 대역폭을 가진 624-632 nm 범위를 중심으로 할 것입니다. 이 곡선은 색 순도나 특정 파장 일치가 중요한 애플리케이션에서 중요합니다.

4.2 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 기본 곡선은 LED에 걸리는 전압과 그에 따른 전류 흐름 사이의 관계를 설명합니다. 이는 비선형입니다. 20mA에서의 일반적인 V_F 2.0V는 이 곡선의 주요 동작 지점입니다. LED는 전류 구동 장치이므로 이 관계를 이해하는 것은 적절한 전류 제한 회로를 설계하는 데 필수적입니다.

4.3 순방향 전류 감액 곡선

이 중요한 그래프는 주변 온도에 대한 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류를 표시합니다. 온도가 상승함에 따라 최대 안전 전류는 선형적으로 감소합니다. 이 감액 곡선을 준수하는 것은 열 폭주를 방지하고 장치가 안전 동작 영역(SOA) 내에서 작동하도록 하여 작동 수명을 극대화하는 데 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 표준 14.22mm 자릿수 높이 패키지를 가진 스루홀 부품입니다. 상세한 패키지 치수 도면은 전체 높이, 너비, 자릿수 세그먼트 치수, 리드(핀) 간격 및 직경을 포함한 모든 중요한 기계적 측정값을 제공합니다. 지정되지 않은 치수의 허용 오차는 ±0.25mm입니다. 내부 회로도는 7세그먼트와 소수점의 공통 애노드 구성을 보여주며, 이는 멀티플렉싱 또는 직접 구동 회로를 올바르게 설계하는 데 필수적입니다. 핀아웃은 각 세그먼트(a-g) 및 공통 애노드에 해당하는 핀을 식별합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

납땜 온도의 절대 최대 정격은 5초를 초과하지 않는 기간 동안 260°C입니다. 이 파라미터는 웨이브 솔더링 또는 수동 납땜 공정 중에 내부 LED 칩과 에폭시 수지 패키지의 손상을 방지하기 위해 엄격히 준수해야 합니다. LED 다이스는 정전기에 민감하므로 취급 및 조립 중에 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 따라야 합니다. 여기에는 접지된 손목 스트랩, ESD 안전 작업대 및 전도성 바닥 매트 사용이 포함됩니다. LED는 항상 순방향 바이어스 조건에서 작동해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장 공정은 다음과 같습니다: 튜브당 20개, 박스당 63튜브, 마스터 카톤당 4박스. 포장의 라벨에는 추적성 및 식별을 위한 몇 가지 주요 필드가 포함됩니다: CPN(고객 제품 번호), P/N(제품 번호), QTY(포장 수량), CAT(광도 등급/분류) 및 LOT No.(로트 번호). 이 라벨링을 이해하는 것은 재고 관리 및 생산에 올바른 부품 버전이 사용되도록 보장하는 데 중요합니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

공통 애노드 디스플레이로서, 각 세그먼트 캐소드는 일반적으로 전류 제한 저항과 필요한 전류를 싱크할 수 있는 트랜지스터 또는 전용 LED 드라이버 IC를 통해 독립적으로 구동됩니다. 공통 애노드 핀은 양극 공급 전압에 연결됩니다. 여러 자릿수를 멀티플렉싱하는 것은 마이크로컨트롤러에서 필요한 드라이버 핀 수를 줄이는 일반적인 기술입니다.

8.2 설계 고려 사항 및 경고

전류 제한:각 세그먼트에 대해 공급 전압과 LED의 순방향 전압을 기반으로 계산하여 순방향 전류를 원하는 값(예: 10-20 mA)으로 설정하기 위해 직렬 저항이 필수적입니다.역전압 보호:회로는 5V를 초과하는 역전압의 적용을 방지하도록 설계되어야 하며, 이는 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 수 있습니다. 구동 회로가 LED를 꺼진 상태에서 역전압에 노출시킬 수 있는 경우, LED와 병렬로(정상 작동 중에는 역바이어스) 보호 다이오드가 필요할 수 있습니다.열 관리:주변 온도에 따라 동작 전류가 감액되도록 하십시오. 고온 환경에서는 구동 전류를 줄이거나 환기를 개선하는 것을 고려하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

이전 기술이나 더 작은 디스플레이와 비교하여, ELD-512SURWB/S530-A3는 크기(0.56\"), 밝기 및 신뢰성의 균형을 제공합니다. 주요 차별화 요소는 선명한 적색 발광을 위한 효율적인 AlGaInP 반도체 재료 사용, 높은 대비를 위한 흑백 디자인, 그리고 현대 환경 표준(무연, RoHS) 준수를 포함합니다. 스루홀 설계는 표면 실장 대안에 비해 기계적 견고성과 프로토타이핑 용이성을 제공하지만, 더 많은 보드 공간이 필요합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 광도 분류(CAT)의 목적은 무엇입니까?

A: 유사한 밝기 수준의 LED를 그룹화합니다. 이는 제품에서 여러 디스플레이가 나란히 사용될 때 균일한 외관을 보장하여 밝기/어두움 불일치를 방지합니다.

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

A: 아닙니다. 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 5V 공급, 일반적인 V_F 2.0V, 그리고 원하는 I_F 20mA의 경우, 저항 값은 R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω이 됩니다. 또한 MCU 핀이 필요한 세그먼트 전류를 싱크할 수 있는지 확인하십시오.

Q: "공통 애노드"는 무엇을 의미합니까?

A: 모든 LED 세그먼트의 애노드(양극 측)가 하나의 공통 핀에 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 세그먼트를 켜려면 공통 애노드를 Vcc에 연결하고 해당 캐소드 핀을 LOW(저항을 통해 접지로)로 구동합니다.

Q: 방열판이 필요합니까?

A: 상한 온도 한계 근처에서 최대 정격 전류(25mA)로 연속 작동하는 경우, 열 방출을 위한 신중한 보드 레이아웃을 권장합니다. 중간 전류 및 온도에서의 대부분의 애플리케이션에는 별도의 방열판이 필요하지 않습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 간단한 4자릿수 전압계 디스플레이.4개의 ELD-512SURWB 디스플레이를 멀티플렉싱하여 0.000에서 19.99V까지의 전압 판독값을 표시할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러는 PNP 트랜지스터를 통해 각 자릿수의 공통 애노드를 순차적으로 활성화하고 공유 캐소드 라인에 해당 자릿수에 대한 올바른 7세그먼트 패턴을 출력하며, 각 캐소드 라인에 적절한 전류 제한 저항이 있습니다. 깜빡임을 방지하기 위해 재생률은 충분히 높아야 합니다(>60Hz).

예시 2: 산업용 타이머/카운트다운 디스플레이.제어판에 사용되며, 디스플레이의 높은 대비는 밝은 공장 환경에서 가독성을 보장합니다. 넓은 동작 온도 범위(-40°C ~ +85°C)는 비냉난방 공간에 적합하게 만듭니다. 구동 회로는 장기 신뢰성을 향상시키고 발열을 최소화하기 위해 세그먼트당 보수적인 15mA로 작동하도록 설계될 것입니다.

12. 작동 원리 소개

7세그먼트 LED 디스플레이는 8자 모양으로 배열된 여러 개의 발광 다이오드(LED)의 조립체입니다. 각 세그먼트(a부터 g까지 레이블링됨)는 개별 LED입니다. 순방향 바이어스가 걸릴 때—즉, 캐소드에 비해 애노드에 양의 전압이 인가될 때—전자와 정공이 반도체의 활성 영역(이 경우 AlGaInP 칩) 내에서 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 재료 구성(AlGaInP)이 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정하며, 이 장치의 경우 선명한 적색 스펙트럼입니다. 이 일곱 개 세그먼트의 다른 조합을 선택적으로 점등함으로써 모든 십진수 자릿수(0-9)와 일부 문자를 형성할 수 있습니다.

13. 기술 동향 및 맥락

이와 같은 스루홀 디스플레이는 특정 애플리케이션에서 견고성과 사용 용이성으로 인해 여전히 인기가 있지만, 전자제품의 전반적인 동향은 소형화 및 표면 실장 기술(SMT)을 향하고 있습니다. SMT 디스플레이는 더 작은 풋프린트, 더 낮은 프로파일을 제공하며 자동화된 피크 앤 플레이스 조립에 더 적합합니다. 그러나 스루홀 부품은 프로토타이핑, 교육 환경, 진동 저항이 중요한 산업 장비, 그리고 수동 납땜 또는 수리가 예상되는 애플리케이션에서 여전히 가치가 있습니다. 적색/주황색/노란색용 AlGaInP 및 청색/녹색/흰색용 InGaN과 같은 기본 LED 기술은 효율성(와트당 더 많은 빛)과 신뢰성 측면에서 계속 개선되고 있습니다. 미래의 디스플레이는 내장 드라이버 또는 통신 인터페이스(예: I2C)와 같은 더 많은 지능을 통합하여 최종 엔지니어를 위한 설계를 단순화할 수 있습니다.