LTS-546AJG 0.52인치 7세그먼트 LED 디스플레이 데이터시트 - 숫자 높이 13.2mm - 녹색(AlInGaP) - 순방향 전압 2.6V - 소비 전력 70mW - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-546AJG는 단일 숫자, 7세그먼트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 전자 장비에서 명확하고 가독성 있는 숫자 또는 제한된 영숫자 표시를 제공하는 것입니다. 핵심 기술은 녹색 빛을 방출하도록 설계된 갈륨 비소(GaAs) 기판 위에 성장된 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 반도체 재료를 기반으로 합니다. 이 재료 선택은 AlInGaP LED가 스펙트럼의 빨간색에서 황록색 부분에서 높은 효율과 밝기로 알려져 있기 때문에 중요합니다. 이 장치는 흰색 세그먼트 구분선이 있는 회색 전면판을 특징으로 하여 다양한 조명 조건에서 대비를 향상시키고 문자 모양을 개선합니다. 휘도 강도에 따라 분류되어, 여러 디스플레이가 나란히 사용되는 애플리케이션에서 일관성을 보장하기 위해 측정된 광 출력에 따라 장치가 빈닝 및 분류됩니다.

1.1 주요 특징 및 핵심 장점

• 숫자 크기:0.52인치(13.2 mm) 숫자 높이는 가독성과 컴팩트함 사이의 균형을 제공하여 패널 미터, 테스트 장비 및 소비자 가전에 적합합니다.
• 광학 품질:디스플레이는 높은 밝기와 높은 대비를 가진 연속적이고 균일한 세그먼트를 제공하여 우수한 문자 모양을 구현합니다.
• 시야각:넓은 시야각을 자랑하여 축에서 벗어난 위치에서 볼 때도 디스플레이가 가독성을 유지합니다.
• 전력 효율:낮은 전력 요구 사항을 가져 배터리 구동 또는 에너지 절약형 장치에 적합합니다.
• 신뢰성:고체 상태 장치로서 기계적 또는 진공 기반 디스플레이에 비해 높은 신뢰성과 긴 작동 수명을 제공합니다.
• 환경 규정 준수:패키지는 무연이며, RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수하여 제조됩니다.

1.2 장치 식별 및 구성

부품 번호 LTS-546AJG는 공통 애노드 구성의 AlInGaP 녹색 LED 칩을 가진 장치를 지정합니다. "Rt. Hand Decimal" 표기는 오른쪽 소수점 포함을 나타냅니다. 공통 애노드 디스플레이에서는 LED 세그먼트의 모든 애노드(양극 단자)가 내부적으로 함께 연결됩니다. 특정 세그먼트를 점등하려면 공통 애노드가 양의 전압으로 유지되는 동안 해당 캐소드(음극 단자) 핀을 로우(접지 또는 낮은 전압에 연결)로 구동해야 합니다. 이 구성은 일반적이며 마이크로컨트롤러나 트랜지스터 싱크 드라이버를 사용할 때 회로 설계를 단순화하는 경우가 많습니다.

2. 기술 파라미터: 심층적 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이하에서의 작동은 보장되지 않습니다.

• 세그먼트당 소비 전력:최대 70 mW. 이를 초과하면 과열 및 파괴적 고장을 일으킬 수 있습니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 60 mA. 이 정격은 멀티플렉싱에 사용되는 짧은 고전류 펄스를 위한 것입니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이 전류는 주변 온도(Ta)가 25°C 이상으로 상승함에 따라 0.33 mA/°C로 선형적으로 감소해야 합니다. 예를 들어, 50°C에서 최대 연속 전류는 약 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA가 됩니다.
• 온도 범위:작동 및 보관 온도 범위는 -35°C ~ +85°C입니다.
• 납땜 조건:웨이브 또는 리플로우 납땜은 최대 260°C에서 3초 동안 좌석 평면 아래 1/16인치(≈1.6mm)의 납땜 지점에서 수행해야 합니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이는 지정된 테스트 조건(Ta=25°C)에서 측정된 전형적인 성능 파라미터입니다.

• 평균 휘도 강도(I_V):순방향 전류(I_F) 1 mA에서 200 µcd(최소) ~ 577 µcd(전형) 범위입니다. 휘도 강도는 CIE 명시적 눈 반응 곡선과 일치하는 필터로 측정되며, 허용 오차는 ±15%입니다.
• 파장 파라미터:
  • 피크 방출 파장(λ_p): 571 nm (I_F=20mA에서).
  • 주 파장(λ_d): 572 nm (I_F=20mA에서), 허용 오차 ±1 nm. 이는 LED의 색상과 일치하는 것으로 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
  • 스펙트럼 선 반치폭(Δλ): 15 nm (I_F=20mA에서). 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가깝습니다.
• 칩당 순방향 전압(V_F):I_F=20mA에서 2.1V ~ 2.6V, 허용 오차 ±0.1V. 이는 드라이버 회로 설계를 위한 중요한 파라미터입니다.
• 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 100 µA. 이 테스트는 특성화만을 위한 것이며, 연속 역방향 바이어스 작동은 금지됩니다.
• 휘도 강도 매칭 비율:동일 디스플레이 내 세그먼트에 대해 최대 2:1. 이는 동일한 구동 조건에서 가장 밝은 세그먼트가 가장 어두운 세그먼트보다 두 배 이상 밝아서는 안 된다는 의미이며, 균일성을 보장합니다.
• 크로스 토크:≤ 2.5%로 지정됩니다. 이는 인접 세그먼트가 구동될 때 내부 광학적 또는 전기적 누설로 인해 발생하는 원치 않는 세그먼트 발광을 의미합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "휘도 강도에 따라 분류됨"이라고 명시합니다. 이는 제조된 LED가 표준 테스트 전류에서 측정된 광 출력을 기준으로 그룹(빈)으로 테스트 및 분류되는 빈닝 과정을 의미합니다. 이는 여러 디스플레이를 사용하는 애플리케이션에서 단위 간에 눈에 띄는 밝기 차이를 방지하기 위해 중요합니다. 설계자는 제품 전반에 걸쳐 시각적 일관성을 유지하기 위해 동일하거나 인접한 빈에서 나온 디스플레이를 지정하거나 수령해야 합니다. 이 발췌문에 자세히 설명되어 있지는 않지만, 빈닝은 순방향 전압(VF) 및 주 파장(λd)에도 적용될 수 있으며, 후자는 ±1 nm의 허용 오차를 가집니다._F) 및 주 파장(λ_d), 후자는 ±1 nm의 허용 오차를 가집니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 단일 지점 사양을 넘어 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 "전형적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 이는 일반적으로 다음을 포함합니다:

• I-V(전류-전압) 곡선:순방향 전압과 순방향 전류 간의 관계를 보여줍니다. 비선형이며, AlInGaP의 경우 약 1.8-2.0V의 문턱 전압 아래에서는 매우 적은 전류만 흐릅니다. 이 곡선은 적절한 전류 제한 회로 설계에 도움이 됩니다.
• 휘도 대 순방향 전류(I_V대 I_F):구동 전류에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 낮은 전류에서는 선형적이지만, 열 및 효율 저하로 인해 높은 전류에서는 포화될 수 있습니다.
• 휘도 대 주변 온도:접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이는 넓은 온도 범위에서 작동하는 시스템 설계에 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:상대 강도 대 파장의 그래프로, 571nm에서 피크와 15nm 반치폭을 보여줍니다.

이러한 곡선을 통해 엔지니어는 특정 밝기, 효율 및 수명 목표에 맞게 구동 조건을 최적화할 수 있습니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

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

• 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 달리 지정되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25 mm입니다.
• 핀 팁 이동 허용 오차는 ±0.4 mm입니다.
• 품질 관리 한계는 이물질(≤10 mil), 잉크 오염(≤20 mil) 및 세그먼트 내 기포(≤10 mil)에 대해 설정됩니다.
• 반사판 굽힘은 길이의 ≤1%로 제한됩니다.

정확한 치수 도면(본문에 완전히 상세히 설명되지 않음)은 전체 높이, 너비, 깊이, 숫자 크기, 세그먼트 치수 및 10개 핀의 정확한 간격과 직경을 정의할 것입니다.

5.2 핀 연결 및 극성 식별

장치는 10핀 구성(핀 1은 "연결 없음"으로 표시됨)을 가집니다. 내부 회로도 및 핀아웃 테이블은 두 개의 공통 애노드 핀(3 및 8)을 가진 공통 애노드 설계를 보여줍니다. 세그먼트 캐소드는 특정 핀에 할당됩니다: E(1), D(2), C(4), DP(5), B(6), A(7), F(9), G(10). 핀 1의 정확한 식별(종종 패키지의 노치, 베벨 또는 점으로 표시됨)은 PCB 조립 중 올바른 방향을 위해 필수적입니다.

6. 납땜, 조립 및 보관 지침

6.1 납땜 및 조립

최대 납땜 조건이 지정됩니다. 핸드 납땜의 경우, 리드에서 260°C 한계를 초과하지 않도록 온도 조절 납땜 인두를 사용해야 합니다. 주의사항은 디스플레이 본체에 비정상적인 힘을 가하는 부적합한 도구나 방법을 사용하지 말 것을 경고합니다. 또한, 디스플레이 표면에 장식 필름을 적용하는 경우, 외부 힘이 필름을 이동시킬 수 있으므로 전면 패널에 단단히 누르지 않아야 합니다.

6.2 보관 조건

핀 산화 및 수분 흡수를 방지하기 위해 적절한 보관이 중요합니다.

• LED 디스플레이(스루홀)의 경우:원래 포장 상태로 5°C ~ 30°C 및 60% RH 이하에서 보관하십시오. 습기 차단 백 외부에 보관하거나 백이 6개월 이상 열려 있는 경우, 사용 전 60°C에서 48시간 동안 베이킹하는 것이 권장되며, 조립은 일주일 이내에 완료해야 합니다.
• 일반 원칙:장기 재고를 피하십시오. 재고를 신속히 소비하십시오. 규정을 준수하지 않는 보관은 사용 전 산화된 핀의 재도금이 필요할 수 있습니다.

7. 적용 제안 및 설계 고려사항

7.1 목표 애플리케이션 및 주의사항

이 디스플레이는 일반 전자 장비: 사무 장비, 통신 장치 및 가정용 기기를 위한 것입니다. 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 예외적인 신뢰성이 요구되는 애플리케이션(예: 항공, 의료 시스템)의 경우 상담이 필요하다고 명시되어 있습니다. 설계자는 절대 최대 정격을 준수해야 합니다.

7.2 중요한 설계 고려사항

• 구동 방법:LED 밝기는 전압이 아닌 전류의 함수이므로, 일관된 휘도 강도와 수명을 보장하기 위해 정전압보다 정전류 구동을 강력히 권장합니다.
• 전류 제한:드라이버 회로는 모든 장치에 의도된 전류를 전달하기 위해 순방향 전압(2.1V ~ 2.6V)의 전체 범위를 수용하도록 설계되어야 합니다.
• 열 관리:안전 작동 전류는 최대 주변 온도를 기준으로 감소해야 합니다. 과도한 전류나 높은 온도는 심각한 광 저하 또는 조기 고장으로 이어집니다.
• 역방향 바이어스 보호:회로는 전원 순환 중 역방향 전압 및 전압 스파이크로부터 보호되어 금속 이동 및 증가된 누설 전류를 방지해야 합니다.
• 환경 보호:습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 디스플레이에 응결이 생기지 않도록 하십시오.
• 다중 디스플레이 설정의 일관성:다중 숫자 표시에서 고르지 않은 밝기(색조)를 피하기 위해 항상 동일한 강도 빈에서 나온 디스플레이를 사용하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

백열등이나 진공 형광 디스플레이(VFD)와 같은 오래된 기술과 비교하여, LTS-546AJG는 우수한 고체 상태 신뢰성, 낮은 전력 소비 및 높은 충격/진동 저항성을 제공합니다. LED 세그먼트 디스플레이 시장 내에서, 녹색 빛을 위한 AlInGaP 기술 사용은 오래된 GaP(갈륨 포스파이드) 녹색 LED보다 더 높은 효율과 잠재적으로 더 밝은 출력을 제공합니다. 공통 애노드 구성은 두 가지 표준 유형 중 하나(다른 하나는 공통 캐소드)이며, 이들 사이의 선택은 주로 드라이버 IC 또는 마이크로컨트롤러 출력 구성(소싱 대 싱킹 전류)에 따라 달라집니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

1. Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?A: 피크 파장은 방출 스펙트럼의 최고점에 있는 단일 파장입니다. 주 파장은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단색광의 단일 파장입니다. 이들은 종종 가깝지만 동일하지는 않으며, 특히 더 넓은 스펙트럼의 경우 그렇습니다.
2. Q: 왜 정전류 구동이 권장됩니까?A: LED의 광 출력은 순방향 전류에 정비례합니다. 정전류 소스는 장치 간 및 온도에 따른 순방향 전압(VF) 변동을 보상하여 안정적이고 균일한 밝기를 보장합니다._F) 장치 간 및 온도에 따른 변동을 보상하여 안정적이고 균일한 밝기를 보장합니다.
3. Q: 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있습니까?A: 아니요. 전류 제한 저항 또는 전용 드라이버 회로를 사용해야 합니다. 직접 연결하면 최대 연속 전류를 초과하여 LED를 파괴할 가능성이 있습니다. 저항 값은 R = (V_공급- V_F) / I_F.
4. Q: "휘도 강도에 따라 분류됨"이 내 설계에 무엇을 의미합니까?A: 이는 특히 하나의 제품에서 여러 디스플레이를 사용하는 경우, 모든 숫자가 일치하는 밝기를 가지도록 공급업체에 동일한 빈 코드의 장치가 필요하다고 지정해야 함을 의미합니다.

10. 실제 적용 예시

시나리오: 간단한 디지털 전압계 디스플레이 설계.마이크로컨트롤러의 아날로그-디지털 변환기가 전압을 읽습니다. 펌웨어는 이 값을 십진수로 변환합니다. LTS-546AJG에 표시하기 위해 마이크로컨트롤러는 드라이버 IC(전류 제한 저항이 있는 74HC595 시프트 레지스터 또는 MAX7219와 같은 전용 LED 드라이버)를 사용합니다. 공통 애노드 핀은 양의 공급 전압(예: 멀티플렉싱하는 경우 트랜지스터를 통해 5V)에 연결됩니다. 마이크로컨트롤러는 원하는 숫자를 형성하기 위해 적절한 세그먼트 캐소드 핀을 순차적으로 접지(로우)로 설정합니다. 드라이버 회로는 최악의 경우 VF 2.6V를 기준으로 계산된 저항으로 세그먼트당 일정한 15-20 mA를 제공하도록 설계되며, 이는 25 mA 연속 정격 내에 잘 들어갑니다. 다중 숫자 미터의 경우 동일한 강도 빈에서 나온 디스플레이가 사용됩니다._F의 최악의 경우를 기준으로 계산된 저항으로 세그먼트당 일정한 15-20 mA를 제공하도록 설계되며, 이는 25 mA 연속 정격 내에 잘 들어갑니다. 다중 숫자 미터의 경우 동일한 강도 빈에서 나온 디스플레이가 사용됩니다.

11. 작동 원리

LTS-546AJG는 반도체 p-n 접합의 전기발광 원리에 따라 작동합니다. 다이오드의 문턱을 초과하는 순방향 전압이 인가되면(애노드가 캐소드에 비해 양), n형 AlInGaP/GaAs 재료의 전자는 p형 재료의 정공과 재결합합니다. 이 재결합 사건은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 다시 방출된 빛의 파장(색상)을 정의합니다. 이 경우 약 572 nm의 녹색입니다. 7개의 세그먼트(및 소수점) 각각은 하나 이상의 이러한 미세 LED 칩을 포함합니다. 공통 애노드 구성은 내부적으로 모든 애노드를 연결하므로 개별 캐소드를 외부에서 제어해야 합니다.

12. 기술 동향

7세그먼트 디스플레이는 숫자 표시의 주류로 남아 있지만, 더 넓은 LED 디스플레이 기술 분야는 진화하고 있습니다. 동향은 다음과 같습니다:소형화 및 통합:더 작은 피치 및 칩 온 보드(COB) 디스플레이 개발.고급 재료:더 넓은 색 영역과 더 높은 효율을 위한 질화 갈륨(GaN)과 같은 더 효율적인 재료에 대한 지속적인 연구, 비록 AlInGaP는 고효율 빨강-호박-노랑-녹색 분야에서 여전히 지배적입니다.스마트 디스플레이:드라이버 IC, 메모리 및 통신 인터페이스(I2C, SPI)를 디스플레이 모듈에 직접 통합하여 시스템 설계를 단순화.유연하고 비전통적인 형태:새로운 제품 설계를 위한 구부릴 수 있거나 곡선형 세그먼트 디스플레이 개발. LTS-546AJG는 성능, 비용 및 가용성의 균형을 맞춘 특정 애플리케이션 틈새 시장을 위한 성숙하고 신뢰할 수 있으며 최적화된 솔루션을 나타냅니다.