LTS-315AJD LED 디스플레이 데이터시트 - 0.3인치 자릿수 높이 - 하이퍼 레드 색상 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTS-315AJD는 선명한 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 소형 고성능 단일 자릿수 7세그먼트 디스플레이입니다. 주요 기능은 작은 폼 팩터에서 높은 가독성과 밝은 숫자 문자를 제공하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 LED 칩에 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 반도체 기술을 사용한다는 점으로, 이는 표준 GaAsP LED와 같은 오래된 기술에 비해 우수한 효율성과 색 순도를 제공합니다. 이는 전력 소비, 가독성 및 신뢰성이 중요한 휴대용 계측기, 소비자 가전, 산업 제어판 및 테스트 장비에 특히 적합합니다. 이 장치는 휘도 강도에 따라 분류되어 생산 배치 전반에 걸쳐 일관된 밝기 수준을 보장합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 광학 특성

광학 성능은 표준 주변 온도 25°C에서 측정된 몇 가지 주요 매개변수로 정의됩니다.평균 휘도 강도 (Iv)는 순방향 전류(IF) 1mA에서 전형적인 값이 600 µcd이며, 지정된 범위는 200 µcd(최소) 이상입니다. 이 매개변수는 점등된 세그먼트의 인지된 밝기를 나타냅니다. 방출되는 빛은 하이퍼 레드로 특징지어집니다.최대 방출 파장 (λp)는 전형적으로 650 nm이며,주 파장 (λd)는 IF=20mA에서 639 nm로 지정됩니다. 최대 파장과 주 파장 사이의 차이는 방출 스펙트럼의 모양과 관련이 있습니다.스펙트럼 선 반폭 (Δλ)는 20 nm로, 상대적으로 좁은 대역의 방출 빛을 나타내며, 이는 포화된 적색에 기여합니다. 휘도 강도는 CIE 명시적 눈 반응 곡선에 근사하는 센서와 필터를 사용하여 측정되며, 이는 값이 인간의 시각과 상관관계를 가지도록 보장합니다.

2.2 전기적 특성

전기적 매개변수는 동작 조건과 한계를 정의합니다.세그먼트당 순방향 전압 (VF)는 테스트 전류 20mA에서 2.1V에서 2.6V까지의 범위를 가집니다. 이는 LED가 전도될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다.세그먼트당 역방향 전류 (IR)는 역방향 전압(VR) 5V가 인가될 때 최대 100 µA로, 장치의 오프 상태에서의 누설을 나타냅니다.휘도 강도 매칭 비율 (Iv-m)2:1이 지정되어 있으며, 이는 IF=1mA에서 단일 장치 내 가장 어두운 세그먼트의 밝기가 가장 밝은 세그먼트에 비해 이 비율을 초과하지 않음을 의미하여 균일한 외관을 보장합니다.

2.3 절대 최대 정격

이 정격은 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다.세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25 mA이며, 온도가 증가함에 따라 0.33 mA/°C로 선형적으로 감소합니다.세그먼트당 피크 순방향 전류는 90 mA이지만, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 가능합니다.세그먼트당 소비 전력는 70 mW를 초과해서는 안 됩니다. 최대역방향 전압는 5V입니다. 장치는온도 범위-35°C ~ +85°C 내에서 동작 및 저장될 수 있습니다. 조립 중에는 납땜 온도가 260°C를 초과해서는 안 되며, 장착 평면 아래 1.6mm 거리에서 최대 3초 동안만 적용해야 합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 이 장치가 "휘도 강도에 따라 분류됨"이라고 명시하고 있습니다. 이는 측정된 광 출력을 기반으로 한 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다. 이 문서에서 구체적인 빈 코드는 상세히 설명되지 않았지만, 일반적인 관행은 표준 전류(예: 1mA 또는 20mA)에서 각 유닛을 테스트하고 정의된 최소 및 최대 휘도 강도 범위를 가진 빈으로 그룹화하는 것을 포함합니다. 이는 고객이 주어진 구동 전류에 대해 일관된 밝기 수준의 디스플레이를 받을 수 있도록 보장하며, 다중 자릿수 디스플레이나 여러 유닛이 나란히 사용되는 제품에 있어서 매우 중요합니다. 설계자는 구체적인 빈닝 구조와 사용 가능한 강도 등급에 대해 제조업체에 문의해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 상세 설계에 필수적인 "전형적인 전기/광학 특성 곡선"을 참조합니다. 텍스트 발췌문에서 구체적인 그래프는 제공되지 않았지만, 이러한 장치에 대한 전형적인 곡선은 다음을 포함할 것입니다:순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선): 이는 비선형 관계를 보여주며, 주어진 공급 전압에 필요한 직렬 저항을 결정하는 데 도움을 줍니다.휘도 강도 대 순방향 전류 (I-Iv 곡선): 이는 밝기가 전류와 함께 어떻게 증가하는지 나타내며, 종종 매우 높은 전류에서 효율이 떨어지기 전까지 동작 범위 내에서 거의 선형적인 관계를 보여줍니다.휘도 강도 대 주변 온도: 이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 이는 고온 또는 고전류 응용 분야에 매우 중요합니다.스펙트럼 분포: 파장에 대한 상대 강도의 플롯으로, 최대 및 주 파장 값과 방출 스펙트럼의 모양을 확인합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LTS-315AJD는 대비와 가독성을 향상시키는 회색 얼굴과 흰색 세그먼트를 특징으로 합니다. 패키지는 표준 14핀 듀얼 인라인 패키지(DIP)입니다.자릿수 높이는 0.3인치(7.62 mm)입니다. 상세 치수 도면이 데이터시트(5페이지 중 2페이지)에 참조되어 있으며, 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 밀리미터로 제공되고 표준 공차는 ±0.25 mm입니다. 이 도면은 PCB 풋프린트 설계에 매우 중요하며, 회로 기판 위에 디스플레이의 적절한 맞춤 및 정렬을 보장합니다.

6. 핀 연결 및 내부 회로

이 장치는공통 캐소드구성을 가지고 있습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1: 애노드 F, 핀 2: 애노드 G, 핀 3: 핀 없음, 핀 4: 공통 캐소드, 핀 5: 핀 없음, 핀 6: 애노드 E, 핀 7: 애노드 D, 핀 8: 애노드 C, 핀 9: 애노드 RDP(오른쪽 소수점), 핀 10: 핀 없음, 핀 11: 핀 없음, 핀 12: 공통 캐소드, 핀 13: 애노드 B, 핀 14: 애노드 A. 핀 4와 12는 내부적으로 공통 캐소드로 연결되어 있습니다. 내부 회로도는 각 세그먼트 LED(A-G 및 DP)가 해당 핀에 애노드가 연결되고 모든 캐소드가 공통 캐소드 핀에 함께 묶여 있는 것을 보여줍니다. 이 구성은 다중 자릿수를 구동할 때 멀티플렉싱을 단순화합니다.

7. 납땜 및 조립 지침

지정된 납땜 프로파일을 준수하는 것은 열 손상을 방지하는 데 매우 중요합니다. 허용 가능한 최대납땜 온도는 260°C이며, 부품은 이 온도에 3초를 초과하여 노출되어서는 안 됩니다. 측정 지점은 장착 평면(일반적으로 PCB 표면) 아래 1.6mm입니다. 이는 표준 무연 리플로우 납땜 프로파일과 일치합니다. 데이터시트가 습기 민감도 수준(MSL)을 지정하지 않았지만, 습기 민감 장치의 청소 및 취급에 대한 표준 IPC 지침을 따르는 것이 좋습니다. LED 부품을 취급할 때는 항상 적절한 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

이 디스플레이는 단일의 매우 가시적인 숫자 자릿수가 필요한 모든 장치에 이상적입니다. 일반적인 응용 분야로는 전압, 전류 또는 온도용 패널 미터; 디지털 시계 및 타이머; 스코어보드; 소비자 가전(예: 전자레인지, 커피메이커)의 계측기 표시; 산업 장비의 상태 표시기; 휴대용 전자 장치 등이 있습니다.

8.2 설계 고려사항

전류 제한:각 세그먼트 애노드(또는 공통 캐소드 경로)에 직렬 저항을 사용하여 순방향 전류를 안전한 값(일반적으로 필요한 밝기와 전력 예산에 따라 5mA에서 20mA 사이)으로 제한해야 합니다. 저항 값은 R = (Vcc - Vf) / If 공식을 사용하여 계산되며, 여기서 Vcc는 공급 전압, Vf는 세그먼트의 순방향 전압(신뢰성을 위해 최대값 사용), If는 원하는 순방향 전류입니다.멀티플렉싱:다중 자릿수 디스플레이의 경우, 자릿수가 빠르게 하나씩 점등되는 멀티플렉싱 방식을 사용합니다. LTS-315AJD의 공통 캐소드 설계는 이에 매우 적합합니다. 피크 전류 정격은 멀티플렉싱 중 더 높은 인지된 밝기를 달성하기 위해 더 높은 펄스 전류를 허용합니다.시야각:데이터시트는 넓은 시야각을 언급하고 있으며, 이는 사용자에 대한 디스플레이의 기계적 배치를 고려해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTS-315AJD의 주요 차별점은불투명 GaAs 기판 위에 AlInGaP를 사용한다는 점입니다.기존의 GaAsP(갈륨 비소 인화물) 적색 LED와 비교하여, AlInGaP 기술은 훨씬 더 높은 발광 효율을 제공하며, 이는 동일한 전기 입력 전력에 대해 더 많은 광 출력을 의미합니다. 이로 인해 나열된 "고휘도" 및 "저전력 요구" 특징이 나타납니다. 하이퍼 레드 색상(주 파장 ~639nm)은 또한 표준 적색 LED보다 더 포화되어 있고 시각적으로 뚜렷합니다. 회색 얼굴/흰색 세그먼트 디자인은 대비를 향상시켜 "뛰어난 문자 외관"에 기여합니다. 휘도 강도에 대한 분류는 기본 디스플레이에서 항상 존재하지 않는 추가적인 품질 관리 수준을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 매개변수 기반)

Q: 5V 공급 전압으로 세그먼트를 구동하려면 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?

A: 최대 Vf 2.6V와 목표 If 15mA를 사용합니다: R = (5V - 2.6V) / 0.015A = 160 옴. 표준 150 또는 180 옴 저항이 적합할 것입니다. 선택한 전류에서 밝기를 항상 확인하십시오.

Q: PCB에서 두 공통 캐소드 핀을 함께 연결할 수 있습니까?

A: 예, 핀 4와 12는 내부적으로 연결되어 있습니다. 특히 모든 세그먼트를 동시에 구동할 때 저항을 줄이고 전류 분배를 개선하기 위해 PCB에서 둘 다 연결하는 것이 좋습니다.

Q: 최대 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?

A: 최대 파장은 방출 스펙트럼이 최대 강도를 가지는 파장입니다. 주 파장은 LED의 출력이 인간의 눈에 동일한 색으로 보일 단일 파장의 단색광입니다. 주 파장은 색상 지정에 더 관련이 있습니다.

Q: 온도가 성능에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 온도가 증가함에 따라 순방향 전압(Vf)은 일반적으로 약간 감소하는 반면, 휘도 강도는 더 크게 감소합니다. 연속 전류 정격도 25°C 이상에서 감소합니다. 예상 최대 동작 온도에 맞춰 설계하십시오.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

0-9를 읽는 간단한 단일 자릿수 전압계를 설계하는 것을 고려해 보십시오. 마이크로컨트롤러의 I/O 핀을 사용하여 전류 제한 저항(예: 5V 시스템의 경우 180 옴)을 통해 세그먼트 애노드(A-G)를 구동할 수 있습니다. 공통 캐소드 핀은 오픈 드레인 출력으로 구성된 마이크로컨트롤러 핀에 연결되거나 NPN 트랜지스터를 통해 결합된 세그먼트 전류를 싱크하도록 연결됩니다. 마이크로컨트롤러는 측정된 전압을 7세그먼트 패턴으로 디코딩하여 출력합니다. 소수점(RDP)은 선택적으로 사용할 수 있습니다. 낮은 전력 요구 사항으로 인해 배터리 구동 프로토타입에 적합합니다. 높은 대비와 밝기는 다양한 조명 조건에서 가독성을 보장합니다.

12. 기술 원리 소개

LTS-315AJD는AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물)반도체 재료를 기반으로 합니다. 이 재료의 p-n 접합에 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 하이퍼 레드 영역입니다.불투명 GaAs 기판의 사용은 산란광을 흡수하여, 점등되지 않은 세그먼트가 희미하게 빛나는 것처럼 보일 수 있는 내부 반사를 방지함으로써 대비를 개선하는 데 도움을 줍니다. 빛은 칩의 상단 표면에서 에폭시 렌즈를 통해 방출되며, 이 렌즈는 시야각을 형성합니다.

13. 산업 동향 및 발전

개별 7세그먼트 디스플레이는 특정 응용 분야에 여전히 중요하지만, 디스플레이 기술의 더 넓은 추세는 통합 및 소형화를 향하고 있습니다. 이는 영숫자 및 그래픽 기능을 제공하는 도트 매트릭스 OLED 및 LCD 디스플레이의 확산을 포함합니다. 그러나 극도의 단순성, 견고성, 햇빛 아래 고휘도, 넓은 온도 범위 및 저비용이 필요한 응용 분야의 경우, LTS-315AJD와 같은 LED 7세그먼트 디스플레이는 계속해서 최적의 선택입니다. 여기에 문서화된 GaAsP에서 AlInGaP로의 이동과 같은 LED 재료의 발전은 지속적으로 효율성과 신뢰성을 향상시킵니다. 미래 발전에는 더 높은 효율 재료와 디스플레이 패키지에 구동 전자 장치의 직접 통합이 포함될 수 있습니다.