LTC-5836KR-07 LED 디스플레이 데이터시트 - 0.52인치 자릿수 높이 - 슈퍼 레드 색상 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 전력 소산 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-5836KR-07은 고성능 3자리 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 다양한 전자 장치 및 계측기에서 선명하고 밝은 숫자 표시를 제공하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 GaAs 기판 위에 성장된 첨단 AS-AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 사용하여 적색 스펙트럼에서 우수한 발광 효율과 색 순도를 제공한다는 점입니다. 이로 인해 뛰어난 세그먼트 균일성, 높은 밝기 및 높은 대비를 얻을 수 있어 까다로운 조명 조건에서도 디스플레이를 쉽게 읽을 수 있습니다. 이 장치는 공통 애노드 구성으로 설계되었으며 흰색 세그먼트가 있는 회색 전면을 특징으로 하여 대비와 시각적 매력을 더욱 향상시킵니다. 발광 강도에 따라 빈으로 분류되어 단위 간 일관된 성능을 보장하며, 저전력 소비, 넓은 시야각 및 장기적인 신뢰성이 중요한 산업용 제어판, 테스트 장비, 가전제품 및 자동차 계기판과 같이 신뢰할 수 있는 고체 상태 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 대상으로 합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 광도 및 광학적 특성

광학적 성능은 이 디스플레이의 기능성에 핵심적입니다. 표준 테스트 전류 1mA에서 세그먼트당 평균 발광 강도는 최소 320 µcd에서 일반값 1050 µcd까지 범위를 가집니다. 이 높은 밝기 수준은 우수한 가시성을 보장합니다. 장치는 슈퍼 레드 영역에서 빛을 방출하며, 20mA로 구동할 때 피크 방출 파장(λp)은 639 nm, 주 파장(λd)은 631 nm입니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20 nm로, 상대적으로 좁고 순수한 색상 방출을 나타냅니다. 다중 세그먼트 디스플레이의 핵심 파라미터는 발광 강도 매칭 비율로, 최대 2:1로 지정됩니다. 이는 동일한 조건에서 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 간의 밝기 차이가 두 배를 초과하지 않음을 의미하며, 모든 자릿수와 세그먼트에 걸쳐 균일한 외관을 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

전기적 특성은 작동 경계와 전력 요구 사항을 정의합니다. 세그먼트당 순방향 전압(VF)은 일반적으로 2.6V이며, 순방향 전류(IF) 20mA가 인가될 때 최대 2.6V입니다. 역전류(IR)는 매우 낮으며, 역전압(VR) 5V에서 최대 100 µA로 우수한 다이오드 특성을 나타냅니다. 절대 최대 정격은 작동 한계를 설정합니다: 세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25 mA이며, 온도가 상승함에 따라 0.28 mA/°C로 선형적으로 감소합니다. 피크 순방향 전류는 펄스 조건(1 kHz, 10% 듀티 사이클)에서 90 mA에 도달할 수 있습니다. 세그먼트당 최대 전력 소산은 70 mW입니다. 작동 및 저장 온도 범위는 -35°C에서 +105°C로 지정되어 산업 환경에 대한 견고성을 강조합니다.

2.3 열적 특성

열 저항 파라미터가 명시적으로 상세히 설명되지는 않았지만, 장치의 열 관리는 감소 정격을 통해 암시됩니다. 25°C(0.28 mA/°C)부터 연속 순방향 전류의 선형 감소는 열 설계를 위한 직접적인 지침입니다. 이러한 정격과 본질적으로 연결된 최대 접합 온도를 초과하면 가속화된 성능 저하 또는 고장으로 이어질 수 있습니다. 조립 중 최대 3초 동안 260°C의 납땜 온도 한계는 LED 칩 또는 패키지 무결성에 대한 손상을 방지하기 위한 또 다른 중요한 열적 고려 사항입니다.

3. 빈 분류 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "발광 강도에 따라 빈으로 분류됨"이라고 명시적으로 명시합니다. 이는 품질 관리 및 분류 과정입니다. 제조 과정에서 에피택셜 성장 및 칩 처리의 약간의 변동으로 인해 개별 LED 세그먼트의 광 출력에 변동이 발생합니다. 빈 분류 과정은 정의된 테스트 전류(일반적으로 1mA 또는 20mA)에서 각 단위의 발광 강도를 측정하고 특정 강도 범위 또는 "빈"으로 분류하는 것을 포함합니다. 동일하거나 지정된 빈에서 장치를 구매함으로써 설계자는 다중 자릿수 디스플레이의 모든 자릿수가 거의 동일한 밝기를 가지도록 보장하여 균일하고 전문적인 외관을 유지합니다. 데이터시트는 가능한 빈을 정의하는 강도 범위(최소 320 µcd, 일반 1050 µcd)를 제공합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 마지막 페이지에 있는 "일반적인 전기/광학적 특성 곡선"을 참조합니다. 특정 그래프가 텍스트에 제공되지는 않았지만, 이러한 장치에 대한 표준 곡선은 일반적으로 다음을 포함합니다:순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선): 이 그래프는 지수 관계를 보여주어 설계자가 적절한 전류 제한 저항을 선택하는 데 도움을 줍니다.발광 강도 대 순방향 전류(I-L 곡선): 이는 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 열 효과로 인해 더 높은 전류에서 종종 비선형적으로 변합니다.발광 강도 대 주변 온도: 이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 것을 보여주며, 넓은 온도 범위에서 작동하는 애플리케이션에 중요합니다.상대 스펙트럼 파워 분포: 639 nm 피크를 중심으로 파장에 걸쳐 방출된 빛의 강도를 보여주는 그래프로, 색상 순도를 확인합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 스루홀 PCB 장착에 적합한 표준 듀얼 인라인 패키지(DIP) 형식을 특징으로 합니다. 패키지 치수는 일반 공차 ±0.25 mm로 밀리미터 단위로 제공됩니다. 자릿수 높이는 0.52인치(13.2 mm)로 명시된 핵심 기계적 사양입니다. 핀 연결 다이어그램은 PCB 레이아웃에 필수적입니다. 이는 30핀 장치로, 세 개의 공통 애노드 자릿수에 대한 특정 배열을 가집니다. 내부 회로도는 각 자릿수가 공통 애노드 구성임을 보여주며, 이는 단일 자릿수의 세그먼트(A-G, DP)에 대한 모든 애노드가 내부적으로 하나의 공통 핀에 연결됨을 의미합니다. 각 세그먼트의 캐소드는 개별 핀으로 연결됩니다. 이 구성은 일반적으로 멀티플렉싱에 의해 구동되며, 각 자릿수의 공통 애노드는 고주파로 순차적으로 전원이 공급되는 반면, 현재 전원이 공급되는 자릿수에 대해 점등되어야 하는 세그먼트의 캐소드는 접지됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

데이터시트는 조립 과정에 대한 중요한 파라미터인 최대 허용 납땜 온도를 제공합니다. 장치는 패키지의 착석 평면 아래 1.6 mm(1/16인치) 지점에서 측정했을 때 최대 3초 동안 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있도록 지정되어 있습니다. 이는 스루홀 구성요소의 웨이브 납땜 또는 핸드 납땜에 대한 표준 지침입니다. 이 시간-온도 프로파일을 초과하면 에폭시 패키지에 열 응력이 발생하여 균열, 박리 또는 내부 와이어 본딩 및 반도체 다이 손상으로 이어질 수 있습니다. LED는 일반적으로 전압 스파이크에 민감하므로 정전기 방전(ESD)을 피하기 위한 적절한 취급도 암시됩니다.

7. 패키징 및 주문 정보

주요 주문 코드는LTC-5836KR-07입니다. 부품 번호 분해는 다음과 같이 추론할 수 있습니다: 'LTC'는 제품군을 나타내고, '5836'은 특정 모델, 'K'는 색상(슈퍼 레드)을 나타내며, 'R'은 오른쪽 소수점 위치를 나타낼 수 있고, '-07'은 개정판 또는 변형 코드일 수 있습니다. 장치는 일반적으로 핀을 보호하고 운송 및 취급 중 ESD 손상을 방지하기 위해 정전기 방지 튜브 또는 트레이에 공급됩니다. 패키징에는 부품 번호, 수량, 로트 코드 및 발광 강도 빈 코드를 지정하는 라벨이 포함됩니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

일반적인 애플리케이션 시나리오:이 디스플레이는 선명한 다중 자릿수 숫자 표시가 필요한 모든 애플리케이션에 이상적입니다. 여기에는 디지털 멀티미터, 주파수 카운터, 공정 타이머, 저울, 자동차 계기판(예: 시계, 주행 거리계), 의료 기기 및 오븐이나 전자레인지와 같은 가전제품이 포함됩니다. 넓은 작동 온도 범위로 인해 산업 환경에 적합합니다.

설계 고려 사항: 1. 구동 회로:세 자릿수를 효율적으로 제어하기 위해 멀티플렉싱 구동 회로를 사용하십시오. 이는 세그먼트 전류를 싱크하고 자릿수 전류를 소싱할 수 있는 마이크로컨트롤러 GPIO 핀 또는 전용 디스플레이 드라이버 IC(예: MAX7219 또는 HT16K33)가 필요합니다. 2.전류 제한:외부 전류 제한 저항은 각 세그먼트 캐소드(또는 드라이버에 통합)에 대해 필수적이며, 원하는 순방향 전류(예: 최대 밝기를 위한 10-20 mA)를 설정합니다. 저항 값은 R = (Vcc - VF) / IF를 사용하여 계산됩니다. 3.전력 소산:특히 높은 주변 온도에서 세그먼트당 계산된 전력(VF * IF)이 70 mW를 초과하지 않도록 하십시오. 4.시야각:넓은 시야각은 유연한 장착 위치를 허용하지만, 최적의 대비는 정면에서 볼 때 달성됩니다.

9. 기술 비교 및 차별화

LTC-5836KR-07의 주요 차별화된 장점은 적색 방출을 위해AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)기술을 사용한다는 점입니다. 표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 적색 LED와 같은 오래된 기술에 비해 AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율을 제공합니다. 이는 동일한 양의 전류에 대해 더 많은 빛(더 높은 밝기)을 생산하거나, 더 낮은 전류에서 동일한 밝기를 달성하여 전력 소비를 줄이고 열 발생을 감소시킵니다. 또한, AlInGaP LED는 일반적으로 고온에서 더 나은 성능 유지력을 가지며 우수한 색 채도와 순도를 제공하여 더 생생하고 일관된 적색을 생성합니다. 회색 전면/흰색 세그먼트 디자인은 검은색 전면이나 확산 세그먼트를 가진 디스플레이에 비해 대비를 향상시키는 또 다른 기능입니다.

10. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 발광 강도 빈 분류의 목적은 무엇입니까?

A: 빈 분류는 다중 단위 디스플레이에서 모든 세그먼트와 자릿수에 걸쳐 시각적 균일성을 보장합니다. 빈 분류 없이는 한 자릿수가 이웃한 자릿수보다 눈에 띄게 더 밝거나 어둡게 나타날 수 있으며, 이는 시각적으로 산만하고 비전문적입니다.

Q: 핀이 제한된 마이크로컨트롤러로 이 3자리 디스플레이를 어떻게 구동합니까?

A: 멀티플렉싱을 사용해야 합니다. 마이크로컨트롤러는 직접 구동하는 경우 최소 11개의 I/O 핀(7세그먼트 + 소수점 + 3자릿수 공통)이 필요하지만, 전용 직렬 인터페이스 LED 드라이버 IC를 사용하는 것이 더 효율적입니다. 이 IC는 멀티플렉싱과 전류 제어를 처리하며, 마이크로컨트롤러로부터 단 2-3개의 핀(예: SPI 또는 I2C)만 필요로 합니다.

Q: 왜 순방향 전류가 온도에 따라 감소됩니까?

A: LED의 접합 온도가 증가함에 따라 열을 발산하는 능력이 감소합니다. 접합 온도가 최대 안전 한계(급속한 고장을 일으킬 수 있음)를 초과하는 것을 방지하기 위해 최대 허용 연속 전류를 감소시켜야 합니다. 감소 계수(0.28 mA/°C)는 이 감소에 대한 지침을 제공합니다.

Q: 이 디스플레이를 실외 애플리케이션에 사용할 수 있습니까?

A: 작동 온도 범위(-35°C ~ +105°C)는 가혹한 환경을 처리할 수 있음을 시사합니다. 그러나 직접적인 실외 사용의 경우 데이터시트에 포함되지 않은 추가 요소를 고려하십시오: 패키지는 본질적으로 방수가 아니며, 자외선 햇빛에 장기간 노출되면 플라스틱 에폭시가 시간이 지남에 따라 열화되어 변색을 일으킬 수 있습니다. 보호 커버 또는 컨포멀 코팅을 적용하는 것이 좋습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 디지털 벤치 전원 공급 장치 표시 설계

설계자가 가변 벤치 전원 공급 장치를 제작 중이며 선명한 3자리 전압 디스플레이(예: 0.0V ~ 30.0V)가 필요합니다. LTC-5836KR-07은 밝기, 가독성 및 오른쪽 소수점(볼트의 10분의 1을 표시하는 데 완벽함) 때문에 선택되었습니다. 설계는 출력 전압을 측정하기 위해 ADC가 있는 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 마이크로컨트롤러는 I2C를 통해 LED 드라이버 칩과 통신합니다. 드라이버 칩은 세 자릿수의 멀티플렉싱을 처리합니다: 자릿수 1, 자릿수 2 및 자릿수 3의 공통 애노드에 전원을 빠르게 순차적으로 공급합니다. 동시에, 현재 전원이 공급되는 자릿수에 대해 점등되어야 하는 세그먼트의 캐소드를 접지합니다. 새로 고침 속도는 가시적인 깜빡임을 제거하기 위해 충분히 높게(예: >100 Hz) 설정됩니다. 전류 제한 저항은 드라이버의 세그먼트 출력에 배치되어 순방향 전류를 세그먼트당 15 mA로 설정하여 밝기와 전력 소비의 좋은 균형을 제공합니다. 회색 전면은 전원 공급 장치의 금속 패널에 대해 우수한 대비를 제공합니다.

12. 기술 원리 소개

기본 작동 원리는 반도체 p-n 접합의 전계 발광을 기반으로 합니다. AlInGaP 에피택셜 층은 특정 밴드갭 에너지를 가지도록 설계되었습니다. 접합의 임계값(약 2.0V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면 n-영역의 전자와 p-영역의 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 활성 영역에서 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 이 빛의 파장(색상)은 AlInGaP 재료의 밴드갭 에너지에 의해 직접 결정되며, 약 639 nm의 적색 빛을 생성하도록 조정됩니다. 7세그먼트 형식은 개별 LED 세그먼트(A부터 G까지 레이블링)를 선택적으로 점등하여 0부터 9까지의 숫자를 형성할 수 있는 표준화된 패턴입니다. 공통 애노드 구성은 멀티플렉싱 디스플레이의 구동 회로를 단순화합니다.

13. 기술 동향 및 발전

개별 7세그먼트 LED 디스플레이는 특정 애플리케이션에 여전히 관련이 있지만, 디스플레이 기술의 더 넓은 동향은 통합 솔루션으로 이동하고 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:도트 매트릭스 및 영숫자 디스플레이:문자, 기호 및 사용자 정의 문자를 표시하는 데 더 많은 유연성을 제공합니다.OLED 및 마이크로 LED 디스플레이:더 높은 해상도, 더 나은 대비 및 더 얇은 폼 팩터를 제공하지만, 종종 더 높은 비용과 다른 구동 요구 사항이 있습니다.통합 드라이버 디스플레이:LED 어레이와 컨트롤러/드라이버 IC를 동일한 PCB에 결합한 모듈로, 인터페이스 설계를 단순화합니다(종종 직렬 연결만 필요). 고휘도, 견고하고 간단한 숫자 표시의 특정 틈새 시장에서는 LTC-5836KR-07과 같은 AlInGaP 기반 디스플레이가 성능, 신뢰성 및 비용의 최적 균형을 계속 제공합니다. 미래 발전은 더 높은 효율성, 더 넓은 온도 범위 및 스루홀 설계에 대한 표면 실장 패키지 대안에 초점을 맞출 수 있습니다.