LTC-4624JF LED 디스플레이 데이터시트 - 0.4인치 자릿수 높이 - AlInGaP 황오렌지색 - 2.6V 순방향 전압 - 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-4624JF는 선명한 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 고성능 3자리 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 이 장치의 주요 기능은 높은 선명도와 신뢰성으로 숫자 데이터를 시각적으로 표현하는 것입니다. 이 장치의 핵심 장점은 LED 칩에 고급 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 기술을 사용한다는 점으로, 이는 기존의 표준 GaAsP와 같은 기술에 비해 우수한 발광 효율과 색 순도를 제공합니다. 목표 시장에는 산업 계측기, 시험 및 측정 장비, 판매 시점 시스템, 자동차 계기판(애프터마켓 또는 보조 디스플레이용), 그리고 소형, 밝고 인터페이스가 쉬운 숫자 디스플레이가 필요한 모든 임베디드 시스템이 포함됩니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 광도 및 광학 특성

광학 성능은 디스플레이 기능의 핵심입니다. 이 장치는 불투명 GaAs 기판 위에 AlInGaP 칩을 사용하여 황오렌지색 스펙트럼을 방출합니다.평균 발광 강도(Iv)는 표준 테스트 전류 1mA에서 최소 200 µcd부터 일반값 650 µcd까지로 명시되어 있습니다. 이 높은 밝기는 회색 얼굴과 흰색 세그먼트와 결합되어 우수한 대비와 문자 모양을 보장합니다.피크 방출 파장(λp)은 일반적으로 611 nm이며,주 파장(λd)은 605 nm로, 출력을 확실히 황오렌지색 영역에 위치시킵니다.스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 약 17 nm로, 상대적으로 순수한 색상 방출을 나타냅니다.발광 강도 매칭 비율이 2:1(최대)로 지정되어 디스플레이 전체 세그먼트 밝기의 합리적인 균일성을 보장합니다.

2.2 전기적 파라미터

전기적 사양은 신뢰할 수 있는 사용을 위한 작동 경계와 조건을 정의합니다.세그먼트당 순방향 전압(VF)은 순방향 전류(IF) 20mA에서 일반값 2.6V, 최대 2.6V입니다.세그먼트당 역방향 전압은 최대 5V로 정격화되어 있습니다.세그먼트당 연속 순방향 전류는 25°C에서 25 mA이며, 주변 온도가 25°C를 초과할 경우 0.33 mA/°C의 디레이팅 계수가 적용됩니다. 펄스 동작의 경우,피크 순방향 전류는 특정 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서 90 mA까지 허용됩니다.세그먼트당 역방향 전류(IR)는 전체 역방향 전압 5V에서 최대 100 µA입니다.

2.3 열 및 절대 최대 정격

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다.세그먼트당 전력 소산은 70 mW를 초과해서는 안 됩니다. 이 장치는작동 온도 범위가 -35°C ~ +85°C로 정격화되어 있으며, 동일한보관 온도 범위를 가집니다. 조립 시, 최대솔더링 온도는 부품의 착석 평면 아래 1.6mm에서 측정했을 때 최대 3초 동안 260°C입니다. 장기적인 신뢰성을 위해 이러한 한계를 준수하는 것이 중요합니다.

3. 빈닝 및 분류 시스템

데이터시트는 이 장치가발광 강도별로 분류됨을 명시적으로 언급합니다. 이는 LED가 표준 테스트 조건(아마도 IF=1mA)에서 측정된 광 출력을 기준으로 정렬(빈닝)된다는 의미입니다. 이를 통해 설계자는 응용 분야에 맞는 일관된 밝기 수준의 부품을 선택할 수 있어, 다른 유닛이나 생산 배치 간에 디스플레이 강도에 눈에 띄는 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다. 문서에 특정 빈 코드는 자세히 설명되어 있지 않지만, 이 관행은 최소 발광 강도 200 µcd가 충족되도록 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는일반적인 전기/광학 특성 곡선에 대한 섹션이 포함되어 있습니다. 제공된 텍스트에 구체적인 곡선은 자세히 설명되어 있지 않지만, 이러한 그래프는 일반적으로 순방향 전류(IF)와 순방향 전압(VF)의 관계, 발광 강도(Iv)와 순방향 전류(IF)의 관계, 그리고 발광 강도가 주변 온도에 따라 어떻게 변하는지를 보여줍니다. 이러한 곡선은 설계자가 원하는 밝기에 맞춰 구동 전류를 최적화하면서 전력 소산을 관리하고 비표준 온도 조건에서의 성능을 이해하는 데 매우 귀중합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 물리적 치수

이 장치는 자릿수 높이가 0.4인치(10.0 mm)입니다. 패키지 치수는 모든 치수가 밀리미터로 표시된 상세 도면으로 제공됩니다. 달리 명시되지 않는 한 공차는 일반적으로 ±0.25 mm입니다. 이 정보는 PCB 풋프린트 설계와 최종 제품 외장 내 적절한 장착을 보장하는 데 중요합니다.

5.2 핀아웃 및 연결 다이어그램

LTC-4624JF는멀티플렉스 공통 애노드디스플레이입니다. 15개의 핀이 있지만 모두 사용되지는 않습니다. 내부 회로도와 핀 연결 테이블은 세 개의 공통 애노드 핀(자릿수 1, 2, 3용)과 14개의 세그먼트 캐소드(A, B, C, D, E, F, G, DP 및 세 개의 별도 LED L1, L2, L3)가 어떻게 배열되어 있는지 보여줍니다. 별도 LED(L1, L2, L3)용 전용 공통 애노드 핀(핀 14)이 존재합니다. 이 멀티플렉스 설계는 마이크로컨트롤러 I/O 핀 수를 줄이면서 3자리 숫자와 추가 지시등을 제어할 수 있게 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

제공된 주요 지침은 솔더링 온도 한계입니다: 착석 평면 아래 1.6mm에서 측정했을 때 최대 3초 동안 최대 260°C입니다. 이는 표준 리플로우 솔더링 파라미터입니다. 무연 솔더링 공정에 대해 권장되는 리플로우 프로파일을 따르는 것이 LED 칩이나 플라스틱 패키지에 열 손상을 방지하는 데 중요합니다. 사용 전에는 지정된 온도 범위(-35°C ~ +85°C) 내의 건조한 환경에 장치를 보관해야 합니다.

7. 응용 제안

7.1 일반적인 응용 회로

공통 애노드, 멀티플렉스 디스플레이로서 외부 구동 회로가 필요합니다. 일반적으로 공통 애노드 핀은 PNP 트랜지스터(또는 P채널 MOSFET)의 컬렉터(또는 드레인)에 연결되며, 이 트랜지스터는 마이크로컨트롤러에 의해 스위칭됩니다. 세그먼트 캐소드 핀은 전류 제한 저항에 연결된 후 싱크 드라이버 IC(74HC595 시프트 레지스터나 전용 LED 드라이버와 같은)의 출력에 연결되거나, 충분한 전류 싱크 능력을 가진 마이크로컨트롤러 핀에 직접 연결됩니다. 멀티플렉싱은 한 번에 한 자릿수의 공통 애노드를 순차적으로 활성화하면서 해당 자릿수의 세그먼트 데이터를 표시하고, 모든 자릿수를 충분히 빠르게 순환시켜 지속적인 이미지를 생성함으로써 달성됩니다(일반적으로 >60 Hz).

7.2 설계 고려사항

• 전류 제한:최대 연속 순방향 전류(25mA/세그먼트)를 초과하지 않도록 방지하는 것이 필수적입니다. 저항은 공급 전압, LED 순방향 전압(VF) 및 원하는 전류를 기반으로 계산해야 합니다.
• 멀티플렉싱 주파수:가시적인 깜빡임을 피할 수 있을 만큼 충분히 높아야 합니다. 자릿수당 100-200 Hz의 새로 고침 빈도가 일반적입니다.
• 피크 전류:멀티플렉스 설정에서, 짧은 점등 시간 동안 세그먼트당 순간 전류는 평균 전류보다 높을 것입니다. 선택된 듀티 사이클에 대해 피크 전류가 90mA 정격을 초과하지 않도록 하십시오.
• 시야각:넓은 시야각은 디스플레이가 중심에서 벗어난 위치에서 볼 수 있는 응용 분야에 유리합니다.
• ESD 보호:LED는 정전기 방전에 민감합니다. 조립 시 적절한 ESD 예방 조치를 취하여 취급하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

LTC-4624JF의 주요 차별화 요소는AlInGaP기술의 사용입니다. 기존의 적색 GaAsP LED와 비교하여, AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율을 제공하며, 이는 동일한 구동 전류에서 더 밝은 출력 또는 더 낮은 전력에서 동일한 밝기를 의미합니다. 또한 더 나은 색 채도와 온도 및 수명에 걸친 안정성을 제공합니다. 회색 얼굴/흰색 세그먼트 설계는 대비를 향상시킵니다. 0.4인치 자릿수 높이는 크기와 가독성 사이에서 좋은 균형을 제공하며, 더 작은 0.3인치와 더 큰 0.5 또는 0.56인치 디스플레이 사이에 적합합니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 별도 LED L1, L2, L3의 용도는 무엇인가요?

A: 이들은 7세그먼트 자릿수와 별개의 개별 LED 지시등입니다. 상태 표시등, 시계 디스플레이의 콜론 또는 기타 상징적 기능에 사용될 수 있어 숫자 이상의 추가 기능을 제공합니다.

Q: 전류 제한 저항 값을 어떻게 계산하나요?

A: 옴의 법칙을 사용하세요: R = (V_공급 - VF) / I_원하는값. 5V 공급, VF 2.6V, 원하는 전류 15mA의 경우: R = (5 - 2.6) / 0.015 = 160 옴. 가장 가까운 표준 값(예: 150 또는 180 옴)을 사용하세요.

Q: 멀티플렉싱 없이 이 디스플레이를 구동할 수 있나요?

A: 기술적으로는 가능합니다. 모든 공통 애노드를 함께 연결하고 각 세그먼트 캐소드를 독립적으로 구동하면 됩니다. 그러나 이렇게 하면 멀티플렉스 방식의 감소된 수 대신 11개의 구동 라인(8세그먼트 + DP + 3LED)이 필요하게 되어 마이크로컨트롤러 핀 사용에 비효율적입니다.

Q: "발광 강도별로 분류됨"이 제 설계에 어떤 의미인가요?

A: 밝기 일관성을 보장합니다. 균일한 외관이 중요한 중요한 응용 분야의 경우, 가능하다면 제조업체로부터 더 엄격한 빈 코드를 지정할 수 있습니다. 대부분의 응용 분야에서는 표준 분류로 충분합니다.

10. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 간단한 3자리 전압계 표시 장치 설계.ADC가 있는 마이크로컨트롤러가 전압을 측정합니다. 펌웨어는 측정값을 세 개의 BCD 자릿수로 변환합니다. 타이머 인터럽트가 150 Hz에서 멀티플렉싱 루틴을 트리거합니다. 루틴: 1) 모든 자릿수 애노드 드라이버를 끕니다. 2) 자릿수 1에 대한 세그먼트 패턴을 캐소드 드라이버 IC로 출력합니다. 3) 자릿수 1의 애노드용 트랜지스터를 활성화합니다. 4) 짧은 시간 대기합니다. 5) 자릿수 2와 3에 대해 반복합니다. 별도 LED(L1, L2, L3)는 측정 범위(예: mV, V, 자동 범위)를 표시하는 데 사용될 수 있습니다. 높은 밝기와 대비는 실험실이나 현장 설정의 다양한 조명 조건에서 가독성을 보장합니다.

11. 기술 원리 소개

핵심 기술은AlInGaP LED입니다. AlInGaP는 알루미늄, 인듐, 갈륨, 인을 특정 비율로 결합하여 적색에서 황록색 스펙트럼의 빛을 방출하는 직접 밴드갭 물질을 생성하는 III-V족 반도체 화합물입니다. 언급된 "불투명 GaAs 기판"은 성장 기판이 생성된 빛의 일부를 흡수한다는 의미이지만, AlInGaP 활성층 자체는 매우 효율적입니다. p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 구성이 방출되는 빛의 파장(색상)을 결정하며, 이 경우에는 황오렌지색입니다.

12. 기술 동향 및 맥락

OLED 및 고해상도 LCD와 같은 새로운 디스플레이 기술이 소비자 가전을 지배하고 있지만, 7세그먼트 LED 디스플레이는 극도의 단순성, 견고성, 높은 밝기, 넓은 작동 온도 범위, 그리고 숫자 전용 응용 분야의 낮은 비용으로 인해 산업, 상업 및 임베디드 분야에서 여전히 매우 관련성이 높습니다. 이 분야 내 동향은 더 높은 효율의 소재(AlInGaP가 GaAsP를 대체하는 것과 같이), 더 작은 패키지 크기, 더 낮은 작동 전압, 그리고 구동 회로의 통합을 향하고 있습니다. 그러나 LTC-4624JF와 같은 모듈의 기본적인 멀티플렉스, 공통 애노드 아키텍처는 전기적 및 개념적 단순성으로 인해 수십 년 동안 지속적으로 효과적인 것으로 입증되었습니다.