LTC-7500KG LED 디스플레이 데이터시트 - 0.72인치 자릿수 높이 - AlInGaP 녹색 - 2.6V 순방향 전압 - 70mW 전력 소산 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTC-7500KG은 고성능 3자리 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 다양한 전자 장비에서 선명하고 밝은 숫자 표시를 제공하는 것입니다. 핵심 기술은 GaAs 기판 위에 성장시킨 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) LED 칩을 기반으로 하며, 이는 고효율 녹색광 생산으로 알려져 있습니다. 이 장치는 흰색 세그먼트가 있는 검정색 전면을 특징으로 하여 다양한 조명 조건에서 최적의 가독성을 위한 우수한 대비를 제공합니다.

1.1 주요 특징 및 핵심 장점

이 디스플레이는 까다로운 응용 분야에 적합하도록 설계된 몇 가지 주요 장점을 가지고 있습니다. 0.72인치(18.4mm)의 자릿수 높이는 크고 쉽게 읽을 수 있는 문자를 제공합니다. 세그먼트는 연속적이고 균일하여 모든 자릿수와 세그먼트에서 일관된 외관을 보장합니다. 낮은 전력 요구 사항으로 작동하여 에너지 효율적인 설계에 기여합니다. 높은 밝기와 높은 대비의 조합, 그리고 넓은 시야각은 디스플레이가 여러 위치에서 보이도록 보장합니다. 또한, 고체 상태 신뢰성을 제공하며 발광 강도로 분류되어 다중 디스플레이 설정에서 밝기 일치가 가능합니다. 패키지는 무연이며 RoHS 지침을 준수합니다.

1.2 장치 설명 및 목표 시장

이 장치는 구체적으로 오른쪽 소수점을 가진 멀티플렉스 공통 음극 디스플레이입니다. 멀티플렉스 설계는 필요한 구동 핀의 수를 줄여 인터페이싱 회로를 단순화합니다. 목표 시장에는 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 일반 전자 장비의 광범위한 스펙트럼이 포함됩니다. 이는 사무 자동화 장비, 통신 장치, 산업용 제어 패널, 계측기, 가전제품 및 소비자 가전을 포함합니다. 설계는 선명도, 신뢰성 및 통합 용이성을 우선시합니다.

2. 기술 매개변수 및 객관적 해석

이 섹션은 사양서에 제공된 데이터만을 기반으로 LTC-7500KG 디스플레이의 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 동작 조건이 아닙니다.

• 세그먼트당 전력 소산:70 mW. 이는 단일 LED 세그먼트가 과열 위험 없이 안전하게 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 세그먼트당 피크 순방향 전류:60 mA. 이 전류는 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭을 가진 펄스 조건에서만 허용됩니다. 매우 높은 순간 밝기를 달성하는 데 사용되며, 연속 작동용이 아닙니다.
• 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 25 mA. 이 전류는 주변 온도(Ta)가 25°C 이상 증가함에 따라 0.28 mA/°C의 비율로 선형적으로 감액됩니다. 예를 들어, 85°C에서 허용 가능한 최대 연속 전류는 대략 25 mA - (0.28 mA/°C * 60°C) = 8.2 mA가 됩니다.
• 동작 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +105°C. 장치는 이 전체 범위 내에서 저장되거나 작동될 수 있습니다.
• 솔더링 조건:이 장치는 시트 평면 아래 1/16인치(≈1.6mm) 지점에서 솔더 온도가 3초 동안 260°C를 초과하지 않는 웨이브 솔더링 또는 리플로우를 견딜 수 있습니다. 구성 요소 본체 자체의 온도는 조립 중 최대 온도 정격을 초과해서는 안 됩니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이러한 매개변수는 표준 테스트 조건(Ta=25°C)에서 측정되며 일반적인 성능을 나타냅니다.

• 평균 발광 강도(I_V):이것은 핵심 밝기 매개변수입니다. 순방향 전류(I_F)가 1 mA일 때, 강도는 일반적으로 1050 µcd(마이크로칸델라)이며, 최소 500 µcd입니다. 10 mA에서 일반 강도는 크게 상승하여 11550 µcd에 이릅니다. 설계자는 필요한 밝기와 열적 고려 사항을 기반으로 구동 전류를 선택해야 합니다.
• 피크 방출 파장(λ_p):571 nm(일반). 이것은 방출된 빛의 강도가 가장 높은 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭(Δλ):15 nm(일반). 이것은 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가깝습니다.
• 주 파장(λ_d):572 nm(일반). 이것은 인간의 눈이 인지하는 파장으로, 녹색을 정의합니다.
• 칩당 순방향 전압(V_F):I_F=20 mA에서 2.6 V(일반), 최소 2.05 V. 회로 설계는 이 전압 강하와 칩마다의 변동을 고려해야 합니다.
• 세그먼트당 역방향 전류(I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 100 µA. 이 매개변수는 테스트 목적으로만 사용되며, 연속 역방향 바이어스 작동은 금지됩니다.
• 발광 강도 일치 비율:최대 2:1(유사한 광면적에 대해). 이는 동일한 구동 조건(I_F=1mA)에서 임의의 두 세그먼트 간의 밝기 차이가 두 배를 초과하지 않아야 함을 의미합니다.
• 크로스 토크:≤ 2.5%. 이는 인접 세그먼트가 켜졌을 때, 종종 내부 광학 반사로 인해, 비에너지화된 세그먼트에서 의도하지 않은 빛의 최대량을 지정합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

데이터시트는 장치가 "발광 강도로 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 제공된 발췌문에 특정 빈 코드가 나열되어 있지 않지만 빈닝 시스템이 존재함을 의미합니다. LED 제조에서 빈닝은 발광 강도(밝기), 순방향 전압(V_F), 주 파장(색상)과 같은 측정된 매개변수를 기반으로 LED를 분류하는 과정입니다.

• 발광 강도 빈닝:LED는 표준 테스트 전류에서의 광 출력을 기반으로 빈으로 그룹화됩니다. 이는 동일한 제품에 사용된 여러 디스플레이 간의 밝기 일관성을 보장합니다. 데이터시트의 2:1 강도 일치 비율은 이 빈닝에 의존하는 성능 보증입니다.
• 순방향 전압 빈닝:LED는 V_F에 의해서도 빈닝될 수 있습니다. 멀티플렉스 또는 병렬 구동 회로에서 동일한 V_F빈의 LED를 사용하면 균일한 전류 분배와 일관된 밝기를 보장하는 데 도움이 됩니다.
• 파장/색상 빈닝:이 녹색 AlInGaP 유형과 같은 컬러 LED의 경우, 주 파장(λ_d)에 의한 빈닝은 일관된 색조를 보장합니다. 다중 유닛 조립에 "동일한 BIN LED 디스플레이" 사용을 권장하는 주의 사항은 "색조 불균일 문제"를 피할 필요성을 직접적으로 다룹니다.

설계자는 엄격한 색상 또는 밝기 일치가 필요한 응용 분야를 위해 주문할 때 특정 빈 코드 정보를 제조업체에 문의해야 합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 PDF 발췌문이 7/10페이지의 "일반 전기/광학 특성 곡선"을 참조하고 있지만, 특정 그래프는 텍스트 내용에 포함되어 있지 않습니다. 일반적으로 LED 디스플레이에 대한 이러한 곡선은 다음을 포함합니다:

• 상대 발광 강도 대 순방향 전류(I-V 곡선):이 그래프는 광 출력이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 비선형이며, 매우 높은 전류에서 효율이 떨어지는 경우가 많습니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:이것은 전류 제한 회로 설계에 중요한 다이오드의 I-V 특성을 보여줍니다.
• 상대 발광 강도 대 주변 온도:이 곡선은 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 넓은 온도 범위에서 작동하는 시스템을 설계하는 데 중요합니다.
• 스펙트럼 분포:광 강도를 파장에 대해 그린 그래프로, 약 571nm에서 피크와 스펙트럼 폭을 보여줍니다.

이러한 곡선은 비표준 조건에서 장치의 동작을 이해하고 성능, 효율성 및 수명을 위해 구동 회로를 최적화하는 데 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수 및 도면

LTC-7500KG은 30핀 듀얼 인라인 패키지입니다. 도면의 주요 치수는 다음과 같습니다:

• 전체 패키지 너비: 약 45.72 mm.
• 자릿수 높이: 18.4 mm (0.72인치).
• 핀 간격(피치): 2.54 mm (0.1인치), 표준 DIP 피치.
• 행 간 간격: 10.16 mm (2.54 mm * 4).
• 핀 직경: 0.45 mm. 권장 PCB 구멍 직경은 0.9 mm로 쉽게 삽입 및 솔더링할 수 있도록 합니다.

대부분의 치수에 대한 공차는 ±0.25 mm입니다. 특정 참고 사항은 핀 끝 이동(±0.4 mm), 세그먼트의 이물질, 잉크 오염, 기포 및 반사판 굽힘과 같은 허용 가능한 제조 변동을 다룹니다.

5.2 핀 연결 및 극성 식별

이 장치는 멀티플렉스 공통 음극 구성을 사용합니다. 각 자릿수(자릿수 1, 자릿수 2, 자릿수 3)에 대해 하나씩 세 개의 공통 음극 핀이 있습니다. 세 자릿수 모두에 대한 각 세그먼트(A-G 및 DP)의 애노드는 개별 핀으로 연결됩니다. 이 구조는 마이크로컨트롤러가 원하는 세그먼트 애노드에 하이 신호를 인가하면서 해당 공통 음극을 로우로 풀링하여 한 번에 하나의 자릿수를 점등할 수 있게 합니다. 자릿수를 빠르게 순환시킴으로써(멀티플렉싱) 세 자릿수가 모두 계속 켜져 있는 것처럼 보입니다. 핀아웃 테이블은 30개 핀 모두에 대한 특정 매핑을 제공합니다. 핀 1은 도면에서 식별되어 방향을 설정합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

적절한 처리 및 조립은 신뢰성에 중요합니다.

• 솔더링:이 장치는 시트 평면 아래 1.6mm 지점에서 3초 동안 260°C의 솔더 온도를 견딜 수 있습니다. 이 요구 사항과 호환되는 표준 무연 리플로우 또는 웨이브 솔더링 프로파일을 사용해야 합니다.
• 기계적 응력:디스플레이 본체에 비정상적인 힘을 가하는 부적합한 도구나 조립 방법을 사용하지 마십시오. 이는 물리적 손상을 일으킬 수 있습니다.
• 패턴 필름 적용:전면에 장식용 필름을 적용하는 경우, 감압 접착제를 사용합니다. 외부 힘이 필름을 이동시킬 수 있으므로 이 필름 측면이 전면 패널/커버와 밀접하게 접촉하도록 하는 것은 권장되지 않습니다.

7. 저장 조건

특히 핀의 산화를 방지하기 위해 LED 디스플레이는 다음 조건에서 원래 포장 상태로 저장해야 합니다:

• 온도:5°C ~ 30°C.
• 상대 습도:60% RH 미만.

이 사양 외부에서 저장하면 솔더링성과 장기 성능이 저하될 수 있습니다.

8. 응용 권장 사항 및 설계 고려 사항

"주의" 섹션을 기반으로, 몇 가지 중요한 설계 및 응용 지침을 따라야 합니다.

8.1 회로 설계

• 구동 방법:정전압 구동보다 정전류 구동을 강력히 권장합니다. 이는 개별 LED 칩의 순방향 전압(V_F) 변동에 관계없이 일관된 발광 강도를 보장합니다.
• 전류 제한:회로는 가능한 V_F(2.05V ~ 2.6V 일반)의 전체 범위에 걸쳐 의도된 구동 전류를 공급하도록 설계되어야 합니다.
• 안전 동작 전류:선택된 연속 구동 전류는 응용 분야에서 예상되는 최대 주변 온도를 기반으로 25°C부터 0.28 mA/°C 감액 계수를 사용하여 감액되어야 합니다.
• 보호:8.2 열 및 환경 관리

열 관리:

• 권장 동작 전류 또는 온도를 초과하면 심각한 광 출력 저하 또는 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. 고온 환경에서는 적절한 환기 또는 방열판이 필요할 수 있습니다.응결:
• 특히 고습도 환경에서 주변 온도의 급격한 변화를 피하십시오. 이는 디스플레이에 응결이 형성되어 전기적 또는 광학적 문제를 일으킬 수 있습니다.8.3 테스트 및 일치

기계적 테스트:

• 이 디스플레이를 포함하는 최종 제품이 낙하 또는 진동 테스트를 통과해야 하는 경우, 설계 최종화 전에 평가 및 권장 사항을 위해 테스트 조건을 공급업체와 공유해야 합니다.디스플레이 일치:
• 한 세트에서 두 개 이상의 디스플레이를 사용하는 응용 분야(예: 다중 자릿수 패널)의 경우, 밝기 또는 색조의 눈에 띄는 차이를 피하기 위해 동일한 제조 빈의 디스플레이를 사용하는 것이 좋습니다.9. 기술 비교 및 차별화

데이터시트에서 다른 모델과의 직접적인 비교는 제공되지 않지만, LTC-7500KG의 주요 차별점은 사양에서 추론할 수 있습니다:

기술:

• GaAs 기판 위에 AlInGaP를 사용한 녹색광은 이전 기술에 비해 높은 효율과 좋은 온도 안정성을 제공합니다.패키지:
• 표준 30핀 DIP 패키지의 0.72인치 자릿수 높이는 크기와 가독성 사이의 균형을 제공하며, 많은 기존 제품 폼 팩터에 잘 맞습니다.광학 성능:
• 높은 일반 밝기(10mA에서 11550 µcd), 높은 대비(검정 전면/흰색 세그먼트) 및 넓은 시야각의 조합은 사용자 인터페이스를 위한 강력한 패키지입니다.규정 준수:
• 무연 및 RoHS 준수 패키지는 현대 환경 규정을 충족합니다.10. 자주 묻는 질문(기술 매개변수 기반)

Q: 5V 마이크로컨트롤러 핀으로 이 디스플레이를 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 일반 순방향 전압은 2.6V이며, 올바른 전류를 설정하기 위해 항상 직렬 전류 제한 저항이 필요합니다. 5V 핀에서 직접 구동하면 절대 최대 전류를 초과하여 LED를 파괴할 가능성이 높습니다.

Q: 피크 전류(60mA)가 연속 전류(25mA)보다 훨씬 높은 이유는 무엇인가요?

A: LED는 생성된 열이 접합 온도를 위험 수준으로 올릴 시간이 없기 때문에 짧고 높은 전류 펄스를 처리할 수 있습니다. 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭은 평균 전력이 안전한 한계 내에 머물도록 보장합니다. 이는 매우 높은 피크 밝기가 필요한 응용 분야에 사용됩니다.

Q: "공통 음극"이 내 구동 회로에 무엇을 의미하나요?

A: 공통 음극 디스플레이에서 한 자릿수의 모든 LED의 음극(음극 측)이 함께 연결됩니다. 세그먼트를 켜려면 애노드에 양의 전압(저항을 통해)을 인가하고 해당 자릿수의 공통 음극을 접지에 연결합니다. 이것은 공통 애노드 디스플레이와 반대입니다.

Q: 세 자릿수 모두에서 균일한 밝기를 어떻게 달성하나요?

A: 멀티플렉싱을 사용하십시오. 공통 음극을 활성화하여 한 번에 하나의 자릿수만 켭니다. 해당 자릿수에서 원하는 세그먼트를 점등합니다. 세 자릿수를 빠르게 순환시킵니다(예: 100Hz 이상). 시각 잔상으로 인해 모든 자릿수가 꾸준히 켜져 있는 것처럼 보입니다. 각 자릿수의 짧은 켜짐 시간 동안 피크 전류가 원하는 평균 밝기를 제공하도록 하십시오.

11. 실제 응용 예시

시나리오: 디지털 타이머 디스플레이 설계.

설계자가 분과 초(MM:SS)를 표시하는 카운트다운 타이머를 만들고 있습니다. 그들은 두 개의 LTC-7500KG 유닛이 필요할 것입니다. 마이크로컨트롤러(예: ARM Cortex-M 또는 PIC)는 6개의 공통 음극 제어 라인(자릿수당 하나)과 8개의 세그먼트 제어 라인(7세그먼트 + 소수점)을 가질 것입니다. 펌웨어는 멀티플렉싱 루틴을 구현할 것입니다. 구동 전류는 전류 제한 저항 또는 바람직하게는 정전류 구동 IC를 통해 설정됩니다. 전류 값은 필요한 밝기와 타이머 외함 내부의 최대 주변 온도를 기반으로 선택됩니다. 시각적 일관성을 보장하기 위해 설계자는 두 디스플레이가 동일한 강도 및 파장 빈에서 나와야 한다고 공급업체에 지정할 것입니다.

12. 동작 원리 소개

LTC-7500KG은 반도체 p-n 접합에서의 전계 발광 원리로 작동합니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면 n형 AlInGaP 층의 전자가 p형 층의 정공과 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 반도체의 특정 구성은 방출된 빛의 파장(색상)을 결정하며, 이 경우 녹색(~572 nm)입니다. 각 자릿수는 일곱 개의 막대 모양 LED 세그먼트(A부터 G까지)와 소수점(DP)으로 구성됩니다. 이러한 세그먼트를 선택적으로 에너지화함으로써 0부터 9까지의 모든 숫자를 형성할 수 있습니다. 멀티플렉싱 방식은 모든 자릿수에 걸쳐 세그먼트 구동 라인을 전자적으로 공유하여 필요한 마이크로컨트롤러 I/O 핀 수를 크게 줄입니다.

13. 기술 동향

LED 디스플레이 기술은 계속 발전하고 있습니다. LTC-7500KG이 성숙하고 신뢰할 수 있는 AlInGaP 기술을 사용하는 동안, 더 넓은 산업 동향은 다음과 같습니다:

효율성 증가:

• 지속적인 재료 과학 연구는 모든 LED 색상의 루멘-퍼-와트(효율)를 향상시켜 동일한 광 출력에 대한 전력 소비를 줄이는 것을 목표로 합니다.소형화:
• 더 작은 픽셀 피치와 더 높은 밀도의 디스플레이로의 추세가 있지만, 이와 같은 큰 자릿수 응용 분야에서는 가독성이 여전히 가장 중요합니다.통합:
• 일부 현대 디스플레이는 구동 IC를 모듈 패키지에 직접 통합하여 외부 회로를 단순화합니다. LTC-7500KG은 최대 설계 유연성을 제공하는 전통적인 개별 접근 방식을 나타냅니다.색상 옵션:
• 이것은 단색 녹색 디스플레이이지만, 파란색/흰색에 대해 InGaN과 같은 다른 반도체 재료를 사용하는 다른 색상(빨간색, 노란색, 파란색, 흰색)의 7세그먼트 디스플레이가 널리 사용 가능합니다.LTC-7500KG은 완전한 그래픽 디스플레이의 비용과 복잡성 없이 강력하고 매우 가독성이 높으며 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 응용 분야에서 확고한 틈새 시장을 차지하고 있습니다.

The LTC-7500KG occupies a well-established niche for applications requiring robust, highly legible, and reliable numeric indication without the cost and complexity of a full graphic display.