LTL87HTBK 블루 LED 데이터시트 - 5mm 라운드 렌즈 - 4.0V 순방향 전압 - 120mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTL87HTBK은 인듐 갈륨 질화물(InGaN) 반도체 재료를 사용하는 청색 발광 다이오드(LED)입니다. 일반적인 지시등 및 조명용으로 설계된 투명 렌즈의 표준 5mm 라운드 스루홀 형식으로 패키징되어 있습니다. 주요 특징으로는 낮은 전력 소비, 넓은 시야각, 그리고 고체 조명 기술의 고유한 긴 수명과 신뢰성이 포함됩니다.

1.1 핵심 장점

• 낮은 전력 소비:일반적인 구동 전류에서 효율적으로 작동하여 배터리 구동 장치에 적합합니다.
• 넓은 시야각 (120°):넓고 균일한 빛 분포를 제공하여 패널 지시등 및 상태 표시등에 이상적입니다.
• 고체 상태 신뢰성:터질 필라멘트나 유리 포장이 없어 다양한 환경에서 내구성을 보장하며 긴 작동 수명을 제공합니다.

1.2 목표 적용 분야

이 LED는 일반적인 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 일반적인 적용 분야로는 소비자 가전의 상태 표시등, 소형 디스플레이의 백라이트, 패널 조명 및 장식용 조명이 있습니다. 고장이 안전을 위협할 수 있는(예: 항공, 의료 생명 유지 장치) 특별한 신뢰성이 필요한 응용 분야를 위해 설계되지 않았습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

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

• 소비 전력 (Pd):최대 120 mW. 이는 패키지가 열로 방산할 수 있는 총 전력(Vf * If)입니다.
• 순방향 전류 (DC):최대 연속 30 mA.
• 피크 순방향 전류:최대 100 mA, 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 작동 온도 (Ta):주변 온도 범위 -25°C ~ +80°C.
• 보관 온도 (Tstg):-30°C ~ +100°C.
• 리드 솔더링 온도:LED 본체에서 1.6mm 떨어진 지점에서 측정 시 최대 5초 동안 260°C.

2.2 전기 및 광학적 특성

이 파라미터들은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정되며 장치의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 광도 (Iv):순방향 전류(If) 20 mA에서 최소 65 mcd, 일반 180 mcd, 최대 520 mcd 범위입니다. 보장된 광도에는 ±15% 허용 오차가 적용됩니다.
• 순방향 전압 (Vf):일반적으로 4.0V, If=20mA에서 최대 4.0V입니다. 최소값은 3.5V입니다.
• 시야각 (2θ1/2):120도. 이는 광도가 축 방향 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 파장 (λp):468 nm. 이는 방출 스펙트럼에서 가장 높은 지점의 파장입니다.
• 주 파장 (λd):470 nm. 이는 색상을 정의하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 반치폭 (Δλ):25 nm. 이는 스펙트럼 순도를 나타냅니다. 값이 작을수록 더 단색광에 가깝습니다.
• 역방향 전류 (Ir):역방향 전압(Vr) 5V에서 최대 100 μA. 이 장치는 역방향 작동을 위해 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 광학 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. LTL87HTBK은 두 가지 주요 빈닝 기준을 사용합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. 각 빈에는 최소값과 최대값이 있으며, 빈 한계에는 ±15% 허용 오차가 있습니다. 빈 코드(예: D, E, F...L)는 포장 봉지에 표시됩니다.

• 예시:빈 'G'는 140~180 mcd의 광도 범위를 가집니다.

3.2 주 파장 빈닝

LED는 색상 일관성을 제어하기 위해 주 파장으로도 빈닝됩니다. 각 빈 한계의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

• 예시:빈 'B08'은 465.0~470.0 nm의 주 파장 범위를 가집니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 텍스트에 구체적인 그래프는 상세히 나와 있지 않지만, 이러한 LED의 일반적인 성능 곡선은 다음과 같습니다:

4.1 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 곡선은 전류와 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며, 이는 접합 온도가 증가함에 따라 약간 감소함을 의미합니다.

4.2 광도 대 순방향 전류

이 곡선은 일반적으로 낮은 전류에서 선형이지만, 열 효과와 효율 저하로 인해 높은 전류에서 포화될 수 있습니다.

4.3 광도 대 주변 온도

LED의 광 출력은 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 이 디레이팅 곡선은 넓은 온도 범위에서 작동하는 응용 분야를 설계하는 데 중요합니다.

4.4 스펙트럼 분포

상대 강도 대 파장을 보여주는 그래프로, 468 nm를 중심으로 일반적인 반치폭 25 nm를 가지며 청색 색좌표를 정의합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

이 장치는 표준 5mm 라운드 LED입니다. 주요 치수 사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터(인치) 단위입니다.
• 다르게 명시되지 않는 한 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
• 플랜지 아래 수지 돌출부의 최대치는 1.0mm입니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다.

5.2 극성 식별

긴 리드는 애노드(양극)이고, 짧은 리드는 캐소드(음극)입니다. 또한, 캐소드 측에는 LED 렌즈의 플라스틱 플랜지에 평평한 부분이 있는 경우가 많습니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리드 성형

• LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오.
• 리드 프레임 베이스를 지렛대로 사용하지 마십시오.
• 실온에서 솔더링 공정 전에 리드 성형을 수행하십시오.

6.2 솔더링 파라미터

렌즈 베이스에서 솔더 지점까지 최소 2mm의 간격을 유지하십시오. 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오.

• 핸드 솔더링 (인두):최대 온도 300°C, 최대 3초(한 번만).
• 웨이브 솔더링:최대 100°C로 최대 60초 동안 예열합니다. 최대 260°C의 솔더 웨이브에서 최대 10초 동안.

경고:과도한 온도나 시간은 렌즈 변형이나 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.

6.3 보관 조건

• 권장 보관 환경: ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도.
• 원래 포장에서 꺼낸 LED는 3개월 이내에 사용해야 합니다.
• 원래 포장 외부에서 장기 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 환경을 사용하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

• 기본 단위:정전기 방지 포장 봉지당 1000, 500 또는 250개.
• 내부 카톤:카톤당 10개의 포장 봉지(총 10,000개).
• 외부 카톤:박스당 8개의 내부 카톤(총 80,000개). 출하 로트의 마지막 팩은 가득 차지 않을 수 있습니다.

8. 응용 설계 권장사항

8.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하려면,강력히 권장합니다각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것입니다. 전압원에서 여러 LED를 직접 병렬로 구동하면(개별 저항 없이) 각 장치의 순방향 전압(Vf)의 자연적 변동으로 인해 상당한 밝기 불일치가 발생할 수 있습니다.

8.2 정전기 방전(ESD) 보호

이 LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 취급 및 조립 시 다음 예방 조치를 취해야 합니다:

• 접지된 손목 스트랩이나 정전기 방지 장갑을 사용하십시오.
• 모든 장비, 작업대 및 보관대가 적절하게 접지되어 있는지 확인하십시오.
• 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온화기를 사용하십시오.

8.3 열 관리

이 장치는 저전력 장치이지만, 최대 DC 전류(30mA) 근처에서 작동하면 열이 발생합니다. 과도한 열은 광 출력과 수명을 감소시키므로, LED의 접합 온도를 지정된 작동 범위 내로 유지하기 위해 응용 분야에서 적절한 환기를 보장하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

LTL87HTBK은 표준 5mm 블루 InGaN LED로서, 특정한 광도 빈과 주 파장 빈의 조합으로 차별화됩니다. 이전 기술의 블루 LED(예: 탄화규소 사용)와 비교할 때, InGaN LED는 훨씬 더 높은 효율과 더 밝고 채도 높은 청색광을 제공합니다. 주요 장점은 명확하게 정의된 빈닝 시스템에 있으며, 이를 통해 설계자는 응용 분야에서 일관된 색상과 밝기를 위해 부품을 선택할 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

10.1 5V 공급 전압으로 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?

옴의 법칙 사용: R = (Vsupply - Vf_led) / If. 20mA에서 일반적인 Vf 4.0V의 경우: R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50 옴. 가장 가까운 표준 값은 51 옴입니다. 항상 저항의 소비 전력을 계산하십시오: P = I²R = (0.02)² * 51 = 0.0204W, 따라서 표준 1/4W 저항으로 충분합니다.

10.2 3.3V 공급 전압으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

가능할 수 있지만, 안정적이지 않습니다. 최소 순방향 전압은 3.5V이고 일반적인 값은 4.0V입니다. 3.3V 공급 전압은 LED를 켜지 않게 하거나 매우 어둡고 일관되지 않은 빛을 생성할 수 있습니다. 부스트 컨버터나 더 높은 공급 전압을 권장합니다.

10.3 광도에 ±15% 허용 오차가 있는 이유는 무엇입니까?

이 허용 오차는 측정 시스템 변동과 사소한 생산 변동을 설명합니다. 빈닝 시스템은 선택을 위한 더 정확한 범위를 제공합니다. 빈 'G'(140-180 mcd)에 있는 장치의 실제 광도는 해당 범위 내에 있을 것이며, 측정 허용 오차가 추가됩니다.

11. 실용 설계 사례 연구

11.1 다중 LED 상태 표시 패널

시나리오:균일한 밝기가 필요한 10개의 청색 상태 표시등이 있는 제어 패널을 설계하며, 12V 레일에서 전원을 공급받습니다.

설계 솔루션:

1. 회로 토폴로지:LED와 자체 직렬 저항으로 구성된 10개의 동일한 구동 회로를 병렬로 사용하십시오. 모든 LED를 병렬로 구동하는 단일 저항 사용을 피하십시오.
2. 저항 계산:목표 If = 20mA. Vf (일반) = 4.0V. R = (12V - 4.0V) / 0.020A = 400 옴. 표준 390 또는 430 옴 저항을 사용하십시오. 전력: P = (0.02)² * 400 = 0.16W, 따라서 1/4W 저항이 적합합니다.
3. 빈닝:시각적 일관성을 보장하기 위해 동일한 광도 빈(예: 모두 빈 'G')과 동일한 주 파장 빈(예: 모두 빈 'B08')에서 LED를 지정하십시오.
4. 레이아웃:3mm 리드 굽힘 거리와 2mm 솔더 간격을 유지하십시오. 열 방산을 위해 LED 사이에 약간의 공간을 제공하십시오.

12. 작동 원리

LTL87HTBK은 인듐 갈륨 질화물(InGaN) 기반의 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 다이오드의 턴온 전압(약 3.5V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역(접합)으로 주입됩니다. 이 활성 영역에서 전자가 정공과 재결합할 때, 에너지는 광자(빛)의 형태로 방출됩니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다. 이 경우 약 470 nm의 청색입니다.

13. 기술 동향

1990년대 초에 선구적인 블루 InGaN LED는 고체 조명의 기초적인 돌파구였습니다. 이들은 백색 LED(청색광과 황색 형광체를 결합하여)와 풀 컬러 디스플레이의 창출을 가능하게 했습니다. 이 기술의 현재 동향은 효율 증가(와트당 루멘), 백색광 응용을 위한 색 재현 지수(CRI) 개선, 소형화 및 고밀도 패키지 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 5mm 스루홀 LED는 지시등용으로 여전히 인기가 있지만, 표면 실장 장치(SMD) 패키지는 더 나은 열 성능과 자동화 조립 적합성으로 인해 조명용으로 지배적입니다.