LED 데이터시트 - 세라믹 9292 시리즈 10W 화이트 LED - 크기 9.2x9.2mm - 전압 9.3V - 전력 10W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

세라믹 9292 시리즈는 높은 광속 출력과 견고한 열 성능을 요구하는 응용 분야를 위해 설계된 고출력 표면 실장 LED 솔루션입니다. 세라믹 기판은 우수한 열전도성을 제공하며, 이는 고구동 전류에서 LED 성능과 수명을 유지하는 데 매우 중요합니다. 이 시리즈는 특히 일반 조명, 고베이 조명, 야외 지역 조명 및 신뢰성과 광 출력이 가장 중요한 기타 조명 응용 분야에 적합합니다.

이 시리즈의 핵심 장점은 고출력 정격(10W)과 세라믹 패키지가 제공하는 열 안정성의 결합에 있습니다. 이를 통해 설계자는 접합 온도를 효과적으로 관리하면서 LED를 지정된 한계까지 구동할 수 있습니다. 제품은 다양한 조명 분위기와 요구 사항에 맞춰 다양한 화이트 색온도(따뜻한 화이트, 중성 화이트, 차가운 화이트)로 제공됩니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

다음 파라미터는 LED의 동작 한계를 정의합니다. 이 값을 초과하면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 순방향 전류 (IF):1500 mA (연속)
• 순방향 펄스 전류 (IFP):3000 mA (펄스 폭 ≤10ms, 듀티 사이클 ≤1/10)
• 소비 전력 (PD):15000 mW
• 동작 온도 (Topr):-40°C ~ +100°C
• 보관 온도 (Tstg):-40°C ~ +100°C
• 접합 온도 (Tj):125°C
• 납땜 온도 (Tsld):230°C 또는 260°C, 10초 동안 (리플로우 납땜)

2.2 전기-광학 특성 (Ts=25°C)

이는 표준 테스트 조건에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 순방향 전압 (VF):9.3 V (일반), 10 V (최대) @ IF=1050mA
• 역방향 전압 (VR):5 V
• 역방향 전류 (IR):100 μA (최대)
• 시야각 (2θ1/2):130°

3. 빈닝 시스템 설명

3.1 색온도 빈닝

LED는 표준 상관 색온도(CCT) 그룹으로 빈닝됩니다. 각 그룹은 CIE 색도도상의 특정 범위에 해당하여, 한 배치 내에서 색상 일관성을 보장합니다. 표준 주문 빈은 다음과 같습니다:

• 2700K (8A, 8B, 8C, 8D)
• 3000K (7A, 7B, 7C, 7D)
• 3500K (6A, 6B, 6C, 6D)
• 4000K (5A, 5B, 5C, 5D)
• 4500K (4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U)
• 5000K (3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U)
• 5700K (2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U)
• 6500K (1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U)

참고: 제품은 최대가 아닌 최소 광속 빈을 지정하여 주문합니다. 출하물은 항상 주문된 CCT 색도 영역을 준수합니다.

3.2 광속 빈닝

광속은 최소값으로 정의된 빈으로 분류됩니다. 일반적인 테스트 전류는 1050mA입니다.

• 따뜻한 화이트 / 중성 화이트 (70 CRI):
  • 코드 3K: 최소 800 lm, 일반 900 lm
  • 코드 3L: 최소 900 lm, 일반 1000 lm
• 차가운 화이트 (70 CRI):
  • 코드 3L: 최소 900 lm, 일반 1000 lm
  • 코드 3M: 최소 1000 lm, 일반 1100 lm

허용 오차: 광속 ±7%, CRI ±2, 색도 좌표 ±0.005.

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (IV 곡선)

IV 곡선은 순방향 전압(Vf)과 순방향 전류(If) 사이의 관계를 보여줍니다. 이 LED의 경우, 1050mA에서 일반적인 Vf는 9.3V입니다. 곡선은 동작 범위 내에서 상대적으로 선형이지만, 매우 낮은 전류에서는 지수적 상승 특성을 보이고 더 높은 전류에서는 저항성 선형 거동을 나타냅니다. 설계자는 특히 최대 Vf 10V를 고려하여 드라이버가 필요한 전압 여유를 제공할 수 있는지 확인해야 합니다.

4.2 상대 광속 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 출력은 전류와 함께 증가하지만, 효율 저하(더 높은 전류 밀도에서 LED의 내부 양자 효율이 감소하는 현상)로 인해 관계가 완벽하게 선형적이지 않습니다. 권장 1050mA에서 동작하면 출력과 효율/수명 사이에 좋은 균형을 제공합니다. 최대 연속 전류(1500mA)를 초과하면 루멘 감가가 가속화되고 수명이 단축됩니다.

4.3 상대 스펙트럼 파워 대 접합 온도

접합 온도(Tj)가 증가함에 따라 화이트 LED(일반적으로 블루 칩 + 형광체)의 스펙트럼 파워 분포가 이동할 수 있습니다. 종종 피크 파장이 약간 적색 편이를 경험하고, 전체 복사 파워가 감소할 수 있습니다. 이 그래프는 다양한 열 조건에서 색상 안정성을 이해하는 데 중요합니다. 효과적인 방열판은 Tj 상승을 최소화하고 일관된 색상과 광 출력을 유지하는 데 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 물리적 치수

LED 패키지는 9292 풋프린트를 따르며, 크기가 약 9.2mm x 9.2mm임을 의미합니다. 정확한 치수 도면은 PCB 레이아웃을 위해 참조해야 합니다. 세라믹 본체는 LED 칩에서 PCB로의 주요 열 경로를 제공합니다.

5.2 권장 패드 레이아웃 및 스텐실 설계

신뢰할 수 있는 납땜과 최적의 열 성능을 보장하기 위해 권장 풋프린트(패드 레이아웃) 및 스텐실 설계가 제공됩니다. 패드 설계는 일반적으로 LED 하단에서 PCB의 구리 평면으로 열 전달을 용이하게 하는 큰 열 패드를 포함합니다. 스텐실 개구부 설계는 솔더 페이스트 양을 제어합니다. ±0.10mm의 허용 오차로 이러한 권장 사항을 준수하는 것은 적절한 솔더 접합을 달성하고 열 패드 아래의 공극을 최소화하는 데 매우 중요합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 파라미터

이 LED는 표준 무연 리플로우 프로파일에 적합합니다. 납땜 중 최대 본체 온도는 선택한 프로파일에 따라 230°C 또는 260°C를 10초 이상 초과해서는 안 됩니다. 세라믹 패키지와 내부 구성 요소에 열 충격을 방지하기 위해 제어된 온도 상승을 따르는 것이 매우 중요합니다. LED가 습기에 노출된 경우 관련 IPC/JEDEC 표준에 따라 사전 베이킹이 필요할 수 있습니다.

6.2 취급 및 보관

LED는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 중 적절한 ESD 예방 조치(손목 스트랩, 접지된 작업대)를 사용해야 합니다. 구성 요소를 건조하고 제어된 환경에 보관하십시오. 렌즈나 와이어 본드에 기계적 스트레스를 가하지 마십시오.

7. 부품 번호 시스템

모델 번호는 구조화된 형식을 따릅니다:T12019L(C,W)A. 명명 규칙에 대한 일반적인 해독이 제공되며, 여기에는 다음에 대한 코드가 포함됩니다:

• 광속:광 출력 빈을 나타내는 코드.
• 색온도:L (따뜻한 화이트<3700K), C (중성 화이트 3700-5000K), W (차가운 화이트 >5000K).
• 칩 수:내부 LED 칩의 수와 유형을 나타냅니다(예: 단일 고출력 칩의 경우 P).
• 광학 코드:00은 1차 렌즈 없음, 01은 렌즈 포함.
• 패키지 코드:12는 특별히 세라믹 9292 폼 팩터를 나타냅니다.

이 시스템을 이해하는 것은 올바른 주문 및 사양 지정에 필수적입니다.

8. 응용 제안

8.1 일반적인 응용 시나리오

• 고베이 및 산업용 조명:높은 루멘 출력과 견고한 구조 활용.
• 야외 지역 조명:가로등, 주차장 조명, 경기장 조명.
• 고광속 일반 조명:상업용 다운라이트, 트랙 조명, 개조 모듈.
• 특수 조명:식물 재배 조명, 프로젝터(특정 빈이 선택되는 경우).

8.2 설계 고려 사항

• 열 관리:이것이 가장 중요한 측면입니다. 두꺼운 구리층(예: 2oz)이 있는 PCB를 사용하고 열 패드를 큰 구리 평면이나 외부 방열판에 연결하십시오. 목표는 접합 온도(Tj)를 가능한 한 낮게, 이상적으로는 최대 수명을 위해 85°C 이하로 유지하는 것입니다.
• 전기 구동:순방향 전압 범위(LED당 약 9-10V)와 원하는 전류(예: 1050mA)에 적합한 정전류 LED 드라이버를 사용하십시오. 디밍 요구 사항을 고려하십시오.
• 광학 설계:넓은 130도 시야각은 응용 분야에 필요한 빔 패턴을 달성하기 위해 2차 광학(반사기, 렌즈)를 필요로 할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

플라스틱 패키지 고출력 LED와 비교하여, 세라믹 9292의 주요 차별화 요소는 우수한 열 성능입니다. 세라믹 재료는 플라스틱보다 열 저항이 낮아 열이 LED 접합부에서 더 효율적으로 전도될 수 있습니다. 이는 다음과 같은 결과를 가져옵니다:

• 더 큰 광 출력을 위한 더 높은 최대 구동 전류.
• 더 나은 루멘 유지(시간 경과에 따른 광 출력 감소 감소).
• 온도와 수명에 걸쳐 향상된 색상 안정성.
• 동등한 동작 조건에서 일반적으로 더 높은 신뢰성과 더 긴 수명.

트레이드오프는 종종 플라스틱 패키지에 비해 약간 높은 단가입니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 실제 전력 소비는 얼마입니까?

1050mA 및 9.3V의 일반적인 동작 지점에서 전기적 전력 입력은 약 9.8 와트입니다. "10W" 지정은 공칭 전력 등급을 나타냅니다.

10.2 정격 수명을 어떻게 달성합니까?

LED 수명(종종 L70 또는 L90, 초기 루멘의 70% 또는 90%에 도달하는 시간)은 접합 온도에 크게 의존합니다. 정격 수명(일반적으로 50,000시간 이상)을 달성하려면 Tj를 권장 한계 내로 유지하기 위한 효과적인 열 관리 시스템을 설계해야 합니다. 구동 전류를 최대값 미만으로 감소시키는 것도 수명을 크게 연장시킵니다.

10.3 이 LED를 정전압 소스로 구동할 수 있습니까?

No.LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압에는 허용 오차가 있으며 온도에 따라 변합니다. 정전압 소스는 열 폭주를 초래할 수 있습니다. 즉, 전류 증가가 가열을 일으키고, 이는 Vf를 낮추어 더 많은 전류를 유발하고 결국 고장으로 이어집니다. 항상 정전류 드라이버를 사용하십시오.

11. 실용적인 설계 사례 연구

시나리오:50W 고베이 조명기구 설계.구현:이 세라믹 9292 LED 5개를 직렬로 연결하여 사용합니다. 총 순방향 전압은 약 46.5V(5 * 9.3V)가 됩니다. 출력이 1050mA이고 전압 범위가 약 45V에서 50V를 포함하는 정전류 드라이버를 선택하십시오. 고성능 열 인터페이스 재료로 MCPCB를 큰 알루미늄 방열판에 부착하여 LED를 금속 코어 PCB(MCPCB)에 장착하십시오. 이 설계는 총 약 49W의 발열을 효율적으로 관리하여 장기적인 신뢰성과 안정적인 광 출력을 보장합니다.

12. 기술 원리 소개

이 LED는 일반적인 형광체 변환 방법을 사용하여 백색광을 생성합니다. 고효율 청색 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩이 청색광을 방출합니다. 이 청색광은 부분적으로 통과하고 부분적으로 칩 위 또는 근처에 증착된 황색(또는 적색과 녹색의 혼합) 형광체 층을 여기시킵니다. 남은 청색광과 형광체에서 나온 광범위한 스펙트럼의 황색광이 혼합되어 백색광을 생성합니다. 청색광과 형광체 변환광의 특정 비율 및 형광체 구성은 상관 색온도(CCT)와 색 재현 지수(CRI)를 결정합니다. 세라믹 패키지는 주로 칩, 와이어 본드 및 형광체를 장착하기 위한 기계적으로 견고하고 열전도성이 좋은 플랫폼 역할을 합니다.

13. 기술 동향

고출력 LED 시장은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 향상된 색상 품질(더 높은 CRI 및 R9 값) 및 더 큰 신뢰성을 향해 계속 발전하고 있습니다. 세라믹 패키지는 열적 장점으로 인해 고급 응용 분야에서 더욱 보편화되고 있습니다. 동향에는 다음이 포함됩니다:

• 효율 증가:칩 에피택시 및 형광체 기술의 지속적인 개선.
• 색상 조정:동적 CCT 조정을 가능하게 하는 제품.
• 고출력 소형화:더 작은 패키지에 더 많은 빛을 집어넣음.
• 통합 솔루션:드라이버, 광학 및 센서가 결합된 모듈식 "라이트 엔진"으로의 LED 통합.
• 지속 가능성:환경 영향을 줄이는 재료와 공정에 초점.

세라믹 9292 시리즈는 이 동향 내에 위치하며, 까다로운 조명 솔루션을 위한 고출력과 열 성능의 균형을 제공합니다.