XI5050 화이트 LED 데이터시트 - 5.0x5.0x1.6mm - 전압 6.0-7.2V - 전력 5.4W - 쿨/뉴트럴/웜 화이트 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

XI5050 시리즈는 컴팩트한 5050 표면 실장 패키지에 담긴 조명 등급 고출력 LED입니다. 이 장치는 높은 광속 출력과 효율을 제공하도록 설계되어 다양한 일반 및 특수 조명 애플리케이션에 적합한 다목적 부품입니다. 상단 발광 방식의 화이트 광원과 넓은 120도 시야각은 균일한 빛 분포를 용이하게 합니다.

1.1 핵심 장점

• 높은 발광 효율:패키지는 높은 루멘 출력에 최적화되어 있으며, 특정 빈 및 모델에 따라 최소 광속 값이 최대 690루멘에 달합니다.
• 견고한 열 설계:접합부-기판 간 열저항이 7°C/W로, LED는 효과적인 열 방산을 통해 안정적인 장기 운전을 지원합니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 RoHS, EU REACH 등 주요 환경 규정을 준수하며, 할로겐 프리(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm)입니다.
• 넓은 색온도 범위:웜 화이트(3000K)부터 쿨 화이트(6500K)까지의 상관 색온도(CCT)로 제공되며, 색상 일관성을 위한 정밀한 빈 분류가 적용됩니다.

1.2 목표 애플리케이션

XI5050 LED의 주요 적용 분야는 장식 및 엔터테인먼트 조명, 농업 조명 시스템, 그리고 신뢰할 수 있는 고휘도 백색광이 필요한 일반 조명 목적을 포함합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

장치의 신뢰성을 보장하고 손상을 방지하기 위해 작동 한계가 정의됩니다. 주요 절대 최대 정격은 다음과 같습니다:

• 순방향 전류 (I_F):750 mA (연속)
• 펄스 순방향 전류 (I_PF):1125 mA
• 소비 전력 (P_d):5.4 W
• 동작 온도 (T_opr):-35°C ~ +85°C
• 접합부 온도 (T_j):115°C
• 열저항 (R_θjc):7 °C/W (접합부-기판)

특히 접합부 온도를 포함한 이러한 정격을 초과하면 광속 출력의 영구적 저하와 운전 수명 단축으로 이어질 수 있습니다.

2.2 광도 및 전기적 특성

특정 부품 번호의 성능은 제품 테이블에 상세히 나와 있습니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다:

• 최소 광속:열 패드 온도 25°C, 허용 오차 ±10% 조건에서 측정 시 640 lm에서 690 lm 범위입니다.
• 순방향 전압 (V_F):정격 750mA 전류로 구동 시 일반적으로 6.0V에서 7.2V 사이입니다. 이 범위는 설계 일관성을 위해 정밀한 전압 빈으로 세분화됩니다.
• 상관 색온도 (CCT):표준 제공 사항에는 3000K(웜 화이트), 4000K(뉴트럴 화이트), 5000K(뉴트럴 화이트), 6500K(쿨 화이트)가 포함됩니다.
• 색 재현 지수 (CRI):최소 CRI 값이 60(M)부터 90(H)까지인 모델이 제공되며, 일반적인 허용 오차는 ±2입니다.

3. 빈 분류 시스템 설명

생산 과정에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해, XI5050 LED는 주요 파라미터별로 정밀한 빈으로 분류됩니다.

3.1 광속 빈 분류

광속 빈은 LED 그룹의 보장된 최소 및 최대 광속 출력을 정의합니다. 예시 빈에는 N(640-690 lm), 6974(690-740 lm), 7479(740-790 lm) 등이 있습니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션의 특정 밝기 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.2 순방향 전압 빈 분류

전압 빈은 750mA에서의 순방향 전압 강하를 기준으로 LED를 분류합니다. 6062(6.0-6.2V), 6264(6.2-6.4V)부터 7072(7.0-7.2V)와 같은 빈은 효율적이고 일관된 구동 회로 설계와 다중 LED 어레이에서의 균일한 전류 분배를 보장하는 데 도움이 됩니다.

3.3 색도 좌표 빈 분류

이는 색상 품질을 위한 가장 중요한 빈 분류입니다. 각 CCT(예: 3000K, 4000K, 5000K, 6500K)에 대해, 색도 좌표(CIE x, y)는 CIE 1931 색도도 상의 정의된 사각형 내에서 엄격하게 제어됩니다. 각 사각형에는 빈 코드(예: 30K-A, 40K-B, 50K-F, 65K-G)가 할당됩니다. 이 시스템은 특정 CCT 및 빈 코드 내의 모든 LED가 색상상 시각적으로 동일하게 보이도록 보장하며, 패널 조명이나 건축 조명과 같이 균일한 백색광이 필요한 애플리케이션에 필수적입니다.

4. 성능 곡선 분석

추출된 텍스트에는 특정 그래픽 곡선이 제공되지 않지만, 데이터시트는 성능 경계를 정의하는 표 형식의 데이터를 제공합니다. 순방향 전류와 전압 간의 관계는 750mA에서의 V_F빈으로 암시됩니다. 열저항 값(7°C/W)은 기판 온도 대비 접합부 온도 상승을 모델링하는 데 중요하며, 이는 광속 유지율과 장기 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 설계자는 열 시뮬레이션에서 이 값을 사용하여 LED가 안전한 T_j limit.

5. 기계적 및 패키지 정보

LED는 표준 5050 표면 실장 장치(SMD) 풋프린트를 사용합니다. 패키지 크기는 길이와 너비가 약 5.0mm입니다. 이 부품은 LED 접합부에서 인쇄 회로 기판(PCB)으로의 효율적인 열 전달에 필수적인 열 패드를 갖추고 있습니다. 이 패드에 대한 적절한 솔더 페이스트 도포 및 리플로우 프로파일링은 지정된 열 성능(R_θjc= 7°C/W)을 달성하는 데 중요합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

LED는 고온에 민감합니다. 권장 솔더링 프로파일은 다음을 초과해서는 안 됩니다:
피크 온도:260°C
피크 유지 시간:최대 10초.
이러한 파라미터는 무연 솔더 공정에 일반적이며, 내부 다이와 형광체 손상을 방지하기 위해 엄격히 준수해야 합니다.

6.2 취급 및 보관

• ESD 민감도:본 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 및 조립 시 적절한 ESD 예방 조치(접지된 작업대, 손목 스트랩 등)를 준수해야 합니다.
• 보관 조건:권장 보관 온도 범위는 -35°C에서 +85°C이며, 습기 흡수를 방지하기 위해 건조한 환경에 보관해야 합니다.

7. 주문 정보 및 모델 번호 해독

부품 번호는 특정 구조를 따릅니다:XI5050/LK5C-HXXXX072Z75/2N.
예시는 다음과 같이 해독됩니다:XI5050/LK5C-H6569072Z75/2N

• XI5050:시리즈 및 패키지 크기(5.0x5.0mm).
• H6569072:이 부분은 핵심 성능 코드를 포함합니다.
  • 6:CRI 지수 코드(예: CRI 70 최소값에 대해 'L'). 숫자는 CRI 기호 테이블에 대응합니다.
  • 5:CCT의 첫 번째 숫자(예: 6500K의 일부에 대해 '5').
  • 690:최소 광속(루멘 단위, 690 lm).
  • 072:최대 순방향 전압 코드(7.2V).
• Z75:순방향 전류 지수(750 mA).

8. 애플리케이션 설계 고려사항

8.1 구동 회로 설계

순방향 전압 범위(6.0-7.2V)와 정격 전류 750mA를 고려할 때, 정전류 LED 구동기는 필수입니다. 구동기는 선택된 전압 빈의 최대 V_F를 수용하면서 안정적인 750mA를 공급할 수 있어야 합니다. 다중 LED를 사용하는 설계의 경우 직렬, 병렬 또는 직병렬 구성이 사용될 수 있지만, 균일한 전류와 밝기를 보장하기 위해 순방향 전압 매칭(빈 사용)에 대한 신중한 고려가 필요합니다.

8.2 열 관리

효과적인 방열은 가장 중요합니다. 최대 5.4W(750mA * 7.2V)의 소비 전력으로 인해, PCB는 LED의 열 패드에서 열을 전도하도록 설계되어야 합니다. 이는 충분한 구리 두께와 면적을 가진 PCB를 사용하고, 고출력 애플리케이션의 경우 내부 접지면에 연결되는 열 비아 또는 전용 금속 코어 PCB(MCPCB)를 사용하는 것을 포함합니다. 목표는 기판(T_board)에서 LED 접합부(T_j)까지의 온도 상승을 최소화하는 것입니다.

8.3 광학 통합

120° 시야각은 넓은 빔을 제공합니다. 집중된 빛이 필요한 애플리케이션의 경우, 렌즈나 반사경과 같은 2차 광학 부품을 사용해야 합니다. 이러한 광학 부품의 재료와 설계는 잠재적인 효율 손실과 색상 편이를 고려해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

XI5050은 표준 750mA 구동 전류에서 높은 광속 출력(최대 690lm 최소값)과 포괄적이고 정밀한 색도 빈 분류 시스템의 결합을 통해 5050 LED 시장 내에서 차별화됩니다. 이는 고품질 선형 조명이나 상업용 패널 조명과 같이 고휘도와 우수한 색상 균일성이 모두 중요한 애플리케이션에 특히 적합합니다. 지정된 7°C/W의 열저항은 경쟁력이 있으며, 열 추출에 최적화된 패키지 설계를 나타냅니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 다양한 CRI 옵션 간의 차이점은 무엇인가요?

CRI(색 재현 지수)는 광원이 자연 기준광에 비해 물체의 색상을 얼마나 정확하게 나타내는지를 측정합니다. 더 높은 CRI(예: 90 대 70)는 일반적으로 LED 조명 아래에서 색상이 더 생생하고 실제처럼 보임을 의미합니다. 선택은 애플리케이션에 따라 다릅니다. 소매점이나 주거용 조명의 경우 80 이상의 CRI가 종종 선호되며, 유틸리티나 야외 조명의 경우 70의 CRI로도 충분할 수 있습니다.

10.2 이 LED를 750mA보다 낮은 전류로 구동할 수 있나요?

예, LED는 최대 750mA보다 낮은 전류에서 작동할 수 있습니다. 이는 광 출력과 전력 소비를 줄이고, 일반적으로 낮은 접합부 온도로 인해 효율(루멘/와트)과 수명을 향상시킵니다. 순방향 전압도 감소합니다. 장치는 항상 정전압원이 아닌 정전류원으로 구동되어야 합니다.

10.3 내 프로젝트에 맞는 올바른 빈을 어떻게 선택하나요?

선택은 설계 우선순위에 따라 다릅니다:

• 밝기 일관성을 위해:좁은 광속 빈(예: 6974)을 지정하세요.
• 어레이에서 구동기 효율 및 전류 매칭을 위해:좁은 순방향 전압 빈(예: 6466)을 지정하세요.
• 완벽한 색상 매칭을 위해:정확한 CCT와 사용 가능한 가장 좁은 색도 빈 코드(예: 40K-F)를 지정하세요. 대규모 프로젝트의 경우 동일한 제조 로트에서 모든 LED를 조달하는 것이 좋습니다.

11. 실용적 설계 및 사용 사례

사례: 고균일성 선형 조명기구 설계
설계자가 사무실 조명을 위해 4000K CCT와 높은 색상 균일성을 목표로 4피트 선형 LED 기구를 제작합니다. 그들은 4000K CCT와 높은 CRI(예: 80 또는 90)를 가진 XI5050 모델을 선택할 것입니다. 전체 기구에 걸쳐 시각적 일관성을 보장하기 위해, 모든 LED에 대해 단일하고 좁은 색도 빈 코드(예: 40K-F)를 지정할 것입니다. LED는 연속적인 열 패드 설계를 가진 길고 좁은 MCPCB에 장착될 것입니다. 750mA에서 LED의 직렬/병렬 조합을 구동할 수 있는 정전류 구동기가 선택되며, 입력 전압은 스트링의 총 V_F를 수용해야 합니다. LED 위에 확산판을 배치하여 편안하고 눈부심 없는 광 출력을 생성할 것입니다.

12. 작동 원리

XI5050은 형광체 변환 방식의 백색 LED입니다. 장치의 핵심은 순방향으로 전류가 흐를 때 청색광을 방출하는 반도체 칩(일반적으로 InGaN 기반)입니다. 이 청색광은 칩 위나 주변에 도포된 황색(및 종종 적색/녹색) 형광체 층에 의해 부분적으로 흡수됩니다. 형광체는 더 긴 파장의 빛을 재방출합니다. 남은 청색광과 형광체에서 나온 광범위한 스펙트럼의 황색/적색광이 혼합되어 백색광을 생성합니다. 청색광과 형광체 변환광의 정확한 비율이 방출되는 백색광의 상관 색온도(CCT)를 결정합니다.

13. 기술 동향

XI5050과 같은 고출력 LED 기술의 일반적인 동향은 발광 효율(와트당 더 많은 루멘)의 지속적인 증가이며, 이는 주어진 광 출력에 대한 에너지 소비를 직접적으로 줄입니다. 또한 색상 품질과 일관성 향상에 대한 강한 초점이 있어 더 정밀한 빈 분류 시스템과 더 높은 일반적인 CRI 값으로 이어지고 있습니다. 더 나아가, 패키지 재료와 열 인터페이스 기술의 발전은 열저항을 계속해서 낮추어 동일한 풋프린트에서 더 높은 구동 전류와 더 큰 광 출력, 또는 표준 구동 조건에서 향상된 신뢰성을 가능하게 합니다. 지속 가능성에 대한 추진은 더 엄격한 환경 규정 준수와 더 효율적인 제조 공정 개발을 촉진합니다.