7070 화이트 LED 데이터시트 - 크기 7.0x7.0x2.8mm - 전압 26-30V - 전력 10.5W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고출력 백색 발광 다이오드(LED) T7C 시리즈의 상세 사양을 설명합니다. 이 시리즈는 7.0mm x 7.0mm의 물리적 크기를 나타내는 7070 패키지 형식을 기반으로 설계되었습니다. 이 LED는 높은 광 출력과 견고한 열 성능이 요구되는 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 핵심 설계 철학은 높은 전류 구동 능력과 효율적인 열 방산 사이의 균형을 강조하여, 까다로운 조명 환경에 적합하도록 했습니다.

이 제품 라인의 주요 포지셔닝은 일반 및 건축 조명 시장 내에 있습니다. 주요 장점으로는 전력 처리 대비 컴팩트한 크기, 넓은 조명 범위를 위한 광시야각, 그리고 무연 리플로우 솔더링 및 RoHS 지침과 같은 현대 제조 및 환경 표준 준수가 포함됩니다. 목표 애플리케이션은 신뢰성과 일관된 광 출력이 중요한 실내외 간판 백라이트, 건축물 액센트 조명, 일반 조명 개조 프로젝트 등 다양합니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 전기광학적 특성

LED의 기본 성능은 순방향 전류(IF) 300mA, 접합 온도(Tj) 25°C의 표준 테스트 조건에서 정의됩니다. 광속 출력은 상관 색온도(CCT)와 색 재현 지수(CRI)와 직접적으로 연관됩니다. 예를 들어, CRI 70(Ra70)의 4000K LED는 일반적으로 1410 루멘의 광속을 가지며, 보장 최소값은 1300 루멘입니다. CRI가 90(Ra90)으로 증가하면, 일반 출력은 1170 루멘으로 감소하며 최소값은 1000 루멘입니다. 이는 색상 품질과 광 출력 효율 사이의 일반적인 트레이드오프를 보여줍니다. 모든 광속 측정값은 ±7%의 허용 오차를 가지며, CRI 측정값은 ±2의 허용 오차를 가집니다.

2.2 전기 및 열적 등급

절대 최대 정격은 안전하고 신뢰할 수 있는 사용을 위한 작동 한계를 설정합니다. 최대 연속 순방향 전류(IF)는 350 mA이며, 특정 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10)에서 480 mA의 더 높은 펄스 전류(IFP)가 허용됩니다. 최대 소비 전력(PD)은 10.5 와트입니다. 장치는 최대 5V의 역방향 전압(VR)을 견딜 수 있습니다. 작동 온도 범위(Topr)는 -40°C에서 +105°C로 지정되며, 저장 온도(Tstg)는 -40°C에서 +85°C 범위입니다. 최대 허용 접합 온도(Tj)는 120°C입니다. 솔더링 온도 프로파일은 조립에 매우 중요하며, 리플로우 중 최대 10초 동안 230°C 또는 260°C의 피크 온도를 유지해야 합니다.

표준 전기 조건(IF=300mA)에서 순방향 전압(VF)은 일반적으로 26V에서 30V 사이이며, 허용 오차는 ±3%입니다. 접합에서 솔더 포인트까지의 열저항(Rth j-sp)은 열 관리 설계의 핵심 파라미터로, 일반값은 1.5 °C/W입니다. 이 낮은 값은 열적으로 향상된 패키지 설계를 나타내며, LED 칩에서의 열 전달을 용이하게 합니다. 강도가 피크 값의 절반이 되는 각도로 정의되는 시야각(2θ1/2)은 120도로, 넓은 빔 패턴을 제공합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

3.1 광속 및 CCT/CRI 빈닝

제품은 최종 사용자를 위한 일관성을 보장하기 위해 성능 빈으로 분류됩니다. 빈닝 구조는 다차원적이며, 광속, 순방향 전압 및 색도를 포함합니다. 광속의 경우, 빈은 특정 최소 및 최대 루멘 범위를 가진 문자 코드(예: 3C, 3D, 3E)로 정의됩니다. 이 범위는 CCT와 CRI 조합에 따라 다릅니다. 예를 들어, 3000K, Ra80 LED는 3B(1100-1200 lm)에서 3E(1400-1500 lm)까지의 빈을 가집니다. 이를 통해 설계자는 균일한 조명 애플리케이션을 위해 엄격하게 제어된 밝기의 LED를 선택할 수 있습니다.

3.2 순방향 전압 및 색도 빈닝

순방향 전압은 두 개의 코드로 빈닝됩니다: 6F(26-28V) 및 6G(28-30V). 동일한 전압 빈에서 LED를 선택하면 드라이버 설계를 단순화하고 시스템 효율을 향상시킬 수 있습니다. 색도는 각 CCT에 대해 5-스텝 매캐덤 타원 내에서 제어되어 LED 간의 지각 가능한 색차를 최소화합니다. 중심 좌표(x, y) 및 타원 파라미터(a, b, Φ)는 2700K, 4000K, 6500K와 같은 표준 CCT에 대해 제공됩니다. 문서는 Energy Star 빈닝 표준이 2600K에서 7000K 범위 내의 모든 제품에 적용된다고 명시하며, 이는 상업용 조명 프로젝트의 일반적인 요구사항입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 여러 성능 그래픽 표현이 포함되어 있습니다. 순방향 전류와 상대 광속 간의 관계는 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주지만, 더 높은 전류에서 열 관리의 필요성을 암시하기도 합니다. 다른 CRI 수준(Ra70, Ra80, Ra90)에 대한 스펙트럼 그래프는 더 높은 CRI 값과 관련된 더 풍부하고 연속적인 스펙트럼을 시각적으로 보여주며, 이는 정확한 색 재현에 중요합니다. 시야각 분포 플롯은 120도 반각을 가진 람베르시안과 유사한 방출 패턴을 확인시켜 줍니다.

열적 특성은 상대 광속과 순방향 전압이 솔더 포인트 온도(Ts)의 함수로 표시된 곡선에서 더 자세히 설명됩니다. 이 곡선들은 LED가 25°C 이상에서 작동하는 실제 조건에서의 성능을 예측하는 데 필수적입니다. 최대 허용 순방향 전류 대 주변 온도의 그래프는 과열을 방지하기 위한 디레이팅 가이드라인을 제공합니다. 또한, 주변 온도 증가에 따른 CIE 색도 좌표의 이동을 보여주는 플롯이 있으며, 이는 색상 안정성이 중요한 애플리케이션에서 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

패키지는 길이와 너비가 7.00mm(±0.1mm), 높이가 2.80mm(±0.1mm)인 표면 실장 장치(SMD)입니다. 솔더 패드 레이아웃(6.10mm x 6.10mm)과 같은 주요 특징을 포함한 상세 치수 도면이 제공됩니다. 패키지 내 칩 배열은 9개의 직렬과 2개의 병렬 연결로 지정되어 있으며, 이는 28V의 상대적으로 높은 일반 순방향 전압을 설명합니다. 잘못된 설치를 방지하기 위해 캐소드와 애노드 패드를 식별하는 명확한 극성 표시가 표시됩니다. PCB 설계를 위한 권장 랜드 패턴도 설명되어 있으며, 애노드와 캐소드 섹션 사이에 6.01mm 간격이 있는 7.50mm x 7.50mm 패드를 보여줍니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

이 LED는 무연 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다. 절대 최대 솔더링 온도가 명확히 명시되어 있습니다: 장치는 최대 10초 동안 230°C 또는 260°C의 피크 온도를 견딜 수 있습니다. 내부 실리콘 렌즈, 형광체 층 또는 와이어 본드에 손상을 방지하기 위해 조립 기술자가 이 프로파일을 준수하는 것이 매우 중요합니다. 사용 전 장기 신뢰성을 유지하기 위해 -40°C에서 +85°C 사이의 환경이 요구되는 저장 조건도 지정됩니다. 장치의 ESD 내압 등급이 1000V(HBM)이므로, 정전기 방전(ESD)을 피하기 위해 취급 시 주의해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

부품 번호 시스템은 영숫자이며 표에 상세히 설명되어 있습니다. 코드 구조를 통해 여러 파라미터를 지정할 수 있습니다. 첫 번째 위치(X1)는 패키지 유형을 나타내며, "7C"는 7070 패키지에 해당합니다. 두 번째 위치(X2)는 CCT 또는 색상을 정의합니다(예: 27은 2700K, 40은 4000K, BL은 Blue). 세 번째 위치(X3)는 색 재현 지수(CRI)를 나타냅니다(7은 Ra70, 8은 Ra80, 9은 Ra90). 이후 위치는 직렬 및 병렬 칩의 수, 구성 요소 코드 및 내부 분류를 지정합니다. 이 규칙을 따르는 일반적인 부품 번호는 T7C***92R-*****와 같으며, 여기서 특정 숫자와 문자가 정확한 성능 빈과 특성을 정의합니다.

8. 적용 권장사항

8.1 일반적인 적용 시나리오

높은 광속과 전력 처리 능력으로 인해, 이 LED 시리즈는 여러 애플리케이션에 매우 적합합니다. 건축 및 장식 조명에서는 월 워싱, 코브 라이팅 또는 구조적 특징 강조에 사용될 수 있습니다. 개조 프로젝트에서는 다운라이트 또는 패널 라이트에서 기존 고와트 광원을 대체하여 에너지 절약과 더 긴 수명을 제공할 수 있습니다. 그 출력은 상업 또는 산업 환경의 일반 조명에 효과적입니다. 넓은 시야각은 실내외 간판 백라이트에 특히 유리하여, 간판 영역 전체에 균일한 조명을 보장합니다.

8.2 설계 고려사항

성공적인 구현은 신중한 설계를 요구합니다. 열 관리가 가장 중요합니다; 1.5 °C/W의 낮은 열저항은 적절히 설계된 금속 코어 PCB(MCPCB)와 충분한 방열판에 LED가 장착된 경우에만 효과적입니다. 드라이버는 최대 350mA의 정전류를 공급하고 높은 순방향 전압(최대 30V)을 처리할 수 있어야 합니다. 설계자는 상승된 주변 온도에서의 신뢰성을 보장하기 위해 최대 순방향 전류에 대한 디레이팅 곡선을 참조해야 합니다. 색상이 중요한 애플리케이션의 경우, 엄격한 색도 빈(5-스텝 매캐덤)을 지정하고 온도에 따른 색상 이동(그림 9 참조)을 이해하는 것이 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

더 작은 패키지 LED(예: 3030, 5050)와 비교하여, 7070 패키지는 상당히 높은 최대 소비 전력(10.5W)과 광속 출력을 제공하여, 많은 저전력 LED로 보드를 밀집시키지 않고도 더 높은 강도의 애플리케이션을 위한 선택이 됩니다. 낮은 Rth j-sp로 입증된 열적으로 향상된 패키지 설계는 지속적인 고전류 작동을 지원하는 핵심 차별화 요소입니다. 통합된 직병렬 칩 구성(9S2P)은 더 높은 작동 전압을 초래하며, 이는 동일한 전력 수준에 대해 전류 요구 사항을 줄임으로써 특정 드라이버 토폴로지에서 장점이 될 수 있습니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 광속의 "Typ" 값과 "Min" 값의 차이는 무엇인가요?

A: "Typ"(일반) 값은 생산에서의 평균 출력을 나타냅니다. "Min"(최소) 값은 보장된 하한값입니다; 해당 빈으로 출하되는 모든 LED는 이 값을 충족하거나 초과합니다. 설계자는 보수적인 시스템 설계를 위해 "Min" 값을 사용해야 합니다.

Q: 이 LED를 350mA로 연속 구동할 수 있나요?

A: 350mA는 절대 최대 정격이지만, 이 전류에서의 연속 작동은 접합 온도를 120°C 훨씬 아래로 유지하기 위해 우수한 열 관리가 필요합니다. 디레이팅 곡선(그림 10)을 참조하는 것이 필수적입니다. 최적의 수명과 신뢰성을 위해 테스트 전류인 300mA 이하에서 작동하는 것이 권장됩니다.

Q: CIE 색도 도표와 5-스텝 타원을 어떻게 해석하나요?

A: CIE 도표는 2D 공간에서 색상을 표시합니다. 타원은 LED의 색도 좌표가 떨어질 영역을 정의합니다. 5-스텝 매캐덤 타원은 색상 일관성의 표준 측정법입니다; 동일한 타원 내의 LED는 일반적인 시청 조건에서 인간의 눈에 거의 동일한 색상으로 보일 것입니다.

11. 실용 적용 사례 연구

산업 창고용 고베이 LED 조명기구 설계를 고려해 보십시오. 목표는 400W 메탈 할라이드 조명기구를 교체하는 것입니다. 여러 개의 7070 LED를 사용하는 설계가 개발될 수 있습니다. 설계자는 효율성과 색상 품질의 균형을 위해 5000K, Ra80 빈(예: 1300-1400 lm용 3E)을 선택할 것입니다. LED는 열 확산체 역할을 하는 대형 알루미늄 MCPCB에 장착된 후, 조명기구의 알루미늄 하우징에 부착될 것입니다. 총 전압(직렬 연결된 LED 수 * VF)과 전류(스트링당 ~300mA)에 정격이 지정된 정전류 드라이버가 사용될 것입니다. 넓은 120도 빔 각도는 각 지점에서 넓은 커버리지를 제공하여 필요한 조명기구 수를 줄이는 데 도움이 될 것입니다. 설계는 창고의 최대 주변 온도에서 접합 온도가 안전 한계 내에 유지되는지 확인하기 위해 열 테스트로 검증될 것입니다.

12. 기술 원리 소개

백색 LED는 일반적으로 청색을 발광하는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다. 청색광의 일부는 칩을 코팅하는 형광체 층에 의해 더 긴 파장(노란색, 빨간색)으로 변환됩니다. 변환되지 않은 청색광과 형광체에서 방출된 빛의 혼합은 백색광으로 인지됩니다. 상관 색온도(CCT)는 형광체 조성에 의해 제어되어, 백색점을 따뜻한(2700K, 더 많은 빨강/노랑) 것에서 차가운(6500K, 더 많은 파랑) 것으로 이동시킵니다. 색 재현 지수(CRI)는 기준 광원과 비교하여 LED가 색상을 얼마나 정확하게 재현하는지 측정합니다; 더 높은 CRI는 가시광선 범위 전체에 걸쳐 더 연속적인 스펙트럼을 방출하는 형광체 혼합을 필요로 하며, 이는 종종 초기 청색광을 더 많이 흡수하여 전체 효율(와트당 루멘)을 감소시킵니다.

13. 산업 동향 및 발전

고출력 LED 시장은 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 개선된 색상 품질(효율 손실이 적은 더 높은 CRI), 그리고 더 큰 신뢰성을 향해 계속 발전하고 있습니다. 칩 기술이 개선됨에 따라 7070과 같은 패키지가 증가된 최대 구동 전류와 소비 전력을 제공하는 추세가 있습니다. 또 다른 중요한 동향은 대형 조명 제조업체의 공급망을 단순화하기 위한 색상 및 광속 빈닝의 표준화입니다. 더 나아가, 시스템 복잡성을 줄이기 위해 LED 패키지 내에 2차 광학 및 심지어 드라이버 구성 요소를 통합하는 것이 증가하고 있습니다. 이 데이터시트의 낮은 Rth j-sp 사양에서 볼 수 있는 열 성능에 대한 강조는 더 작고, 더 강력하며, 더 오래 지속되는 조명 솔루션을 가능하게 하는 중요한 초점 영역으로 남아 있습니다.