T1D 시리즈 화이트 LED 데이터시트 - 10.0x10.0mm 패키지 - 36-40V 순방향 전압 - 540mA 구동 전류 - 고 광속 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

T1D 시리즈는 까다로운 일반 조명 응용 분야를 위해 설계된 고성능 탑뷰 화이트 LED입니다. 이 제품은 열적으로 향상된 패키지 설계를 특징으로 하며, 이는 고구동 전류 하에서 성능과 수명을 유지하는 데 중요한 효율적인 열 방출을 용이하게 합니다. 컴팩트한 10.0x10.0mm 크기는 다양한 조명 기구 및 시스템에 유연하게 통합될 수 있도록 합니다. 이 시리즈의 주요 특징은 표준 동작 시 최대 540mA까지 처리할 수 있는 고전류 처리 능력으로, 기존 광원을 대체하기에 적합한 고 광속 출력을 가능하게 합니다. LED는 120도의 넓은 시야각을 방출하여 균일한 조명을 제공합니다. 무연 재료로 제작되었으며 RoHS 지침을 준수하여 리플로우 솔더링을 사용하는 현대 전자 제조 공정에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 전기-광학 특성

LED의 성능은 특정 조건 하에서 특성화됩니다: 순방향 전류(IF) 540mA, 접합 온도(Tj) 25°C. 광속 출력은 주로 상관 색온도(CCT)와 색 재현 지수(CRI)에 따라 변합니다. 예를 들어, CRI가 Ra70인 4000K LED의 경우 일반적인 광속은 3240 루멘(lm)이며, 최소 지정 값은 3000 lm입니다. 동일한 CCT에서 CRI가 Ra90으로 증가하면 일반적인 광속은 2600 lm(최소 2400 lm)으로 감소하여 색상 품질과 광 출력 사이의 트레이드오프를 보여줍니다. 광속 측정 허용 오차는 ±7%이며, CRI(Ra) 측정 허용 오차는 ±2입니다.

2.2 전기 및 열적 파라미터

절대 최대 정격은 동작 한계를 정의합니다. 최대 연속 순방향 전류(IF)는 600 mA이며, 특정 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10) 하에서 최대 900 mA의 펄스 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다. 최대 소비 전력(PD)은 24,000 mW입니다. 이 장치는 -40°C에서 +105°C의 주변 온도 범위 내에서 동작할 수 있습니다. 540mA에서의 순방향 전압(VF)은 일반적으로 36V에서 40V 사이이며, 공칭 값은 37.5V이고 측정 허용 오차는 ±3%입니다. 접합에서 솔더 포인트까지의 열 저항(Rth j-sp)은 1°C/W로 지정되어 패키지의 우수한 열 관리 능력을 나타냅니다. 정전기 방전(ESD) 내압 수준은 1000V(인체 모델)입니다.

3. 빈닝 및 분류 시스템

3.1 부품 번호 체계

부품 번호는 구조화된 코드를 따릅니다: T1D***C3R-*****. 주요 요소에는 타입 코드(예: '1D'는 10.0x10.0mm), CCT 코드(예: '40'는 4000K), CRI 코드(예: '7'는 Ra70), 직렬 및 병렬 칩 수에 대한 코드, 구성 요소 코드, 그리고 ANSI 또는 기타 표준 빈닝을 정의하는 색상 코드가 포함됩니다.

3.2 광속 빈닝

일관성을 보장하기 위해 LED는 광속 빈으로 분류됩니다. 4000K, Ra70 LED의 경우, 빈에는 3Y(3000-3100 lm 최소), 3Z(3100-3200 lm), 4A(3200-3300 lm), 4B(3300-3400 lm)와 같은 코드가 포함됩니다. 다른 CCT/CRI 조합은 각각 고유한 특정 빈닝 테이블을 가지고 있어 설계자가 응용 분야에 대한 정확한 광속 요구 사항을 충족하는 구성 요소를 선택할 수 있도록 합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

순방향 전압도 회로 설계, 특히 여러 LED를 직렬로 구동할 때 도움이 되도록 빈닝됩니다. IF=540mA에서 두 개의 빈이 정의됩니다: 코드 6L(36V - 38V) 및 코드 6M(38V - 40V).

3.4 색도 빈닝

색상 일관성은 각 CCT에 대해 5-스텝 맥아담 타원 내에서 제어됩니다. 데이터시트는 2700K부터 6500K까지의 CCT에 대한 중심 좌표(x, y) 및 타원 파라미터(a, b, Φ)를 제공합니다. 예를 들어, 4000K(40R5) 빈은 x=0.3875, y=0.3868에 중심을 둡니다. Energy Star 빈닝 표준은 2600K부터 7000K까지의 모든 화이트 LED에 적용됩니다.

4. 성능 곡선 및 그래픽 데이터

데이터시트에는 몇 가지 주요 성능 그래프가 포함되어 있습니다. 상대 광속 대 순방향 전류(IF) 곡선은 광 출력이 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여주며, 일반적으로 고전류에서 가열 및 효율 저하로 인해 준선형 방식으로 증가합니다. 순방향 전압 대 순방향 전류 곡선은 다이오드의 IV 특성을 보여줍니다. 상대 광속 대 솔더 포인트 온도(Ts) 그래프는 열 설계에 매우 중요하며, 동작 온도가 상승함에 따라 예상되는 광 출력 감소를 보여줍니다. 시야각 분포 플롯은 120도 빔 패턴을 확인시켜 줍니다. 다른 CRI 수준(Ra70, Ra80, Ra90)에 대한 색 스펙트럼 그래프는 색 재현 특성에 영향을 미치는 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 최대 순방향 전류 대 주변 온도 그래프는 고주변 온도에서 과열을 방지하기 위해 필요한 디레이팅을 정의합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

LED는 10.0mm x 10.0mm 크기의 정사각형 탑뷰 패키지를 특징으로 합니다. 상세한 치수 도면이 제공되며, 상면도, 하면도 및 측면도가 포함됩니다. 하면도는 양극과 음극 극성 표시를 명확히 나타내며, 이는 올바른 PCB 레이아웃 및 조립에 필수적입니다. 리플로우 공정 중 신뢰할 수 있는 기계적 및 전기적 연결을 보장하기 위해 권장 솔더링 패드 패턴(랜드 패턴)도 지정됩니다. 지정되지 않은 모든 허용 오차는 ±0.1mm입니다.

6. 조립 및 취급 지침

6.1 리플로우 솔더링

이 장치는 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다. 열 손상을 방지하기 위해 프로파일을 제어해야 합니다. 최대 솔더링 온도는 230°C 또는 260°C로 지정되며, 해당 온도에서의 시간은 10초를 초과하지 않아야 합니다. 일반적인 리플로우 온도 프로파일 그래프는 예열, 소킹, 리플로우 및 냉각 영역을 보여주지만, 제공된 발췌문에는 구체적인 시간이 상세히 설명되어 있지 않습니다. 내부 솔더 접합부나 LED 칩 자체를 손상시키지 않도록 이러한 한계를 준수하는 것이 중요합니다.

6.2 보관 및 취급

보관 온도 범위는 -40°C ~ +85°C입니다. 장치는 사용할 때까지 습기 민감 포장 상태로 보관해야 하며, 포장이 개봉되고 노출 한계를 초과한 경우 표준 IPC/JEDEC 지침에 따라 베이킹해야 합니다. 정전기 방전으로 인한 손상을 방지하기 위해 취급 중 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다.

7. 응용 노트 및 설계 고려사항

7.1 대표적인 응용 분야

이 고출력 LED는 높은 밝기와 넓은 시야각으로 인해 건축 및 장식 조명, 기존 광원을 대체하도록 설계된 리트로핏 램프, 주거 및 상업 공간의 일반 조명, 실내외 사인보드용 백라이트에 매우 적합합니다.

7.2 설계 고려사항

열 관리:이것이 가장 중요한 측면입니다. 최대 24W의 소비 전력으로 효과적인 방열판이 필수적입니다. 패키지의 낮은 열 저항(1°C/W)은 금속 코어 PCB(MCPCB) 또는 높은 열전도성을 가진 다른 적합한 기판에 올바르게 장착된 경우에만 효과적입니다. 접합 온도는 신뢰성을 보장하고 광 출력을 유지하기 위해 120°C 이하로 유지되어야 합니다(Ts 대 광속 그래프 참조).
전기 구동:안정적인 광 출력과 색상을 보장하기 위해 정전류 드라이버를 권장합니다. 드라이버는 최대 600mA의 연속 전류를 공급할 수 있어야 하며, 직렬 연결을 설계할 때 순방향 전압 빈(36-40V)을 고려해야 합니다. 역방향 전압 정격은 5V에 불과하므로 역바이어스 또는 전압 스파이크에 대한 보호가 필요합니다.
광학 설계:120도 시야각은 패키지에 내재되어 있습니다. 다른 빔 패턴이 필요한 응용 분야의 경우 2차 광학 요소(렌즈 또는 반사판)를 사용해야 합니다. 응용 분야의 색상 품질 및 광량 요구 사항을 충족시키기 위해 초기 CCT 및 CRI 빈 선택이 매우 중요합니다.

8. 기술 비교 및 포지셔닝

T1D 시리즈는 대형 10.0x10.0mm 패키지, 매우 높은 구동 전류 능력(540mA 표준, 600mA 최대), 그리고 그에 따른 매우 높은 광속 출력(많은 빈에서 3000 lm 초과)의 조합을 통해 차별화됩니다. 더 작은 중출력 LED(예: 2835, 3030)와 비교하여 장치당 훨씬 더 높은 광속을 제공하여 조명 기구에 필요한 LED 수를 줄이지만 더 강력한 열 및 전기 설계를 요구합니다. 넓은 120도 시야각은 통합 렌즈가 없는 탑뷰 LED의 전형적인 특징으로, 람베르시안 방출 패턴을 제공합니다. 광속, 전압 및 색도에 대한 상세한 빈닝 구조는 정밀한 시스템 설계와 다중 LED 어레이에서의 엄격한 색상 일관성을 가능하게 합니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 이 LED의 일반적인 효율(루멘/와트)은 얼마입니까?
A: 540mA 및 37.5V에서 입력 전력은 약 20.25W입니다. 3240 lm의 4000K Ra70 LED의 경우 효율은 약 160 lm/W입니다. 이는 계산된 값이며, 실제 효율은 특정 빈과 동작 조건에 따라 다릅니다.
Q: 이 LED를 정전압 소스로 구동할 수 있습니까?
A: 권장하지 않습니다. LED는 전류 구동 장치입니다. 순방향 전압은 음의 온도 계수를 가지며 단위마다 다릅니다(전압 빈 참조). 정전압 소스는 열 폭주 및 장치 고장으로 이어질 수 있습니다. 항상 정전류 드라이버를 사용하십시오.
Q: 광 출력은 동작 온도 범위에 따라 어떻게 변합니까?
A: 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소합니다. "Ts—상대 광속" 그래프를 참조하십시오. 안정적인 광 출력과 긴 수명을 유지하기 위해 적절한 열 관리가 필수적입니다.
Q: 5-스텝 맥아담 타원의 의미는 무엇입니까?
A: 맥아담 타원은 표준 관찰 조건에서 평균 인간의 눈이 색상 차이를 인식할 수 없는 색도도 내의 영역을 정의합니다. 5-스텝 타원은 색상 변이가 최소 인식 가능 차이(1-스텝)의 5배임을 의미합니다. 더 엄격한 타원(예: 3-스텝)은 더 나은 색상 일관성을 나타냅니다.

10. 동작 원리 및 배경

이 등급의 화이트 LED는 일반적으로 형광체 층으로 코팅된 블루 LED 칩을 사용합니다. 칩에서 나오는 블루 빛이 형광체를 여기시키며, 이 형광체는 노란색 빛을 방출합니다. 남아 있는 블루 빛과 방출된 노란색 빛의 조합이 화이트 빛을 생성합니다. 정확한 비율과 형광체 유형이 CCT(웜 화이트 2700K에서 쿨 화이트 6500K까지)와 CRI를 결정합니다. 높은 구동 전류는 반도체 접합에서 상당한 열을 발생시킵니다. 세라믹 기판 또는 기타 고전도성 재료를 포함하는 경우가 많은 열적으로 향상된 패키지는 이 열을 효율적으로 솔더 포인트로 전달한 다음 시스템 방열판으로 전달합니다. 이 열을 관리하는 것이 지정된 성능, 수명 및 색상 안정성을 달성하는 기본입니다.