T5C 시리즈 5050 화이트 LED 데이터시트 - 사이즈 5.0x5.0x1.9mm - 전압 25.6V - 전력 5.12W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

T5C 시리즈는 컴팩트한 5050(5.0mm x 5.0mm) 패키지에 캡슐화된 고성능 탑뷰 화이트 LED입니다. 이 장치는 일반 및 건축 조명 애플리케이션을 위해 설계되었으며, 높은 광속 출력과 견고한 열 성능의 균형을 제공합니다. 그 설계는 까다로운 조명 환경에서의 신뢰성과 효율성을 위해 최적화되었습니다.

1.1 핵심 장점

• 열 성능 강화 패키지:패키지 설계는 효율적인 열 방산을 최우선으로 하여, 고구동 전류에서 성능과 수명을 유지하는 데 결정적인 역할을 합니다.
• 높은 광속 출력:상당한 조명이 필요한 애플리케이션에 적합한 높은 휘도 수준을 제공합니다.
• 고전류 구동 능력:200mA에서 연속 동작이 가능하며, 최대 순방향 전류는 240mA로 고출력 애플리케이션을 지원합니다.
• 넓은 시야각:120도의 전형적인 시야각(2θ1/2)을 특징으로 하여, 넓고 균일한 광 분포를 제공합니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 무연 리플로우 솔더링 공정을 위해 설계되었으며, RoHS 준수 표준을 준수합니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED는 다용도로, 실내 조명, 기존 광원을 대체하는 리트로핏 램프, 일반 조명 기구, 그리고 성능과 폼 팩터가 모두 중요한 건축 또는 장식 조명을 포함한 다양한 조명 시나리오에서 사용됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적 및 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 전기광학적 특성

주요 성능 지표는 접합 온도(Tj) 25°C 및 순방향 전류(IF) 200mA(권장 동작점)에서 측정됩니다.

• 순방향 전압(VF):전형적인 순방향 전압은 25.6V이며, 최소 24V, 최대 27V(허용 오차 ±3%)입니다. 이 상대적으로 높은 전압은 패키지 내에 여러 개의 반도체 칩이 직렬로 연결되어 있을 가능성을 나타냅니다.
• 광속:출력은 상관 색온도(CCT) 및 색 재현 지수(CRI)에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어, CRI 70(Ra70)의 4000K LED는 전형적으로 775루멘(최소 700 lm)의 광속을 가지는 반면, CRI 90(Ra90)의 2700K LED는 전형적으로 580루멘(최소 500 lm)의 광속을 가집니다. 일반적으로 더 높은 CRI는 광 효율의 감소와 관련이 있습니다.
• 시야각:120도의 시야각은 람베르시안 또는 준-람베르시안 방출 패턴의 특징으로, 집중된 빔보다는 영역 조명에 이상적입니다.

2.2 절대 최대 정격 및 전기적 파라미터

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 동작 한계를 정의합니다.

• 전류 한계:최대 연속 순방향 전류(IF)는 240mA입니다. 엄격한 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10) 하에서 360mA의 펄스 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다. 이 한계를 초과하면 치명적인 고장의 위험이 있습니다.
• 전력 소산(PD):절대 최대치는 6480 mW입니다. 고온에서의 디레이팅을 고려하여 실제 동작 전력(VF * IF)이 이 값 아래로 유지되도록 신중한 열 설계가 필수적입니다.
• 열 저항(Rth j-sp):접합부에서 솔더 포인트까지의 전형적인 열 저항은 2.5 °C/W입니다. 이 낮은 값은 열 성능 강화 설계에 매우 중요하며, LED 다이에서 인쇄 회로 기판(PCB)으로 열을 효율적으로 전달할 수 있게 합니다.
• 정전기 방전(ESD):1000V 인체 모델(HBM)으로 정격되어 있으며, 이는 광전자 부품의 표준 보호 수준입니다. 조립 과정에서 적절한 ESD 처리 절차를 여전히 따라야 합니다.

2.3 열적 특성

열 관리는 LED 성능과 수명에 가장 중요합니다.

• 접합 온도(Tj):허용 가능한 최대 접합 온도는 120°C입니다. 이 한계에 가깝거나 그 근처에서 동작하면 광속 감소가 가속화되고 동작 수명이 단축됩니다.
• 동작 및 저장 온도:이 장치는 주변 온도 -40°C에서 +105°C에서 동작할 수 있으며, -40°C에서 +85°C에서 저장할 수 있습니다.
• 솔더링 온도:표준 리플로우 프로파일과 호환되며, 최대 솔더링 온도는 230°C 또는 260°C로 최대 10초 동안 유지 가능합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

제품은 애플리케이션에서의 일관성을 보장하기 위해 주요 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광속 빈닝

광속 빈은 각 CCT와 CRI의 조합에 대해 정의됩니다. 빈 코드(예: GN, GP, GQ)는 200mA에서의 최소 및 최대 광속 범위를 지정합니다. 예를 들어, CRI 70의 4000K/5000K/5700K/6500K LED의 경우, GQ(700-750 lm), GR(750-800 lm), GS(800-850 lm) 빈이 사용 가능합니다. 이를 통해 설계자는 특정 요구 사항에 대해 예측 가능한 밝기의 LED를 선택할 수 있습니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

LED는 또한 순방향 전압에 따라 두 가지 범주로 빈닝됩니다: 코드 6E(24-26V) 및 코드 6F(26-28V). 동일한 전압 빈의 LED를 매칭하면 드라이버 설계를 단순화하고 다중 LED 어레이에서 전류 균형을 개선할 수 있습니다.

3.3 색도 빈닝(색상 일관성)

색도 좌표(x, y)는 각 CCT 빈(예: 2700K의 경우 27R5, 4000K의 경우 40R5)에 대해 5-스텝 맥아담 타원 내에서 제어됩니다. 5-스텝 타원은 대부분의 일반 조명 애플리케이션에서 인간의 눈에 허용 가능한 색상 균일성을 보장하기 위한 일반적인 산업 표준입니다. 데이터시트는 가열 시 발생하는 색상 변화를 인정하며, 25°C 및 85°C 접합 온도 모두에 대한 중심 좌표와 타원 파라미터를 제공합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 그래프는 다양한 조건에서 LED의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

4.1 전류 대 강도/전압(IV 곡선)

그림 3(순방향 전류 대 상대 강도)은 일반적으로 비선형 관계를 보여주며, 매우 높은 전류에서는 증가된 열로 인해 효율(와트당 루멘)이 감소할 수 있습니다. 그림 4(순방향 전류 대 순방향 전압)는 전압이 전류와 함께 증가하는 다이오드의 지수적 IV 특성을 보여줍니다.

4.2 온도 의존성

그림 5(주변 온도 대 상대 광속)는 매우 중요합니다: 이는 온도가 상승함에 따라 광속 출력이 감소하는 것을 보여줍니다. 이 감소를 최소화하기 위해서는 효과적인 방열판이 필요합니다. 그림 6(주변 온도 대 상대 순방향 전압)은 일반적으로 음의 온도 계수를 보여주며, VF는 온도가 증가함에 따라 약간 감소합니다. 그림 8(Ta 대 CIE x, y 이동)은 색도 좌표가 온도에 따라 이동하는 것을 시각적으로 나타내며, 이는 색도 빈닝 테이블에서 정량화됩니다.

4.3 스펙트럼 분포 및 시야각

그림 1a, 1b, 1c는 각각 CRI 70, 80, 90에 대한 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 더 높은 CRI 스펙트럼은 블루 펌프 피크와 더 넓은 형광체 방출 사이의 계곡이 더 잘 채워져 있어 더 나은 색 재현성을 가집니다. 그림 2는 공간 강도 분포를 설명하며, 넓은 120도 시야각을 확인시켜 줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED의 풋프린트는 5.0mm x 5.0mm이며, 전형적인 높이는 1.9mm입니다. 치수 도면은 달리 명시되지 않는 한 ±0.1mm의 공차를 지정합니다. 바닥면 보기는 솔더 패드 레이아웃을 명확하게 보여줍니다.

5.2 솔더 패드 설계 및 극성

솔더링 패턴은 안정적인 기계적 부착과 최적의 열 전도를 위해 설계되었습니다. 캐소드와 애노드는 다이어그램에 명확하게 표시되어 있습니다. 캐소드는 일반적으로 노치, 녹색 표시 또는 다른 패드 모양과 같은 독특한 특징으로 표시됩니다. 손상을 방지하기 위해 조립 중 올바른 극성을 관찰해야 합니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

이 LED는 무연 솔더(SAC 합금)를 사용하는 표준 적외선 또는 대류 리플로우 공정과 호환됩니다. 최대 피크 온도는 230°C 또는 260°C를 초과해서는 안 되며, 액상선 이상의 시간은 솔더 페이스트 제조업체의 사양에 따라 제어되어야 하며, 피크 온도에서의 절대 한계는 10초입니다. 열 응력을 최소화하기 위해 제어된 상승 및 냉각 속도를 권장합니다.

6.2 취급 및 저장 주의사항

ESD 민감도(1000V HBM)로 인해, 작업자와 작업대는 적절하게 접지되어야 합니다. LED는 수분 흡수를 방지하기 위해 제어된 환경(권장 온도 < 30°C, 상대 습도 < 60%)에서 원래의 방습 백에 보관해야 하며, 이는 리플로우 중 "팝콘 현상"을 일으킬 수 있습니다.

7. 모델 번호 규칙

부품 번호는 구조화된 형식을 따릅니다: T □□ □□ □ □ □ – □ □□ □□ □. 주요 요소는 다음과 같습니다: X1(타입 코드, 예: 5050의 경우 '5C'), X2(CCT 코드, 예: 4000K의 경우 '40'), X3(CRI 코드, 예: Ra80의 경우 '8'), X4/X5(직렬/병렬 칩 수, 1-Z로 표시), X6(부품 코드), X7(색상 코드, 예: 85°C ANSI 빈닝의 경우 'R'). 이 시스템을 통해 LED의 전기적 및 광학적 특성을 정확하게 식별할 수 있습니다.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 설계 고려사항

• 열 관리:낮은 열 저항(2.5°C/W)은 LED가 적절한 금속 코어 PCB(MCPCB) 또는 기타 방열 기판에 장착된 경우에만 효과적입니다. 시스템 열 설계는 신뢰할 수 있는 동작을 위해 접합 온도를 120°C 최대치보다 훨씬 낮게 유지해야 합니다.
• 드라이버 선택:약 25.6V의 높은 전형적인 VF를 고려할 때, 이 전압 범위에 정격된 정전류 드라이버가 필요합니다. 드라이버는 원하는 전류(예: 200mA)와 직렬/병렬로 연결된 LED의 수를 기반으로 선택해야 합니다.
• 광학 설계:넓은 120도 빔 각도는 스포트라이트 또는 다운라이트 애플리케이션에 더 지시된 빔이 필요한 경우 2차 광학 요소(렌즈, 반사판)가 필요할 수 있습니다.

8.2 전형적인 애플리케이션 회로

신뢰할 수 있는 동작을 위해 LED는 정전류원으로 구동되어야 합니다. 여러 LED를 연결할 때, 전류 매칭을 위해 직렬 구성이 선호되지만, 스트링의 총 순방향 전압은 드라이버의 컴플라이언스 전압 내에 있어야 합니다. 개별 전류 균형 없이 LED를 병렬 연결하는 것은 일반적으로 Vf 변동으로 인해 불균일한 전류 분배를 초래하므로 권장되지 않습니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED의 실제 전력 소비는 얼마입니까?

A: 200mA 및 25.6V의 전형적인 동작점에서 전기적 입력 전력은 약 5.12 와트입니다(P = V * I).

Q: 색온도(CCT)는 광 출력에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 전기광학 테이블에 표시된 바와 같이, 동일한 CRI에 대해 더 높은 CCT(예: 6500K)는 일반적으로 더 낮은 CCT(예: 2700K)에 비해 약간 더 높은 전형적인 광속을 가집니다.

Q: "5-스텝 맥아담 타원"이 제 애플리케이션에 무엇을 의미합니까?

A: 이는 동일한 색상 빈의 LED가 색도 좌표가 매우 가까워서 일반적인 조명 조건에서 대부분의 관찰자에게 색상 차이가 인지되지 않거나 최소화됨을 의미하며, 기구 내에서 좋은 색상 일관성을 보장합니다.

Q: 이 LED를 최대 전류 240mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A: 가능은 하지만, 더 많은 열을 발생시키고(25.6V 가정 시 약 6.14W) 광 효율과 수명을 감소시킬 가능성이 높습니다. 권장되는 200mA에서 동작하면 성능과 신뢰성의 더 나은 균형을 제공합니다.

10. 동작 원리

이 유형의 화이트 LED는 일반적으로 청색 발광 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다. 청색광의 일부는 칩 위 또는 주변에 증착된 형광체 층에 의해 더 긴 파장(노란색, 빨간색)으로 변환됩니다. 남은 청색광과 형광체 변환된 빛의 조합이 백색광으로 인지됩니다. 형광체의 특정 혼합 비율이 방출된 빛의 상관 색온도(CCT)와 색 재현 지수(CRI)를 결정합니다.

11. 산업 동향

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. 또한 설계와 제조를 단순화하기 위해 표준화된 폼 팩터와 전기적 인터페이스로의 추세도 있습니다. 전력 밀도가 증가함에 따라, 이 시리즈에서 사용된 것과 같은 열 효율적인 패키지는 여전히 필수적입니다. 더 나아가, 고품질 건축 및 상업 조명의 요구를 충족시키기 위해 정밀한 빈닝과 더 엄격한 색상 허용 오차에 대한 강조가 커지고 있습니다.