LED 3030 미드파워 EMC 패키지 사양서 - 3.0x3.0x?mm - 전압 6.8V - 전력 1.3W - 쿨/뉴트럴/웜 화이트 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 3030 풋프린트와 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 패키지를 활용한 일련의 미드파워 LED에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 높은 효율과 비용 효율성을 위해 설계된 이 시리즈는 광범위한 일반 및 장식 조명 애플리케이션을 위한 견고한 솔루션을 제공합니다. EMC 소재는 기존 플라스틱 대비 우수한 열 관리를 제공하여 더 높은 전력 수준에서도 안정적인 작동을 가능하게 합니다.

이 제품 라인의 핵심 장점은 미드파워 부문에서 최고 수준의 루멘-퍼-와트 및 루멘-퍼-달러 비율을 자랑한다는 점입니다. 최대 소비 전력 1.36W, 권장 최대 구동 전류 200mA로 미드파워와 고출력 애플리케이션 간의 간극을 메우도록 설계되었습니다. LED는 웜 화이트(2725K)부터 쿨 화이트(6530K)까지 다양한 상관 색온도(CCT) 스펙트럼으로 제공되며, 최소 연색 지수(CRI) 80 이상을 보장하여 조명 공간의 우수한 색 품질을 유지합니다.

1.1 주요 특징 및 장점

• 열 성능 강화 EMC 패키지:패키지 설계는 우수한 방열 성능을 제공하여 수명을 연장하고 광 출력 안정성을 유지합니다.
• 고출력 구동 가능:최대 1.3W까지의 애플리케이션에 적합하여 미드파워와 고출력 LED의 경계를 모호하게 합니다.
• 고구동 전류:최대 연속 순방향 전류(IF) 200mA를 지원하여 더 높은 광속 출력을 가능하게 합니다.
• 높은 색 품질:모든 CCT 빈에서 최소 CRI 80을 제공하여 정확하고 쾌적한 색 재현을 보장합니다.
• 무연 및 리플로우 호환:무연 솔더 및 표준 표면 실장 기술(SMT) 리플로우 공정 사용을 위해 설계되었습니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 전기-광학적 특성

주요 성능 데이터는 IF = 150mA, Ta = 25°C의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다. 광속 출력은 색상 빈에 따라 다르며, 일반적인 값은 약 119 lm에서 131 lm 사이입니다. 110도의 넓은 시야각(2θ1/2)은 광범위하고 균일한 조명을 보장합니다. 150mA에서의 순방향 전압(VF)은 일반적으로 6.8V이며, 허용 오차는 ±0.1V입니다. 제공된 측정 허용 오차(광속 ±7%, CRI (Ra) ±2)를 유의하는 것이 중요합니다.

2.2 전기적 및 열적 파라미터

절대 최대 정격은 작동 한계를 정의합니다. 최대 연속 순방향 전류는 200mA이며, 특정 조건(펄스 폭 ≤ 100µs, 듀티 사이클 ≤ 1/10)에서 펄스 순방향 전류(IFP) 300mA가 허용됩니다. 최대 소비 전력은 1360 mW입니다. 접합점-솔더 포인트 열저항(Rth j-sp)은 14 °C/W로, 열 관리 설계의 핵심 파라미터입니다. 장치는 -40°C에서 +85°C의 온도 범위 내에서 작동 및 보관 가능하며, 최대 접합 온도(Tj)는 115°C입니다.

2.3 솔더링 사양

이 LED는 리플로우 솔더링에 적합합니다. 피크 솔더링 온도는 230°C 또는 260°C를 초과해서는 안 되며, 피크 온도에서의 노출 시간은 10초로 제한됩니다. 패키지 손상이나 내부 구성 요소의 성능 저하를 방지하려면 이러한 프로파일을 준수하는 것이 필수적입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

3.1 색상(CCT) 빈닝

본 제품은 2600K에서 7000K 사이의 CCT에 대해 Energy Star 규격을 준수하는 빈닝 구조를 사용합니다. 6개의 주요 빈(27M5, 30M5, 40M5, 50M5, 57M6, 65M6)이 정의되어 있으며, 각각은 특정 명목 CCT와 CIE 1931 색도도 상의 정의된 타원에 해당합니다. 각 빈의 중심 좌표(x, y), 타원 반경(a, b) 및 각도(Φ)는 정밀하게 지정되며, 색 좌표 측정 불확도는 ±0.007입니다.

3.2 광속 빈닝

각 색상 빈 내에서 LED는 150mA에서의 광속 출력에 따라 추가로 분류됩니다. 광속 등급은 코드(예: 2C, 2D, 2E, 2F, 2G)로 지정되며, 각각 최소 및 최대 광속 범위를 나타냅니다. 예를 들어, 27M5 색상 빈에서 코드 2C는 107-114 lm, 2D는 114-122 lm, 2E는 122-130 lm을 포함합니다. 이를 통해 설계자는 정확한 밝기 요구 사항에 따라 구성 요소를 선택할 수 있습니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

전압 빈닝에 대한 상세 표는 제공된 내용에서 완전히 추출되지 않았지만, 지정된 전류에서 순방향 전압(VF)에 따라 LED를 그룹화하는 것이 표준 관행입니다. 이는 보다 일관된 구동 회로 설계 및 어레이 내 전력 분배 관리에 도움이 됩니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 IV 및 광속 특성

그림 3은 순방향 전류(IF)와 상대 광속 간의 관계를 보여줍니다. 광속은 전류가 증가함에 따라 증가하지만, 높은 전류에서 비선형적인 경향을 보이며, 이는 열 효과 증가와 효율 저하 때문일 가능성이 높습니다. 그림 4는 순방향 전압(VF) 대 순방향 전류(IF)를 나타내며, 일반적인 다이오드 특성 곡선을 보여줍니다.

4.2 온도 의존성

그림 6과 7은 주변 온도(Ta)가 성능에 미치는 영향을 설명합니다. 온도가 상승함에 따라 상대 광속은 감소하고(그림 6), 순방향 전압도 감소합니다(그림 7). 그림 5는 온도에 따른 색도 좌표(CIE x, y)의 이동을 보여주며, 안정적인 색점이 필요한 애플리케이션에 중요합니다. 그림 8은 설계에 매우 중요합니다: 두 가지 다른 열저항 시나리오(Rj-a=35°C/W 및 45°C/W)에 대해 주변 온도에 대한 최대 허용 순방향 전류를 그래프로 나타냅니다. 이 그래프는 접합 온도를 안전 한계 내로 유지하기 위해 주변 온도가 증가함에 따라 필요한 전류 디레이팅을 정의합니다.

4.3 스펙트럼 및 각도 분포

그림 1은 색 품질을 정의하는 상대 스펙트럼 파워 분포를 나타냅니다. 그림 2는 110도 빔 각도를 확인하는 시야각 분포 또는 방사 패턴을 보여줍니다.

5. 애플리케이션 가이드라인

5.1 대상 애플리케이션

• 리트로핏 램프:기존 백열등, 할로겐 또는 CFL 전구를 직접 교체하는 조명기구용.
• 일반 조명:주거, 상업 및 산업 공간의 주요 조명.
• 백라이트:실내외 간판 및 디스플레이 패널용.
• 건축/장식 조명:액센트 조명, 코브 라이팅 및 기타 미적 조명 설치.

5.2 설계 고려사항

열 관리:14 °C/W의 열저항은 솔더 패드에서 방열판까지 효과적인 열 경로를 필요로 합니다. 애플리케이션의 예상 최대 주변 온도에 적합한 구동 전류를 결정하려면 그림 8을 참조하십시오. 특히 Tj를 포함한 최대 정격을 초과하면 수명과 신뢰성이 크게 저하됩니다.

전기 설계:구동기 선택은 150mA에서 일반적인 VF 6.8V를 고려해야 합니다. 정전류 구동의 경우, 구동기의 전류 출력이 원하는 작동 지점(예: 더 나은 효율/수명을 위한 150mA 또는 그 이하)과 일치하는지 확인하십시오. 병렬 스트링의 전류 균형을 맞추기 위해 순방향 전압 빈닝을 고려하십시오.

광학 설계:110도의 시야각은 광범위하고 확산된 조명에 적합합니다. 더 집중된 빔을 원한다면 2차 광학(렌즈)가 필요합니다.

6. 기술 비교 및 트렌드

이 3030 EMC LED 시리즈는 경쟁이 치열한 미드파워 시장에서 자리매김하고 있습니다. 주요 차별점은 EMC 패키징을 사용한다는 점으로, 많은 미드파워 LED에 사용되는 표준 PPA 또는 PCT 플라스틱에 비해 일반적으로 더 나은 열전도율과 고온/UV 노출에 대한 황변 저항성을 제공합니다. 이로 인해 신뢰성을 유지하면서 더 높은 전류(최대 200mA)로 구동할 수 있어 효과적으로 더 높은 전력 밀도를 제공합니다.

LED 패키징의 트렌드는 열 성능을 개선하고 더 작은 패키지에서 더 높은 플럭스 밀도를 허용하는 소재와 설계를 지향하고 있습니다. EMC 및 세라믹 패키지는 미드파워와 고출력 장치 모두에서 이 트렌드의 최전선에 있습니다. 이 제품에서 강조된 높은 lm/$ 및 lm/W에 대한 초점은 대량 시장 조명 채택의 주요 동인으로 남아 있습니다.

7. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 일반 작동 지점에서 실제 전력 소비는 얼마입니까?

A: IF=150mA 및 VF=6.8V(일반값)의 테스트 조건에서 전기적 전력은 P = I*V = 0.15A * 6.8V = 1.02W입니다.

Q: 이 LED를 200mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A: 가능합니다. 그러나 접합 온도(Tj)가 115°C를 초과하지 않도록 해야 합니다. 이를 위해서는 우수한 열 관리(접합점에서 주변 환경까지의 낮은 열저항)가 필요합니다. 최대 허용 전류가 주변 온도 상승에 따라 어떻게 감소하는지 확인하려면 그림 8을 참조하십시오.

Q: 색상 빈 코드(예: 27M5)의 "M5" 또는 "M6"은 무엇을 의미합니까?

A: 이 코드는 ANSI C78.377 또는 Energy Star 표준에 의해 정의된 CIE 색도도 상의 특정 타원을 나타냅니다. 숫자(27, 30 등)는 명목 CCT(예: 2700K, 3000K)와 관련이 있습니다. 문자와 숫자(M5, M6)는 해당 명목점 주변의 색상 허용 오차 타원의 크기와 위치를 정의합니다.

Q: 플라스틱 패키지와 비교하여 EMC 패키지가 내 설계에 어떤 이점을 줍니까?

A: EMC 소재는 더 높은 열전도율을 가지고 있어 LED 칩에서 발생한 열이 보드와 방열판으로 더 효율적으로 전달됩니다. 이는 동일한 구동 전류에서 더 낮은 작동 접합 온도를 유도하여 수명을 연장하고 더 높은 광 출력을 유지하며, 냉각이 잘 된 설계에서 잠재적인 오버드라이브를 가능하게 합니다.

8. 설계 및 사용 사례 예시

시나리오: 1200 lm LED 전구 교체품(A19 스타일) 설계

일반적인 60W 백열등 등가 LED 전구는 약 800 루멘을 생산합니다. 더 밝은 100W 등가(~1600 lm)를 만들기 위해 설계자는 이 3030 LED를 사용할 수 있습니다.

설계 계산:일반 광속 124 lm(예: 150mA에서 30M5 빈)을 가진 LED로 1600 lm을 목표로 할 때, 약 13개의 LED가 필요합니다(1600 / 124 ≈ 12.9). 이들은 방열을 위해 전구 내부의 금속 코어 PCB(MCPCB)에 배치됩니다. 13개를 모두 직렬로 구동하려면 ~13 * 6.8V = 88.4V의 구동기 출력 전압이 필요하며, 이는 높은 수준입니다. 더 실용적인 접근 방식은 각각 6-7개의 LED로 구성된 두 개의 병렬 스트링을 사용하는 것으로, 더 낮은 전압이지만 두 배의 전류를 제공할 수 있는 구동기가 필요합니다. 총 전력은 약 13 * 1.02W = 13.3W로, 높은 효율을 보여줍니다. 열 설계는 전구의 베이스 온도(LED 보드의 주변 온도)가 그림 8에 정의된 한계 내에 머물러 150mA 작동을 허용하도록 해야 합니다.