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

1. 제품 개요

본 문서는 3030 시리즈 미드파워 LED 소자의 사양을 상세히 설명합니다. 일반 조명 애플리케이션을 위해 설계된 이 시리즈는 열적으로 향상된 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 패키지를 활용하여, 발광 효율, 비용 효율성 및 신뢰성의 최적 균형을 제공합니다. 이 시리즈는 3.0mm x 3.0mm의 설치 면적을 특징으로 하며, 최대 1.3W의 전력 수준에서 동작 가능하여, 기존의 미드파워 LED와 초급 고출력 LED 사이의 위치를 차지합니다.

1.1 핵심 장점 및 포지셔닝

이 LED 시리즈의 주요 가치는 미드파워 LED 카테고리 내에서 와트당 루멘(lm/W) 및 달러당 루멘(lm/$)의 최고 수준의 비율을 달성하는 데 있습니다. EMC 패키지는 표준 PPA 또는 PCT 플라스틱에 비해 우수한 열 관리를 제공하여, 더 높은 구동 전류와 개선된 장기 루멘 유지율을 가능하게 합니다. 본 제품은 무연 리플로우 솔더링 공정에 적합하여, 현대적이고 환경을 고려한 제조 표준에 부합합니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 다용도 LED 시리즈는 광범위한 조명 솔루션을 위해 설계되었습니다. 주요 적용 분야로는 기존 백열등이나 형광등을 대체하기 위한 리트로핏 램프, 주거 및 상업 공간을 위한 일반 환경 조명, 실내외 간판용 백라이트, 성능과 미적 색상 품질이 모두 중요한 건축 또는 장식 조명 등이 포함됩니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

별도로 명시되지 않는 한, 모든 파라미터는 Ta = 25°C, 상대 습도 60%의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

2.1 전기-광학 특성

광도 성능은 순방향 전류(I_F) 150mA에서 정의됩니다. 이 시리즈는 웜 화이트(2725K)부터 쿨 화이트(6530K)까지의 다양한 상관 색온도(CCT) 범위를 제공하며, 모두 최소 80의 색 재현 지수(CRI 또는 Ra)를 가집니다. 일반적인 광속 값은 CCT 빈에 따라 약 107 lm에서 120 lm(150mA 기준)까지 다양합니다. 명시된 측정 허용 오차에 유의해야 합니다: 광속 ±7%, CRI ±2. 지배적인 시야각(2Θ1/2)은 110도로, 일반 조명에 적합한 넓은 빔 분포를 제공합니다.

2.2 전기 및 열적 파라미터

일반적인 순방향 전압(V_F)은 150mA에서 6.8V이며, 허용 오차는 ±0.1V입니다. 절대 최대 순방향 전류는 200mA DC이며, 특정 조건(펄스 폭 ≤ 100µs, 듀티 사이클 ≤ 1/10) 하에서 300mA의 펄스 순방향 전류(I_FP)가 허용됩니다. 최대 전력 소산은 1360 mW입니다. 중요한 열적 파라미터는 접합점-솔더 포인트 열저항(R_{th j-sp})으로, 일반적으로 17 °C/W입니다. 이 낮은 열저항은 EMC 패키지의 직접적인 이점으로, LED 접합점에서 효율적인 열 전달을 가능하게 합니다.

2.3 절대 최대 정격

이 한계를 초과하여 장치를 동작시키면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 주요 정격은 다음과 같습니다: 순방향 전류: 200 mA; 역방향 전압: 5 V; 접합 온도: 115 °C; 동작 온도 범위: -40 ~ +85 °C; 보관 온도 범위: -40 ~ +85 °C. 솔더링 온도 프로파일은 230°C 또는 260°C를 10초 이상 초과해서는 안 됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산 시 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 빈으로 분류됩니다.

3.1 색상(CCT) 빈닝

본 제품은 CIE 1931 색도도상에서 타원형 빈닝 구조를 사용하며, 2600K부터 7000K 범위에 대한 Energy Star 요구사항을 준수합니다. 6개의 주요 색상 코드(예: 27M5, 30M5...65M6)가 정의되어 있으며, 각각 중심 좌표(x, y), 장반경(a), 단반경(b), 각도(Φ)를 가집니다. 색좌표의 측정 불확도는 ±0.007입니다. 이 엄격한 빈닝은 단일 조명기구 내에서 가시적인 색차를 최소화합니다.

3.2 광속 빈닝

각 색상 빈 내에서 LED는 150mA에서의 광속 출력에 따라 추가로 분류됩니다. 여러 광속 등급(예: 2A, 2B, 2C, 2D, 2E)이 정의되어 있으며, 각각 특정 루멘 범위(예: 94-100 lm, 100-107 lm 등)를 포함합니다. 이를 통해 설계자는 애플리케이션의 정확한 밝기 요구사항에 맞는 빈을 선택할 수 있습니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

LED는 또한 테스트 전류에서의 순방향 전압 강하에 따라 빈닝됩니다. 구체적인 코드 값과 범위는 데이터시트 표에 상세히 나와 있으며, 이 빈닝은 특히 다중 LED 스트링에서 더 효율적이고 일관된 구동 회로 설계에 도움이 됩니다.

4. 성능 곡선 분석

4.1 IV 특성 및 상대 광속

그림 3은 순방향 전류와 상대 광속의 관계를 보여줍니다. 출력은 최대 정격 전류까지 상대적으로 선형적이지만, 설계자는 열 부하 증가와 효율 저하로 인해 효율(lm/W)이 일반적으로 더 높은 전류에서 감소한다는 점에 유의해야 합니다. 그림 4는 순방향 전압 대 전류 곡선을 보여주며, 이는 적절한 전압 준수를 보장하기 위한 구동기 설계에 필수적입니다.

4.2 온도 의존성

그림 6과 7은 주변 온도(T_a)가 성능에 미치는 영향을 보여줍니다. 모든 LED의 특성처럼 광 출력은 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 반대로, 순방향 전압은 온도 상승에 따라 감소합니다. 그림 5는 온도에 따른 색도 좌표(CIE x, y)의 이동을 보여주며, 안정적인 색점이 필요한 애플리케이션에 중요합니다. 그림 8은 중요한 설계 그래프를 제공합니다: 두 가지 다른 열저항 시나리오(R_j-a=35°C/W 및 45°C/W)에 대한 주변 온도 대비 최대 허용 순방향 전류입니다. 이 그래프는 실제 열 환경에서 안전한 동작 전류를 결정하는 데 매우 중요합니다.

4.3 스펙트럼 및 각도 분포

그림 1은 일반적인 스펙트럼 파워 분포를 나타내며, 형광체 코팅이 된 블루 펌프 LED의 특징인 넓은 형광체 변환 백색광 스펙트럼을 보여줍니다. 그림 2는 공간 강도 분포(시야각 패턴)를 묘사하며, 110도 시야각으로 표시된 람베르시안과 유사한 넓은 빔 패턴을 확인시켜 줍니다.

5. 애플리케이션 가이드라인 및 설계 고려사항

5.1 열 관리

효과적인 방열은 성능과 수명에 가장 중요합니다. 낮은 R_{th j-sp}에도 불구하고, 솔더 포인트에서 주변 환경(R_{th sp-a})으로의 열 경로는 적절한 PCB 설계(열 비아 사용, 충분한 구리 면적)와 시스템 수준의 방열을 통해 최소화되어야 합니다. 추정된 T_a및 시스템 R_j-a.

를 기반으로 동작 전류를 감액하기 위해 그림 8을 참조하십시오.

5.2 전기 구동_F안정적인 광 출력과 색상을 보장하기 위해 정전류 구동기를 강력히 권장합니다. 구동기는 절대 최대 정격 내에서 동작하도록 설계되어야 하며, 전압 빈닝과 V

에 대한 온도 영향을 고려해야 합니다. 최대 전류 근처의 설계의 경우, 더 높은 광 출력과 감소된 효율/수명 사이의 균형을 고려하십시오.

5.3 광학 통합

110도의 시야각은 2차 광학 장치 없이 넓고 확산된 조명이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 방향성 조명의 경우 적절한 렌즈나 반사판을 선택해야 합니다. 일관된 색상과 광속 빈닝은 다중 LED 어레이에서 균일한 외관을 가능하게 합니다.

6. 솔더링 및 취급

본 소자는 표준 무연 리플로우 솔더링 프로파일과 호환됩니다. 피크 솔더링 온도는 230°C 또는 260°C를 초과해서는 안 되며, 217°C 이상 노출 시간은 60초로, 피크 온도에서의 시간은 10초로 제한됩니다. 취급 시 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다. 본 장치는 1000V(HBM)의 ESD 내전압을 가집니다.

7. 기술 비교 및 차별화

이 시리즈의 주요 차별점은 3030 미드파워 폼 팩터에서 EMC 패키지를 사용한다는 점입니다. 표준 플라스틱 패키지(PPA/PCT)와 비교하여, EMC는 훨씬 높은 열전도율과 고온 및 UV 노출에 대한 저항성을 제공하여, 제품 수명 동안 더 나은 루멘 유지율과 색상 안정성을 이끌어냅니다. 이를 통해 LED는 일반적인 미드파워 LED보다 더 높은 전류(최대 200mA)로 구동될 수 있어, 미드파워 플랫폼의 비용 및 광학적 장점을 유지하면서 고출력 장치와의 격차를 줄입니다.

8. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 일반적인 동작 지점에서 실제 전력 소비는 얼마입니까?_FA: I_F= 150mA 및 V

= 6.8V에서, 일반적인 전기적 전력은 150mA * 6.8V = 1.02W입니다.

Q: 내 프로젝트에 맞는 올바른 CCT와 광속 빈을 어떻게 선택합니까?

A: 원하는 분위기에 따라 CCT(예: 3000K 웜 화이트, 4000K 뉴트럴 화이트, 6500K 쿨 화이트)를 선택하십시오. LED당 목표 광속 출력을 기반으로 빈닝 테이블과 측정 허용 오차를 고려하여 광속 빈을 선택하십시오. 균일한 어레이의 경우 색상과 광속 모두에 대해 단일한 엄격한 빈을 지정하십시오.

Q: 이 LED를 200mA로 연속 구동할 수 있습니까?_{A: 가능합니다. 하지만 접합 온도가 최대 115°C보다 훨씬 낮게 유지되는 경우에만 가능합니다. 이는 우수한 열 관리가 필요합니다. 그림 8을 참조하십시오. 주변 온도 85°C에서 R}j-a

=45°C/W인 시스템의 최대 허용 전류는 약 89mA에 불과합니다. 따라서 200mA 구동은 매우 잘 냉각되고 주변 온도가 낮은 환경에서만 가능합니다.

9. 설계 및 사용 사례 예시

시나리오: 1200 lm LED 전구 교체품(A19) 설계

목표: 1200 lm, 2700K CCT, 120V AC 입력

1. 설계 단계:LED 선택:

2. T3C27821C-**AA 모델(2725K CCT)을 선택합니다. LED당 최대 출력을 위해 높은 광속 빈(예: 2D 또는 2E)을 선택하십시오.수량 계산:

3. LED당 115 lm(빈 2D의 일반값)을 가정하면, 약 1200 lm / 115 lm/LED ≈ 11개의 LED가 필요합니다.전기 설계:

4. 11개의 LED를 직렬 스트링으로 구성합니다. 150mA에서 총 순방향 전압은 ~11 * 6.8V = 74.8V가 됩니다. 출력이 74.8V, 150mA에 부합하는 절연형 정전류 LED 구동기를 선택하십시오.열 설계:

5. 총 전력 소산은 ~1.02W/LED * 11 LED = 11.22W입니다. 상당 부분이 열입니다. 전구는 LED 솔더 포인트 온도를 그림 8의 감액 곡선 아래로 유지하여 긴 수명과 안정적인 광 출력을 보장하기 위해 알루미늄 방열판 또는 유사한 장치를 포함해야 합니다.광학 설계:

넓은 110도 빔 각도는 전방향 전구 애플리케이션에 충분할 수 있습니다. 확산 커버를 사용하여 여러 점 광원을 균일한 빛으로 혼합합니다.

10. 기술 원리 및 트렌드

10.1 동작 원리

이는 형광체 변환 백색 LED입니다. 핵심 반도체 요소는 청색 발광 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 다이오드입니다. 청색광의 일부는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가닛(YAG:Ce) 형광체 코팅에 흡수되어, 광범위한 스펙트럼의 노란색 빛으로 재방출됩니다. 남은 청색광과 변환된 노란색 빛의 조합이 백색광으로 인지됩니다. 형광체 구성과 두께에 의해 제어되는 청색광 대 노란색 빛의 비율이 상관 색온도(CCT)를 결정합니다.

미드파워 LED 세그먼트는 경쟁력 있는 비용 수준에서 더 높은 효율(lm/W)과 개선된 신뢰성을 향해 계속 발전하고 있습니다. EMC 및 기타 고성능 패키지 재료(세라믹 및 열가소성 플라스틱과 같은)의 채택은 더 높은 구동 전류와 더 나은 루멘 유지율을 가능하게 하는 핵심 트렌드입니다. 또한, 품질을 중시하는 조명 시장의 요구를 충족시키기 위해 더 높은 색 재현 지수(CRI) 값과 더 정밀한 색상 일관성(더 엄격한 빈닝)을 위한 지속적인 추진이 있습니다. 더 나아가, 이러한 LED를 COB(Chip-on-Board)나 플렉서블 스트립과 같은 표준화된 보드에 통합하는 것은 조립 단순화와 열 성능 향상을 위한 일반적인 애플리케이션 트렌드입니다.