LED 3030 앰버(Amber) 데이터시트 - 3.0x3.0mm - 전압 3.1V - 파워 1W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 앰버 색상의 3030 미드파워 LED에 대한 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 열적으로 향상된 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 패키지를 사용하여 성능과 비용 효율성의 균형을 제공하도록 설계되었습니다. 미드파워 세그먼트 내에서 우수한 루멘/와트(lm/W)와 루멘/달러(lm/$)를 제공하는 솔루션으로 포지셔닝됩니다. 이 시리즈는 미드파워부터 최대 1.3W까지의 파워 레벨을 처리할 수 있어 견고한 성능이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

1.1 주요 특징 및 장점

• 열적으로 향상된 EMC 패키지 설계:EMC 재료는 기존 플라스틱 대비 향상된 열 관리를 제공하여 더 나은 신뢰성과 루멘 유지율을 가져옵니다.
• 높은 파워 처리 능력:최대 1.3W까지 동작 가능하여 표준 미드파워 LED와 고파워 LED 사이의 간극을 메웁니다.
• 높은 구동 전류:최대 400mA의 순방향 전류를 지원하여 필요 시 더 높은 광 출력을 가능하게 합니다.
• 무연 리플로우 솔더링:표준 무연 리플로우 솔더링 공정과 호환되어 현대적 제조를 용이하게 합니다.

1.2 목표 응용 분야

이 LED의 주요 응용 분야는 자동차 및 신호용으로, 방향 지시등 및 앰버 빛이 지정된 다양한 신호등을 포함합니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 제품 선택 및 광학 특성

다루는 구체적인 모델은 T3CYE012C-**AA로, 형광체 변환(PC) 앰버 LED입니다. 그 주파장(WD)은 최소 585nm, 전형적 590nm, 최대 596nm 범위입니다. 표준 테스트 조건(순방향 전류 IF=350mA, 주변 온도 Ta=25°C)에서 전형적인 광속은 118 루멘이며, 최소 지정값은 107 루멘입니다. 광속 측정 허용 오차는 ±7%입니다.

2.2 전기-광학 및 전기적 파라미터

상세한 전기 및 광학 파라미터는 동일한 표준 테스트 조건(IF=350mA, Ta=25°C, RH60%)에서 정의됩니다.

• 순방향 전압(VF):전형값은 3.1V이며, 범위는 3.0V(최소)에서 3.3V(최대)입니다.
• 역방향 전류(IR):역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10 µA입니다.
• 시야각(2θ1/2):반강도 각도는 전형적으로 120도입니다.
• 열저항(Rth j-sp):접합점에서 솔더링 지점까지의 열저항은 전형적으로 14 °C/W입니다.
• 정전기 방전(ESD):최대 8000V(인체 모델)까지 견디며, 우수한 취급 견고성을 나타냅니다.

2.3 절대 최대 정격

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 동작은 이 한계 내에서 유지되어야 합니다.

• 순방향 전류(IF):400 mA (연속)
• 펄스 순방향 전류(IFP):500 mA (펄스 폭 ≤100µs, 듀티 사이클 ≤1/10)
• 파워 소산(PD):1360 mW
• 역방향 전압(VR):5 V
• 동작 온도(Topr):-40°C ~ +105°C
• 보관 온도(Tstg):-40°C ~ +85°C
• 접합 온도(Tj):125°C
• 솔더링 온도(Tsld):260°C에서 10초 (또는 230°C).

중요 참고사항:이 절대 최대 정격을 초과하는 경우, 순간적으로라도 소자의 성능과 신뢰성이 저하될 수 있습니다. 동작 조건에서 실제 파워 소산이 정격값을 초과하지 않도록 특히 주의해야 합니다.

3. 성능 특성 및 곡선

3.1 스펙트럼 및 각도 분포

LED는 약 590nm를 중심으로 하는 앰버 스펙트럼에서 발광합니다. 시야각 분포 차트는 120도 반각을 가진 전형적인 람베르시안 또는 준-람베르시안 패턴을 보여주며, 넓은 조명을 제공합니다.

3.2 순방향 전류 특성

순방향 전류(IF)와 상대 광속 사이의 관계는 비선형입니다. 광속은 전류와 함께 증가하지만, 결국 고전류에서 열 효과로 인해 포화되고 감소합니다. 그래프는 Ta=25°C에서의 성능을 보여줍니다. 순방향 전압(VF) 대 순방향 전류(IF) 곡선은 VF가 전류에 따라 로그적으로 증가하는 다이오드의 특성을 보여줍니다.

3.3 온도 의존성

LED의 성능은 온도에 크게 영향을 받습니다.

• 광속 대 온도:상대 광속은 주변 온도(Ta)가 증가함에 따라 감소합니다. 이는 시스템 열 설계에 있어 중요한 요소입니다.
• 순방향 전압 대 온도:순방향 전압은 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소하며, 이는 일부 응용 분야에서 온도 모니터링에 사용될 수 있습니다.
• 색변화 대 온도:CIE 색도 좌표(x, y)는 주변 온도 변화에 따라 이동합니다. 이 데이터는 온도 범위에 걸쳐 일관된 색점이 필요한 응용 분야에 필수적입니다.

3.4 디레이팅 및 최대 전류 대 온도

핵심 그래프는 두 가지 다른 열저항 시나리오(Rj-a=30°C/W 및 40°C/W)에 대해 주변 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 순방향 전류를 보여줍니다. 주변 온도가 상승함에 따라 접합 온도가 최대 정격 125°C를 초과하는 것을 방지하기 위해 최대 안전 전류를 감소시켜야 합니다. 예를 들어, 주변 온도 105°C에서, 더 높은 열저항 경로에 대해 허용 전류는 약 147mA로 크게 떨어집니다. 이 곡선은 특히 고온 환경에서 신뢰할 수 있는 시스템을 설계하는 데 필수적입니다.

4. 색상 빈 구조 및 관리

LED는 생산에서 색상 일관성을 보장하기 위해 CIE 색도 좌표를 기반으로 색상 빈으로 분류됩니다. 데이터시트는 CIE 1931 색도도 상의 해당 x 및 y 좌표 범위와 함께 특정 빈 코드(예: AM1, AM2)를 정의합니다. 색도 좌표의 측정 불확도는 ±0.007입니다. 이 빈닝은 설계자가 응용 분야에 맞게 색상이 밀접하게 일치하는 LED를 선택할 수 있게 하며, 다중 LED 어레이 또는 외관 균일성이 중요한 제품에 있어 중요합니다.

5. 응용 가이드라인 및 설계 고려사항

5.1 열 관리

효과적인 열 관리는 이 LED를 신뢰성 있게 사용하는 데 가장 중요한 측면입니다. 접합점에서 솔더링 지점까지의 전형적인 열저항 14 °C/W는 열이 LED 패키지에서 효율적으로 전도되어야 함을 의미합니다. 이는 충분한 열 비아를 가진 잘 설계된 PCB와 필요한 경우 방열판에의 연결을 요구합니다. 디레이팅 곡선(그림 8)은 주어진 주변 온도와 시스템 열저항에 대한 최대 구동 전류를 결정하는 데 사용되어야 합니다.

5.2 전기 구동

LED는 최대 400mA까지 처리할 수 있지만, 최적의 수명과 효율을 위해 일반적으로 표준 테스트 데이터에 표시된 대로 350mA 이하에서 구동해야 합니다. 안정적인 광 출력을 보장하고 LED를 전류 스파이크로부터 보호하기 위해 정전류 드라이버를 권장합니다. 순방향 전압 변동(3.0V ~ 3.3V)은 드라이버 설계 시 고려되어야 합니다.

5.3 솔더링 및 취급

본 소자는 무연 리플로우 솔더링에 적합합니다. 피크 솔더링 온도는 10초 동안 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 소자가 8000V ESD 정격을 가지므로, 취급 및 조립 시 표준 ESD 예방 조치를 준수해야 합니다.

5.4 광학 설계

120도의 시야각은 이 LED를 넓은 빔 각도가 필요한 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 더 집중된 빛이 필요한 응용 분야의 경우, 2차 광학(렌즈)가 필요할 것입니다. 설계자는 색상이 중요한 응용 분야를 지정할 때 온도와 수명에 따른 잠재적 색변화도 고려해야 합니다.

6. 비교 및 포지셔닝

이 3030 EMC LED는 기존 저파워 SMD LED와 세라믹 기반 고파워 LED 사이의 위치를 차지합니다. 미드파워 세그먼트에서의 주요 장점은 다음과 같습니다: 표준 플라스틱 패키지(예: 3528)보다 우수한 열 성능, 더 작은 패키지보다 높은 가능 구동 전류 및 광 출력, 그리고 극단적인 광속 밀도를 필요로 하지 않는 응용 분야에서 고파워 LED에 비해 종종 유리한 비용 구조. 앰버 색상 버전은 특히 그 스펙트럼 대역에서 효율성이 최적화되어, 규제 광도 요구사항을 효율적으로 충족시켜야 하는 자동차 신호 분야에서 경쟁력을 가집니다.

7. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 전형적인 동작 지점에서 실제 전력 소비는 얼마입니까?

A: 350mA의 전형적인 테스트 조건과 전형적인 Vf 3.1V에서, 전기적 입력 전력은 약 1.085W(0.35A * 3.1V)입니다.

Q: 고온에서 광 출력은 얼마나 감소합니까?

A: 그림 6의 그래프는 상대 광속 대 주변 온도를 보여줍니다. 정확한 감소량은 열 설계에 따라 다르지만, 경향은 온도가 최대 동작 한계로 상승함에 따라 상당한 감소를 보여줍니다.

Q: 이 LED를 정전압 소스로 구동할 수 있습니까?

A: 권장하지 않습니다. LED는 전류 구동 소자입니다. 순방향 전압에는 허용 오차가 있으며 온도에 따라 변합니다. 정전압 소스는 과도한 전류와 빠른 고장으로 이어질 수 있습니다. 항상 정전류 드라이버나 전류를 능동적으로 제한하는 회로를 사용하십시오.

Q: "PC Amber" 지정은 무엇을 의미합니까?

A: PC는 형광체 변환(Phosphor-Converted)을 의미합니다. 청색 LED 칩에 형광체가 코팅되어 일부 청색광을 더 긴 파장으로 변환하여 최종 앰버 색상을 만듭니다. 이 방법은 직접 발광 앰버 반도체 재료를 사용하는 것보다 더 높은 효율과 더 나은 일관성을 제공할 수 있습니다.

8. 실용 설계 사례 예시

시나리오:주변 환경 최대 85°C에서 동작해야 하는 고신뢰성 자동차 방향 지시등 모듈 설계.

설계 단계:

1. 열 분석:LED 접합점에서 주변 환경까지의 시스템 열저항(Rj-a)을 결정합니다. 잘 설계된 PCB가 Rj-a = 35°C/W를 가져온다고 가정합니다.
2. 전류 디레이팅:그림 8을 참조하십시오. 주변 온도(Ta) 85°C 및 추정 Rj-a 30~40°C/W 사이에 대해, 보간하여 허용 가능한 최대 순방향 전류를 찾습니다. 이는 400mA보다 훨씬 적으며, 아마도 250-300mA 범위일 것입니다.
3. 드라이버 선택:예상 입력 전압 범위와 온도에 걸쳐 디레이팅된 전류(예: 280mA)를 안정적으로 공급할 수 있는 정전류 드라이버를 선택합니다.
4. 광학 규정 준수:디레이팅된 전류(그림 3 사용) 및 고온(그림 6 사용)에서 예상 광속을 계산하여 최종 조립체가 방향 지시등 응용 분야에 필요한 광도 강도를 충족하는지 확인합니다.
5. 색상 일관성:모듈 내 모든 LED가 일치하도록 필요한 색상 빈(AM1 또는 AM2)을 지정하고, 이 응용 분야에 일반적으로 허용되는 온도에 따른 작은 색변화(그림 5)를 고려합니다.

이 체계적인 접근 방식은 LED가 안전 동작 영역 내에서 작동하도록 보장하여, 까다로운 응용 분야에서 수명과 신뢰성을 극대화합니다.