목차
1. 제품 개요
67-24ST 시리즈는 다양한 조명 응용 분야를 위해 설계된 표면 실장 장치(SMD) 미드파워 LED입니다. PLCC-2(Plastic Leaded Chip Carrier) 패키지를 사용하여 현대적이고 공간 제약이 있는 설계에 적합한 컴팩트한 폼 팩터를 제공합니다. 이 LED는 백색광을 방출하며 다양한 상관 색온도(CCT) 및 색 재현 지수(CRI) 값으로 제공되어 다양한 응용 요구 사항을 충족시킵니다.
이 제품의 핵심 장점은 높은 광 효율로, 이는 소비된 전력 단위당 더 많은 광 출력을 의미합니다. 120도의 넓은 시야각을 특징으로 하여 균일한 광 분포를 보장합니다. 이 제품은 RoHS(유해 물질 제한), EU REACH 규정을 포함한 주요 환경 및 안전 표준을 준수하며, 할로겐 프리(브롬 및 염소에 대한 특정 한도 적용)로 제조됩니다.
이 LED의 목표 시장은 일반 조명, 장식 및 엔터테인먼트 조명, 표시등, 스위치 조명, 그리고 신뢰할 수 있고 효율적이며 컴팩트한 광원이 필요한 기타 응용 분야를 포함합니다.
2. 심층 기술 파라미터 분석
2.1 전기-광학 특성
LED의 성능은 표준 납땜점 온도 25°C에서 명시됩니다. 주요 작동 조건은 순방향 전류(IF) 80mA입니다.
- 광속(Φ):최소 광속은 제품 변형에 따라 다르며, 일반적인 빈은 125루멘(lm)부터 시작합니다. 광속 허용 오차는 ±11%입니다.
- 순방향 전압(VF):최대 순방향 전압은 13.0V입니다. 일반적인 값은 더 낮으며, 허용 오차는 ±0.1V입니다. 이 파라미터는 드라이버 설계 및 전원 공급 장치 선택에 매우 중요합니다.
- 색 재현 지수(Ra/CRI):최소 CRI 80으로 제공되며, 허용 오차는 ±2입니다. 더 높은 CRI 값은 조명된 물체의 더 나은 색 충실도를 나타냅니다.
- 시야각(2θ1/2):일반적인 시야각은 120도로, 광도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 각도로 정의됩니다.
2.2 절대 최대 정격
이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 작동은 항상 이 한계 내에서 유지되어야 합니다.
- 순방향 전류(IF):100 mA (연속).
- 피크 순방향 전류(IFP):200 mA, 펄스 조건(듀티 사이클 1/10, 펄스 폭 10ms)에서만 허용됩니다.
- 전력 소산(Pd):1300 mW.
- 작동 온도(Topr):-30°C ~ +85°C.
- 보관 온도(Tstg):-40°C ~ +100°C.
- 열 저항(Rth J-S):12 °C/W (접합부에서 납땜점까지). 이는 열 관리 설계의 핵심 파라미터입니다.
- 접합부 온도(Tj):최대 115 °C.
- 납땜 온도:리플로우 납땜: 최대 10초 동안 260°C. 핸드 납땜: 최대 3초 동안 350°C. 이 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감하므로 적절한 취급 절차가 필요합니다.
3. 빈닝 시스템 설명
LED는 생산에서 색상과 성능 일관성을 보장하기 위해 미리 정의된 빈으로 제공됩니다. 제품 번호 자체에 주요 빈 정보가 인코딩되어 있습니다.
3.1 제품 번호 구조
모델 번호 67-24ST/KKE-NXXXXX130Z8/SZM/2T는 다음과 같이 해독할 수 있습니다:
- K:최소 색 재현 지수(CRI) 80을 나타냅니다.
- NXX:켈빈(K) 단위의 수백 단위로 표현된 상관 색온도(CCT)를 나타냅니다 (예: N271 = 2700K).
- XXX:루멘 단위의 최소 광속을 나타냅니다 (예: 251 = 125 lm, 301 = 130 lm).
- 130:최대 순방향 전압이 13.0V임을 나타냅니다.
- Z8:순방향 전류 정격 80mA를 지정합니다.
3.2 광속 빈닝
광속은 S3B, S4A 등의 코드를 사용하여 빈닝됩니다. 각 코드는 IF=80mA에서 측정할 때 최소 및 최대 광 출력의 좁은 범위를 정의합니다 (예: S3B: 125-130 lm). 이를 통해 설계자는 일관된 밝기 수준을 위해 LED를 선택할 수 있습니다.
3.3 순방향 전압 빈닝
순방향 전압은 A10, A15 등의 코드로 빈닝되며, 전압 범위를 정의합니다 (예: A10: 11.0V-11.5V). 일치하는 VF 빈을 사용하면 특히 직렬 연결된 스트링의 경우 더 효율적인 드라이버 회로 설계에 도움이 될 수 있습니다.
3.4 색도 및 CCT 빈닝
데이터시트는 CIE 1931 다이어그램 상에서 다양한 CCT 값(2700K, 3000K, 3500K 등)에 대한 상세한 색도 좌표(CIE x, y) 범위를 제공합니다. 빈은 높은 정밀도로 정의됩니다 (예: 2700K 및 3000K의 경우 3-스텝 및 5-스텝 MacAdam 타원, 특정 7-스텝 사변형). 이는 매우 엄격한 색상 일관성을 보장하며, 여러 LED에 걸쳐 균일한 백색광 외관이 필요한 응용 분야에서 매우 중요합니다.
4. 양산 목록 및 주문 가이드
데이터시트는 양산 가능한 특정 부품 번호를 나열합니다. 이들은 다양한 빈을 표준 제품으로 결합합니다. 예시는 다음과 같습니다:
- 67-24ST/KKE-N27125130Z8/SZM/2T: CRI 80 (최소), CCT 2700K, 광속 125 lm (최소), VF 13.0V (최대), IF 80mA.
- 67-24ST/KKE-N30130130Z8/SZM/2T: CRI 80 (최소), CCT 3000K, 광속 130 lm (최소).
- 각 CCT에 대해 다른 광속 수준의 시리즈가 제공됩니다 (예: 2700K의 경우 125Lm 시리즈 및 130Lm 시리즈).
이 목록은 직접적인 주문 가이드 역할을 하며, 엔지니어가 프로젝트에 필요한 색온도, 밝기 및 전기적 특성의 정확한 조합을 선택할 수 있게 합니다.
5. 응용 제안 및 설계 고려 사항
5.1 일반적인 응용 시나리오
- 일반 조명:효율성과 넓은 시야각으로 인해 LED 전구, 튜브, 패널 조명에 이상적입니다.
- 장식 및 엔터테인먼트 조명:색상 품질(CRI)과 일관된 백색점이 중요한 액센트 조명, 사인, 무대 조명에 적합합니다.
- 표시등 및 스위치 조명:컴팩트한 크기와 신뢰성으로 인해 스위치 백라이트, 제어판 및 상태 표시등에 완벽합니다.
5.2 중요한 설계 고려 사항
- 열 관리:열 저항이 12°C/W이므로 효과적인 방열판이 필수적입니다. 장기적인 신뢰성과 광 출력 유지를 위해 최대 접합부 온도 115°C를 초과해서는 안 됩니다. 작동 온도 범위는 -30°C ~ +85°C입니다.
- 전류 구동:LED는 정격 전류 80mA로 설계되었습니다. 안정적인 성능을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 정전압원보다 정전류 드라이버를 강력히 권장합니다. 최대 연속 전류는 100mA입니다.
- ESD 보호:민감한 반도체 장치로서, 조립 및 설치 중 적절한 ESD 취급 주의 사항을 준수해야 합니다.
- 납땜:리플로우 프로파일(최대 10초 동안 피크 260°C) 또는 핸드 납땜 한계를 엄격히 준수하십시오. 과도한 열 또는 시간은 내부 다이와 형광체를 손상시킬 수 있습니다.
6. 기술 비교 및 차별화
PDF가 다른 제품과 직접 비교하지는 않지만, 67-24ST 시리즈의 주요 차별화 특징을 추론할 수 있습니다:
- 패키지:PLCC-2 패키지는 우수한 열 및 광학 특성을 가진 견고하고 검증된 SMD 플랫폼을 제공합니다.
- 빈닝 엄격성:상세한 색도 좌표(3-스텝, 5-스텝 타원, 7-스텝 사변형)의 제공은 높은 색상 일관성에 초점을 맞추고 있음을 나타내며, 이는 더 느슨한 빈닝을 가진 LED에 비해 상당한 장점입니다.
- 규정 준수:RoHS, REACH 및 할로겐 프리 표준을 완전히 준수하여 엄격한 환경 규정을 가진 글로벌 시장에 적합합니다.
- 성능 균형:효율성(와트당 루멘), CRI(80+), 넓은 시야각의 균형 잡힌 조합을 제공하여 한 분야만의 전문가가 아닌 많은 조명 응용 분야에 다재다능한 선택이 됩니다.
7. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
Q1: 이 LED에는 어떤 드라이버가 필요한가요?
A: 80mA를 공급할 수 있는 정전류 드라이버가 필요합니다. 드라이버의 출력 전압은 LED 스트링의 총 순방향 전압보다 높아야 합니다. 단일 LED의 경우, 드라이버 전압은 >13.0V여야 합니다. 직렬로 연결된 여러 LED의 경우, 최대 VF 값을 합산하십시오.
Q2: 여러 LED에서 일관된 백색을 어떻게 보장하나요?
A: 데이터시트에 나열된 동일한 CCT 빈 및 이상적으로는 동일한 색도 서브빈(예: 동일한 3-스텝 또는 5-스텝 타원 코드)에서 LED를 주문하십시오. 이렇게 하면 가시적인 색상 차이를 최소화할 수 있습니다.
Q3: 더 많은 빛을 위해 이 LED를 100mA로 구동할 수 있나요?
A: 절대 최대 정격은 연속 100mA입니다. 가능하지만 최대 정격으로 구동하면 더 많은 열이 발생하고 효율이 감소하며 수명이 단축될 수 있습니다. 더 높은 전류를 고려하는 경우 정격 80mA로 설계하고 우수한 열 관리를 보장하는 것이 좋습니다.
Q4: 허용 오차 수치(±11% 광속, ±0.1V VF)의 의미는 무엇인가요?
A: 이는 생산 허용 오차입니다. 예를 들어, 125 lm 최소 사양을 가진 LED는 실제로 약 111 lm에서 139 lm(125 ± 11%) 사이로 측정될 수 있습니다. 빈닝 시스템은 이 넓은 생산 편차에서 LED를 더 좁은 범위로 그룹화합니다.
8. 실용적인 설계 및 사용 사례
사례: 2700K 웜 화이트 LED 전구 설계
설계자가 9W A19 LED 전구 대체품을 만들고 있습니다. 그들은 직병렬 구성으로 10개의 LED를 사용할 계획입니다.
- LED 선택:그들은 웜 화이트(2700K) 색상, 우수한 CRI(80), 더 높은 광속(130 lm 최소)을 위해 부품 번호 67-24ST/KKE-N27130130Z8/SZM/2T를 선택합니다.
- 전기 설계:그들은 각각 직렬로 5개의 LED가 있는 두 개의 병렬 스트링으로 결정합니다. 총 전류: 2 * 80mA = 160mA. 스트링당 총 순방향 전압: 5 * ~12.5V (일반) = ~62.5V. 드라이버는 출력 전압 능력 >5 * 13.0V = 65V로 160mA 정전류를 제공해야 합니다.
- 열 설계:총 전력은 약 9W입니다. 그들은 접합부에서 주변 환경까지의 열 저항 경로를 고려하여 LED 납땜점이 최대 작동 온도보다 훨씬 낮게 유지되도록 알루미늄 방열판을 설계합니다.
- 광학 설계:LED의 넓은 120도 시야각은 전구에 대해 원하는 전방향 광 분포 패턴을 달성하는 데 도움이 되며, 복잡한 2차 광학 장치의 필요성을 줄일 수 있습니다.
9. 작동 원리 소개
67-24ST LED는 반도체 발광 기술을 기반으로 합니다. 핵심은 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 재료로 만들어진 칩입니다. 순방향 전압이 인가되고 전류가 흐를 때(정격 80mA), 전자와 정공이 반도체 구조 내에서 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 칩은 주로 청색 스펙트럼에서 빛을 방출합니다. 이 청색광은 그런 다음 형광체 코팅(투명 수지 캡슐 내에 포함됨)에 충돌합니다. 형광체는 청색광의 일부를 흡수하고 더 넓은 스펙트럼, 주로 황색 영역에서 재방출합니다. 남은 청색광과 변환된 황색광의 조합은 백색광의 인식을 초래합니다. 형광체 구성에 의해 제어되는 청색과 황색의 정확한 비율이 백색광의 상관 색온도(CCT)를 결정합니다 (예: 2700K 웜 화이트, 4000K 중성 백색, 6500K 쿨 화이트).
10. 기술 동향 및 배경
67-24ST는 성숙하고 널리 채택된 미드파워 LED 클래스를 대표합니다. 이 부문의 동향은 계속해서 몇 가지 주요 영역에 초점을 맞추고 있습니다:
- 효율성 증가(와트당 루멘):칩 설계, 형광체 기술 및 패키지 효율성의 지속적인 개선으로 동일한 전기 입력에서 더 높은 광 출력을 얻어 에너지 소비를 줄입니다.
- 향상된 색상 품질:더 높은 색 재현 지수(CRI), 특히 R9(포화 적색) 값 및 개선된 색상 일관성(더 엄격한 빈닝)을 가진 LED에 대한 수요가 증가하고 있으며, 여기서 제공되는 80 CRI 최소값을 넘어서고 있습니다.
- 향상된 신뢰성 및 수명:재료(형광체, 캡슐재, 기판) 및 패키징의 발전은 작동 수명을 늘리고 더 긴 기간 동안 광 출력(루멘 유지)을 유지하는 것을 목표로 합니다.
- 소형화 및 통합:PLCC-2는 표준이지만, 다양한 응용 요구에 대해 더 작은 패키지 및 통합 모듈(COB - Chip-on-Board와 같은)로의 동향이 있습니다. 67-24ST의 강점은 표준 SMT 조립 공정에서 성능, 비용 및 사용 편의성의 균형에 있습니다.
- 스마트 및 조정 가능 조명:더 넓은 시장은 CCT와 강도를 동적으로 조정할 수 있는 LED로 이동하고 있습니다. 이 특정 제품은 고정 색상 LED이지만, 많은 조명 시스템에서 기본 구성 요소 역할을 합니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |