타원형 LED 램프 3474BFRR/MS 데이터시트 - 타원형 - 최대 2.6V - 30mA - 브릴리언트 레드 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 3474BFRR/MS 타원형 LED 램프에 대한 포괄적인 기술 분석을 제공합니다. 이 부품은 주로 승객 안내 시스템 및 다양한 표지판 응용 분야에서 사용하도록 설계된 정밀 광학 장치입니다. 독특한 타원형 모양과 정의된 방사 패턴은 표준 원형 LED와 차별화되는 핵심 설계 특징입니다.

이 LED의 핵심 기능은 특정 공간 방출 프로파일을 갖춘 고휘도, 신뢰성 있는 광원을 제공하는 것입니다. 고효율 적색 및 호박색 빛을 생산하는 것으로 알려진 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 포스파이드) 칩 기술을 사용하여 제작되었습니다. 방출 색상은 "브릴리언트 레드"로 분류되며, 렌즈는 적색 확산형으로, 균일한 외관과 지정된 시야각 달성에 도움을 줍니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 타원형 LED 램프의 주요 장점은 응용 분야 특화 설계에서 비롯됩니다.

• 일치하는 방사 패턴:타원형 빔 프로파일(110° x 60°)은 컬러 그래픽 응용 분야에서 노란색, 파란색 또는 녹색 빛과 효과적으로 혼합되도록 의도적으로 설계되어 표지판 영역 전반에 걸쳐 일관된 색 재현을 보장합니다.
• 고 광도:20mA에서 1605 mcd의 전형적인 출력으로, 주간 가독성이 가능한 표지판에 충분한 밝기를 제공합니다.
• 규제 준수:본 제품은 RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 요구사항(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm)을 포함한 주요 규정을 준수하도록 설계되어 글로벌 시장에 적합합니다.
• 내구성:자외선 차단 에폭시 수지 사용은 햇빛 노출이 문제가 되는 야외 환경에서 장기적인 신뢰성을 향상시킵니다.

목표 시장은 명확하게 상업 및 교통 표지판으로 정의됩니다:

• 컬러 그래픽 표지판
• 메시지 보드
• 가변 메시지 표지판(VMS)
• 상업용 야외 광고

2. 심층 기술 파라미터 분석

절대 최대 정격 및 전기광학적 특성에 대한 철저한 이해는 신뢰할 수 있는 회로 설계와 LED의 수명 보장에 매우 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 영구적 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 근처에서 장치를 지속적으로 작동하는 것은 권장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 즉시 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):30 mA. 이는 신뢰할 수 있는 작동을 위한 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):160 mA. 이는 펄스 조건(듀티 사이클 1/10 @ 1kHz)에서만 허용되며, 멀티플렉싱 또는 추가 밝기를 위한 단기 과구동에 유용합니다.
• 전력 소산 (P_d):110 mW. 이 한계는 열 저항과 결합되어 허용 가능한 최대 접합 온도를 결정합니다.
• 작동 및 보관 온도:-40°C ~ +85°C (작동), -40°C ~ +100°C (보관). 넓은 범위는 가혹한 환경에서의 기능성을 보장합니다.
• 납땜 온도:260°C에서 5초. 이는 표준 리플로우 프로파일이지만, 열 충격을 피하기 위해 주의해야 합니다.

2.2 전기광학적 특성

이 파라미터들은 20mA 순방향 전류 및 25°C 주변 온도(Ta)의 표준 테스트 조건에서 측정되며, LED의 성능을 정의합니다.

• 광도 (I_v):1205-2490 mcd. 넓은 범위는 빈닝 시스템이 사용됨을 나타냅니다(섹션 3 참조). 전형적인 값은 1605 mcd입니다.
• 시야각 (2θ_1/2):110° (X축) / 60° (Y축). 이 타원형 패턴은 정의적인 특징으로, 다양한 각도에서 보는 표지판에 적합한 더 넓은 수평 확산을 제공합니다.
• 피크 파장 (λ_p):632 nm (전형적). 이는 스펙트럼 전력 분포가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):619-629 nm. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로 색상을 정의합니다. 또한 빈닝됩니다(섹션 3 참조).
• 순방향 전압 (V_F):20mA에서 1.6V ~ 2.6V. 설계자는 전류 제한 회로를 설계할 때 이 변동을 고려해야 합니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 최대 10 μA. 낮은 값은 우수한 접합 품질을 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

응용 분야에서 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 LED는 생산 후 분류(빈닝)됩니다. 이 데이터시트는 두 가지 핵심 빈닝 파라미터를 정의합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈(RA, RB, RC, RD)으로 분류됩니다. 빈은 1205 mcd에서 2490 mcd까지 연속적인 범위를 가집니다. 각 빈 내에서 ±10%의 허용 오차가 있습니다. 설계자는 응용 분야에 필요한 최소 밝기 수준을 보장하기 위해 필요한 빈 코드를 지정해야 합니다.

3.2 주 파장 빈닝

색상 일관성은 두 개의 파장 빈(R1 (619-624 nm) 및 R2 (624-629 nm))을 통해 관리됩니다. ±1nm의 엄격한 허용 오차가 지정됩니다. 표지판의 모든 LED에 대해 단일 빈(예: R1)을 선택하면 그래픽 디스플레이에 중요한 균일한 적색 색조를 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 특성 곡선은 비표준 조건에서 LED의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포 및 지향성

"상대 강도 대 파장" 곡선은 632 nm를 중심으로 한 전형적인 AlGaInP 스펙트럼을 보여주며, 좁은 대역폭(~20 nm)으로 포화된 적색을 생성합니다. "지향성" 다이어그램은 지정된 110° x 60° 시야각을 가진 타원형 방사 패턴을 시각적으로 확인시켜 줍니다.

4.2 전기적 및 열적 특성

• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):지수 관계를 보여줍니다. 이 곡선을 통해 설계자는 20mA 이외의 전류에서 전압 강하를 추정할 수 있습니다.
• 상대 강도 대 순방향 전류:광 출력이 어느 정도까지 전류에 대해 상대적으로 선형적임을 보여주며, 그 이후에는 가열로 인해 효율이 떨어질 수 있습니다.
• 상대 강도 대 주변 온도:광 출력의 음의 온도 계수를 보여줍니다. 광도는 주변 온도가 상승함에 따라 감소하므로, 고온 환경을 위한 설계에 이를 고려해야 합니다.
• 순방향 전류 대 주변 온도:전력 소산 한계 내에 머물기 위해 허용 가능한 최대 순방향 전류가 온도 상승에 따라 어떻게 감소하는지 묘사할 가능성이 높습니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

패키지는 스루홀 장착을 위해 설계되었습니다. 치수가 표시된 도면은 PCB 레이아웃 및 기계적 통합을 위한 중요한 측정값을 제공합니다.

• 리드 간격:리드 사이의 표준 2.54mm (0.1 인치) 피치.
• 본체 치수:타원형 렌즈 치수 및 전체 패키지 높이.
• 극성 식별:일반적으로 렌즈의 편평한 면 또는 더 긴 애노드 리드로 표시됩니다. 정확한 마커는 데이터시트 도면을 참조해야 합니다.
• 참고:지정되지 않은 경우 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다. 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.5mm로, PCB의 클리어런스에 중요합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

손상을 방지하기 위해 적절한 취급이 필수적입니다.

• 리드 성형:납땜 전에 수행해야 합니다. 에폭시 불브에서 3mm 이상 떨어진 지점에서 구부리십시오. 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오. 실온에서 리드를 자릅니다.
• PCB 장착:구멍은 리드와 완벽하게 정렬되어야 장착 응력을 피할 수 있으며, 이는 에폭시 균열이나 성능 저하를 초래할 수 있습니다.
• 납땜:납땜 접합부는 에폭시 불브에서 3mm 이상 떨어져 있어야 합니다. 타이 바의 기초 너머로 납땜하는 것이 권장됩니다. 260°C에서 5초 프로파일을 따르십시오.
• 보관:≤30°C 및 ≤70% RH에서 보관하십시오. 선적일로부터 유통 기한은 3개월입니다. 장기 보관(최대 1년)의 경우, 질소와 건조제가 있는 밀봉 용기를 사용하십시오. 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피해 응결을 방지하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 방습 포장

부품은 일반적으로 캐리어 테이프와 릴을 포함하는 방습 포장으로 공급됩니다.

• 캐리어 테이프 치수:포켓 피치(P=12.70mm), 공급 구멍 직경 및 전체 테이프 너비(W3=18.00mm)와 같은 중요한 치수가 포함된 상세 도면.
• 라벨 설명:릴 라벨에는 고객 부품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 수량(QTY) 및 광도(CAT), 주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 빈 코드 필드가 포함됩니다.

7.2 포장 수량 및 카톤

표준 포장 계층 구조는 다음과 같습니다: 내부 카톤당 2500개, 외부 카톤당 10개의 내부 카톤(총 25,000개). 두 카톤 유형에 대한 다이어그램이 제공됩니다.

7.3 모델 번호 지정

부품 번호 3474BFRR/MS는 구조화된 형식을 따릅니다: 3474(시리즈/베이스), B(패키지 코드 가능성), F(색상/강도 코드 가능성), RR(브릴리언트 레드), MS(포장 방법 가능성). 대시는 전체 주문 코드에 선택적 빈 코드(예: CAT, HUE용)가 삽입될 위치를 나타냅니다.

8. 응용 제안 및 설계 고려사항

전형적인 응용 회로:최적의 안정성과 수명을 위해, 특히 변동 온도 환경에서 단순한 직렬 저항보다 정전류 드라이버를 강력히 권장합니다. 드라이버는 정격 밝기를 위해 20mA를 공급하도록 설정하거나, 연장 수명을 위해 더 낮은 값으로 설정해야 합니다.

열 관리:전력이 낮지만(최대 110mW), 밀폐된 표지판 캐비닛에서 적절한 환기를 보장하는 것이 중요합니다. 높은 주변 온도는 광 출력을 감소시키며 전류 감소가 필요할 수 있습니다.

광학 설계:타원형 빔 패턴은 표지판의 직사각형 또는 와이드 포맷 세그먼트 백라이트에 이상적입니다. 색상 혼합 응용 분야의 경우, 표지판 확산판 또는 도광판의 광학 설계에서 다른 색상 LED와의 공간적 중첩을 신중하게 고려해야 합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

3474BFRR/MS의 주요 차별화 요소는타원형 방사 패턴에 있습니다. 원형 시야각(예: 120°)을 가진 표준 원형 LED와 비교할 때, 이 램프는 더 직사각형의 조명 영역을 제공합니다. 이는 원하는 표지판 영역 외부의 빛 낭비를 줄이고 효율성을 향상시키며 인접 세그먼트에서 더 나은 색상 혼합 제어를 가능하게 합니다. 승객 안내 표지판을 위한 특정 설계는 장기적인 신뢰성, 자외선 저항성 및 교통 산업 표준 준수에 대한 최적화를 나타냅니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 30mA로 지속적으로 구동할 수 있나요?

A: 예, 30mA는 연속 순방향 전류에 대한 절대 최대 정격입니다. 최대 신뢰성과 수명을 위해 전형적인 테스트 전류인 20mA에서 또는 그 이하로 작동하는 것이 좋습니다.

Q: 피크 파장(632nm)과 주 파장(전형적 621nm)의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장은 방출된 빛 스펙트럼의 물리적 피크입니다. 주 파장은 우리 눈이 인지하는 "색상"으로, 적색 AlGaInP LED의 경우 스펙트럼 곡선의 모양과 인간 눈의 민감도(명시 응답)로 인해 피크보다 약간 짧은 경우가 많습니다. 설계자는 색상 사양에 주 파장을 사용해야 합니다.

Q: 빈닝 선택은 얼마나 중요한가요?

A: 여러 LED가 나란히 사용되는 응용 분야(메시지 보드와 같은)의 경우, 광도(CAT)와 주 파장(HUE)에 대해 단일 빈을 선택하는 것은매우 중요합니다. 디스플레이 전반에 걸쳐 가시적인 밝기와 색상 변동을 피하기 위해서입니다.

Q: 보관 조건이 엄격해 보입니다. 조건을 초과하면 어떻게 되나요?

A: 고습도에서 보관하면 수분 흡수가 발생할 수 있습니다. 후속 납땜(리플로우) 중에 빠른 가열로 갇힌 수분이 격렬하게 팽창하여 내부 패키지 균열("팝콘 현상") 및 고장을 초래할 수 있습니다. 보관 지침을 준수하는 것이 필수적입니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 버스 정류장용 단일 라인 VMS 설계.

디스플레이는 7-세그먼트 문자를 사용합니다. 각 세그먼트는 여러 LED로 백라이트됩니다. 넓은 축(110°)을 수평으로 향하게 한 타원형 3474BFRR/MS LED를 사용하면 원형 LED에 비해 세그먼트당 필요한 LED 수를 최소화하면서 직사각형 세그먼트 영역을 적색 빛으로 효율적으로 채울 수 있습니다. 설계자는 모든 문자가 동일한 적색 색조를 갖도록 주 파장에 대해 빈 R1을 지정하고, 주간 가독성을 위한 충분한 밝기를 보장하기 위해 광도에 대해 빈 RC 또는 RD를 지정할 것입니다. 정전류 드라이버 보드는 LED 스트링당 18-20mA를 공급하도록 설계되며, 밀폐된 표지판 캐비닛에 적합한 열 설계가 적용됩니다.

12. 작동 원리

이 LED는 반도체 다이오드의 전계발광 원리로 작동합니다. AlGaInP 칩은 p-n 접합을 형성합니다. 접합의 문턱값(약 1.6-2.6V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면 전자와 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이 전하 캐리어들이 재결합할 때 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlGaInP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출되는 빛의 파장(색상)을 정의합니다—이 경우 적색 스펙트럼(~621-629 nm)입니다. 그런 다음 타원형 에폭시 렌즈가 칩을 캡슐화하고 방출된 빛을 원하는 110° x 60° 방사 패턴으로 정밀하게 성형합니다.

13. 기술 동향

이것은 성숙한 스루홀 부품이지만, 그 응용 분야에 영향을 미치는 더 넓은 LED 산업 동향은 다음과 같습니다:

효율성 증가:지속적인 재료 및 공정 개선으로 인해 더 높은 광 효율(와트당 더 많은 빛)이 이루어져 표지판에서 더 낮은 전력 소비 또는 더 높은 밝기가 가능해집니다.

신뢰성 향상:에폭시 수지, 캡슐화 기술 및 칩 패키징의 개선으로 작동 수명이 계속 연장되고 있으며, 이는 교통 표지판과 같은 인프라 응용 분야에 매우 중요합니다.

색상 혼합 및 제어:더 정교한 다색 및 풀컬러 LED 표지판으로의 추세가 있습니다. 이 타원형 LED와 같이 명확하고 안정적인 방사 패턴을 가진 부품은 이러한 고급 시스템에서 균일한 색상 혼합과 고품질 그래픽 출력을 달성하는 데 필수적입니다.

소형화 및 표면 실장:일반적인 추세는 자동화 조립을 위한 표면 실장 장치(SMD) 패키지로 이동하는 것입니다. 그러나 3474 시리즈와 같은 스루홀 부품은 극도의 기계적 견고성, 쉬운 수동 서비스, 또는 SMD에서 쉽게 사용할 수 없는 특정 광학 형식이 필요한 응용 분야에서 관련성을 유지합니다.