타원형 LED 램프 3474BKGR/MS 데이터시트 - 타원형 - 2.4-3.4V - 30mA - 브릴리언트 그린 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 정밀 광학 성능을 갖춘 타원형 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품의 주요 설계 목적은 선명하고 명확한 조명이 필요한 승객 안내 표지판 및 유사한 응용 분야에서 사용하기 위한 것입니다. 타원형 형태와 정합된 방사 패턴은 주된 녹색 발광과 함께 노란색, 파란색 또는 빨간색을 활용하는 응용 분야에서 효과적인 색상 혼합을 용이하게 하도록 설계되었습니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 램프는 까다로운 디스플레이 응용 분야에 적합하도록 하는 몇 가지 핵심 장점을 제공합니다:

• 고광도 출력:주간 가시성이 필요한 표지판에 필수적인 높은 밝기 수준을 제공합니다.
• 타원형 & 정의된 방사 패턴:독특한 타원형 렌즈는 특정 공간 방사 패턴(110° x 60° 시야각)을 생성하여 직사각형 또는 타원형 표지판 개구부에 대한 광 분포를 최적화합니다.
• 재료 및 규격 준수:옥외 내구성을 위해 자외선 차단 에폭시로 제작되었습니다. 제품은 RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 규격(Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm)을 준수하여 환경 및 안전 기준을 충족합니다.

목표 시장 및 응용 분야는 그래픽 및 정보 디스플레이를 위해 명확히 정의됩니다:

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

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 램프의 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 상세하고 객관적인 분석을 제공합니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정됩니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 신뢰할 수 있는 장기 성능을 위해 이 한계 또는 그 근처에서의 동작은 권장되지 않습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. 역방향 바이어스에서 이 전압을 초과하면 접합 파괴가 발생할 수 있습니다.
• 순방향 전류 (I_F):30mA (연속).
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100mA (1/10 듀티 사이클, 1kHz). 펄스 동작 전용입니다.
• 전력 소산 (P_d):110mW. 열로 허용되는 최대 전력 손실입니다.
• 동작 온도 (T_opr):-40°C ~ +85°C. 정상 동작을 위한 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 (T_stg):-40°C ~ +100°C.
• 납땜 온도 (T_sol):5초 동안 260°C. 이는 리플로우 납땜 프로파일 허용 오차를 정의합니다.

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터는 정상 동작 조건(I_F=20mA)에서의 광 출력 및 전기적 거동을 정의합니다.

• 광도 (I_v):2781-5760 mcd (전형값: 4635 mcd). 이는 밝기의 주요 측정치입니다. 넓은 범위는 빈닝 시스템을 통해 관리됩니다(섹션 3 참조).
• 시야각 (2θ_1/2):110° (X축) / 60° (Y축). 이는 타원형 방사 패턴을 확인시켜 줍니다.
• 피크 파장 (λ_p):522 nm (전형값). 방출된 광 파워가 최대가 되는 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):520-535 nm (전형값: 528 nm). 빛의 지각되는 색상으로, 이 또한 빈닝을 통해 관리됩니다.
• 스펙트럼 방사 대역폭 (Δλ):20 nm (전형값). 최대 강도의 절반(FWHM)에서 방출된 빛의 스펙트럼 폭입니다.
• 순방향 전압 (V_F):2.4V - 3.4V (I_F=20mA). LED가 전도될 때 LED 양단에 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (I_R):50 μA (최대) V_R=5V. LED가 역방향 바이어스되었을 때의 작은 누설 전류입니다.

2.3 열적 특성

별도의 표에 나열되지는 않았지만, 열 관리는 전력 소산(P_d) 정격과 동작 온도 범위를 통해 암시됩니다. 성능 곡선(섹션 4)은 광 출력과 순방향 전류가 주변 온도에 어떻게 영향을 받는지 보여주며, 이는 극한 온도를 경험하는 옥외 응용 분야에 매우 중요합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

최종 제품의 밝기와 색상 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. 데이터시트는 두 가지 주요 빈닝 범주를 정의합니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 네 개의 빈(GA, GB, GC, GD)으로 분류됩니다. 각 빈 내에서 광도의 허용 오차는 ±10%입니다.

• 빈 GA:2781 - 3335 mcd
• 빈 GB:3335 - 4000 mcd
• 빈 GC:4000 - 4800 mcd
• 빈 GD:4800 - 5760 mcd

3.2 주 파장 빈닝

LED는 또한 주 파장에 따라 다섯 그룹(G1 ~ G5)으로 빈닝되며, 이는 녹색의 정확한 색조를 결정합니다. 각 빈 내에서 주 파장의 허용 오차는 ±1 nm입니다.

• 빈 G1:520 - 523 nm
• 빈 G2:523 - 526 nm
• 빈 G3:526 - 529 nm
• 빈 G4:529 - 532 nm
• 빈 G5:532 - 535 nm

주문 시 빈을 지정하면 디자이너가 디스플레이 전체에 걸쳐 균일한 색상과 밝기를 달성할 수 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

전형적인 특성 곡선은 다양한 조건에서 장치의 거동에 대한 시각적 통찰력을 제공하며, 이는 견고한 회로 및 열 설계에 매우 중요합니다.

4.1 상대 강도 대 파장

이 곡선은 스펙트럼 파워 분포를 보여주며, 약 522 nm(녹색)에서 피크를 이루고 전형적인 대역폭(FWHM)은 20 nm입니다. 이는 광원의 단색 특성을 확인시켜 줍니다.

4.2 지향성 패턴

이 극좌표도는 공간 방사 패턴을 설명하며, 110° x 60° 타원형 빔 모양을 시각적으로 확인시켜 줍니다. 이는 표지판 조립체의 광학 설계에 핵심적입니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 그래프는 전류와 전압 사이의 지수 관계를 보여줍니다. 전류 제한 구동 회로 설계에 필수적입니다. 곡선은 온도에 따라 이동합니다.

4.4 상대 강도 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력이 정격 수준까지 전류에 대해 상대적으로 선형적임을 보여주지만, 설계자는 절대 최대 정격을 초과해서는 안 됩니다.

4.5 온도 의존성 곡선

상대 강도 대 주변 온도:주변 온도가 증가함에 따라 광 출력이 감소함을 보여주며, 이는 옥외 응용 분야의 중요한 요소입니다. 고온 환경에서는 적절한 방열판 또는 디레이팅이 필요할 수 있습니다.
순방향 전류 대 주변 온도:온도가 변함에 따라 일정한 광 출력 또는 기타 파라미터를 유지하기 위해 필요한 조정을 보여줄 가능성이 높으며, 열 피드백이 있는 정전류 드라이버에 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

데이터시트에는 상세한 치수 도면이 포함되어 있습니다. 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 전체 패키지 크기 및 리드 간격.
• 에폭시 렌즈의 위치 및 크기.
• 리드 길이 및 두께.
• 참고:별도로 명시되지 않는 한 치수는 밀리미터 단위이며 표준 허용 오차는 ±0.25mm입니다. 플랜지 아래 수지의 최대 돌출량은 1.5mm입니다.

5.2 극성 식별

캐소드(음극) 리드는 일반적으로 LED 패키지 림의 평평한 부분, 더 짧은 리드(절단된 경우) 또는 다이어그램의 표시로 식별됩니다. 정확한 식별 방법은 이 패키지에 대한 데이터시트 도면을 참조해야 합니다.

6. 납땜 및 조립 지침

신뢰성과 성능을 유지하기 위해 적절한 취급이 매우 중요합니다.

6.1 리드 성형

• 리드는 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 구부려야 합니다.
• 리드 성형은이전에 soldering.
• 수행하십시오. 성형 중 패키지에 스트레스를 가하지 않도록 하여 내부 손상이나 파손을 방지하십시오.
• 실온에서 리드를 절단하십시오. 고온 절단은 고장을 유발할 수 있습니다.
• PCB 구멍이 LED 리드와 완벽하게 정렬되도록 하여 장착 스트레스를 피하십시오. 이는 에폭시와 LED를 열화시킬 수 있습니다.

6.2 납땜

• 납땜 정격은 5초 동안 260°C입니다(리플로우 또는 핸드 납땜 팁 접촉 시간).
• 납땜 접합부에서 에폭시 불베까지 3mm 이상의 거리를 유지하여 열 손상을 방지하십시오.

6.3 보관 조건

• 수령 후 권장 보관 조건: ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도.
• 이 조건에서의 유통기한: 3개월.
• 3개월 이상 1년까지 보관하려면, 구성 요소를 질소 분위기와 수분 흡수재가 있는 밀폐 용기에 넣으십시오.
• 습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 응결을 방지하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 방습 포장

구성 요소는 방습 포장으로 공급되며, 일반적으로 보관 및 운송 중 수분 흡수를 방지하기 위해 건조제 및 습도 표시 카드가 포함됩니다.

7.2 테이핑 및 릴 사양

LED는 자동화 조립을 위해 캐리어 테이프와 릴에 제공됩니다. 데이터시트는 포켓 피치(P=12.70mm), 구성 요소 캐비티 치수 및 테이프 폭(W1=13.00mm, W3=18.00mm)을 포함한 상세한 캐리어 테이프 치수를 제공합니다.

7.3 포장 수량

• 내부 카톤당 2500개.
• 마스터(외부) 카톤당 10개의 내부 카톤(총 25,000개).

7.4 라벨 설명 및 모델 번호 체계

릴 라벨에는 주요 정보가 포함됩니다: 고객 부품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 수량(QTY), 광도(CAT), 주 파장(HUE) 및 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈닝 코드, 그리고 로트 번호.
모델 번호는 다음과 같은 구조를 따릅니다:3474 B K G R - □ □ □ □, 여기서 필드는 패키지 유형(3474), 렌즈 색상/유형, 칩 색상 및 선택된 특정 강도, 파장 및 전압 빈 코드를 위한 빈칸을 지정할 가능성이 높습니다.

8. 응용 제안 및 설계 고려사항

8.1 대표적인 응용 회로

이 LED는 정전류 드라이버 또는 전압원과 직렬로 연결된 전류 제한 저항이 필요합니다. 저항 값(R)은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (V_source- V_F) / I_F. 보수적인 설계를 위해 항상 데이터시트의 최대 V_F를 사용하여 전류가 원하는 수준을 초과하지 않도록 하십시오. 예를 들어, 5V 공급 전압과 목표 I_F=20mA: R = (5V - 3.4V) / 0.02A = 80 옴. 표준 82 옴 저항이 적합할 것입니다.

8.2 디스플레이 응용을 위한 설계 고려사항

• 균일성:다중 LED 디스플레이 전반에 걸쳐 시각적 일관성을 보장하기 위해 광도와 파장에 대한 엄격한 빈 코드(CAT 및 HUE)를 지정하십시오.
• 열 관리:고휘도 동작 또는 높은 주변 온도(예: 직사광선 아래 옥외 표지판)의 경우, 방열을 위한 PCB 레이아웃을 고려하십시오. 낮은 전류에서 동작하면 수명이 향상될 수 있습니다.
• 광학 통합:타원형 빔 패턴은 표지판 내 도광판 또는 확산판의 모양과 일치시켜 효율성과 시야각 성능을 극대화해야 합니다.
• 드라이버 선택:적절한 전류 안정성을 갖춘 드라이버를 사용하고, 가능하다면 극한 조건에서 LED를 보호하기 위한 열 폴드백 기능이 있는 드라이버를 사용하십시오.

9. 기술 비교 및 차별화

직접 비교에는 특정 경쟁사 데이터가 필요하지만, 이 LED의 데이터시트를 기반으로 한 주요 차별화 요소는 다음과 같습니다:

• 직사각형 개구부용 타원형 렌즈:표준 원형 LED와 달리, 빔 모양은 알파벳 또는 그래픽 디스플레이의 일반적인 직사각형 세그먼트를 조명하는 데 본질적으로 더 효율적이어서 필요한 LED 수를 줄이거나 균일성을 향상시킬 수 있습니다.
• 색상 혼합용 정합된 방사:색상을 결합하는 시스템에서 사용하도록 특별히 특성화되어 있으며, 이는 스펙트럼 및 공간적 특성이 필터 또는 다른 색상 LED와 예측 가능하게 상호 작용하도록 설계되었음을 시사합니다.
• 고강도 빈닝:5760 mcd까지 제공하는 빈은 햇빛 아래 가독성 응용 분야를 위한 고휘도 옵션을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

10.1 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

피크 파장 (λ_p):LED가 가장 많은 광 파워를 방출하는 물리적 파장입니다. 반도체 재료의 특성입니다.
주 파장 (λ_d):빛의 지각되는 색상입니다. 인간의 눈이 LED의 전체 스펙트럼에 어떻게 반응하는지에 따라 결정됩니다. 단색 녹색 LED의 경우 종종 가깝지만, λ_d는 디스플레이에서 색상 정합을 위한 중요한 파라미터입니다.

10.2 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?

예, 30mA는 정격 연속 순방향 전류(I_F)입니다. 그러나 최대 정격에서 동작하면 더 많은 열이 발생하고 장기 신뢰성이 감소할 수 있습니다. 최적의 수명을 위해, 특히 고온 환경에서는 더 낮은 전류(예: 20mA)로 구동하여 광 출력의 비례적 감소를 수용하는 것이 종종 권장됩니다.

10.3 110°/60° 시야각은 어떻게 해석하나요?

이는 타원형 원뿔입니다. 광 강도는 중심축에서 좌우로 55도(총 110°) 떨어진 X-평면과 상하로 30도(총 60°) 떨어진 Y-평면에서 최대값의 절반(반강도 점)으로 떨어집니다. 이는 다양한 각도에서 보는 수평 표지판에 이상적인 넓고 짧은 빔 패턴을 생성합니다.

10.4 보관 조건과 유통기한이 중요한 이유는 무엇인가요?

LED 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 납땜 공정 중에 갇힌 이 수분이 급격히 팽창하여 내부 박리 또는 "팝콘 현상"을 일으켜 에폭시를 균열시키고 장치를 파괴할 수 있습니다. 규정된 보관 조건과 유통기한은 이 위험을 최소화합니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 버스 정류장 승객 안내 표지판 설계.
디자이너가 노선 번호와 시간을 표시하는 옥외 표지판을 제작하고 있습니다. 표지판은 배면 조명이 있는 잘라낸 문자와 어두운 배경을 사용합니다.

1. 구성 요소 선택:타원형 LED는 빔 모양이 높고 좁은 문자 세그먼트를 효율적으로 조명하기 때문에 선택되었습니다. 고광도(빈 GC 또는 GD 지정)는 주간 가시성을 보장합니다.
2. 회로 설계:정전류 드라이버 IC가 선택되어 각 LED 스트링에 안정적인 20mA를 제공하며, 순방향 전압 변동을 보상하고 균일한 밝기를 보장합니다. 드라이버의 출력 전압은 직렬 연결된 LED의 최대 V_F의 합과 여유분을 기준으로 결정됩니다.
3. 열 설계:PCB는 열 완화 패드로 설계되었으며, 금속 표지판 섀시에 장착되어 방열판 역할을 하여 여름철 더위 동안 LED 접합 온도를 안전한 한도 내로 유지합니다.
4. 조달:주문은 모든 생산된 표지판에 걸쳐 일관성을 보장하기 위해 원하는 광도(CAT) 및 주 파장(HUE) 빈 코드를 포함한 전체 부품 번호를 지정합니다.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 반도체 다이오드 기반의 고체 조명입니다. 핵심 재료는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로, 장치 선택 가이드에 표시되어 있습니다. 다이오드의 문턱값(V_F)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 칩의 활성 영역에서 재결합합니다. InGaN 칩에서 이 재결합은 재료의 밴드갭 에너지에 해당하는 파장을 가진 광자(빛) 형태로 에너지를 방출하며, 이는 녹색 빛(~522 nm)을 생성하도록 조정됩니다. 그런 다음 에폭시 렌즈는 방출된 빛을 정의된 타원형 방사 패턴으로 형성합니다.

13. 기술 동향 (객관적 맥락)

표지판 및 디스플레이 응용 분야용 LED는 계속 발전하고 있습니다. 이러한 유형의 구성 요소에 대한 맥락을 제공하는 일반적인 산업 동향은 다음과 같습니다:

• 효율성 증가 (lm/W):칩 설계 및 재료의 지속적인 개선으로 동일한 전기 입력에 대해 더 높은 광 출력을 얻어 전력 소비와 열 부하를 줄입니다.
• 소형화:패키지는 광 출력을 유지하거나 증가시키면서 계속 작아져 더 높은 해상도의 디스플레이를 가능하게 합니다.
• 색상 일관성 개선:고급 빈닝 및 제조 관리로 파장과 강도에 대한 더 엄격한 허용 오차가 가능해져 크고 균일한 디스플레이에 중요합니다.
• 신뢰성 향상:에폭시 재료, 패키징 및 열 관리의 개선으로 특히 접근이 어려운 옥외 설치에 중요한 더 긴 동작 수명을 가져옵니다.
• 스마트 통합:더 넓은 동향은 제어 전자 장치 또는 센서를 LED 패키지와 직접 통합하는 것을 포함하지만, 이 특정 구성 요소는 개별적인 전통적인 LED입니다.