목차
1. 제품 개요
LTS-547AJG는 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 응용 분야를 위해 설계된 고성능 단일 숫자 7세그먼트 영숫자 디스플레이 모듈입니다. 주요 기능은 높은 가독성을 제공하는 디지털 판독값을 제공하는 것입니다. 핵심 기술은 발광 칩에 고효율 녹색광을 생성하는 것으로 알려진 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물) 반도체 재료를 사용합니다. 이 장치는 다양한 조명 조건에서 가독성을 향상시키기 위해 대비를 최적화하는 흰색 세그먼트 표시가 있는 회색 전면을 특징으로 합니다. 공통 캐소드 타입 디스플레이로 구성되어 있어 개별 LED 세그먼트의 모든 캐소드가 내부적으로 공통 핀에 연결되어 구동 회로 설계를 단순화합니다. 이 디스플레이는 RoHS와 같은 환경 지침을 준수하는 무연 부품으로 분류됩니다.
1.1 핵심 장점 및 목표 시장
이 디스플레이는 다양한 산업 및 소비자 응용 분야에 적합하도록 하는 몇 가지 주요 장점을 제공합니다. 높은 밝기와 우수한 명암비는 밝은 환경에서도 가시성을 보장합니다. 넓은 시야각은 표시된 문자를 다양한 위치에서 봐도 광도나 선명도가 크게 떨어지지 않고 읽을 수 있게 합니다. 이 장치는 솔리드 스테이트 신뢰성을 자랑하며, 이는 다른 디스플레이 기술에 비해 움직이는 부품이 없고 충격 및 진동에 강함을 의미합니다. 낮은 전력 요구 사항을 특징으로 하여 배터리 구동 또는 에너지 효율적인 장치에 이상적입니다. 연속적이고 균일한 세그먼트는 깔끔하고 전문적인 문자 모양을 제공합니다. 일반적인 목표 시장에는 테스트 및 측정 장비, 산업용 제어 패널, 의료 기기, 자동차 계기판(보조 디스플레이용), 소비자 가전 및 컴팩트하고 신뢰할 수 있는 숫자 판독값이 필요한 모든 전자 장치가 포함됩니다.
2. 기술 파라미터 심층 분석
이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기 및 광학 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다. 이러한 파라미터를 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 장기적인 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.
2.1 절대 최대 정격
이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않으며 피해야 합니다.
- 세그먼트당 전력 소산:최대 70 mW. 이는 단일 LED 세그먼트가 연속 작동 중에 안전하게 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 이를 초과하면 과열 및 LED 칩의 가속화된 열화로 이어질 수 있습니다.
- 세그먼트당 피크 순방향 전류:최대 60 mA, 그러나 특정 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1 ms 펄스 폭)에서만 가능합니다. 이 정격은 멀티플렉싱 방식에 사용되는 짧은 고전류 펄스를 위한 것이며, 연속 DC 동작을 위한 것이 아닙니다.
- 세그먼트당 연속 순방향 전류:25°C에서 최대 25 mA. 이는 DC 구동 전류를 설계하는 데 있어 핵심 파라미터입니다. 중요한 것은, 이 정격은 25°C 이상에서 0.33 mA/°C의 비율로 선형적으로 감소합니다. 예를 들어, 주변 온도(Ta)가 85°C일 때 허용 가능한 최대 연속 전류는 다음과 같습니다: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 25 mA - 19.8 mA =5.2 mA. 이 감소는 열 관리에 필수적입니다.
- 세그먼트당 역방향 전압:최대 5 V. 이보다 높은 역바이어스 전압을 가하면 LED 접합의 항복 및 고장을 일으킬 수 있습니다.
- 동작 및 저장 온도 범위:-35°C ~ +105°C. 장치는 이 넓은 온도 범위 내에서 기능하고 저장될 수 있습니다.
- 솔더링 온도:최대 260°C, 최대 3초 동안, 장착 평면 아래 1.6mm에서 측정. 이는 플라스틱 패키지나 내부 본딩 손상을 방지하기 위해 웨이브 솔더링 또는 리플로우 공정에 매우 중요합니다.
2.2 전기 및 광학 특성
이는 Ta=25°C 및 지정된 테스트 조건에서 측정된 일반적인 동작 파라미터입니다. 이는 장치의 예상 성능을 정의합니다.
- 평균 발광 강도(IV):IF=1mA에서 320 μcd(최소), 750 μcd(일반). 이는 광 출력의 측정값입니다. 넓은 범위는 빈닝 과정을 나타냅니다; 장치는 실제 측정된 강도에 따라 분류됩니다.
- 피크 발광 파장(λp):IF=20mA에서 571 nm(일반). 이는 방출된 빛의 강도가 가장 높은 파장으로, 가시 스펙트럼의 녹색 영역에 위치합니다.
- 스펙트럼 선 반폭(Δλ):15 nm(일반). 이는 스펙트럼 순도 또는 방출되는 파장의 확산을 나타냅니다. 15nm 값은 AlInGaP 녹색 LED의 일반적인 값으로, 상대적으로 순수한 녹색을 생성합니다.
- 주 파장(λd):572 nm(일반). 이는 방출된 빛의 색상과 가장 잘 일치하는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로, 피크 파장에 매우 가깝습니다.
- 세그먼트당 순방향 전압(VF):IF=20mA에서 2.05V(최소), 2.6V(최대). 이는 LED가 동작할 때 LED 양단의 전압 강하입니다. 설계자는 구동 회로가 원하는 전류에서 이 강하를 극복할 수 있는 충분한 전압을 제공할 수 있도록 해야 합니다. 이 변동은 전압 제한이 아닌 전류 제한 구동 방법을 필요로 합니다.
- 세그먼트당 역방향 전류(IR):VR=5V에서 100 μA(최대). 이는 LED가 최대 정격 내에서 역바이어스될 때 흐르는 작은 누설 전류입니다.
- 발광 강도 매칭 비율(IV-m):2:1(최대). 이는 동일한 조건(IF=1mA)에서 구동될 때 단일 장치 내에서 가장 밝은 세그먼트와 가장 어두운 세그먼트 사이의 최대 허용 비율을 지정합니다. 2:1 비율은 숫자의 균일한 외관을 보장합니다.
3. 빈닝 시스템 설명
데이터시트는 장치가 "발광 강도에 대해 분류됨"이라고 표시합니다. 이는 제조 과정에서 수행되는 빈닝 또는 분류 과정을 의미합니다. 반도체 에피택셜 성장 및 칩 제조 공정의 고유한 변동으로 인해 동일한 생산 배치의 LED는 약간 다른 광학 및 전기적 특성을 가질 수 있습니다. 최종 사용자에게 일관성을 보장하기 위해 제조업체는 LED를 밀접하게 일치하는 파라미터를 가진 그룹으로 테스트하고 분류(빈)합니다. LTS-547AJG의 경우, 주요 빈닝 파라미터는발광 강도이며, 최소(320 μcd) 및 일반(750 μcd) 값으로 증명됩니다. 장치는 표준 조건(IF=1mA)에서 테스트되고 강도 빈으로 그룹화됩니다. 고객은 여러 디스플레이에 걸쳐 엄격한 밝기 일치가 필요한 응용 분야를 위해 특정 빈을 주문할 수 있습니다. 순방향 전압(VF)도 지정된 범위(2.05V ~ 2.6V)를 가지며, 이는 이차 빈닝을 포함하거나 최대/최소 사양으로 보장될 수 있습니다.
4. 성능 곡선 분석
제공된 PDF 발췌문이 마지막 페이지에 "일반적인 전기/광학 특성 곡선"을 언급하고 있지만, 특정 곡선은 제공된 텍스트에 포함되어 있지 않습니다. 일반적으로 이러한 데이터시트에는 심층 설계 분석에 필수적인 그래프가 포함됩니다. 표준 LED 데이터시트 관례를 기반으로, 다음과 같은 곡선이 예상되며 그 분석이 제공됩니다:
4.1 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선)
이 그래프는 LED를 통해 흐르는 전류와 그 양단 전압 사이의 관계를 보여줍니다. LED의 경우, 이는 지수 곡선입니다. "무릎" 전압은 전류가 크게 증가하기 시작하는 지점으로, 20mA에서 일반적인 VF인 2.6V에 가깝습니다. 이 곡선은 LED가 전류 제한 소스로 구동되어야 하는 이유를 보여줍니다; 무릎을 넘어 전압이 약간 증가하면 전류가 크게, 잠재적으로 파괴적으로 증가합니다. 곡선의 기울기는 LED의 동적 저항과도 관련이 있습니다.
4.2 발광 강도 대 순방향 전류
이 그래프는 광 출력(강도)이 구동 전류에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다. AlInGaP LED의 경우, 이 관계는 적당한 전류 범위에서 일반적으로 선형이지만, 효율 저하(가열 및 기타 비방사 효과)로 인해 매우 높은 전류에서는 준선형이 될 수 있습니다. 이 곡선은 설계자가 LED를 과도하게 스트레스하거나 효율을 낮추지 않고 필요한 밝기를 제공하는 동작 전류를 선택하는 데 도움이 됩니다.
4.3 상대 발광 강도 대 주변 온도
이것은 신뢰성에 있어 가장 중요한 곡선 중 하나입니다. 이는 주변(또는 접합) 온도가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. AlInGaP LED는 특히 온도에 민감하며, 온도가 상승함에 따라 출력이 크게 떨어집니다. 이 곡선은 전류 감소 사양과 결합되어 열 관리 결정에 정보를 제공합니다. 디스플레이가 뜨거운 환경에서 사용되는 경우, 전류를 줄여야 할 수 있고(감소), 예상 밝기도 낮아질 것입니다.
4.4 스펙트럼 분포
상대 강도를 파장에 대해 그린 그래프입니다. 이는 특징적인 폭(15 nm 반폭)을 가진 약 571-572 nm 주변에 피크를 보일 것입니다. 이 곡선은 녹색 색상 점을 확인하며, 특정 색도 좌표가 필요한 응용 분야에 중요합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보5.1 패키지 치수
이 장치는 표준 단일 숫자 7세그먼트 외형을 가집니다. 도면(텍스트에 완전히 상세히 설명되지 않음)의 주요 치수에는 일반적으로 전체 높이, 너비 및 깊이, 숫자 높이(0.52인치 또는 13.2 mm로 지정), 세그먼트 치수 및 리드(핀) 간격이 포함됩니다. 참고 사항은 달리 명시되지 않는 한 모든 치수가 밀리미터 단위이며 표준 공차는 ±0.25 mm임을 지정합니다. 특정 참고 사항은 핀 끝 이동 공차가 +0.4 mm임을 언급하며, 이는 적절한 정렬을 보장하기 위해 PCB 홀 배치 및 웨이브 솔더링 공정에 중요합니다.
5.2 핀아웃 및 극성 식별
디스플레이는 0.1인치(2.54 mm) 피치로 두 줄로 배열된 10개의 핀을 가집니다. 핀 연결 테이블이 제공됩니다:
- 핀 1: 세그먼트 E 애노드
- 핀 2: 세그먼트 D 애노드
- 핀 3: 공통 캐소드 1
- 핀 4: 세그먼트 C 애노드
- 핀 5: 소수점(D.P.) 애노드
- 핀 6: 세그먼트 B 애노드
- 핀 7: 세그먼트 A 애노드
- 핀 8: 공통 캐소드 2
- 핀 9: 세그먼트 F 애노드
- 핀 10: 세그먼트 G 애노드
이 장치는공통 캐소드구성을 사용합니다. 내부적으로 연결된 두 개의 공통 캐소드 핀(3 및 8)이 있습니다. 이는 PCB 배선에 유연성을 제공하고 전류 분산에 도움이 될 수 있습니다. 세그먼트를 점등하려면 해당 애노드 핀이 공통 캐소드(들)에 대해 양의 전압으로 구동되어야 하며, 공통 캐소드는 접지(또는 더 낮은 전압)에 연결되어야 합니다. 소수점은 자체 애노드(핀 5)를 가진 별도의 LED입니다.
5.3 내부 회로도
데이터시트에 제공된 회로도는 공통 캐소드 아키텍처를 시각적으로 확인시켜 줍니다. 여덟 개의 독립적인 LED 칩(세그먼트 A-G 및 소수점)을 보여줍니다. 모든 캐소드(음극 측)는 함께 묶여 핀 3과 8로 나옵니다. 각 애노드(양극 측)는 해당 핀으로 나옵니다. 이 다이어그램은 디스플레이를 마이크로컨트롤러 또는 드라이버 IC와 인터페이스하는 방법을 이해하는 데 필수적입니다.
6. 솔더링 및 조립 지침
이 지침을 준수하는 것은 PCB 조립 과정 중 손상을 방지하는 데 중요합니다.
- 솔더링 방법:이 장치는 웨이브 솔더링 또는 리플로우 솔더링 공정에 적합합니다.
- 온도 프로파일:절대 최대 솔더링 온도는 260°C입니다. 이 온도는 리드/솔더 접합 인터페이스에서 초과되어서는 안 됩니다. 리플로우의 경우, 무연 조립체에 대한 표준 프로파일(피크 온도 ~245-250°C)이 적절하지만, 액상선 이상의 시간은 제어되어야 합니다.
- 노출 시간:피크 온도에서 최대 노출 시간은 3초입니다. 장시간 노출은 플라스틱 패키지를 녹이거나 내부 와이어 본딩을 손상시킬 수 있습니다.
- 측정 지점:온도는 장착 평면 아래 1.6 mm(리드가 플라스틱 본체를 빠져나오는 지점)에서 측정됩니다. 이는 종종 PCB 패드 온도보다 낮습니다.
- 세척:세척이 필요한 경우, LED의 플라스틱 패키지 재료와 호환되는 용매를 사용하여 균열이나 흐림을 피하십시오.
- 취급:리드에 기계적 스트레스를 피하십시오. 취급 및 조립 중 적절한 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 사용하십시오.
- 저장 조건:지정된 온도 범위(-35°C ~ +105°C) 내에서 건조하고 정전기 방지 환경에 보관하십시오. 과도한 습기에 노출을 피하십시오; 장치가 고습도 환경에 저장된 경우, 리플로우 중 "팝콘 현상"을 방지하기 위해 솔더링 전 베이킹이 필요할 수 있습니다.
7. 응용 제안7.1 일반적인 응용 회로
LTS-547AJG는 외부 전류 제한 메커니즘이 필요합니다. 가장 간단한 구동 방법은 전류 제한 저항을 통해 세그먼트 애노드에 연결된 마이크로컨트롤러 GPIO 핀을 사용하고, 공통 캐소드를 접지에 연결하는 것입니다. 저항 값은 R = (V공급- VF) / IF를 사용하여 계산됩니다. 5V 공급 및 원하는 IF=20mA, 일반적인 VF=2.6V의 경우: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. 120Ω 저항이 사용됩니다. 여러 숫자를 멀티플렉싱할 때는 전용 드라이버 IC(MAX7219 또는 TM1637과 같은)나 트랜지스터 어레이를 사용하여 더 높은 결합 캐소드 전류를 싱크합니다.
7.2 설계 고려 사항
- 전류 제한:항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. LED를 전압 소스에 직접 연결하지 마십시오.
- 멀티플렉싱:여러 숫자를 구동할 때, 피크 펄스 전류 정격(1/10 듀티에서 60mA)을 세그먼트 애노드에 사용할 수 있지만, 세그먼트당 평균 전류는 시간 평균으로 연속 DC 정격을 초과해서는 안 됩니다.
- 열 소산:동작 환경을 고려하십시오. 디스플레이가 밀폐된 공간이나 높은 주변 온도에 있는 경우, 수명을 보장하기 위해 0.33 mA/°C 규칙에 따라 동작 전류를 감소시키십시오.
- 시야각:넓은 시야각은 장점이지만, 최적의 가독성을 위해 일반 시청자의 시선이 전면에 대략 수직이 되도록 디스플레이를 배치하십시오.
- PCB 레이아웃:풋프린트가 치수 도면과 일치하는지 확인하십시오. 두 공통 캐소드 핀은 PCB에서 함께 연결하여 트레이스 저항을 줄이고 전류 분산을 개선할 수 있습니다.
8. 기술 비교 및 차별화
다른 7세그먼트 디스플레이 기술과 비교하여, LTS-547AJG는 다음과 같은 특정 장점을 제공합니다:
- 적색 GaAsP 또는 GaP LED 대비:AlInGaP 기술은 훨씬 더 높은 발광 효율을 제공하여 동일한 구동 전류에서 더 밝은 디스플레이를 생성합니다. 녹색광(약 570nm)은 또한 인간의 명시야 곡선의 최대 감도 근처에 있어, 동일한 복사 전력에서 적색보다 주관적으로 더 밝게 보입니다.
- LCD 디스플레이 대비:LED는 발광성(자체 빛을 생성)이므로 백라이트 없이도 어둠 속에서 선명하게 보입니다. 훨씬 빠른 응답 시간, 더 넓은 동작 온도 범위를 가지며, 저온에서 이미지 잔상이나 느린 응답에 취약하지 않습니다.
- VFD(진공 형광 디스플레이) 대비:LED는 더 견고하고, 훨씬 낮은 동작 전압(VFD의 경우 20-50V 대비 3-5V)이 필요하며, 더 간단한 구동 회로를 가집니다. 또한 필라멘트 전력이 필요하지 않습니다.
- AlInGaP 디스플레이 내에서:LTS-547AJG의 주요 차별화 요소는 특정 0.52인치 숫자 높이, 공통 캐소드 구성, 대비를 위한 회색 전면/흰색 세그먼트 설계, 그리고 발광 강도에 대한 보장된 분류로, 일정 수준의 밝기 일관성을 제공합니다.
9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)
Q1: 이 디스플레이를 3.3V 로직으로 구동할 수 있나요?
A: 예, 하지만 순방향 전압을 확인해야 합니다. 일반적인 VF가 2.6V인 경우, 여유 전압은 0.7V(3.3V - 2.6V)만 있습니다. 전류 제한 저항은 매우 작을 것입니다: R = (3.3 - 2.6)/0.02 = 35 Ω. 낮은 전류(예: 5mA)에서는 잘 작동합니다. 20mA에서 전체 밝기를 위해 3.3V 레일이 안정적이고 전류를 공급할 수 있는지 확인하십시오. 3.3V 시스템에는 정전류 드라이버를 권장합니다.
Q2: 왜 두 개의 공통 캐소드 핀이 있나요?
A: 두 개의 핀은 총 캐소드 전류(최대 8개 세그먼트가 모두 켜진 경우의 합)를 분산시키기 위해 사용됩니다. 이는 단일 핀/PCB 트레이스의 전류 밀도를 줄이고 신뢰성을 개선하며 레이아웃 유연성을 제공합니다.
Q3: 디스플레이의 전력 소비를 어떻게 계산하나요?
A: 한 세그먼트의 경우: P = VF* IF. 일반적인 20mA 및 2.6V에서, P_세그먼트 = 52 mW. 모든 7개 세그먼트가 켜진 전체 숫자(소수점 제외)의 경우, P_총 ≈ 7 * 52 mW = 364 mW. 열 감소를 고려하여 항상 이 값이 전체 패키지 소산 능력 아래인지 확인하십시오.
Q4: "무연 패키지"가 제 조립 공정에 무엇을 의미하나요?
A: 장치의 리드는 무연 솔더링과 호환되는 마감(예: 주석-은-구리)으로 도금되어 있습니다. 조립 중 무연 솔더 페이스트와 해당하는 더 높은 온도의 리플로우 프로파일(피크 ~245-250°C)을 사용해야 합니다.
10. 실용적인 설계 사례 연구
시나리오:실내/실외 기상 관측소를 위한 간단한 디지털 온도계 설계. 장치는 -35°C에서 105°C까지의 온도를 표시해야 합니다(디스플레이의 동작 범위와 일치). 휴대성을 위해 배터리로 구동됩니다.
설계 선택:
1. 디스플레이 선택:LTS-547AJG는 넓은 온도 범위, 높은 밝기(실외에서 읽기 가능), 낮은 전력 요구 사항(배터리 수명에 중요)으로 인해 적합합니다. 녹색은 눈에 편안합니다.
2. 구동 회로:대부분의 시간 동안 슬립 모드에서 저전력 마이크로컨트롤러(예: ARM Cortex-M0+ 또는 PIC)를 사용하고, 디스플레이를 업데이트하기 위해 깨어납니다. 전력과 핀을 절약하기 위해 내장 멀티플렉싱 및 정전류 출력이 있는 전용 LED 드라이버 IC를 사용합니다. 이를 통해 여러 숫자(십의 자리와 일의 자리)를 효율적으로 구동할 수 있습니다.
3. 전류 설정:실내 사용의 경우, 배터리를 절약하기 위해 세그먼트 전류를 5-10 mA로 설정합니다. 밝은 빛 아래 실외 사용의 경우, 버튼을 눌러 최대 밝기를 위해 전류를 일시적으로 15-20 mA로 증가시킬 수 있습니다. 드라이버 IC의 전류 설정은 그에 따라 프로그래밍되어야 합니다.
4. 열 고려 사항:장치가 직사광선에 놓이면 내부 온도가 50°C를 초과할 수 있습니다. 감소 공식에 따르면, 50°C에서 최대 연속 전류는 25 mA - ((50-25)*0.33) = 25 - 8.25 = 16.75 mA입니다. 우리의 최대 설정인 20mA는 이를 초과하므로, 설계는 높은 주변 온도에서 평균 전류가 감소된 한계 내에 있도록 "고밝기" 모드를 듀티 사이클 또는 펄스 폭으로 제한해야 합니다.
11. 기술 소개
LTS-547AJG는AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 인화물)반도체 기술을 기반으로 합니다. 이 재료 시스템은불투명한 GaAs(갈륨 비소) 기판위에 에피택셜 성장됩니다. AlInGaP는 직접 밴드갭 반도체로, 알루미늄, 인듐, 갈륨 및 인의 비율을 변화시켜 밴드갭 에너지를 조정할 수 있습니다. 약 570-580 nm의 녹색 발광을 위해 특정 조성이 사용됩니다. 불투명한 GaAs 기판은 생성된 빛의 일부를 흡수하는데, 이는 투명 기판(일부 오래된 녹색 LED용 GaP와 같은)을 사용하는 장치에 비해 단점입니다. 그러나 현대의 AlInGaP-on-GaAs 공정은 매우 높은 내부 양자 효율을 달성하며, 빛은 주로 칩의 상부 표면에서 방출됩니다. 패키지의 회색 전면과 흰색 세그먼트는 반도체의 일부가 아닙니다; 이들은 플라스틱 성형의 일부입니다. 회색 전면은 주변광 반사를 줄이고, 흰색 세그먼트는 기저 LED 칩의 녹색 빛을 확산 및 산란시켜 균일하고 밝은 세그먼트 외관을 생성합니다.
12. 기술 동향
LED 디스플레이 분야는 계속 발전하고 있습니다. LTS-547AJG와 같은 개별 7세그먼트 디스플레이의 경우, 동향은 효율 증가, 더 높은 밝기 및 더 넓은 색 영역에 초점을 맞추고 있습니다. AlInGaP가 고효율 적색, 주황색, 호박색 및 녹색 스펙트럼을 지배하는 동안, InGaN(인듐 갈륨 질화물)과 같은 새로운 재료는 이제 효율적인 녹색 및 심지어 노란색 LED를 생산할 수 있어 잠재적으로 다른 색상 점 및 효율 특성을 제공할 수 있습니다. 또한 내장 컨트롤러(I2C 또는 SPI 인터페이스)가 있는 디스플레이와 같이 더 높은 통합을 향한 동향도 있으며, 이는 마이크로컨트롤러 인터페이스를 극적으로 단순화합니다. 더 나아가, 초저전력 IoT 장치를 위해 1 mA 미만의 전류에서 사용 가능한 밝기를 제공하는 LED 개발을 추진하는 더 낮은 전력 소비에 대한 수요가 있습니다. 환경 규제는 납을 넘어 유해 물질의 제거를 계속해서 추진하여 도금 및 패키징 재료에 영향을 미치고 있습니다.
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. |