XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N SMD 고출력 LED 데이터시트 - 5.0x5.0mm 패키지 - 최대 26V - 180mA - 백색광 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N은 컴팩트한 5050 표면 실장(SMD) 패키지에 담긴 조명 등급의 고출력 LED입니다. 이 부품은 높은 광 출력과 효율을 제공하도록 설계되어 다양한 일반 및 특수 조명 애플리케이션에 적합합니다. 상단 발광 방식의 백색광과 견고한 구조는 현대 제조 및 환경 표준에 부합합니다.

1.1 핵심 장점 및 포지셔닝

이 LED는 높은 광도와 넓은 120도 시야각의 조합을 통해 차별화되어, 광범위하고 균일한 빛 분포를 보장합니다. RoHS, EU REACH, 무할로겐 요구사항(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm)을 포함한 주요 산업 표준을 준수하여, 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장에 적합합니다. 무연 구조는 환경 친화성을 더욱 향상시킵니다.

1.2 목표 애플리케이션

이 LED의 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 장식 및 엔터테인먼트 조명:높은 밝기와 색상 일관성으로 인해 액센트 라이팅, 건축 하이라이트, 무대 조명에 이상적입니다.
• 농업 조명:식물 성장에 필요한 특정 광 스펙트럼과 높은 효율이 요구되는 원예 조명 시스템에 적합합니다.
• 일반 조명:다운라이트, 패널 조명, 가로등과 같은 주거, 상업 및 산업용 조명 기구에 신뢰할 수 있는 선택입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기적, 광학적, 열적 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계에서 또는 그 이상으로 동작하는 것은 보장되지 않습니다.

• 순방향 전류 (I_F):200 mA (DC). 이는 LED가 처리할 수 있는 최대 연속 전류입니다.
• 펄스 순방향 전류 (I_PF):280 mA. 짧은 펄스 동작 시 허용되는 더 높은 전류로, 테스트나 특정 구동 방식에 유용합니다.
• 전력 소산 (P_d):5.2 W. 패키지가 열로 방산할 수 있는 최대 전력으로, 일반적으로 V_F* I_F.
• 접합 온도 (T_j):125 °C. 반도체 접합부에서 허용 가능한 최대 온도입니다.
• 접합부에서 기판까지의 열저항 (R_θjc):10 °C/W. 이 중요한 파라미터는 LED 접합부에서 회로 기판으로 열이 얼마나 효과적으로 흐르는지를 나타냅니다. 값이 낮을수록 열 성능이 더 우수함을 의미합니다.
• 솔더링 온도:리플로우: 260°C에서 10초; 핸드 솔더링: 350°C에서 3초. 패키지나 다이 손상을 방지하려면 이 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 표준 테스트 조건(T_soldering= 25°C, I_F= 180mA)에서 측정된 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 광속 (Φ):관련 색온도(CCT) 변형에 따라 최소값이 700 lm에서 780 lm 범위이며, 허용 오차는 ±11%입니다. 이는 총 가시광 출력을 정의합니다.
• 순방향 전압 (V_F):180mA에서 최대 26 V, 허용 오차 ±0.1V. 높은 V_F는 패키지 내부에 직렬로 연결된 다중 칩 LED 어레이일 가능성을 시사합니다.
• 색 재현 지수 (CRI 또는 R_a):나열된 변형에 대해 최소 70, 허용 오차 ±2. CRI는 자연광원과 비교하여 물체의 실제 색상을 나타내는 광원의 능력을 측정합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):120도. 광도가 0도(축상)에서의 값의 절반이 되는 각도입니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R= 5V에서 최대 50 µA. LED는 역방향 바이어스를 위해 설계되지 않았으며, 이 파라미터는 누설 전류를 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 색상과 밝기의 일관성을 보장하기 위해 포괄적인 빈닝 시스템을 사용하며, 이는 여러 LED가 함께 사용되는 조명 애플리케이션에서 매우 중요합니다.

3.1 색 재현 지수 (CRI) 빈닝

데이터시트는 파트 넘버의 단일 문자로 표시되는 특정 최소값을 가진 CRI 빈을 정의합니다. 예를 들어, 'L'은 최소 CRI 70에 해당합니다. 'H'(최소 90) 및 'R'(최소 90, R9 > 50)과 같은 더 높은 빈은 우수한 색 충실도를 제공하며, 소매점이나 박물관 조명에 중요합니다.

3.2 광속 빈닝

광속은 각 CCT 그룹별로 50루멘 단계로 빈닝됩니다. 예를 들어, 4000K LED는 780L50(780-830 lm), 830L50(830-880 lm) 등으로 빈닝될 수 있습니다. 이를 통해 설계자는 정확한 루멘 출력 요구사항에 맞춰 LED를 선택할 수 있어, 기구 전체에 걸쳐 균일성을 보장합니다.

3.3 순방향 전압 빈닝

전압은 22V에서 26V까지 1V 단계(22J, 23J, 24J, 25J)로 그룹화됩니다. 일치하는 V_F빈은 드라이버 설계를 단순화하고 병렬 스트링에서의 전류 매칭을 개선할 수 있습니다.

3.4 색도 좌표 빈닝

데이터시트는 각 CCT(2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K)에 대해 CIE 1931 다이어그램 상의 상세한 (x, y) 좌표 박스를 제공합니다. 각 CCT에는 표준 ANSI 사각형 내의 더 작은 영역을 정의하는 여러 하위 빈(예: 27K-A, 27K-B, 27K-F, 27K-G)이 있습니다. 이 엄격한 빈닝은 우수한 색상 균일성을 달성하고 인접 LED 간의 가시적 차이를 제거하는 데 중요합니다.

4. 양산 목록 및 주문 정보

사용 가능한 표준 제품이 주요 파라미터와 함께 나열됩니다. 파트 넘버는 다음 구조를 따릅니다:XI5050U/LKE-H[광속빈][CCT][전압인덱스][전류인덱스]/[구성].

예시:XI5050U/LKE-H50780260Z18/2N은 다음과 같이 해석됩니다:

- 광속 빈: 5000K 기준 780 lm (최소)

- CCT: 5000K

- V_F인덱스: 최대 26V에 대한 '260'

- I_F인덱스: 180mA에 대한 'Z18'

- 구성: /2N (아마도 2칩 또는 기타 내부 구성을 나타냄).

표준 제품은 2700K(따뜻한 백색)부터 6500K(차가운 백색)까지의 CCT를 포함하며, 모두 최소 CRI 70과 V_Fmax26V를 가집니다.

5. 성능 및 애플리케이션 고려사항

5.1 열 관리

최대 5.2W의 전력 소산과 10°C/W의 R_θjc를 고려할 때, 효과적인 열 관리는 필수입니다. LED는 적절한 열 비아가 있는 PCB에 장착되어야 하며, 대부분의 경우 방열판에 부착되어야 합니다. 125°C의 접합 온도(T_j)를 초과하면 수명과 광 출력이 급격히 감소합니다. 설계자는 다음 공식을 사용하여 예상 T_j를 계산해야 합니다: T_j= T_board+ (P_d* R_θjc).

5.2 전기 구동 고려사항

이 LED는 순방향 전류 180mA로 지정됩니다. 안정적인 광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 정전압원이 아닌 정전류원으로 구동되어야 합니다. 높은 순방향 전압(최대 26V)은 이 전압을 공급할 수 있는 드라이버를 필요로 합니다. 여러 LED를 사용하는 설계의 경우, 직렬 연결은 V_F를 합산하며, 병렬 연결은 전류 편중을 방지하기 위해 신중한 빈 매칭 또는 개별 전류 조절이 필요합니다.

5.3 광학 설계

120도의 시야각은 넓고 람베르시안과 유사한 발광 패턴을 제공합니다. 더 좁은 빔이 필요한 애플리케이션의 경우, 2차 광학(렌즈 또는 반사판)이 필요합니다. 투명 수지 덕분에 높은 광 추출 효율이 보장됩니다.

6. 솔더링 및 취급 지침

• ESD 민감도:이 장치는 정전기 방전(ESD)에 민감합니다. 취급 및 조립 시 적절한 ESD 예방 조치(접지된 작업대, 손목 스트랩)를 준수해야 합니다.
• 리플로우 솔더링:권장 프로파일을 따르십시오: 최고 온도 260°C에서 최대 10초. 표준 무연 리플로우 프로파일이 적용 가능합니다.
• 핸드 솔더링:필요한 경우, 패드당 최대 3초 동안 350°C로 납땜 인두 접촉을 제한하십시오.
• 보관:-35°C에서 +100°C 사이의 조건에서 보관하며, 습도가 높을 경우 습기 차단 백에 보관하는 것이 좋습니다.

7. 자주 묻는 질문 (FAQ)

7.1 순방향 전압이 왜 그렇게 높습니까(26V)?

5050 패키지 내부에 직렬로 연결된 여러 LED 칩이 포함되어 있을 가능성이 높습니다. 이러한 개별 칩들의 순방향 전압의 합이 높은 패키지 V_F를 초래합니다. 이 설계는 일부 고전압 애플리케이션에서 드라이버 설계를 단순화할 수 있습니다.

7.2 이 LED를 180mA보다 높은 전류로 구동할 수 있습니까?

연속 전류의 절대 최대 정격은 200mA입니다. 신뢰성 관점에서 최대 200mA까지 구동하는 것은 허용되지만, 더 많은 열을 발생시키고 LED의 수명을 단축시킵니다. 광도 데이터(광속, CCT, CRI)는 180mA에서 보장됩니다. 다른 전류에서의 성능은 달라질 수 있으며 특성화되어야 합니다.

7.3 기구에서 최상의 색상 균일성을 어떻게 달성할 수 있습니까?

동일한 엄격한 색도 빈(예: 모두 30K-F 빈)에서 LED를 선택하고, 가능하다면 동일한 광속 빈을 선택하십시오. 생산 런에 대해 매칭된 빈을 요청하려면 공급업체와 협력하십시오.

7.4 이 LED의 일반적인 수명은 얼마입니까?

데이터시트에 L70 또는 L50 수명이 명시되어 있지는 않지만, LED의 수명은 주로 접합 온도의 함수입니다. 권장 전류(180mA) 이하에서 LED를 동작시키고 우수한 열 설계를 통해 낮은 접합 온도(125°C보다 훨씬 낮게)를 유지하면 작동 수명을 최대화할 수 있으며, 일반적으로 수만 시간에 도달합니다.

8. 설계 사례 연구: 선형 LED 기구

시나리오:4000K 색온도와 높은 균일성을 목표로 하는 사무실 일반 조명용 4피트 선형 기구 설계.

선택:XI5050U/LKE-H40780260Z18/2N 변형(4000K, 최소 780 lm)을 선택합니다. 공급업체로부터 단일의 엄격한 색도 빈(예: 40K-F)과 단일 광속 빈(예: 830L50)을 지정 요청합니다.

열 설계:LED를 2 oz 구리층이 있는 금속 코어 PCB(MCPCB)에 장착합니다. 그런 다음 MCPCB를 방열판 역할을 하는 알루미늄 압출재에 부착합니다. 열 시뮬레이션을 통해 목표 주변 온도에서 T_j가 100°C 미만으로 유지되는지 확인해야 합니다.

전기 설계:20개의 LED가 있는 기구의 경우, 모두 직렬로 연결합니다. 총 V_F는 최대 520V(20 * 26V)에 이를 수 있으며, 호환 가능한 고전압 출력을 가진 정전류 드라이버가 필요합니다. 권장 180mA로 구동하면 정격 광 출력과 장수명이 보장됩니다.

광학 설계:LED 위에 유백색 폴리카보네이트 확산판을 사용하여 개별 점들을 매끄럽고 균일한 선형 빛으로 혼합하며, 기본 120° 빔 각도를 활용합니다.

9. 기술 및 시장 배경

9.1 동작 원리

이는 반도체 물리학에 기반한 고체 조명원입니다. LED 칩의 p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 재료(백색 LED용 InGaN)와 형광체 코팅이 방출되는 빛의 파장과 색상을 결정합니다.

9.2 비교 및 트렌드

5050 고출력 패키지는 비용, 성능, 신뢰성의 균형을 제공하는 성숙한 플랫폼을 나타냅니다. 더 작은 패키지(예: 2835)와 비교하여 일반적으로 장치당 더 높은 총 광속을 제공합니다. 시장 트렌드는 더 높은 효율(와트당 루멘), 향상된 색상 품질(더 높은 CRI 및 R9), 우수한 균일성을 위한 더 엄격한 빈닝으로 계속 발전하고 있습니다. 정의된 고-CRI 옵션과 상세한 색도 빈을 갖춘 이 제품은 품질 조명에 대한 이러한 진화하는 시장 수요를 해결합니다.