4mm 타원형 스루홀 LED 램프 - 광도 520-1500mcd - 순방향 전압 1.8-2.5V - 20mA - 적색 - 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 4mm 타원형 스루홀 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품은 균일한 시야각과 높은 광 출력이 필요한 애플리케이션을 위한 대중적이고 비용 효율적인 솔루션으로 설계되었습니다. 주요 설계 초점은 실내 및 실외 사용 모두에 대한 신뢰성과 효율성에 맞춰져 있습니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 램프는 일반적인 시야각 110x50도로 특징지어지는 매끄럽고 균일한 방사 패턴을 갖추고 있습니다. 이는 다양한 각도에서 일관된 빛 분포가 중요한 애플리케이션에 특히 적합합니다. 이 장치는 향상된 에폭시 기술을 사용하여 우수한 내습성과 자외선 차단 기능을 제공합니다. 이는 내구성을 향상시키고 실외 환경에서 장기간 노출에 적합하게 하여 시간 경과에 따른 성능 저하를 줄입니다. 주요 타겟 시장 및 애플리케이션에는 풀컬러 간판, 빌보드 사인, 메시지 디스플레이, 버스 표지판, 그리고 통신, 컴퓨터, 소비자 가전 및 가전 제품 분야의 일반적인 사용이 포함됩니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

절대 최대 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.

• 전력 소산 (Pd):최대 75 mW. 이는 LED 패키지가 열로 방산할 수 있는 총 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_F(PEAK)):90 mA, 엄격한 조건(듀티 사이클 ≤ 1/10, 펄스 폭 ≤ 10μs)에서만 허용됩니다. 이 정격은 짧은 펄스를 위한 것이며, 연속 작동을 위한 것이 아닙니다.
• DC 순방향 전류 (I_F):연속 30 mA. 이는 신뢰할 수 있는 장기 작동을 위한 권장 최대 전류입니다.
• 디레이팅:DC 순방향 전류는 주변 온도(T_A)가 30°C를 초과할 때마다 섭씨 1도당 0.36 mA씩 선형적으로 디레이팅되어야 합니다. 예를 들어, 85°C에서는 허용 가능한 최대 연속 전류가 30mA보다 현저히 낮아집니다.
• 작동 온도 범위 (T_opr):-40°C ~ +85°C.
• 보관 온도 범위 (T_stg):-40°C ~ +100°C.
• 리드 솔더링 온도:LED 본체에서 2.0mm 떨어진 지점에서 측정 시, 최대 260°C에서 5초 동안.

2.2 전기적 및 광학적 특성

이 파라미터들은 별도로 명시되지 않는 한, 표준 테스트 조건 T_A=25°C 및 I_F=20mA에서 측정됩니다.

• 광도 (I_V):최소 520 mcd부터 일반 최대 1500 mcd까지 범위를 가집니다. 특정 유닛의 실제 값은 빈 코드에 의해 결정됩니다(섹션 4 참조). 측정에는 ±15%의 테스트 허용 오차가 포함됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):110 x 50도 (타원형 패턴). 이 각도는 광도가 축 방향 값의 절반으로 떨어지는 지점으로 정의되며, ±2도의 허용 오차로 측정됩니다.
• 피크 방출 파장 (λ_P):일반적으로 631 nm. 이는 스펙트럼 파워 분포가 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λ_d):617 nm에서 629 nm까지 범위이며, 특정 코드(H28, H29, H30)로 빈닝됩니다. 이는 색상(적색)을 정의하는 사람의 눈이 인지하는 단일 파장입니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):약 20 nm. 이는 적색광의 스펙트럼 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (V_F):1.8V(최소)에서 2.5V(최대)까지 범위하며, 20mA에서의 일반적인 값은 2.1V입니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압(V_R) 5V에서 최대 100 μA.중요 참고:이 장치는 역방향 작동을 위해 설계되지 않았습니다; 이 테스트 조건은 특성화를 위한 것입니다.

3. 빈닝 시스템 사양

제품은 애플리케이션 내 일관성을 보장하기 위해 핵심 성능 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

I_F=20mA에서, LED는 네 가지 광도 빈으로 분류됩니다. 각 빈 한계에 대한 허용 오차는 ±15%입니다.

• 빈 M:520 mcd (최소) ~ 680 mcd (최대)
• 빈 N:680 mcd ~ 880 mcd
• 빈 P:880 mcd ~ 1150 mcd
• 빈 Q:1150 mcd ~ 1500 mcd

3.2 주 파장 빈닝

I_F=20mA에서, LED는 색상 일관성을 제어하기 위해 세 가지 파장 빈으로 분류됩니다. 각 빈 한계에 대한 허용 오차는 ±1 nm입니다.

• 빈 H28:617.0 nm ~ 621.0 nm
• 빈 H29:621.0 nm ~ 625.0 nm
• 빈 H30:625.0 nm ~ 629.0 nm

광도 분류 코드(Iv 빈)는 추적성을 위해 각 포장 봉지에 표시됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계에 필수적인 일반적인 특성 곡선을 참조합니다. 여기에 표시되지는 않지만, 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 상대 광도 대 순방향 전류 (I-V 곡선):빛 출력이 전류와 함께 최대 정격 한계까지 어떻게 증가하는지 보여줍니다.
• 상대 광도 대 주변 온도:접합 온도가 증가함에 따라 빛 출력이 디레이팅되는 것을 보여줍니다.
• 순방향 전압 대 순방향 전류:직렬 저항 값과 전력 소산 계산에 중요한 비선형 관계를 설명합니다.
• 스펙트럼 분포:피크 파장 631 nm를 중심으로 파장에 걸친 상대적 파워 방출을 보여주는 그래프입니다.

설계자는 비표준 조건(예: 다른 구동 전류 또는 온도)에서의 성능을 이해하기 위해 이러한 곡선을 참조해야 합니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 외형 치수

이 램프는 4mm 타원형 렌즈를 가진 대중적인 T-1 (3mm) 직경 패키지를 가지고 있습니다. 주요 치수 참고 사항은 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다(허용 오차 내에서 인치 제공).
• 별도로 명시되지 않는 한 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
• 플랜지 아래의 수지 돌출부 최대치는 1.0mm입니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다.

5.2 극성 식별

스루홀 LED의 경우, 캐소드는 일반적으로 렌즈 가장자리의 평평한 부분, 더 짧은 리드 또는 기타 표시로 식별됩니다. 구체적인 식별 방법은 치수 도면에서 확인해야 합니다. 올바른 극성은 작동에 필수적입니다.

5.3 포장 사양

LED는 대량 취급을 위해 포장됩니다:

• 단위 포장:정전기 방지 포장 봉지당 1000, 500 또는 250개.
• 내부 카톤:8개의 포장 봉지를 포함하며, 총 8000개.
• 외부 카톤:8개의 내부 카톤을 포함하며, 총 64,000개.
• 모든 출하 로트에서 마지막 포장만 불완전할 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

손상을 방지하기 위해 적절한 취급이 중요합니다.

6.1 보관

원래 포장 외부에서 장기간 보관(3개월 이상)할 경우, 건조제가 있는 밀폐 용기 또는 질소 환경에 보관하십시오. 보관 온도는 30°C를 초과하지 않고 상대 습도는 70%를 초과하지 않아야 합니다.

6.2 세척

세척이 필요한 경우 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제를 사용하십시오.

6.3 리드 성형

리드는 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 구부리십시오. 렌즈 베이스를 지렛대로 사용하지 마십시오. 실온에서 솔더링 전에 성형을 수행하십시오. PCB 조립 시 최소한의 클린치 힘을 사용하십시오.

6.4 솔더링 공정

중요 규칙:렌즈 베이스에서 솔더 지점까지 최소 2mm의 간격을 유지하십시오. 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오.

• 솔더링 아이언:최대 온도 350°C, 최대 시간 3초(한 번만).
• 웨이브 솔더링:최대 100°C까지 최대 60초 동안 예열. 최대 260°C의 솔더 웨이브에서 최대 5초.
• 중요:IR 리플로우는 이 스루홀 타입 LED 제품에 적합하지 않습니다. 과도한 열 또는 시간은 렌즈 변형 또는 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.

7. 애플리케이션 및 설계 권장사항

7.1 구동 회로 설계

LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 사용하는 것이강력히 권장됩니다(회로 A). 전압원에서 여러 LED를 직접 병렬로 구동하는 것(회로 B)은 개별 LED의 순방향 전압(V_F) 변동으로 인해 전류와 따라서 밝기에 상당한 차이를 일으킬 수 있으므로 권장되지 않습니다.

직렬 저항 값(R_s)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R_s= (V_공급- V_F) / I_F. 모든 조건에서 전류가 원하는 I_F(예: 20mA)를 초과하지 않도록 하기 위해 데이터시트의 최대 V_F(2.5V)를 사용하십시오.

7.2 정전기 방전 (ESD) 보호

이 장치는 정전기 방전에 민감합니다. 예방 조치를 구현해야 합니다:

• 작업자는 접지된 손목 스트랩 또는 정전기 방지 장갑을 착용해야 합니다.
• 모든 장비, 작업대 및 보관대는 적절하게 접지되어야 합니다.
• 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온 블로워를 사용하십시오.
• ESD 보호 구역 내 인력에 대한 교육 및 인증 기록을 유지하십시오.

7.3 열 관리

전력 소산이 낮지만(최대 75mW), 순방향 전류에 대한 디레이팅 곡선을 준수하는 것은 수명을 위해 필수적이며, 특히 높은 주변 온도 환경이나 밀폐 공간에서 중요합니다. 여러 LED를 밀집 배열로 사용하는 경우 적절한 환기를 보장하십시오.

8. 기술 비교 및 고려사항

비확산 또는 더 좁은 각도의 LED와 비교하여, 이 부품의 주요 차별점은 타원형, 넓은(110x50°), 균일한 시야각으로, 비스듬한 각도에서의 가시성이 중요한 간판에 이상적입니다. 확산 적색 렌즈와 내습성 에폭시의 사용은 비용에 민감한 실외 애플리케이션에 적합한 성능과 환경 견고성의 균형을 제공합니다. 옵션을 비교하는 설계자는 애플리케이션의 밝기 요구에 필요한 특정 광도 빈과 여러 유닛 간 색상 일관성을 위한 주 파장 빈에 초점을 맞춰야 합니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q1: 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있나요?

A1: 절대 최대 DC 순방향 전류는 25°C에서 30mA입니다. 그러나 신뢰할 수 있는 작동과 더 긴 수명을 위해, 일반적으로 테스트 조건에 따라 20mA와 같이 이 최대값 아래에서 작동하는 것이 좋습니다. 또한, 주변 온도가 30°C를 초과할 경우 전류를 디레이팅해야 합니다.

Q2: 광도 빈 한계에 ±15% 허용 오차가 있는 이유는 무엇인가요?

A2: 이는 생산 테스트 중 측정 변동성을 설명합니다. 이는 빈 M(520-680mcd)의 유닛이 동일한 테스트 조건에서 442mcd(520 -15%)만큼 낮게 또는 782mcd(680 +15%)만큼 높게 테스트될 수 있음을 의미하지만, 명목상 빈에 따라 분류되고 표시될 것입니다.

Q3: 이 LED를 5V 전원과 함께 사용할 수 있나요?

A3: 예, 하지만 반드시 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 일반적인 V_F2.1V로 약 20mA를 달성하려면: R = (5V - 2.1V) / 0.020A = 145 Ohms. 표준 150 Ohm 저항이 적절할 것입니다. 전류가 원하는 한계를 초과하지 않도록 하기 위해 항상 최대 V_F를 사용하여 계산하십시오.

Q4: 이 LED는 자동차 애플리케이션에 적합한가요?

A4: 작동 온도 범위(-40°C ~ +85°C)는 많은 자동차 환경을 포함합니다. 그러나 자동차 애플리케이션은 일반적으로 이 일반 데이터시트에 명시되지 않은 특정 품질 및 신뢰성 표준(예: AEC-Q102)을 충족하는 부품을 요구합니다. 추가 검증이 필요할 것입니다.

10. 실용적인 애플리케이션 예시

시나리오: 12V DC 벽면 어댑터로 구동되는 장치를 위한 간단한 "ON" 표시등 설계.

1. 목표:밝기와 수명의 균형을 위해 약 15mA로 하나의 LED를 구동합니다.
2. 계산:안전을 위해 최대 V_F2.5V를 사용합니다. R_s= (12V - 2.5V) / 0.015A = 633 Ohms. 가장 가까운 표준 값은 620 Ohms입니다.
3. 재계산:620Ω 및 일반적인 V_F2.1V에서의 실제 전류: I_F= (12V - 2.1V) / 620Ω ≈ 16.0mA. 이는 안전 범위 내에 있습니다.
4. 저항기에서의 전력:P = I²* R = (0.016)²* 620 ≈ 0.16W. 최소 1/4W (0.25W) 저항기를 사용하십시오.
5. 조립:극성을 존중하며 LED를 PCB에 삽입하십시오. 필요한 경우 본체에서 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오. 솔더링 아이언 팁을 렌즈 베이스에서 >2mm 떨어뜨리고 350°C에서 <3초 동안 솔더링하십시오.

이 예시는 전류 제한, 부품 선택 및 적절한 솔더링 기술의 중요성을 강조합니다.