T-1 3/4 화이트 LED 램프 데이터시트 - 5mm 직경 - 3.3V 전형 - 120mW 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고효율 스루홀 장착형 화이트 LED 램프의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 신뢰할 수 있는 성능과 쉬운 조립이 요구되는 범용 지시등 및 조명 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 표준 PCB 레이아웃 및 패널 장착과 호환되는 대중적인 T-1 3/4 패키지 직경을 특징으로 합니다.

핵심 기술은 사파이어 기판 위에 증착된 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 반도체 재료를 기반으로 하여 백색광 생산을 가능하게 합니다. 본 제품은 RoHS 지침을 준수하며, 이는 납(Pb) 및 기타 제한된 유해 물질을 사용하지 않고 제조되었음을 의미합니다. 강조된 주요 장점으로는 낮은 전력 소비, 높은 발광 효율, 그리고 낮은 전류 요구 사항으로 인한 집적 회로와의 호환성이 있습니다.

1.1 목표 애플리케이션

이 LED는 일반 전자 장비에서 사용하기 위한 것입니다. 대표적인 적용 분야는 사무 자동화 장비의 상태 표시등, 스위치 및 패널의 백라이트, 소비자 가전의 일반 조명, 통신 장치의 신호 표시등 등으로 제한되지 않습니다. 표준 신뢰성이 충분한 애플리케이션에 적합합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

LED의 성능은 특정 주변 조건(Ta=25°C)에서 특성화됩니다. 이러한 파라미터를 이해하는 것은 적절한 회로 설계와 최종 애플리케이션에서 기대 성능을 달성하는 데 중요합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이 한계 이하 또는 이 한계에서의 동작은 보장되지 않으며, 신뢰할 수 있는 동작을 위해 피해야 합니다.

• 전력 소산 (Pd):최대 120 mW. 이는 패키지가 열로 안전하게 소산할 수 있는 총 전력입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):최대 100 mA. 이는 과열을 방지하기 위해 1/10 듀티 사이클과 0.1ms 펄스 폭을 가진 펄스 조건에서만 허용됩니다.
• 연속 순방향 전류 (I_F):최대 30 mA DC. 이는 연속 동작을 위한 권장 최대 전류입니다.
• 동작 온도 범위 (T_opr):-30°C ~ +80°C. 소자는 이 주변 온도 범위 내에서 기능합니다.
• 보관 온도 범위 (T_stg):-40°C ~ +100°C.
• 리드 솔더링 온도:LED 본체에서 1.6mm (0.063\") 떨어진 지점에서 측정 시 최대 260°C, 5초.

2.2 전기 및 광학 특성

이는 표준 테스트 조건 I_F= 20mA 및 T_a=25°C에서 측정된 전형적이고 보장된 성능 파라미터입니다.

• 광도 (I_v):2500 mcd (최소), 5200 mcd (전형), 9300 mcd (최대). 광도는 CIE 127 표준에 따라 기계적 축에서 측정됩니다. 보장된 광도에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다.
• 시야각 (2θ_1/2):50도 (전형). 이는 광도가 축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 색도 좌표 (x, y):x=0.29 (전형), y=0.28 (전형). 이 좌표는 CIE 1931 색도도에서의 백색점을 정의합니다.
• 순방향 전압 (V_F):I_F=20mA에서 2.7V (최소), 3.3V (전형), 3.7V (최대). 이 파라미터는 적절한 전류 제한 저항을 선택하는 데 중요합니다.
• 역방향 전류 (I_R):역방향 전압 (V_R) 5V에서 최대 50 µA. 이 소자는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LED는 주요 광학 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)되어 생산 로트 내 일관성을 보장합니다. 빈 코드는 각 포장 봉지에 표시됩니다.

3.1 광도 (I_v) 빈닝

LED는 20mA에서 측정된 광도에 따라 다른 등급으로 분류됩니다. 등급은 다음과 같습니다: T (2500-3200 mcd), U (3200-4200 mcd), V (4200-5500 mcd), W (5500-7200 mcd), X (7200-9300 mcd).

3.2 색조 (색도) 빈닝

LED는 백색광의 색상 변동을 제어하기 위해 색도 좌표에 따라 빈닝됩니다. 데이터시트는 빈 B1, B2, C1, C2, D1, D2에 대한 좌표가 포함된 색조 사양 테이블을 제공합니다. 색좌표 측정 허용 오차는 ±0.01입니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 LED가 다양한 조건에서 어떻게 동작하는지 보여주는 여러 전형적인 특성 곡선을 포함합니다. 이는 고급 설계 고려 사항에 필수적입니다.

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (I-V 곡선)

이 곡선은 LED 양단의 전압과 흐르는 전류 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 여기서 턴온 전압과 V_F가 I_F.

에 따라 어떻게 증가하는지 보여줍니다.

4.2 순방향 전류 대 상대 광도

이 그래프는 광 출력이 구동 전류에 어떻게 의존하는지 설명합니다. 일반적으로 광도는 전류와 함께 증가하지만, 효율 저하 및 발열로 인해 매우 높은 전류에서 포화되거나 저하될 수 있습니다.

4.3 주변 온도 대 상대 광도

이 곡선은 열 성능을 이해하는 데 중요합니다. 이는 주변 온도가 상승함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여주며, 반도체 기반 광원의 특성입니다.

4.4 지향성 패턴

지향성 다이어그램(또는 방사 패턴)은 LED 주변의 광 강도 공간 분포를 시각적으로 나타내며, 50도 시야각 사양과 연관됩니다.

4.5 스펙트럼 및 색도 대 전류

스펙트럼 분포 곡선은 서로 다른 파장에서 방출되는 상대적 전력을 보여주어 백색광의 색상 품질을 정의합니다. 순방향 전류와 색도 좌표 사이의 관계는 테스트 조건 이외의 전류로 LED를 구동할 때 발생할 수 있는 색상 변화를 나타냅니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

• 이 소자는 T-1 3/4 (약 5mm) 렌즈 직경을 가진 표준 레이디얼 리드 패키지를 사용합니다.치수:
• 주요 치수는 달리 명시되지 않는 한 일반 허용 오차 ±0.25mm로 밀리미터 단위로 제공됩니다.리드 간격:
• 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정되며, 이는 PCB 풋프린트 설계를 위한 중요한 파라미터입니다.극성 식별:
• 일반적으로, 더 긴 리드는 애노드(양극)를 나타내며, 렌즈 플랜지의 평평한 부분도 캐소드 측을 나타낼 수 있습니다. 구체적인 표시는 패키지 도면에서 확인해야 합니다.레진 돌출:

플랜지 아래로 최대 1.0mm의 레진이 돌출될 수 있습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

손상을 방지하고 장기적인 신뢰성을 보장하기 위해 적절한 취급이 필수적입니다.

6.1 리드 성형

리드 구부리기는 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 수행되어야 합니다. 리드프레임의 베이스를 지렛대로 사용해서는 안 됩니다. 성형은 솔더링 공정 전에 실온에서 이루어져야 합니다.

6.2 솔더링 공정

• 렌즈 베이스와 솔더링 지점 사이에 최소 2mm의 간격을 유지해야 합니다. 렌즈를 솔더에 담그는 것은 피해야 합니다. LED가 뜨거울 때 리드에 외부 응력을 가해서는 안 됩니다.핸드 솔더링 (인두):
• 최대 온도 350°C, 최대 3초 (한 번만).웨이브 솔더링:
• 최대 100°C로 최대 60초 동안 예열. 솔더 웨이브 온도는 최대 260°C, 최대 5초를 초과해서는 안 됩니다.IR 리플로우:

이 공정은 본 스루홀 타입 LED 램프에 적합하지 않다고 명시적으로 명시되어 있습니다.

6.3 보관 및 세척

보관 시, 주변 환경은 30°C 및 70% 상대 습도를 초과해서는 안 됩니다. 원래 포장에서 꺼낸 LED는 3개월 이내에 사용해야 합니다. 장기 보관을 위해서는 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 환경을 권장합니다. 필요한 경우 이소프로필 알코올 또는 유사한 알코올 기반 용제가 세척에 적합합니다.

7. 패키징 및 주문 정보

• 표준 패키징 구성은 다음과 같습니다:
• 정전기 방지 포장 봉지당 500개.
• 내부 카톤당 10개의 포장 봉지 (총 5,000개).

외부 마스터 카톤당 8개의 내부 카톤 (총 40,000개).

부품 번호 LTW-2L3DV5S는 특정 코딩 규칙을 따르며, 여기서 요소들은 렌즈 타입(투명), 색상(화이트), 패키지(T-1 3/4), 성능 빈(광도/색조 관련 V5)을 나타낼 가능성이 있습니다.

8. 애플리케이션 설계 권장사항

8.1 구동 회로 설계_FLED는 전류 구동 소자입니다. 균일한 밝기를 보장하고, 특히 여러 LED가 병렬로 연결될 때 전류 편중을 방지하기 위해, 각 LED와 직렬로 전용 전류 제한 저항을 사용하는 것을 강력히 권장합니다. 개별 저항 없이 LED를 병렬로 구동하는 것(비권장 회로에 표시된 대로)은 개별 소자의 순방향 전압(V

)의 자연적 변동으로 인해 상당한 밝기 차이를 초래할 수 있습니다.

8.2 열 관리

스루홀 설계가 리드를 통한 열 방산에 도움이 되지만, 최대 120mW의 전력 소산과 광 출력의 음의 온도 계수를 고려해야 합니다. 높은 주변 온도나 높은 구동 전류에서 동작하면 광 출력이 감소하고 장기적인 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. 애플리케이션 설계에서 충분한 간격과 가능한 환기를 고려해야 합니다.

8.3 광학 설계

50도의 시야각은 합리적으로 넓은 빔을 제공합니다. 집광 또는 확산이 필요한 애플리케이션의 경우, 2차 광학(렌즈, 도광판)을 사용할 수 있습니다. 투명 렌즈는 이러한 애플리케이션에 적합합니다.

9. 기술 비교 및 고려사항

백열등과 같은 구형 기술과 비교하여, 이 LED는 훨씬 우수한 효율, 더 긴 수명 및 더 낮은 발열을 제공합니다. LED 영역 내에서, 이 스루홀 소자는 수동 또는 웨이브 솔더링 조립을 위한 단순성과 견고성을 제공하며, 리플로우 솔더링이 필요하고 낮은 프로파일을 제공하는 표면 실장 소자(SMD) LED와 대조됩니다. T-1 3/4 크기는 사실상의 표준으로, 호환 가능한 소켓, 홀더 및 패널 절단구의 넓은 가용성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?_{저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다: R = (V}공급_F- V_F) / I_F. 추정에는 전형적인 V_F(3.3V)을 사용하지만, 공급 전압 허용 오차의 끝에서 전류가 최소 요구 광도 아래로 떨어지지 않도록 하기 위해 최대 V_F(3.7V)을 고려하십시오. 5V 공급 및 목표 I²R.

20mA의 경우: R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 옴. 표준 82 또는 100 옴 저항이 적절하며, 정격 전력 P = I

10.2 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있습니까?

마이크로컨트롤러 GPIO 핀에서 LED를 직접 구동하는 것은 권장되지 않습니다. 대부분의 GPIO 핀은 제한된 전류 공급/싱크 능력(종종 절대 최대 20-25mA, 연속 동작에는 더 낮은 값 권장)을 가집니다. 한계에서 핀을 사용하면 마이크로컨트롤러에 부담을 줄 수 있습니다. GPIO를 사용하여 트랜지스터(BJT 또는 MOSFET)를 제어하고, 이 트랜지스터가 자체 전류 제한 저항으로 LED를 구동하는 것이 더 좋은 방법입니다.

10.3 왜 온도가 올라가면 광 출력이 감소합니까?

이는 반도체 LED의 기본적인 특성입니다. 온도가 증가함에 따라 반도체 내의 비방사 재결합 과정이 더 우세해져 내부 양자 효율(전자당 생성되는 광자 수)이 감소합니다. 이는 동일한 구동 전류에 대해 더 낮은 광 출력을 초래합니다.

11. 실용적인 설계 사례 연구시나리오:

브리지 정류기와 커패시터를 사용하여 기본 DC 변환을 수행하여 약 150V DC를 생성하는 가전제품용 주전원(120V AC) 구동 지시등 설계.설계 과제:

높은 전압과 전기적 절연 및 전류 제한의 필요성.해결책:²직렬 저항은 필수입니다. 값은 매우 높을 것입니다: R ≈ (150V - 3.3V) / 0.020A ≈ 7335 옴 (7.3 kΩ). 저항의 전력 소산은 P = I²R = (0.02)

* 7335 ≈ 2.93W로, 비효율적인 대형 고출력 저항이 필요합니다. 더 나은 해결책은 커패시티브 드로퍼 회로 또는 고전압 입력용으로 설계된 전용 고효율 LED 드라이버 IC를 사용하는 것으로, 이는 효율성과 안전성을 향상시킵니다. 이 사례는 LED 자체는 단순하지만, 구동 회로는 애플리케이션 환경에 맞게 신중하게 설계되어야 함을 강조합니다.

12. 기술 원리 소개

이 화이트 LED는 스펙트럼의 청색 영역에서 빛을 방출하는 InGaN 반도체 칩을 기반으로 합니다. 백색광을 생산하기 위해, 칩 위에 도포된 형광체 코팅(일반적으로 YAG:Ce - 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가닛)을 사용하여 청색광의 일부가 더 긴 파장(노랑, 빨강)으로 변환됩니다. 남은 청색광과 하향 변환된 노랑/빨강 빛의 혼합물은 인간의 눈에 백색으로 인식됩니다. 이 방법은 형광체 변환 백색광으로 알려져 있습니다. 형광체의 특정 혼합은 백색광의 상관 색온도(CCT) 및 색 재현 지수(CRI)를 결정하며, 이는 데이터시트에 명시된 색도 좌표와 관련이 있습니다.

13. 산업 동향 및 맥락