T-1 3/4 황색 LED 램프 데이터시트 - 5mm 직경 - 2.4V 순방향 전압 - 75mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고성능 스루홀 장착형 LED 램프의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 신뢰성, 효율성 및 통합 용이성이 가장 중요한 일반 목적의 표시 및 조명 응용 분야를 위해 설계되었습니다. AlInGaP (알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 반도체 재료를 활용하여 선명한 황색 광 출력을 생성하며, 시각적 선명도와 에너지 효율성의 균형을 제공합니다.

LED는 대중적인 T-1 3/4 패키지에 장착되어 있으며, 이는 5mm 직경의 렌즈에 해당하여 기존의 다양한 PCB 레이아웃 및 패널 절단부와 호환됩니다. 그 설계는 저전력 소비와 높은 광도를 강조하여 배터리 구동 장치 또는 에너지 사용 최소화가 중요한 응용 분야에 적합합니다. 본 제품은 RoHS 지침을 준수하여 납(Pb)과 같은 유해 물질이 없음을 나타냅니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

소자의 작동 한계는 특정 주변 조건(TA=25°C)에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 소비 전력 (Pd):75 mW. 이는 소자가 열로 안전하게 방산할 수 있는 최대 전력량입니다.
• 연속 순방향 전류 (IF):30 mA. 연속적으로 인가할 수 있는 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류:60 mA. 이 더 높은 전류는 짧은 서지를 처리하기 위해 펄스 조건(1/10 듀티 사이클, 0.1ms 펄스 폭)에서만 허용됩니다.
• 디레이팅 계수:50°C 이상에서 0.4 mA/°C. 주변 온도가 50°C를 초과하여 증가함에 따라 최대 연속 전류는 과열을 방지하기 위해 선형적으로 감소해야 합니다.
• 작동 온도 범위:-40°C ~ +100°C. 소자가 작동하도록 규정된 주변 온도 범위입니다.
• 보관 온도 범위:-55°C ~ +100°C.
• 리드 납땜 온도:LED 본체에서 1.6mm 떨어진 지점에서 측정 시 5초 동안 260°C. 이는 핸드 또는 웨이브 납땜 공정을 위한 열 프로파일을 정의합니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이 파라미터들은 기준 성능을 제공하기 위해 IF = 20mA 및 TA = 25°C의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다.

• 광도 (Iv):400 - 2500 mcd (밀리칸델라), 전형값 1150 mcd. 이 넓은 범위는 빈닝 시스템(후술)을 통해 관리됩니다. 광도는 인간 눈의 명시 응답(CIE 곡선)에 맞춰 필터링된 센서를 사용하여 측정됩니다.
• 시야각 (2θ1/2):30도. 이는 광도가 중심축에서 측정된 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다. 이는 중간 정도로 집중된 빔을 나타냅니다.
• 피크 발광 파장 (λP):591 nm. 스펙트럼 파워 출력이 가장 높은 파장입니다.
• 주 파장 (λd):582 - 596 nm. 이는 CIE 색도도에서 도출된, 색상을 정의하는 인간 눈이 인지하는 단일 파장입니다. 이는 황색이 지정된 범위 내에 있도록 보장합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):15 nm. 최대 파워의 절반에서 방출 스펙트럼의 폭으로, 색 순도를 나타냅니다.
• 순방향 전압 (VF):2.05 - 2.4 V, 20mA에서 전형값 2.4V. 이는 LED가 동작할 때 걸리는 전압 강하입니다.
• 역방향 전류 (IR):VR = 5V에서 최대 100 µA. LED는 역방향 바이어스 동작을 위해 설계되지 않았습니다; 이 파라미터는 누설 테스트 목적으로만 사용됩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

응용 분야에서 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 광학 파라미터를 기준으로 분류(빈닝)됩니다. 본 데이터시트는 광도에 대한 빈닝 시스템을 상세히 설명합니다.

광도 빈닝 (@ 20mA):LED는 6개의 빈(SB1 ~ SB6)으로 분류되며, 각각 최소 및 최대 광도 범위를 가집니다. 각 빈 한계에 대한 허용 오차는 ±15%입니다.

• SB1:1900 - 2500 mcd
• SB2:1500 - 1900 mcd
• SB3:1150 - 1500 mcd
• SB4:880 - 1150 mcd
• SB5:680 - 880 mcd
• SB6:400 - 680 mcd

이 시스템을 통해 설계자는 특정 응용 분야에 필요한 밝기 수준의 LED를 선택할 수 있어, 여러 LED를 함께 사용할 때 시각적 균일성을 보장합니다.

4. 성능 곡선 분석

문서 내에 특정 그래픽 데이터가 참조되어 있지만(4페이지의 전형적인 전기/광학 특성 곡선), 파라미터들은 설계 시 고려해야 할 표준 LED 동작 곡선을 의미합니다:

• 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선):관계는 지수적입니다. 전형적인 VF를 약간 초과하는 전압 증가는 전류의 큰 증가를 유발하므로, 전류 제한 조치가 필요합니다.
• 광도 대 순방향 전류 (I-Iv 곡선):광도는 일반적으로 전류와 함께 증가하지만, 매우 높은 전류에서는 발열 효과로 인해 포화되거나 저하될 수 있습니다.
• 광도 대 주변 온도:광 출력은 일반적으로 LED의 접합 온도가 상승함에 따라 감소합니다. 전류에 대한 디레이팅 계수는 이 열 효과를 간접적으로 관리합니다.
• 스펙트럼 분포:출력은 591 nm의 피크 파장을 중심으로 한 좁은 대역으로, AlInGaP 기술의 특징인 좋은 색 채도를 제공합니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수

소자는 T-1 3/4 (5mm) 직경의 워터클리어 렌즈를 가진 표준 레이디얼 리드 패키지를 사용합니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다(허용 오차는 인치로 제공).
• 별도로 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.25mm입니다.
• 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.0mm입니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체를 빠져나가는 지점에서 측정됩니다.

5.2 극성 식별

스루홀 LED의 경우, 캐소드는 일반적으로 렌즈 림의 평평한 부분, 더 짧은 리드 또는 플랜지의 노치로 식별됩니다. 데이터시트의 치수 도면이 구체적인 마커를 명확히 할 것입니다. 올바른 극성은 동작에 필수적입니다.

6. 납땜 및 조립 가이드라인

적절한 취급은 신뢰성에 매우 중요합니다. 문서는 다음과 같은 상세한 주의사항을 제공합니다:

• 리드 성형:반드시 상온에서, 납땜 전에 수행해야 합니다. LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 리드를 구부리십시오. 패키지 본체를 지렛대로 사용하지 마십시오.
• 납땜:
  • 인두 납땜:최대 3초 동안 최대 350°C (한 번만).
  • 웨이브 납땜:최대 60초 동안 최대 100°C로 예열, 최대 5초 동안 최대 260°C의 솔더 웨이브.
  • 중요 규칙:렌즈 베이스에서 납땜 지점까지 최소 3mm의 간격을 유지하십시오. 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오. 이는 리드 위로 수지가 올라가 납땜 문제를 일으킬 수 있습니다.
  • 권장하지 않음:IR 리플로우 납땜은 이 스루홀 타입 제품에는 적합하지 않습니다.
• 세척:필요한 경우 이소프로필 알코올과 같은 알코올 기반 용제를 사용하십시오.
• 보관:30°C 및 70% 상대 습도를 초과하지 않는 조건에서 보관하십시오. 원래 포장에서 꺼낸 LED는 3개월 이내에 사용해야 합니다. 더 긴 보관을 위해서는 건조제 또는 질소 환경이 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장 흐름은 다음과 같습니다:

• 단위 포장:대정전기 포장 백당 1000, 500, 200 또는 100개.
• 내부 카톤:카톤당 8개의 포장 백, 총 8000개.
• 외부 카톤 (출하 로트):외부 카톤당 8개의 내부 카톤, 총 64,000개. 출하 로트의 최종 팩은 가득 차지 않을 수 있습니다.

이 소자의 특정 부품 번호는 LTL2R3KSK이며, 이는 렌즈 타입(워터클리어), 소스 기술(AlInGaP) 및 색상(황색)에 대한 정보를 인코딩합니다.

8. 적용 제안

8.1 대표적인 적용 시나리오

이 LED는 일반 전자 장비를 위한 것으로, 다음을 포함합니다:

• 소비자 가전, 가전제품 및 사무 장비의 상태 및 전원 표시기.
• 스위치 및 디스플레이용 패널 조명 및 백라이트.
• 선명한 황색 표시가 필요한 일반 목적의 신호 및 장식 조명.

중요 참고사항:고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 탁월한 신뢰성이 필요한 응용 분야(항공, 의료 기기, 안전 시스템)의 경우, 특별한 상담 및 자격 심사가 필요합니다.

8.2 설계 고려사항 및 구동 방법

LED는 전류 구동 소자입니다. 특히 여러 LED를 병렬로 구동할 때 일관된 밝기를 보장하기 위해, 각 LED마다 직렬 전류 제한 저항을 사용하는 것이강력히 권장됩니다(회로 모델 A).

여러 병렬 LED에 대해 단일 저항과 공통 전압원을 사용하는 것(회로 모델 B)은 권장되지 않습니다. LED마다 순방향 전압(VF) 특성에 약간의 차이가 있으면 각 LED를 통해 흐르는 전류에 상당한 차이를 일으켜 밝기가 고르지 않게 됩니다. 각 LED에 대한 직렬 저항은 전류를 안정화하고 이러한 미세한 VF 차이를 보상합니다.

저항 값(R)은 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다: R = (Vcc - VF) / IF, 여기서 Vcc는 공급 전압, VF는 LED의 순방향 전압(신뢰성을 위해 최대값 사용), IF는 원하는 순방향 전류(예: 20mA)입니다.

9. 정전기 방전 (ESD) 보호

LED는 정전기 방전에 민감합니다. 손상을 방지하려면:

• 작업자는 도전성 손목 스트랩 또는 대정전기 장갑을 착용해야 합니다.
• 모든 장비, 작업대 및 보관대는 적절하게 접지되어야 합니다.
• 플라스틱 렌즈에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온화기를 사용하십시오.
• ESD 보호 구역에서 소자를 취급하십시오.

10. 기술 비교 및 차별화

이 AlInGaP 황색 LED는 다음과 같은 뚜렷한 장점을 제공합니다:

• 기존 인광체 기반 황색 LED 대비:AlInGaP는 황색광을 위한 직접 반도체 재료로, 더 높은 효율, 시간 및 온도에 따른 더 나은 색상 안정성, 그리고 청색 LED에 황색 인광체를 사용하는 것과 같은 오래된 기술에 비해 잠재적으로 더 긴 수명을 제공합니다.
• 유사 패키지의 다른 색상 대비:지정된 시야각(30°)은 광각 LED보다 더 집중된 빔을 제공하여, 방향성 빛 또는 더 높은 축상 광도가 필요한 응용 분야에 적합합니다.
• 주요 장점 요약:높은 광도 출력, 저전력 소비, 높은 효율, RoHS 준수, 표준 T-1 3/4 장착과의 호환성.

11. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 5V 또는 3.3V 논리 출력으로 이 LED를 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 반드시 직렬 전류 제한 저항을 사용해야 합니다. 예를 들어, 5V 공급 및 20mA에서 전형적인 VF 2.4V의 경우, 약 (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 옴의 저항이 필요합니다. 항상 최대 전류 정격을 확인하십시오.

Q2: 광도 범위(400-2500 mcd)가 왜 그렇게 넓나요?

A: 이는 반도체 제조의 자연적인 변동을 반영합니다. 빈닝 시스템(SB1-SB6)을 통해 응용 분야에 맞는 더 좁고 지정된 밝기 범위 내의 LED를 구매하여 일관성을 보장할 수 있습니다.

Q3: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇인가요?

A: 피크 파장(λP)은 방출된 빛 스펙트럼의 물리적 피크입니다. 주 파장(λd)은 색 좌표에서 계산되며 인간 눈이 색상으로 인지하는 단일 파장을 나타냅니다. λd는 색상 사양에 더 관련이 있습니다.

Q4: 야외 응용 분야에 사용할 수 있나요?

A: 작동 온도 범위(-40°C ~ +100°C)는 많은 야외 환경을 허용합니다. 그러나, 본 데이터시트에 명시되지 않은 자외선 및 수분 침투에 대한 렌즈 내구성과 같은 추가 요소를 고려해야 합니다. 콤포멀 코팅 또는 야외 사용 등급 LED 사용이 필요할 수 있습니다.

12. 실용 설계 사례 연구

시나리오:12V DC 레일로 구동되는 10개의 균일한 황색 상태 표시기가 있는 제어판 설계.

설계 단계:

1. LED 선택:밝기 매칭을 보장하기 위해 동일한 광도 빈(예: SB3: 1150-1500 mcd)에서 LED를 선택합니다.
2. 전류 설정:좋은 밝기와 수명을 위해 표준 구동 전류 20mA를 선택합니다.
3. 저항 계산:신뢰성을 위해 최대 VF(2.4V) 사용: R = (12V - 2.4V) / 0.02A = 480 옴. 가장 가까운 표준 값은 470 옴입니다. 전류 재계산: IF = (12V - 2.4V) / 470Ω ≈ 20.4 mA (안전함).
4. 저항에서의 전력:P_R = IF^2 * R = (0.0204A)^2 * 470Ω ≈ 0.196W. 1/4 와트 저항을 사용하십시오.
5. 레이아웃:각 LED를 전용 470Ω 저항과 직렬로 배치합니다. PCB 홀이 데이터시트 치수 도면의 리드 간격과 일치하는지 확인하십시오. LED 본체에서 솔더 패드까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.
6. 조립:열 손상을 피하기 위해 온도 제어 인두를 사용하여 납땜 가이드라인을 정확히 따르십시오.

이 접근 방식은 10개의 표시기가 모두 일관되고 신뢰할 수 있는 성능을 가지도록 보장합니다.

13. 동작 원리

이 LED는 반도체 p-n 접합에서의 전계발광 원리로 동작합니다. 활성 영역은 AlInGaP로 구성됩니다. 재료의 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, n형 영역의 전자와 p형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접적으로 방출된 빛의 파장(색상)에 해당합니다—이 경우 황색(~590 nm). 워터클리어 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 캡슐화하고, 기계적 보호를 제공하며, 광 출력 빔을 형성합니다.

14. 기술 동향

스루홀 LED는 프로토타이핑, 수리 및 특정 산업 응용 분야에 여전히 중요하지만, 광전자 산업 전반은 대부분의 새로운 설계를 위해 표면 실장 소자(SMD) 패키지로의 추세를 보이고 있습니다. SMD LED는 자동화 조립, 더 작은 공간 점유 및 더 나은 열 관리 측면에서 장점을 제공합니다. 스루홀 부품의 경우, 지속적인 발전은 효율성 증가(와트당 더 많은 광 출력), 고급 빈닝을 통한 색상 일관성 개선, 그리고 가혹한 환경 조건에서의 신뢰성 향상에 초점을 맞추고 있습니다. 여기에 사용된 AlInGaP 재료 시스템은 호박색, 황색 및 적색을 위한 성숙하고 효율적인 기술을 나타내며, 에피택셜 성장 및 패키징의 점진적인 개선이 성능 한계를 계속해서 넓혀가고 있습니다.