3.1mm 스루홀 LED 램프 슈퍼 레드 639nm - 2.4V 20mA - 400mcd - 한국어 데이터시트

1. 제품 개요

본 문서는 고성능 3.1mm 직경 스루홀 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 본 장치는 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) 기술을 활용하여 슈퍼 레드 광 출력을 생성합니다. 다양한 전자 장비에서 범용 지시등 및 조명 애플리케이션을 위해 설계되었으며, 높은 광도, 낮은 전력 소비 및 안정적인 동작의 균형을 제공합니다.

이 LED의 핵심 장점은 상대적으로 낮은 구동 전류에서도 밝은 출력을 가능하게 하는 높은 효율성으로, 집적 회로와의 호환성을 보장합니다. 다용도 패키지는 인쇄 회로 기판(PCB)이나 패널에 간편하게 장착할 수 있도록 합니다. 주요 타겟 시장은 명확하고 신뢰할 수 있는 시각적 지시등이 필요한 소비자 가전, 산업 제어 장치, 통신 장비 및 사무 장비입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

장치의 장기적 신뢰성을 보장하기 위해 동작 한계가 정의됩니다. 주변 온도(Ta) 25°C에서 최대 연속 전력 소산은 75 mW입니다. DC 순방향 전류는 30 mA를 초과해서는 안 됩니다. 펄스 동작의 경우, 특정 조건(1/10 듀티 사이클 및 0.1ms 펄스 폭)에서 90 mA의 피크 순방향 전류가 허용됩니다. 최대 역방향 전압 정격은 5 V입니다. 동작 및 보관 온도 범위는 -40°C에서 +100°C입니다. 납땜 시, LED 본체에서 1.6mm 떨어진 지점에서 측정할 때 리드는 260°C에서 5초 동안 견딜 수 있습니다. 주변 온도 50°C 이상에서 순방향 전류에 대해 0.4 mA/°C의 디레이팅 계수가 적용됩니다._A2.2 전기적 및 광학적 특성

주요 성능 파라미터는 Ta=25°C 및 If=20mA에서 측정됩니다. 광도(Iv)의 전형적인 값은 400 밀리칸델라(mcd)이며, 최소값은 140 mcd입니다. 광 분포는 45도의 시야각(2θ1/2)으로 특징지어지며, 이는 광도가 축상 값의 절반으로 떨어지는 축외 각도로 정의됩니다.

스펙트럼 특성에는 피크 발광 파장(λp) 639 nm 및 지배 파장(λd) 631 nm가 포함되며, 지배 파장은 인지되는 색상을 정의합니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 20 nm입니다. 전기적으로, 순방향 전압(Vf)은 전형적으로 2.4 V이며, 20mA에서 최대 2.4 V입니다. 역방향 전류(Ir)는 5 V 역방향 바이어스에서 최대 100 µA이며, 접합 커패시턴스(C)는 0V 및 1MHz에서 측정 시 40 pF입니다._A3. 빈닝 시스템 설명_F애플리케이션의 일관성을 보장하기 위해 LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다._V3.1 광도 빈닝_{광도는 두 글자 코드로 표시된 빈으로 분류됩니다. 예를 들어, 빈 'GH'는 140 mcd에서 240 mcd, 'JK'는 240 mcd에서 400 mcd, 'LM'은 400 mcd에서 680 mcd의 광도를 포함하며, 모두 20mA에서 측정됩니다. 각 빈 한계에는 ±15%의 허용 오차가 적용됩니다. 특정 빈 코드는 추적성을 위해 각 포장 봉지에 표시됩니다.}3.2 지배 파장 빈닝

색좌표를 정의하는 지배 파장도 빈닝됩니다. H29부터 H33과 같은 코드는 나노미터 단위의 특정 파장 범위(예: H31: 629.0 – 633.0 nm)를 나타냅니다. 각 빈 한계의 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이 정밀한 빈닝을 통해 설계자는 프로젝트에 매우 엄격한 색상 일관성을 가진 LED를 선택할 수 있습니다._P4. 성능 곡선 분석_d데이터시트는 설계 분석에 중요한 전형적인 성능 곡선을 참조합니다. 달리 명시되지 않는 한 주변 온도에 대해 그려진 이러한 곡선은 주요 파라미터 간의 관계를 시각적으로 나타냅니다. 특정 그래프는 본문에 재현되지 않았지만, 일반적으로 다음을 포함합니다:_F상대 광도 대 순방향 전류:_R광 출력이 전류에 따라 비선형적으로 증가하는 방식을 보여주며, 효율점을 강조합니다.

순방향 전압 대 순방향 전류:

다이오드의 I-V 특성을 설명하며, 직렬 저항 값 및 전력 소산 계산에 필수적입니다.

상대 광도 대 주변 온도:

광 출력의 열적 디레이팅을 보여주며, 고온 환경 애플리케이션에 중요합니다.

스펙트럼 분포:

상대 강도 대 파장의 그래프로, 639 nm 피크 및 20 nm 반폭 주변의 광 출력 집중을 보여줍니다.

이러한 곡선을 통해 엔지니어는 비표준 조건(다른 전류, 온도)에서의 장치 동작을 예측할 수 있으며, 견고한 회로 설계의 기초가 됩니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

• LED는 워터클리어 렌즈가 장착된 직경 3.1mm의 원형 패키지에 수납되어 있습니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다: 모든 치수는 밀리미터(인치 환산값 포함)이며, 달리 명시되지 않는 한 표준 허용 오차는 ±0.25mm입니다. 플랜지 아래의 수지가 최대 1.0mm까지 돌출될 수 있습니다. 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다. 상세한 치수 도면은 일반적으로 본체 직경, 렌즈 형상, 리드 길이 및 리드 직경을 보여주며, 이는 PCB 풋프린트 설계 및 패널 절단 크기 결정에 중요합니다.6. 납땜 및 조립 지침
• 6.1 리드 성형리드를 구부려야 하는 경우, 반드시 납땜 전에 정상 실온에서 수행해야 합니다. 굽힘은 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 이루어져야 합니다. 결정적으로, 굽힘 시 리드 프레임의 베이스 자체를 지렛대로 사용해서는 안 되며, 이는 내부 다이 접착부에 스트레스를 가할 수 있습니다.
• 6.2 납땜 파라미터렌즈 베이스와 납땜 지점 사이에 최소 2mm의 간격을 유지해야 합니다. 렌즈를 솔더에 담가서는 안 됩니다. 권장 조건은 다음과 같습니다:
• 핸드 솔더링(인두):최대 온도 300°C, 리드당 최대 시간 3초(한 번만).

웨이브 솔더링:

최대 예열 온도 100°C, 최대 60초. 솔더 웨이브 온도 최대 260°C, 최대 접촉 시간 10초.

이러한 온도 또는 시간 한계를 초과하면 렌즈 변형 또는 LED의 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.

6.3 보관 및 취급

원래 포장 외부에서 장기 보관할 경우, LED를 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 환경에 보관하는 것이 좋습니다. 원래 포장에서 꺼낸 부품은 이상적으로 3개월 이내에 사용해야 합니다. 보관 환경은 30°C 및 70% 상대 습도를 초과해서는 안 됩니다. 청소 시에는 이소프로필 알코올과 같은 알코올 계 용매만 사용해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장 사양은 계층적입니다: 정전기 방지 포장 봉지당 1000, 500 또는 250개입니다. 이러한 봉지 10개가 내부 카톤에 들어가 총 10,000개가 됩니다. 내부 카톤 8개가 마스터 외부 카톤에 포장되어 로트당 표준 출하 수량 80,000개가 됩니다. 출하 로트 내에서 최종 포장만이 가득 차지 않은 수량을 포함할 수 있습니다. 기재된 특정 부품 번호는 LTL1CHKRKNN입니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

• 8.1 전형적인 애플리케이션 회로LED는 전류 구동 장치입니다. 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것을 강력히 권장합니다. 여러 LED를 단일 저항에 직접 병렬로 연결하는 방법(데이터시트의 회로 B)은 권장되지 않습니다. 각 LED의 순방향 전압(Vf) 특성의 작은 차이가 전류 분배 및 결과적으로 인지되는 밝기에 상당한 차이를 초래할 수 있기 때문입니다.
• 8.2 ESD(정전기 방전) 보호이 LED는 정전기 방전으로 인한 손상에 취약합니다. 취급 및 조립 중 포괄적인 ESD 관리 프로그램을 시행해야 합니다. 여기에는 접지된 손목 스트랩 또는 정전기 방지 장갑 사용; 모든 장비, 작업대 및 보관 랙이 적절히 접지되었는지 확인; 취급 마찰로 인해 플라스틱 렌즈 표면에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이오나이저 사용이 포함됩니다.

8.3 애플리케이션 범위 및 주의 사항

이 LED는 일반 전자 장비용으로 제작되었습니다. 고장이 생명이나 건강을 위협할 수 있는 탁월한 신뢰성이 필요한 애플리케이션(예: 항공, 의료 기기, 중요 안전 시스템)의 경우, 사용 전 특별한 상담 및 자격 심사가 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 GaAsP(갈륨 비소 포스파이드) 레드 LED와 같은 구형 기술과 비교하여, 이 AlInGaP 기반 슈퍼 레드 LED는 상당히 높은 발광 효율을 제공합니다. 이는 동일한 20mA 구동 전류에서 훨씬 더 큰 광 출력(mcd 단위)을 달성하거나, 더 낮은 전류에서 유사한 밝기를 제공하여 전체 시스템 전력 소비를 줄일 수 있음을 의미합니다. 3.1mm 직경은 일반적인 산업 표준으로, "T-1" 크기 LED용으로 설계된 기존 PCB 레이아웃 및 패널 절단과의 광범위한 호환성을 보장합니다. 확산 렌즈와 달리 워터클리어 렌즈는 가능한 최고의 축상 광도를 제공하여 밝고 집중된 광점이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.

10. 자주 묻는 질문(FAQ)

Q: 5V 논리 출력으로 이 LED를 직접 구동할 수 있나요?

A: 아닙니다. 전형적인 Vf가 2.4V이므로 5V에 직접 연결하면 과도한 전류가 흘러 LED를 파괴합니다. 항상 직렬 저항을 사용하여 전류를 원하는 값(예: 20mA)으로 제한해야 합니다. 저항 값은 R = (공급 전압 - Vf) / If로 계산됩니다.

Q: 피크 파장과 지배 파장의 차이는 무엇인가요?_FA: 피크 파장(λp)은 스펙트럼 출력이 물리적으로 가장 강한 단일 파장입니다(여기서는 639 nm). 지배 파장(λd)은 CIE 색도도상의 색좌표에서 도출된 계산 값(여기서는 631 nm)입니다; 이는 인간의 눈이 LED의 혼합 출력과 동일한 색상으로 인지할 순수 스펙트럼 광의 단일 파장을 나타냅니다.

Q: 시야각을 어떻게 해석하나요?

A: 45도 시야각(2θ1/2 = 45°)은 반강도 지점이 중심축에서 22.5도 떨어진 곳에 있음을 의미합니다. 이 각도를 넘어서도 빛은 보이지만 강도는 낮아집니다. 이는 LED의 빔 폭을 정의합니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 예시

예시 1: 전원 공급 장치의 상태 표시등.

직렬 저항이 있는 단일 LED로 "전원 켜짐"을 표시할 수 있습니다. 12V 레일에서 전형적인 Vf 2.4V 및 원하는 If 20mA를 사용할 경우, 저항 값은 (12V - 2.4V) / 0.02A = 480 옴이 됩니다. 표준 470 옴 또는 510 옴 저항이 적합합니다. 저항에서 소산되는 전력은 (12V-2.4V)*0.02A = 0.192W이므로 1/4와트 저항으로 충분합니다.

예시 2: 다중 LED 바 그래프 디스플레이.

10세그먼트 바 그래프의 경우, 권장 설계는 10개의 별도 전류 제한 저항을 사용하여 각각 자체 LED와 직렬로 연결하는 것입니다. 모든 LED-저항 쌍은 구동 전압원에 병렬로 연결됩니다. 이는 미세한 Vf 변동에 관계없이 각 LED가 정확한 전류를 받도록 보장하여 세그먼트 밝기의 균일성을 보장합니다.

12. 동작 원리 소개

이 LED는 AlInGaP 재료를 기반으로 한 반도체 다이오드입니다. 다이오드의 접합 전위(약 2.0-2.4V)를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 각각 n형 및 p형 재료에서 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP 결정 격자의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 직접 방출되는 빛의 파장(색상)에 해당합니다—이 경우 약 639 nm의 적색 스펙트럼입니다. 워터클리어 에폭시 렌즈는 반도체 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며 광 출력 패턴을 형성합니다._F13. 기술 동향_{AlInGaP 재료의 개발은 초기 레드 LED 기술에 비해 상당한 진전을 나타내며, 효율성과 밝기가 크게 향상되었습니다. 지시등 LED의 일반적인 동향은 더 높은 효율성(전기 입력 와트당 더 많은 광 출력)을 지향하며, 이는 최종 제품에서 더 낮은 전력 소비 및 감소된 발열을 가능하게 합니다. 또한 풀컬러 디스플레이 및 자동차 클러스터와 같이 높은 시각적 일관성이 필요한 애플리케이션의 요구를 충족시키기 위해 색상 및 광도에 대한 더 엄격한 빈닝 허용 오차를 향한 추진도 있습니다. 표면 실장 장치(SMD) 패키지가 소형화를 위한 새로운 설계를 지배하고 있지만, 이러한 스루홀 LED는 프로토타이핑, 수리, 레거시 시스템 및 기계적 견고성과 손 납땜의 용이성이 우선시되는 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지합니다.}- V_F) / I_F.

Q: What is the difference between peak wavelength and dominant wavelength?

A: Peak wavelength (λ_P) is the single wavelength where the spectral output is physically the strongest (639 nm here). Dominant wavelength (λ_d) is a calculated value (631 nm here) derived from the color coordinates on the CIE chromaticity diagram; it represents the single wavelength of pure spectral light that would be perceived by the human eye as having the same color as the LED's mixed output.

Q: How do I interpret the viewing angle?

A: A 45-degree viewing angle (2θ_/2= 45°) means the half-intensity point is at 22.5 degrees off the central axis. Light is visible beyond this angle but at lower intensity. This defines the beam width of the LED.

. Practical Design & Usage Examples

Example 1: Status Indicator on a Power Supply.A single LED with a series resistor can indicate "power on." Using the typical V_Fof 2.4V and a desired I_Fof 20mA from a 12V rail, the resistor value would be (12V - 2.4V) / 0.02A = 480 Ohms. A standard 470 Ohm or 510 Ohm resistor would be suitable. The power dissipated in the resistor is (12V-2.4V)*0.02A = 0.192W, so a 1/4-watt resistor is sufficient.

Example 2: Multi-LED Bar Graph Display.For a 10-segment bar graph, the recommended design is to use 10 separate current-limiting resistors, each connected in series with its own LED. All LED-resistor pairs are then connected in parallel to the driving voltage source. This ensures each LED receives the correct current regardless of minor V_Fvariations, guaranteeing uniform segment brightness.

. Operating Principle Introduction

This LED is a semiconductor diode based on AlInGaP materials. When a forward voltage exceeding the diode's junction potential (approximately 2.0-2.4V) is applied, electrons and holes are injected into the active region from the n-type and p-type materials, respectively. These charge carriers recombine, releasing energy in the form of photons (light). The specific composition of the AlInGaP crystal lattice determines the bandgap energy, which directly corresponds to the wavelength (color) of the emitted light—in this case, in the red spectrum around 639 nm. The water-clear epoxy lens encapsulates the semiconductor chip, provides mechanical protection, and shapes the light output pattern.

. Technology Trends

The development of AlInGaP materials represented a significant advancement over earlier red LED technologies, offering vastly improved efficiency and brightness. The general trend in indicator LEDs continues towards higher efficiency (more light output per watt of electrical input), which allows for lower power consumption and reduced heat generation in end products. There is also a drive towards tighter binning tolerances for both color and intensity to meet the demands of applications requiring high visual consistency, such as full-color displays and automotive clusters. While surface-mount device (SMD) packages dominate new designs for miniaturization, through-hole LEDs like this one remain relevant for prototyping, repair, legacy systems, and applications where mechanical robustness and ease of hand-soldering are prioritized.