T3C 시리즈 3030 화이트 LED 데이터시트 - 사이즈 3.0x3.0x0.69mm - 전압 6.0V - 전력 0.72W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

T3C 시리즈는 일반 조명 애플리케이션을 위해 설계된 고성능 탑뷰 화이트 LED입니다. 이 3030 패키지(3.0mm x 3.0mm)는 현대적인 공간 제약이 있는 조명 설계에 적합한 컴팩트한 폼 팩터를 유지하면서 높은 광속 출력을 제공하도록 설계되었습니다. 열적으로 향상된 패키지 설계는 주요 특징으로, 더 나은 열 방출을 가능하게 하여 더 높은 구동 전류에서도 안정적인 동작을 가능하게 하며, 이는 높은 전류 처리 능력에 기여합니다. 이 장치는 무연 리플로우 솔더링 공정과 호환되며 RoHS 지침을 준수하도록 설계되어 엄격한 환경 규제가 있는 글로벌 시장에 적합합니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 주요 장점은 높은 광효율, 견고한 열 성능, 그리고 균일한 빛 분포를 보장하는 넓은 120도 시야각을 포함합니다. 이러한 특성들은 기존 광원을 대체할 수 있는 리트로핏 애플리케이션, 일반 주변 조명, 실내외 간판 백라이트에 이상적인 선택이 되게 합니다. 그 성능은 일관된 색상과 높은 출력이 요구되는 건축 및 장식 조명 프로젝트에도 적합합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 설계 엔지니어에게 중요한 데이터시트에 명시된 주요 성능 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 전기광학적 특성

광속 출력은 테스트 전류 120mA 및 접합 온도(Tj) 25°C에서 명시됩니다. 전형적인 값은 상관 색온도(CCT) 및 색 재현 지수(CRI)에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어, CRI 70(Ra70)의 4000K LED는 전형적으로 114루멘의 광속을 가지는 반면, CRI 90(Ra90)의 동일한 CCT는 91루멘으로 떨어집니다. CRI와 광 출력 사이의 이 반비례 관계는 LED 설계의 근본적인 트레이드오프입니다. 모든 광속 측정값은 ±7%의 명시된 허용 오차를 가지며, CRI 측정값은 ±2의 허용 오차를 가집니다.

2.2 전기 및 열적 파라미터

절대 최대 정격은 동작 한계를 정의합니다. 최대 연속 순방향 전류(IF)는 200mA이며, 특정 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10)에서 펄스 순방향 전류(IFP)는 300mA입니다. 최대 전력 소산(PD)은 1280mW입니다. 순방향 전압(VF)은 120mA에서 전형적으로 6.0V로 측정되며, 범위는 5.6V에서 6.4V까지입니다. 열 관리에 대한 중요한 파라미터는 접합에서 솔더 포인트까지의 열저항(Rth j-sp)으로, 17°C/W로 명시됩니다. 이 값은 LED 칩에서 인쇄 회로 기판으로 열이 얼마나 효과적으로 전달되는지를 나타내며, LED의 수명과 성능 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다.

3. 빈닝 시스템 설명

제품은 주요 파라미터의 일관성을 보장하기 위해 빈으로 분류되며, 이는 균일한 빛 출력과 색상이 필요한 애플리케이션에 매우 중요합니다.

3.1 광속 및 순방향 전압 빈닝

광속 빈닝 구조는 CCT, CRI 및 플럭스 코드(예: 5D, 5E)에 의해 정의되는 복잡한 구조입니다. 예를 들어, 3000K, Ra80 LED는 5D(95-100 lm), 5E(100-105 lm), 5F(105-110 lm) 또는 5G(110-115 lm)로 빈닝될 수 있습니다. 마찬가지로, 순방향 전압은 네 개의 코드로 빈닝됩니다: Z3(5.6-5.8V), A4(5.8-6.0V), B4(6.0-6.2V), C4(6.2-6.4V). 이를 통해 설계자는 최적의 효율을 위해 구동 회로 요구 사항과 일치하는 LED를 선택할 수 있습니다.

3.2 색도 빈닝

색상 일관성은 각 CCT 빈(예: 2700K의 경우 27R5)에 대해 CIE 색도도 상의 5단계 MacAdam 타원 내에서 제어됩니다. 데이터시트는 25°C와 85°C 모두에서의 중심 좌표와 타원 파라미터(a, b, Φ)를 제공합니다. 2600K-7000K에 대한 Energy Star와 같은 표준에 맞춰진 이 엄격한 빈닝은 동일 배치의 LED 간에 최소한의 가시적 색상 차이를 보장하며, 이는 다중 LED 조명기구에 매우 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

그래픽 데이터는 다양한 동작 조건에서 LED의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

4.1 스펙트럼 및 각도 분포

색 스펙트럼 그래프(Ra70, Ra80, Ra90용)는 상대적 스펙트럼 파워 분포를 보여줍니다. 더 높은 CRI LED는 특히 적색 영역에서 더 채워진 스펙트럼을 나타내어 더 나은 색 재현성을 제공하지만 전체 효율은 약간 낮아집니다. 시야각 분포 그래프는 Lambertian 또는 근접 Lambertian 분포로 특징지어지는 넓은 120도 빔 패턴을 확인시켜 줍니다.

4.2 전기 및 열적 의존성

순방향 전류 대 상대 강도 곡선은 구동 전류와 빛 출력 사이의 초선형 관계를 보여줍니다. 순방향 전류 대 순방향 전압 곡선은 다이오드의 지수적 IV 특성을 설명합니다. 아마도 가장 중요한 것은 주변 온도 대 상대 광속 그래프가 상승하는 온도가 빛 출력에 미치는 부정적인 영향을 보여준다는 점입니다. 마찬가지로, 주변 온도 대 상대 순방향 전압 그래프는 순방향 전압의 음의 온도 계수를 보여주며, 이는 정전류 구동기에 대한 주요 고려 사항입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 치수 및 극성

패키지는 3.00mm x 3.00mm 치수와 0.69mm 높이를 가진 표준 3030 풋프린트입니다. 바닥면도는 솔더 패드 레이아웃과 극성 식별을 명확히 보여줍니다. 애노드와 캐소드가 표시되어 있으며, 캐소드는 일반적으로 노치나 패키지 자체의 녹색 표시와 같은 독특한 특징으로 표시됩니다. 솔더링 패턴은 안정적인 표면 실장 조립을 위해 설계되었습니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

이 LED는 무연 리플로우 솔더링에 적합합니다. 솔더링 온도(Tsld)의 절대 최대 정격은 최대 10초 동안 230°C 또는 260°C로 명시됩니다. 이는 리플로우 프로파일 동안 LED 솔더 패드에서 측정된 피크 온도를 의미합니다. 열 충격을 방지하기 위해 제어된 속도로 가열 및 냉각하는 권장 리플로우 프로파일을 따르는 것이 중요하며, 열 충격은 패키지 균열이나 솔더 접합 실패를 일으킬 수 있습니다. 동작 온도 범위는 -40°C ~ +105°C이며, 저장 온도 범위는 -40°C ~ +85°C입니다.

7. 모델 번호 체계 및 주문 정보

부품 번호는 다음 구조를 따릅니다: T3C***21A-*****. 이 구조 내의 특정 코드는 중요한 속성을 정의합니다:

• X1 (타입 코드):3030 패키지의 경우 '3C'.
• X2 (CCT 코드):예: 2700K의 경우 '27', 4000K의 경우 '40'.
• X3 (색 재현도):Ra70의 경우 '7', Ra80의 경우 '8', Ra90의 경우 '9'.
• X4 & X5 (칩 구성):직렬 및 병렬 칩의 수를 나타냅니다 (1-Z).
• X6 (부품 코드):내부 지정 코드 (A-Z).
• X7 (색상 코드):색도 빈 표준을 정의합니다 (예: 85°C ANSI의 경우 'R').

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 대표적인 애플리케이션 시나리오

이 LED는 다음에 매우 적합합니다:

• 리트로핏 램프:다운라이트, 전구, 튜브에서 백열등, 할로겐 또는 CFL 전구의 직접 교체용.
• 일반 조명:높은 플럭스와 좋은 균일성이 필요한 선형 조명기, 패널 라이트, 하이베이 조명.
• 간판 백라이트:일관된 백색광이 필요한 엣지 라이트 또는 다이렉트 라이트 실내/외부 간판.
• 건축 조명:코브 라이트, 파사드 라이트 및 기타 장식용 애플리케이션.

8.2 설계 고려사항

주요 설계 요소는 다음과 같습니다:

• 열 관리:17°C/W의 Rth j-sp는 효과적인 방열판을 필요로 합니다. 낮은 접합 온도를 유지하는 것은 정격 수명을 달성하고 빛 출력 및 색상 안정성을 유지하는 데 가장 중요합니다.
• 구동 전류:최대 200mA까지 가능하지만, 테스트 전류인 120mA 이하에서 동작하는 것이 종종 효율, 수명 및 열 부하의 더 나은 균형을 제공합니다.
• 광학:넓은 시야각은 더 집중된 빔이 필요한 애플리케이션에 보조 광학(렌즈, 반사판)을 필요로 할 수 있습니다.
• 빈닝 선택:다중 LED 설계의 경우, 가시적 불일치(색상 편차, 밝기 변동)를 피하기 위해 플럭스, 전압 및 색도에 대한 엄격한 빈을 지정하는 것이 필수적입니다.

9. 기술 비교 및 차별화

3528 또는 5050과 같은 이전 패키지와 비교하여, 3030 포맷은 적당한 크기의 패키지에서 더 높은 루멘 밀도를 제공합니다. 그 열적으로 향상된 설계는 일반적으로 표준 3030 패키지에 비해 최대 구동 전류 및 고온에서의 지속적인 빛 출력 측면에서 우위를 제공합니다. 동일한 패키지 내에서 고 CRI(Ra90) 옵션의 가용성은 설계자에게 기계적 풋프린트를 변경할 필요 없이 색상 품질이 중요한 애플리케이션에 대한 유연성을 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 일반적인 동작 지점에서 실제 전력 소비는 얼마입니까?

A: IF=120mA 및 VF=6.0V의 테스트 조건에서 전기적 전력은 0.72W입니다 (120mA * 6.0V = 720mW).

Q: 온도가 빛 출력에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 그림 7에 표시된 바와 같이, 상대 광속은 주변(결과적으로 접합) 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이 감소를 최소화하기 위해 적절한 방열 설계가 필요합니다.

Q: 어떤 구동기 토폴로지를 권장합니까?

A: LED에는 정전류 구동기가 필수적입니다. 구동기의 출력 전류는 원하는 빛 출력과 열 설계를 기반으로 설정되어야 하며, 200mA를 초과해서는 안 됩니다. 구동기는 또한 순방향 전압 빈 범위(5.6V-6.4V)를 고려해야 합니다.

Q: 여러 LED를 직렬로 연결할 수 있습니까?

A: 예, 하지만 총 직렬 순방향 전압은 구동기의 컴플라이언스 전압 범위 내에 있어야 합니다. 순방향 전압 빈의 변동은 특히 병렬 스트링에서 균일한 전류 분배를 보장하기 위해 고려되어야 합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 사무실 리트로핏을 위한 1200mm LED 튜브 라이트 설계.

설계자는 4000K, Ra80, 5G 빈(110-115 lm) LED 120개를 선형 배열로 사용할 수 있습니다. LED당 120mA에서 전체 시스템 플럭스는 약 13,200-13,800루멘이 될 것입니다. 120mA 정격의 정전류 구동기와 120개의 직렬 연결 LED(120 * ~6V = 720V)를 커버할 수 있을 만큼 충분히 높은 컴플라이언스 전압 또는 직병렬 스트링의 조합을 사용합니다. 알루미늄 채널은 구조물이자 방열판 역할을 하며, 목표 수명 동안 초기 루멘 출력의 >90%를 유지하기 위해 LED 접합 온도를 85°C 미만으로 유지하도록 설계됩니다. 넓은 시야각은 과도한 눈부심 없이 작업 표면을 잘 조명하도록 보장합니다.

12. 동작 원리 소개

백색 LED는 일반적으로 청색 발광 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다. 이 청색광의 일부는 칩을 코팅하는 형광체 층에 의해 더 긴 파장(노란색, 빨간색)으로 변환됩니다. 남은 청색광과 형광체 변환된 빛의 혼합이 백색광으로 인식됩니다. 형광체의 특정 혼합은 CCT(따뜻한 백색, 차가운 백색)와 CRI를 결정합니다. 전기적 원리는 반도체 다이오드의 원리입니다: 밴드갭을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다.

13. 기술 트렌드

3030과 같은 중전력 LED의 일반적인 트렌드는 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 향상된 색상 일관성(더 엄격한 빈닝), 그리고 고온에서의 더 높은 신뢰성으로 향하고 있습니다. 또한 효율에 큰 손실 없이 고 CRI 및 특정 스펙트럼 튜닝(예: 인간 중심 조명용)을 가진 LED에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 패키징 기술은 열 성능을 개선하여 동일한 풋프린트에서 더 높은 구동 전류와 전력 밀도를 가능하게 하기 위해 계속 발전하고 있습니다. 더 나아가, 광도 및 색도 테스트 데이터를 추적 가능한 부품 번호나 디지털 제품 패스포트에 직접 통합하는 것이 자동화 제조 및 품질 관리에 도움을 주기 위해 더욱 일반화되고 있습니다.