T-1 3/4 LED 램프 334-15/X1C5-1QSA 데이터시트 - 웜 화이트 - 3.2V 전형 - 50° 시야각 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고성능 웜 화이트 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 컴팩트한 산업 표준 패키지 내에서 상당한 광 출력이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 그 핵심 기능은 다양한 지시등 및 조명 응용 분야에서 효율적이고 신뢰할 수 있는 조명을 제공하는 것입니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED의 주요 장점은 인광체 변환 시스템을 통해 구현된 높은 광 출력과 웜 화이트 빛의 방출입니다. 널리 사용되는 T-1 3/4 원형 패키지에 장착되어 기존 소켓 및 설계와의 광범위한 호환성을 보장합니다. 또한 이 소자는 ESD 보호 및 RoHS 준수를 특징으로 하는 관련 환경 및 취급 표준을 준수합니다. 목표 응용 분야는 명확하고 밝은 신호가 필요한 메시지 패널, 광학 지시기, 백라이트 모듈 및 마커 라이트에 이르기까지 다양합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

이 섹션은 데이터시트에 정의된 소자의 주요 전기적, 광학적 및 열적 특성에 대한 객관적인 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 정상 작동을 위한 것이 아닙니다.

• 연속 순방향 전류 (IF):30 mA. 이 전류를 연속적으로 초과하면 반도체 접합부에 과부하가 걸립니다.
• 피크 순방향 전류 (IFP):1/10 듀티 사이클 및 1 kHz에서 100 mA. 이는 멀티플렉싱 디스플레이 응용 분야에 유용한 더 높은 전류의 짧은 펄스를 허용합니다.
• 역방향 전압 (VR):5 V. 이보다 큰 역바이어스 전압을 가하면 접합 항복이 발생할 수 있습니다.
• 전력 소산 (Pd):110 mW. 이는 지정된 조건에서 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 동작 및 저장 온도:각각 -40°C ~ +85°C 및 -40°C ~ +100°C로, 소자의 환경 견고성을 정의합니다.
• ESD 내성 (HBM):4 kV로, 취급 중 정전기 방전에 대한 우수한 수준의 보호를 나타냅니다.
• 솔더링 온도:5초 동안 260°C로, 리플로우 솔더링 프로파일 허용 오차를 지정합니다.

2.2 전기-광학 특성

이는 표준 테스트 조건(별도 명시되지 않는 한 IF=20mA)에서 25°C에서 측정한 전형적인 성능 파라미터입니다.

• 순방향 전압 (VF):2.8V ~ 3.6V. LED가 도통할 때 양단에 걸리는 전압 강하입니다. 전형적인 값은 약 3.2V를 중심으로 합니다. 설계자는 구동 회로가 이 범위를 수용할 수 있도록 해야 합니다.
• 광도 (IV):특정 빈(섹션 3 참조)에 따라 최소 3600 mcd에서 7150 mcd까지 범위입니다. 이 높은 광도는 높은 가시성이 필요한 응용 분야의 핵심 기능입니다.
• 시야각 (2θ1/2):50도 (전형적). 이는 광도가 피크 값의 절반으로 떨어지는 각도 폭을 정의하여 중간 정도의 넓은 빔을 생성합니다.
• 색도 좌표 (x, y):CIE 1931 색 공간에 따르면 x=0.40, y=0.39 (전형적). 이는 방출된 색상을 웜 화이트 영역에 위치시킵니다.
• 제너 역방향 전압 (Vz):Iz=5mA에서 전형적으로 5.2V. 이 통합 보호 기능은 LED가 역방향 전압 서지로부터 보호되도록 돕습니다.
• 역방향 전류 (IR):VR=5V에서 최대 50 µA로, 오프 상태에서 매우 낮은 누설 전류를 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

소자는 주요 파라미터의 일관성을 보장하기 위해 빈으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 밝기와 순방향 전압에 대한 특정 요구 사항과 일치하는 LED를 선택할 수 있습니다.

3.1 광도 빈닝

LED는 20mA에서의 최소 광도에 따라 세 가지 주요 빈으로 분류됩니다:

- 빈 Q:3600 - 4500 mcd

- 빈 R:4500 - 5650 mcd

- 빈 S:5650 - 7150 mcd

이 값에는 ±10%의 허용 오차가 적용됩니다. 더 높은 빈(예: S)을 선택하면 더 밝은 소자가 보장됩니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

직렬 연결을 위한 전류 매칭 또는 정밀한 드라이버 설계를 돕기 위해 LED는 순방향 전압에 따라 빈으로 분류됩니다:

- 빈 0:2.8 - 3.0 V

- 빈 1:3.0 - 3.2 V

- 빈 2:3.2 - 3.4 V

- 빈 3:3.4 - 3.6 V

측정 불확도는 ±0.1V입니다.

3.3 색상 빈닝 (색도)

웜 화이트 색상은 CIE 1931 색도도 상의 특정 영역 내에서 정의됩니다. 데이터시트는 6개의 색상 등급(D1, D2, E1, E2, F1, F2)에 대한 코너 좌표를 제공하며, 이들은 함께 그룹화됩니다(그룹 1). 이 그룹화는 이 모든 등급이 허용 가능한 웜 화이트 색 공간 내에 속하며, F1/F2가 더 따뜻한 색상(낮은 상관 색온도)이고 D1/D2가 더 차가운 색상임을 나타냅니다. 전형적인 좌표(x=0.40, y=0.39)는 이 그룹화된 영역 내에 있습니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 그래프는 다양한 조건에서 소자의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

4.1 상대 강도 대 파장

스펙트럼 파워 분포 곡선은 인광체 변환 백색 LED의 특징인 가시 스펙트럼 내에서 넓은 방출 피크를 보여줍니다. 피크는 노란색 영역에 있으며, InGaN 칩의 기본 파란색 성분이 있어 웜 화이트 외관을 만듭니다.

4.2 순방향 전류 대 순방향 전압 (IV 곡선)

이 곡선은 다이오드의 전형적인 지수 관계를 나타냅니다. 순방향 전압은 전류에 따라 로그적으로 증가합니다. 이 곡선은 정전류 드라이버 설계에 필수적이며, 전압의 작은 변화가 전류의 큰 변화를 초래할 수 있기 때문입니다.

4.3 상대 강도 대 순방향 전류

광 출력은 순방향 전류와 함께 증가하지만 선형적이지 않습니다. 곡선은 거의 선형적인 증가 영역을 보여주고, 효율 저하 및 열 효과로 인해 더 높은 전류에서 롤오프가 발생할 수 있습니다. 최적의 효율과 수명을 위해 권장되는 20mA 테스트 전류 이하에서 작동하는 것이 좋습니다.

4.4 색도 대 순방향 전류 및 열 성능

색도 좌표는 구동 전류에 따라 약간 이동할 수 있습니다. 순방향 전류 대 주변 온도 그래프는 열 관리에 중요합니다. 주변 온도가 상승하면 주어진 접합 온도에 대해 허용 가능한 최대 순방향 전류가 감소합니다. 과열을 방지하려면 이 디레이팅 곡선을 따라야 합니다.

4.5 지향성 패턴

방사 패턴 그래프는 빛의 공간적 분포를 보여줍니다. 둥근 렌즈가 있는 T-1 3/4 패키지는 광고된 50도 시야각으로 매끄럽고 넓은 빔을 생성합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED는 표준 T-1 3/4 (5mm) 원형 패키지를 사용합니다. 주요 치수 참고 사항은 다음과 같습니다:

- 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수는 밀리미터 단위이며 일반 허용 오차는 ±0.25mm입니다.

- 리드 간격은 리드가 패키지 본체를 빠져나가는 지점에서 측정됩니다.

- 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.5mm입니다.

- 치수 도면은 전체 길이, 렌즈 직경, 리드 직경 및 굽힘 지점에 대한 정확한 측정값을 제공하며, 이는 PCB 풋프린트 설계 및 기계적 장착에 중요합니다.

5.2 극성 식별

극성은 일반적으로 리드 길이(더 긴 리드가 애노드) 또는 패키지 플랜지의 평평한 부분으로 표시됩니다. 캐소드는 일반적으로 이 평평한 부분에 인접한 리드에 연결됩니다. 올바른 극성은 작동 및 역바이어스 적용 방지에 필수적입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

적절한 취급은 신뢰성에 매우 중요합니다.

6.1 리드 성형

• 굽힘은 에폭시 불브의 베이스에서 최소 3mm 떨어진 곳에서 이루어져야 내부 다이 및 와이어 본드에 응력을 피할 수 있습니다.
• 솔더링 전에 리드를 성형하십시오. 솔더링된 조인트에 응력을 가하면 PCB 또는 LED가 손상될 수 있습니다.
• 패키지에 응력을 피하기 위해 적절한 도구를 사용하십시오. PCB 장착 시 정렬 불량은 영구적인 응력을 유발할 수 있습니다.
• 실온에서 리드를 자르십시오. 고온 절단은 열을 전달하여 소자를 손상시킬 수 있습니다.
• PCB 구멍이 LED 리드와 완벽하게 정렬되도록 하여 강제 삽입을 피하십시오.

6.2 솔더링 파라미터

• 핸드 솔더링:인두 팁 온도 최대 300°C (최대 30W 인두), 리드당 솔더링 시간은 3초를 초과하지 않아야 합니다.
• 웨이브/딥 솔더링:최대 60초 동안 최대 100°C의 예열 온도.
• 솔더 조인트에서 에폭시 불브까지 3mm 이상의 거리를 유지하십시오. 패키지 내부 리드 사이의 작은 금속 지지대인 타이 바의 베이스 너머로 솔더링하는 것이 권장됩니다.

6.3 저장 조건

• 수령 후 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도에서 보관하십시오. 이 조건에서 권장 저장 수명은 3개월입니다.
• 더 긴 저장(최대 1년)을 위해 LED를 질소 분위기와 건조제가 있는 밀폐 용기에 넣으십시오.
• 패키지 표면 및 내부에 응결을 방지하기 위해 고습도에서 급격한 온도 변화를 피하십시오.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 포장 사양

LED는 습기, 정전기 및 물리적 충격으로부터 손상을 방지하기 위해 포장됩니다:

- 정전기 방지 백에 포장됩니다.

- 백당 최소 200개에서 최대 500개.

- 5개의 백이 하나의 내부 카톤에 배치됩니다.

- 10개의 내부 카톤이 하나의 마스터(외부) 카톤에 포장됩니다.

7.2 라벨 설명

백의 라벨에는 중요한 추적성 및 사양 정보가 포함됩니다:

- P/N:부품 번호.

- QTY:백 내 수량.

- CAT:광도 및 순방향 전압 빈에 대한 조합 코드.

- HUE:색상 등급(예: D1, F2).

- LOT No:추적성을 위한 제조 로트 번호.

7.3 모델 번호 지정

부품 번호 334-15/X1C5-1QSA는 구조화된 형식을 따르며, 여기서 자리 표시자 사각형(□)은 광도, 순방향 전압 및 색상 등급의 특정 빈에 대한 코드를 나타내어 원하는 성능 등급을 정확하게 주문할 수 있게 합니다.

8. 응용 제안

8.1 전형적인 응용 시나리오

• 메시지 패널 및 스코어보드:높은 광도와 넓은 시야각으로 실내/외 디스플레이의 문자 조명에 적합합니다.
• 광학 지시기:웜 화이트 표시가 선호되는 산업 장비, 소비자 가전 또는 제어판의 상태 표시등에 이상적입니다.
• 백라이트:소형 패널, 간판 또는 장식 조명의 엣지 라이팅에 사용할 수 있습니다.
• 마커 라이트:위치 표시기, 비상구 표지판 또는 저수준 주변 경로 조명에 적합합니다.

8.2 설계 고려 사항

• 전류 제한:항상 정전류원 또는 전류 제한 저항으로 구동하십시오. 공급 전압(Vs), LED의 순방향 전압(해당 빈의 Vf) 및 원하는 전류(예: 20mA)를 기반으로 저항 값을 계산하십시오: R = (Vs - Vf) / I_f.
• 열 관리:패키지는 고전력 소산을 위해 설계되지 않았지만, 특히 여러 LED를 사용하거나 최대 전류 근처에서 작동하는 경우 응용 분야에서 적절한 환기를 보장하십시오. 상승된 주변 온도에 대한 전류 디레이팅 곡선을 따르십시오.
• ESD 보호:4kV HBM 정격이 있더라도 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 구현하십시오.
• 광학 설계:50° 시야각은 빔 폭과 강도 사이의 좋은 균형을 제공합니다. 더 좁은 빔을 위해서는 2차 광학(렌즈)가 필요합니다.

9. 기술 비교 및 차별화

일반적인 5mm 백색 LED와 비교하여 이 소자는 몇 가지 뚜렷한 장점을 제공합니다:

1. 고광도:최소 7150 mcd까지의 빈으로, 표준 지시기 LED보다 훨씬 더 많은 광 출력을 제공하여 더 높은 주변광 조건에서 사용할 수 있습니다.

2. 정의된 웜 화이트 색도:지정된 색도 좌표 및 빈닝은 쿨 화이트 또는 푸르스름한 화이트 LED와 달리 일관되고 쾌적한 웜 화이트 색상을 보장합니다.

3. 통합 제너 보호:LED 양단에 내장된 5.2V 제너 다이오드는 역방향 전압 서지에 대한 보호 기능을 제공하여 전기적 노이즈 환경에서 신뢰성을 향상시킵니다.

4. 견고한 사양:상세한 최대 정격, 성능 곡선 및 취급 지침은 엔지니어에게 신뢰할 수 있는 장기 설계에 필요한 데이터를 제공합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 빈 Q, R, S의 차이점은 무엇입니까?

A: 이 빈들은 최소 광도를 분류합니다. 빈 S가 가장 밝고(최소 5650-7150 mcd), 빈 R은 중간(최소 4500-5650 mcd), 빈 Q는 표준 밝기(최소 3600-4500 mcd)입니다. 응용 분야의 밝기 요구 사항에 따라 선택하십시오.

Q: 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있습니까?

A: 30mA는 절대 최대 연속 정격이지만, 표준 테스트 조건 및 전형적인 작동점은 20mA입니다. 30mA에서 작동하면 더 많은 빛을 생성하지만 더 많은 열을 발생시켜 수명을 단축시키고 색상을 변화시킬 수 있습니다. 최적의 신뢰성을 위해 20mA 이하로 설계하십시오.

Q: 색도 좌표(x=0.40, y=0.39)를 어떻게 해석해야 합니까?

A: 이 좌표는 CIE 1931 색도도 상의 점을 표시합니다. 이 특정 점은 "웜 화이트" 영역 내에 있으며, 일반적으로 백열등 또는 할로겐 전구의 웜 화이트와 유사한 3000K-4000K 범위의 상관 색온도(CCT)와 관련이 있습니다.

Q: LED에 제너 다이오드가 있습니다. 이는 역방향 보호를 위해 직렬 저항이 필요 없다는 의미입니까?

A: 아닙니다. 제너 다이오드는 주로 역방향 전압을 약 5.2V로 클램핑하여 LED가 역바이어스로부터 보호되도록 합니다. LED를 순방향으로 전원 공급할 때 전류를 제어하고 열 폭주를 방지하기 위해 여전히 직렬로 전류 제한 저항(또는 정전류 드라이버)이 절대적으로 필요합니다.

11. 설계 및 사용 사례 연구

시나리오: 다중 LED 비상구 표지판 설계.

1. 요구 사항:"EXIT"라는 단어를 조명하는 12개의 LED. 모든 LED에서 일관된 밝기와 색상이 필요합니다. 실내 환경(Ta 최대 ~40°C)에서 12VDC 전원 공급 장치로 작동합니다.

2. LED 선택:균일성을 보장하기 위해 동일한 광도 빈(예: 빈 R) 및 동일한 색상 그룹(그룹 1)에서 LED를 선택하십시오. 병렬로 연결하는 경우 동일한 순방향 전압 빈(예: 빈 1)을 선택하는 것도 도움이 됩니다.

3. 회로 설계:3개의 LED를 전류 제한 저항과 직렬로 연결하고, 4개의 동일한 스트링을 병렬로 만듭니다. 빈 1 LED(Vf 전형 3.1V)의 경우, 3개 직렬은 약 9.3V의 전압 강하를 가집니다. 12V 공급 및 목표 전류 18mA(수명을 위해 약간 디레이팅)의 경우, R = (12V - 9.3V) / 0.018A ≈ 150 Ω입니다. 저항 전력 정격 계산: P = I²R = (0.018)² * 150 ≈ 0.049W이므로 표준 1/8W(0.125W) 저항으로 충분합니다.

4. 레이아웃:PCB 패드 간격에 대한 기계 도면을 따르십시오. 리드 성형이 필요한 경우 3mm 리드 굽힘 규칙을 준수하십시오. LED 사이에 열 방출을 위한 일부 간격을 제공하십시오.

5. 결과:모든 지정된 LED 한계 내에서 작동하는 균일한 외관의 신뢰할 수 있는 조명 표지판.

12. 작동 원리 소개

이는 인광체 변환 백색 LED입니다. 핵심 발광 요소는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어진 반도체 칩으로, p-n 접합부에 순방향 전류가 가해지면(전계 발광) 파란색 빛을 방출합니다. 이 파란색 빛은 직접 방출되지 않습니다. 대신, LED의 반사 컵은 노란색(또는 노란색-빨간색) 인광체 재료로 채워져 있습니다. 칩의 파란색 광자가 인광체 입자에 충돌하면 흡수됩니다. 그런 다음 인광체는 더 넓은 스펙트럼, 주로 노란색 및 빨간색 영역에서 빛을 재방출합니다. 흡수되지 않은 나머지 파란색 빛과 새로 방출된 노란색/빨간색 빛의 조합은 인지적으로 혼합되어 백색광을 생성합니다. 인광체의 특정 혼합은 색온도를 결정합니다. 이 경우 더 많은 빨간색 스펙트럼 성분을 가진 "웜 화이트"입니다. 통합 제너 다이오드는 병렬로 연결되었지만 반대 극성(캐소드에서 애노드)으로 연결된 별도의 반도체 구성 요소로, 취약한 LED 접합부가 역방향 전압 항복으로부터 보호되도록 합니다.

13. 기술 동향 및 맥락

설명된 소자는 성숙하고 널리 채택된 기술을 나타냅니다. T-1 3/4 (5mm) 스루홀 패키지는 수십 년 동안 지시기 및 저수준 조명 응용 분야의 산업 표준이었습니다. 더 넓은 LED 산업의 현재 동향은 다음과 같이 진행되고 있습니다:

1. 효율 증가 (lm/W):새로운 칩 설계 및 고급 인광체는 전기 와트당 광 출력량을 계속 개선하여 에너지 소비를 줄입니다.

2. 표면 실장 소자(SMD)의 지배:대부분의 새로운 설계에서는 더 작은 크기, 자동화 조립 적합성 및 종종 PCB로의 더 나은 열 경로로 인해 SMD 패키지(예: 3528, 5050 또는 더 작은)가 선호됩니다.

3. 더 높은 색상 품질 및 일관성:색상에 대한 더 엄격한 빈닝(MacAdam Ellipses와 같은 메트릭 사용) 및 개선된 색 재현 지수(CRI)는 조명 응용 분야의 표준이 되고 있습니다.

4. 통합 솔루션:내장 드라이버(정전류 IC), 컨트롤러 또는 단일 패키지 내 다중 색상 채널(RGB, RGBW)이 있는 LED는 스마트 조명에서 인기를 얻고 있습니다.

이러한 동향에도 불구하고, 스루홀 LED 램프는 간단한 교체, 높은 단일 지점 강도, 가혹한 환경에서의 견고성 또는 스루홀 PCB 조립이 지정된 응용 분야에서 여전히 매우 관련성이 높습니다. 잘 정의된 특성과 긴 역사는 많은 엔지니어링 설계에 신뢰할 수 있고 예측 가능한 선택이 되게 합니다.