T5C 시리즈 5050 화이트 LED 데이터시트 - 크기 5.0x5.0x1.9mm - 전압 6.2V - 전력 3.97W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

T5C 시리즈는 업계 표준 5050 (5.0mm x 5.0mm) 표면 실장 장치(SMD) 패키지의 고성능 탑뷰 화이트 LED를 나타냅니다. 이 제품은 높은 광 출력, 신뢰성 및 열 효율을 요구하는 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 컴팩트한 폼 팩터와 넓은 시야각은 광범위한 조명 요구 사항에 대한 다목적 솔루션을 제공합니다.

1.1 핵심 장점

• 열 강화 패키지 설계:패키지는 고효율 방열을 위해 최적화되어 고구동 전류에서 성능과 수명을 유지하는 데 중요합니다.
• 높은 광속 출력:높은 밝기 수준을 제공할 수 있어 일반 및 건축 조명에 적합합니다.
• 높은 전류 용량:최대 960mA의 순방향 전류(IF)에 대해 정격되어 고출력 응용 분야를 지원합니다.
• 넓은 시야각:120도의 일반적인 시야각(2θ1/2)은 균일한 광 분포를 보장합니다.
• 무연 및 RoHS 준수:무연 리플로우 솔더링에 적합한 환경 친화적 재료와 공정으로 제조되었습니다.

1.2 목표 시장 및 적용 분야

이 LED는 다음과 같은 광범위한 조명 응용 분야를 위해 설계되었습니다:

• 건축 및 장식 조명 기구.
• 기존 광원을 대체하도록 설계된 개조 램프 및 모듈.
• 일반 실내 및 실외 조명.
• 실내 및 실외 간판 및 디스플레이용 백라이트.

2. 심층 기술 파라미터 분석

이 섹션은 데이터시트에 명시된 주요 전기, 광학 및 열 파라미터에 대한 상세하고 객관적인 해석을 제공합니다.

2.1 전기광학적 특성

주요 성능 지표는 접합 온도(Tj) 25°C 및 순방향 전류(IF) 640mA에서 측정되며, 이는 일반적인 작동점으로 간주됩니다.

• 순방향 전압(VF):일반적으로 6.2V이며, 범위는 5.8V에서 6.6V입니다. 이 파라미터는 전원 공급 요구 사항을 결정하고 전체 시스템 효율에 영향을 미치므로 드라이버 설계에 매우 중요합니다. 지정된 허용 오차는 ±0.2V입니다.
• 광속:광 출력은 상관 색온도(CCT) 및 색 재현 지수(CRI)에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어, Ra70의 4000K LED는 일반적으로 655루멘의 광속을 생성하는 반면, Ra90의 2700K LED는 490루멘을 생성합니다. 설계자는 응용 분야별 밝기 및 색상 품질 목표를 충족하기 위해 적절한 빈을 선택해야 합니다. 광속 측정 허용 오차는 ±7%입니다.
• 시야각(2θ1/2):넓은 120도 각도가 지정되어 있으며, 이는 집중된 빔보다는 넓고 균일한 조명이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
• 역방향 전류(IR):역방향 전압(VR) 5V에서 최대 10μA로, 경미한 역전압 조건에 대한 보호를 위한 양호한 다이오드 특성을 나타냅니다.

2.2 절대 최대 정격 및 열 관리

이 한계를 초과하면 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

• 순방향 전류:절대 최대 연속 전류는 960mA입니다. 엄격한 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10)에서 1440mA의 펄스 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다.
• 전력 소산(PD):최대 6336 mW입니다. 이는 열 설계를 위한 중요한 파라미터입니다. 실제 소산 전력은 VF * IF입니다. 일반적인 640mA/6.2V 작동점에서 소산은 약 3968 mW로, 열 저항이 관리되는 경우 더 높은 전류 작동 또는 상승된 주변 온도를 위한 여유를 남깁니다.
• MCPCB의 LED 접합에서 솔더 포인트까지의 열 저항은 2.5 °C/W로 지정됩니다. 이 낮은 값은 열 강화 패키지를 나타냅니다. 솔더 포인트 위의 접합 온도 상승을 계산하려면: ΔTj = PD * Rth j-sp. 접합 온도를 최대 정격 120°C 미만으로 유지하려면 효과적인 방열판이 필수적입니다.The thermal resistance from the LED junction to the solder point on an MCPCB is specified as 2.5 °C/W. This low value is indicative of the thermally enhanced package. To calculate the junction temperature rise above the solder point: ΔTj = PD * Rth j-sp. Effective heat sinking is essential to keep the junction temperature below the maximum rating of 120°C.
• 작동 및 보관 온도:장치는 주변 온도 -40°C에서 +105°C까지 작동할 수 있으며 -40°C에서 +85°C까지 보관할 수 있습니다.
• 솔더링 온도:표준 리플로우 프로파일과 호환되며, 최대 10초 동안 최고 온도 230°C 또는 260°C입니다.

2.3 정전기 방전 (ESD)

이 장치는 인체 모델(HBM)에 따라 1000V의 ESD 내전압을 가집니다. 잠재적 손상을 방지하기 위해 조립 및 취급 중 표준 ESD 취급 주의사항을 준수해야 합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

제품은 색상, 밝기 및 전기적 특성의 일관성을 보장하기 위해 제어된 빈으로 제공됩니다.

3.1 광속 빈닝

광속은 영숫자 코드(예: GL, GM, GN)를 사용하여 빈닝됩니다. 빈 범위는 CCT와 CRI의 다른 조합에 대해 별도로 정의됩니다. 예를 들어: - 빈 "GM"의 3000K, Ra80 LED는 550에서 600루멘 사이의 광속을 가집니다. - 빈 "GQ"의 6500K, Ra70 LED는 700에서 750루멘 사이의 광속을 가집니다. 이 시스템을 통해 설계자는 어레이에서 균일한 조명을 위해 엄격하게 제어된 밝기 수준의 LED를 선택할 수 있습니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

순방향 전압은 코드 B4, C4, D4, E4를 사용하여 0.2V 단계로 빈닝되며, 5.8-6.0V에서 6.4-6.6V까지의 범위에 해당합니다. 전압 빈별로 LED를 일치시키면 병렬 스트링의 전류 균형을 맞추고 정전압 드라이버의 효율성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

3.3 색도 빈닝 (색상)

색도 좌표(CIE 다이어그램의 x, y)는 각 CCT에 대해 5단계 MacAdam 타원 내에서 제어됩니다. 이는 동일한 공칭 백색점(예: 4000K)을 가진 LED 간에 지각 가능한 색상 변동을 최소화합니다. 데이터시트는 2700K에서 6500K까지의 CCT에 대한 타원 중심 좌표 및 치수를 제공합니다. Energy Star 빈닝 표준은 2600K에서 7000K까지의 모든 화이트 LED에 적용됩니다.

4. 성능 곡선 분석

제공된 그래프는 다양한 조건에서 LED의 동작에 대한 통찰력을 제공합니다.

4.1 스펙트럼 파워 분포

Ra70, Ra80 및 Ra90 버전에 대한 스펙트럼이 표시됩니다. 더 높은 CRI LED는 일반적으로 가시광선 영역, 특히 적색 및 청록색 영역에서 더 채워진 스펙트럼을 보여주며, 이는 더 정확한 색 재현으로 이어지지만 종종 전체 효율(와트당 루멘)이 약간 낮아지는 경향이 있습니다.

4.2 전류 대 강도/전압

상대 강도 대 순방향 전류 곡선은 일반적인 작동 범위에서 거의 선형 관계를 보여주지만, 매우 높은 전류에서 포화가 발생할 수 있습니다. 순방향 전압 대 순방향 전류 곡선은 전압이 전류에 따라 로그적으로 증가하는 다이오드의 특성적인 지수적 동작을 보여줍니다.

4.3 온도 의존성

주요 그래프는 주변 온도(Ta)의 영향을 보여줍니다: -상대 광속 대 Ta:내부 양자 효율 감소 및 기타 요인으로 인해 온도가 증가함에 따라 광 출력이 일반적으로 감소합니다. 이 디레이팅 곡선은 따뜻한 환경에서 작동하는 시스템을 설계하는 데 필수적입니다. -상대 순방향 전압 대 Ta:순방향 전압은 일반적으로 온도가 증가함에 따라 감소합니다(음의 온도 계수). 이는 병렬 구성에서 열 폭주를 피하기 위해 정전류 드라이버 설계에서 고려해야 합니다. -최대 순방향 전류 대 Ta:이 그래프는 안전 작동 영역을 정의하며, 접합 온도를 한계 내로 유지하기 위해 주변 온도가 상승함에 따라 최대 허용 연속 전류를 어떻게 디레이팅해야 하는지 보여줍니다. -CIE 이동 대 Ta:백색점(색도 좌표)이 온도에 따라 약간 이동할 수 있는 방식을 보여주며, 이는 색상이 중요한 응용 분야에 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 패키지 치수

LED의 공칭 풋프린트는 5.0mm x 5.0mm입니다. 전체 패키지 높이는 약 1.9mm입니다. 본체, 렌즈 및 솔더 패드에 대한 상세 치수가 도면에 제공됩니다. 달리 명시되지 않는 한 중요한 허용 오차는 일반적으로 ±0.1mm입니다. 패드 레이아웃은 안정적인 솔더링 및 PCB로의 효과적인 열 전달을 위해 설계되었습니다.

5.2 극성 식별 및 솔더 패드 패턴

바닥면 다이어그램은 애노드와 캐소드를 명확하게 표시합니다. 솔더 패드 패턴에는 열 패드와 전기 패드가 포함됩니다. PCB 설계 및 조립 중 적절한 정렬은 전기 기능, 열 성능 및 기계적 안정성에 중요합니다. 권장 솔더 페이스트 스텐실 설계는 패드 형상을 따라야 올바른 솔더 조인트 형성을 보장합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 파라미터

이 구성 요소는 무연 리플로우 솔더링 공정에 대해 정격되어 있습니다. 두 가지 일반적인 최고 온도 프로파일이 지원됩니다: -프로파일 1:최고 온도 230°C. -프로파일 2:최고 온도 260°C. 두 경우 모두, 액상선 위의 시간(일반적으로 SAC 합금의 경우 ~217°C) 및 최고 온도에서의 시간을 제어해야 합니다. 지정된 최고 온도에서의 최대 시간은 실리콘 렌즈 및 내부 재료 손상을 방지하기 위해 10초입니다. 열 충격을 최소화하기 위해 표준 램프업 및 쿨다운 속도를 따라야 합니다.

6.2 취급 및 보관 주의사항

• 지정된 온도 범위(-40°C ~ +85°C) 내에서 건조하고 정전기 방지 환경에 보관하십시오.
• 수분 민감성 문제를 피하기 위해 권장 보관 조건에서 제조일로부터 12개월 이내에 사용하십시오. 주변 습도에 노출된 경우 리플로우 전에 베이킹이 필요할 수 있습니다.
• ESD 안전 장비 및 절차로 취급하십시오.
• 렌즈에 기계적 스트레스를 피하십시오.

7. 부품 번호 및 주문 정보

부품 번호는 구조화된 시스템을 따릅니다:T5C**824C-*****. 각 문자 또는 그룹은 특정 속성을 나타냅니다: -X1 (유형):"5C"는 5050 패키지를 나타냅니다. -X2 (CCT):색온도(예: 2700K의 경우 27, 6500K의 경우 65) 또는 색상(RE, GR, BL 등)에 대한 두 자리 코드. -X3 (CRI):색 재현 지수에 대한 한 자리 숫자(Ra70의 경우 7, Ra80의 경우 8, Ra90의 경우 9). -X4 (직렬 칩):패키지 내 직렬 연결된 칩 수. -X5 (병렬 칩):패키지 내 병렬 연결된 칩 수. -X6 (구성 요소 코드):내부 지정. -X7 (색상 코드):성능 등급 또는 응용 분야를 지정합니다(예: ANSI의 경우 M, 백라이트의 경우 B). -X8-X10:내부 및 예비 코드. 주문 시 정확한 요구 성능을 얻기 위해 광속, 전압 및 색도에 대한 특정 빈 코드도 지정해야 합니다.

8. 응용 설계 고려사항

8.1 드라이버 선택 및 회로 설계

• 정전류 드라이버:안정적인 광 출력 및 장수명에 필수적입니다. 드라이버의 전류 정격은 의도된 작동점(예: 640mA)과 일치해야 합니다.
• 열 관리:수명에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 금속 코어 PCB(MCPCB) 또는 기타 효과적인 방열 방법을 사용하십시오. 최대 주변 온도, LED 전력 소산 및 접합-솔더 포인트 저항(2.5°C/W)을 기반으로 필요한 방열판 열 저항을 계산하십시오.
• 광학:넓은 120도 빔은 집중된 빛 또는 특정 빔 패턴이 필요한 응용 분야에 보조 광학(렌즈, 반사판)이 필요할 수 있습니다.

8.2 신뢰성 및 수명

특정 L70/L90 수명(70%/90% 루멘 유지까지의 시간)은 명시되지 않았지만, 수명은 주로 접합 온도의 함수입니다. LED를 최대 Tj인 120°C보다 훨씬 낮게, 이상적으로 85°C 이하에서 작동하면 작동 수명이 크게 연장됩니다. 적절한 열 설계는 신뢰성에 가장 중요한 요소입니다.

9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

9.1 일반적인 전력 소비는 얼마입니까?

640mA 및 일반적인 VF 6.2V의 표준 테스트 조건에서 전기 입력 전력은 약 3.97 와트입니다(P = I * V).

9.2 올바른 CCT와 CRI는 어떻게 선택합니까?

원하는 빛의 "따뜻함"에 따라 CCT를 선택하십시오: 따뜻한 화이트의 경우 2700K-3000K, 중성 화이트의 경우 4000K, 차가운 화이트의 경우 5000K-6500K. 더 높은 CRI(Ra80, Ra90)는 정확한 색상 인식이 중요한 응용 분야(예: 소매, 박물관, 작업 조명)에 필요하지만, Ra70 버전에 비해 광 효율이 약간 감소할 수 있습니다.

9.3 이 LED를 절대 최대 전류인 960mA로 구동할 수 있습니까?

가능하지만, 절대 최대 정격으로 구동하려면 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지하기 위해 탁월한 열 관리가 필요합니다. 또한 루멘 감소를 가속화하고 수명을 단축시킵니다. 성능, 효율성 및 장수명의 균형을 위해 일반 전류 640mA 이하에서 작동하는 것이 권장됩니다.

9.4 더 작은 LED에 비해 순방향 전압이 왜 그렇게 높습니까 (~6.2V)?

5050 패키지는 종종 내부적으로 직렬로 연결된 여러 LED 칩을 포함합니다. 일반적인 구성은 각각 약 3.1V의 순방향 전압을 가진 두 개의 칩이 직렬로 연결되어 관찰된 총 약 6.2V를 생성합니다. 이 설계는 컴팩트한 패키지에서 더 높은 전력 처리 능력을 가능하게 합니다.

10. 작동 원리 및 기술 동향

10.1 기본 작동 원리

화이트 LED는 일반적으로 청색 발광 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN) 반도체 칩을 사용합니다. 청색광의 일부는 칩을 코팅하는 형광체 층에 의해 더 긴 파장(노란색, 빨간색)으로 변환됩니다. 청색광과 형광체 변환된 빛의 혼합은 백색광으로 인식됩니다. 형광체의 특정 혼합은 방출된 빛의 CCT와 CRI를 결정합니다.

10.2 산업 동향

조명 산업은 더 높은 효율(와트당 루멘), 개선된 색상 품질(더 나은 스펙트럼 연속성을 가진 더 높은 CRI, 특히 적색에 대한 R9) 및 더 큰 신뢰성을 위해 계속해서 노력하고 있습니다. 이 시리즈에서 사용된 것과 같은 열 강화 패키지는 더 높은 구동 전류에서 발생하는 열을 관리하기 위해 중간 출력 및 고출력 LED의 표준입니다. 또한 이 제품에 대해 제공된 상세한 빈닝 구조에서 반영된 것처럼 대규모 설치에서 색상 및 밝기 일관성을 보장하기 위해 더 정밀하고 엄격한 빈닝으로의 추세도 있습니다.