화이트 LED 5050 SMD 데이터시트 - 치수 5.0x5.0x1.9mm - 전압 46-52V - 전력 6.24W - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 5050 표면 실장 장치(SMD) 패키지의 고성능 탑뷰 화이트 LED에 대한 포괄적인 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 높은 광 출력과 신뢰성이 요구되는 까다로운 일반 조명 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 열적으로 향상된 패키지 설계는 효율적인 열 방산을 가능하게 하여 고전류 동작을 지원하고 장기적인 성능 안정성에 기여합니다.

이 LED는 무연 리플로우 솔더링 공정에 적합하며 관련 환경 규정을 준수합니다. 컴팩트한 5.0mm x 5.0mm의 설치 면적과 넓은 120도 시야각은 공간과 광 분포가 주요 고려사항인 다양한 조명 설계에 다용도로 사용될 수 있게 합니다.

1.1 핵심 장점 및 목표 시장

이 LED 시리즈의 주요 장점으로는 높은 광속 출력, 고전류 구동을 가능하게 하는 견고한 열 관리, 그리고 컴팩트한 폼 팩터가 있습니다. 이러한 특징들은 건축 및 장식 조명, 기존 광원을 대체하는 리트로핏 응용, 일반 조명, 실내외 간판용 백라이트에 이상적인 솔루션으로 자리매김하게 합니다. 본 제품의 설계는 와트당 루멘 성능과 일반 작동 조건 하에서의 수명 모두를 우선시합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 전기-광학 특성

전기-광학 성능은 표준 테스트 전류 100mA 및 접합 온도(Tj) 25°C에서 측정됩니다. 이 LED는 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K의 여섯 가지 상관 색온도(CCT)로 제공됩니다. 모든 변형은 최소 80의 색 재현 지수(CRI 또는 Ra)를 유지하며, 일반적인 값은 82이고 측정 허용 오차는 ±2입니다.

광속은 CCT에 따라 다릅니다. 따뜻한 화이트(2700K, 3000K)의 경우, 일반 광속은 각각 605lm 및 635lm이며, 보장된 최소값은 550lm입니다. 중립 및 차가운 화이트(4000K ~ 6500K)의 경우, 일반 광속은 665lm이며 최소값은 600lm입니다. 광속 측정에는 ±7%의 허용 오차가 적용됩니다. 주 파장은 CCT 선택에 의해 결정되며 정밀한 색상 일관성을 위해 5단계 MacAdam 타원 내에서 제어됩니다.

2.2 전기 및 열적 파라미터

절대 최대 정격은 작동 한계를 정의합니다. 최대 연속 순방향 전류(IF)는 120mA이며, 특정 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1/10) 하에서 180mA의 펄스 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다. 최대 전력 소산(PD)은 6240mW입니다. 이 장치는 최대 5V의 역방향 전압(VR)을 견딜 수 있습니다. 작동 온도 범위(Topr)는 -40°C ~ +105°C이며, 저장 온도 범위(Tstg)는 -40°C ~ +85°C입니다. 최대 접합 온도(Tj)는 120°C입니다.

일반 작동 조건(IF=100mA, Tj=25°C)에서 순방향 전압(VF)은 46V ~ 52V 범위이며, 일반적인 값은 49V이고 허용 오차는 ±3%입니다. 역방향 전류(IR)는 VR=5V에서 최대 10μA입니다. MCPCB 상의 접합에서 솔더 포인트까지의 열저항(Rth j-sp)은 일반적으로 3°C/W입니다. 이 장치는 1000V(Human Body Model)의 정전기 방전(ESD) 내성을 가지고 있습니다.

3. 빈닝 시스템 설명

3.1 광속 빈닝

일관성을 보장하기 위해 LED는 광속 빈으로 분류됩니다. 빈 구조는 CCT에 따라 다릅니다. 2700K 및 3000K의 경우, GM(550-600lm), GN(600-650lm), GP(650-700lm) 빈이 정의됩니다. 4000K ~ 6500K CCT의 경우, GN(600-650lm), GP(650-700lm), GQ(700-750lm) 빈이 제공됩니다. 이 빈닝을 통해 설계자는 응용 분야에 대한 특정 루멘 출력 요구사항을 충족하는 부품을 선택할 수 있습니다.

3.2 순방향 전압 빈닝

순방향 전압 또한 회로 설계, 특히 여러 LED를 직렬로 구동할 때 도움이 되도록 빈닝됩니다. IF=100mA에서 세 가지 전압 빈이 정의됩니다: 6R(46-48V), 6S(48-50V), 6T(50-52V). 좁은 전압 빈의 LED를 선택하면 더 균일한 전류 분배와 단순화된 드라이버 설계를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

3.3 색도 빈닝

색상 일관성은 엄격하게 제어됩니다. 각 CCT에 대한 색도 좌표는 25°C 및 85°C 접합 온도에서 정의됩니다. 각 빈의 허용 변동은 지각 가능한 색차에 대한 표준 측정 단위인 5단계 MacAdam 타원 내에 있습니다. 각 CCT 코드(예: 2700K의 경우 27R5)에 대해 특정 중심 좌표(x, y) 및 타원 파라미터(a, b, Φ)가 제공됩니다. 이 시스템은 동일한 빈의 LED가 색상상 시각적으로 동일하게 보이도록 보장합니다. Energy Star 빈닝 표준은 2600K ~ 7000K 범위에 적용됩니다.

4. 성능 곡선 분석

추출된 내용에 IV 특성 또는 루멘 유지에 대한 특정 그래픽 곡선이 제공되지는 않았지만, 표 형식의 데이터에서 주요 성능 측면을 추론할 수 있습니다. 순방향 전류와 전압 간의 관계는 100mA에서의 VF 사양으로 나타납니다. 열 성능은 작동 전력 하에서 접합 온도 상승을 추정하는 데 중요한 3°C/W의 열저항(Rth j-sp)으로 특징지어집니다. 120도(2θ1/2)의 넓은 시야각은 Lambertian 또는 유사한 방출 패턴을 나타내며, 넓고 균일한 조명을 제공합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 치수 및 극성

LED 패키지의 설치 면적 치수는 5.00mm x 5.00mm이며, 높이는 약 1.90mm입니다. 상세한 치수 도면이 제공되어 탑뷰, 바텀뷰, 사이드뷰를 보여줍니다. 솔더링 패드 패턴은 바텀뷰에 명확히 설명되어 있습니다. 애노드와 캐소드는 뚜렷이 표시되어 있습니다. 캐소드는 일반적으로 녹색 표시 또는 패키지의 노치로 식별됩니다. 별도로 명시되지 않는 한 치수 허용 오차는 ±0.1mm입니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

본 부품은 무연 리플로우 솔더링에 적합합니다. 열 손상을 방지하기 위해 상세한 솔더링 프로파일이 지정됩니다. 주요 파라미터는 다음과 같습니다: 60-120초 동안 150°C ~ 200°C로 예열; 피크 온도까지 최대 3°C/초의 상승 속도; 액상선(217°C) 이상에서 60~150초 동안 유지; 최대 패키지 본체 온도(Tp) 260°C 이하; 이 피크 온도의 5°C 이내에서(tp) 최대 30초 동안 유지. 25°C에서 피크 온도까지의 총 시간은 8분을 초과하지 않아야 합니다. 솔더 조인트 무결성과 LED 신뢰성을 유지하기 위해 이 프로파일을 준수하는 것이 중요합니다.

7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 자동화 조립을 위해 엠보싱된 캐리어 테이프에 공급됩니다. 릴당 최대 수량은 2000개입니다. 테이프 10 피치에 대한 누적 허용 오차는 ±0.2mm입니다. 포장에는 파트 번호, 제조 일자 코드 및 수량이 표시됩니다.

7.2 파트 넘버링 시스템

상세한 파트 넘버링 시스템(예: T5C**8G1C-*****)이 주요 속성을 인코딩하는 데 사용됩니다. 코드는 다음과 같이 분해됩니다: X1은 패키지 유형을 나타냅니다(5050의 경우 5C). X2는 CCT를 지정합니다(예: 2700K의 경우 27). X3은 색 재현 지수를 나타냅니다(Ra80의 경우 8). X4와 X5는 패키지 내 직렬 및 병렬 칩의 수를 나타냅니다. X6은 부품 코드입니다. X7은 특정 성능 등급(예: ANSI 표준, 고온 버전)을 정의하는 색상 코드입니다. X8, X9, X10은 내부 또는 예비 코드용입니다. 이 시스템을 통해 원하는 LED 구성의 정확한 식별 및 주문이 가능합니다.

8. 응용 제안

8.1 설계 고려사항

이 LED로 설계할 때, 높은 전력 능력으로 인해 열 관리가 가장 중요합니다. 낮은 열저항(3°C/W)은 LED가 적절한 금속 코어 기판(MCPCB) 또는 기타 방열 기판에 올바르게 장착되었을 때만 효과적입니다. 설계자는 순방향 전류, 순방향 전압 및 시스템 열저항을 기반으로 예상 접합 온도를 계산하여 장기 신뢰성을 위해 최대 정격 120°C 이하로 유지되도록 해야 합니다.

전기 설계는 높은 순방향 전압(일반적으로 100mA에서 49V)을 고려해야 합니다. 온도와 수명에 걸쳐 안정적인 광 출력과 색상을 보장하기 위해 정전류 드라이버를 권장합니다. 회로 설계에서 5V의 역방향 전압 보호 한계를 준수해야 합니다. 특정 색상 일관성이 필요한 응용 분야의 경우, 동일한 광속 및 색도 빈의 LED를 선택하는 것이 좋습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

표준 중전력 LED와 비교하여, 이 5050 부품은 패키지당 훨씬 더 높은 광속을 제공하여 주어진 광 출력에 필요한 부품 수를 줄입니다. 열적으로 향상된 설계로 인해 유사한 크기의 기존 패키지보다 더 높은 구동 전류를 유지할 수 있어, 더 높은 작동점에서 더 나은 효율(lm/W)을 제공할 수 있습니다. 엄격한 색도 빈닝(5단계 MacAdam)과 높은 CRI(Ra80 최소)의 가용성은 소매 조명이나 박물관 조명과 같이 색상 품질과 일관성이 중요한 응용 분야에 적합하게 합니다.

10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED의 일반적인 구동 전류는 얼마입니까?

A: 전기-광학 특성은 100mA에서 지정됩니다. 절대 최대값인 120mA까지 연속 구동할 수 있지만, 광 출력과 효율은 의도한 작동점에서 확인해야 하며, 전류에 따라 변하기 때문입니다.

Q: 전압 빈닝(6R, 6S, 6T)을 어떻게 해석해야 합니까?

A: 이는 100mA에서의 순방향 전압 범위를 나타냅니다. 예를 들어, 6S 빈 LED는 VF가 48V ~ 50V 사이입니다. 동일한 빈의 LED를 사용하면 직렬 연결에서 전압 편차를 줄여 드라이버 설계를 단순화할 수 있습니다.

Q: 방열판이 필요합니까?

A: 네, 절대적으로 필요합니다. 최대 6와트 이상의 전력 소산으로 인해, MCPCB 및/또는 시스템 수준의 방열판을 통한 효과적인 열 관리는 성능과 수명을 유지하는 데 필수적입니다. 3°C/W의 열저항은 접합에서 솔더 포인트까지의 값이며, 주변 환경까지의 총 시스템 열저항을 계산해야 합니다.

11. 실용 응용 예시

예시 1: 사무실 조명용 선형 LED 모듈.여러 개의 5050 LED를 길고 좁은 MCPCB 스트립에 직렬로 배열할 수 있습니다. 높은 루멘 출력은 원하는 조도를 달성하기 위해 미터당 필요한 LED 수가 더 적음을 의미하며, 이는 비용과 복잡성을 잠재적으로 낮출 수 있습니다. 넓은 시야각은 천장이나 작업 표면에 걸쳐 균일한 광 분포를 보장합니다. Ra80의 4000K 또는 5000K LED를 선택하면 중립적이고 생산적인 조명 환경을 제공합니다.

예시 2: 대형 간판용 백라이트 유닛.높은 밝기와 견고한 패키지는 이 LED들을 야외 또는 고주변광 실내 간판에 적합하게 합니다. 이들은 확산판 뒤에 밀집 배치될 수 있습니다. 엄격한 색상 빈닝은 전체 간판 면에 걸쳐 균일한 화이트 배경 색상을 보장하며, 이는 브랜드 이미지와 가독성에 중요합니다.

12. 동작 원리 소개

이것은 형광체 변환 화이트 LED입니다. 장치의 핵심은 순방향으로 전류가 흐를 때 청색광을 방출하는 반도체 칩입니다. 이 청색광은 칩 위에 도포된 형광체 코팅에 의해 부분적으로 흡수됩니다. 형광체는 이 에너지를 황색/주황색/적색 영역의 넓은 스펙트럼으로 재방출합니다. 칩에서 남은 청색광과 형광체에서 나온 광범위한 스펙트럼의 빛이 혼합되어 백색광을 생성합니다. 청색광과 형광체 변환 광의 정확한 비율이 출력의 상관 색온도(CCT)를 결정합니다. 색 재현 지수(CRI)는 특정 형광체 혼합에 영향을 받으며, 일반적으로 더 복잡한 혼합은 스펙트럼 간극을 채워 더 높은 CRI 값을 제공합니다.

13. 기술 트렌드

고체 조명 산업은 더 높은 효율(와트당 루멘), 향상된 색상 품질(더 높은 CRI 및 더 나은 색상 일관성), 그리고 더 큰 신뢰성을 향해 계속 발전하고 있습니다. 이러한 5050 LED와 같은 패키지는 중전력 플랫폼을 확장하여 더 높은 구동 전류와 전력 수준을 처리하는 트렌드를 나타내며, 중전력과 고전력 LED 범주 간의 경계를 모호하게 합니다. 이는 고급 패키지 재료(예: 세라믹 기판, 고열전도성 몰딩 컴파운드)와 더 나은 열 안정성과 색상 유지를 위한 향상된 형광체 기술을 통해 달성됩니다. 또한, 조명 제조업체의 설계와 조달을 단순화하기 위해 설치 면적, 광도 테스트 및 빈닝의 표준화에 대한 강조가 점점 커지고 있습니다. 지속 가능성에 대한 추진은 또한 더 높은 효율과 더 긴 수명을 촉진하여 총 소유 비용과 환경 영향을 줄입니다.