목차
1. 제품 개요
본 문서는 고휘도 화이트 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 소자는 널리 사용되는 T-1 3/4 원형 패키지에 장착되어 다양한 인디케이터 및 조명 애플리케이션에 적합합니다. 그 핵심 장점은 컴팩트하고 업계 표준인 폼 팩터와 높은 광 출력의 결합에 있습니다.
주요 타겟 시장은 메시지 패널, 상태 표시기, 소형 디스플레이 백라이트, 마커 라이트와 같이 선명하고 밝은 시각적 표시기가 필요한 애플리케이션을 포함합니다. 본 제품은 소비자 및 산업용 전자제품에서의 신뢰성과 성능에 대한 일반적인 요구사항을 충족하도록 설계되었습니다.
2. 기술 파라미터 심층 분석
2.1 절대 최대 정격
장기적인 신뢰성을 보장하기 위해 본 소자는 엄격한 전기적 및 열적 한계 내에서 동작하도록 설계되었습니다. 연속 순방향 전류(IF) 정격은 30 mA이며, 펄스 조건(1 kHz에서 듀티 사이클 1/10)에서 최대 100 mA의 피크 순방향 전류(IFP)가 허용됩니다. 최대 역방향 전압(VR)은 5 V입니다. 총 소비 전력(Pd)은 110 mW를 초과해서는 안 됩니다. 동작 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도는 -40°C에서 +100°C입니다. 본 소자는 최대 4 kV(Human Body Model)의 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있습니다. 최대 납땜 온도는 260°C에서 5초입니다.
2.2 전기-광학 특성
주요 성능 파라미터는 20 mA 순방향 전류와 25°C의 주변 온도(Ta)라는 표준 테스트 조건에서 측정됩니다. 순방향 전압(VF)은 일반적으로 2.8 V에서 3.6 V 사이입니다. 광도(IV)는 전형적인 값을 가지며, 11,250 mcd에서 22,500 mcd까지의 넓은 빈닝 범위를 가집니다. 시야각(2θ1/2)은 약 20도로, 상대적으로 집중된 빔을 제공합니다. CIE 1931 색 공간에 따르면 전형적인 색도 좌표는 x=0.30, y=0.29로, 백색점을 나타냅니다. 역방향 전류(IR)는 5 V 역방향 바이어스에서 최대 50 μA로 제한됩니다.
3. 빈닝 시스템 설명
3.1 광도 빈닝
LED는 20 mA에서 측정된 광도에 따라 빈으로 분류됩니다. 이는 생산 애플리케이션에서 밝기의 일관성을 보장합니다. 빈 코드는 V (11,250-14,250 mcd), W (14,250-18,000 mcd), X (18,000-22,500 mcd)입니다. 광도에는 일반적으로 ±10%의 공차가 적용됩니다.
3.2 순방향 전압 빈닝
전압 강하 및 전류 조정을 위한 회로 설계를 돕기 위해, LED는 순방향 전압에 따라 빈으로 분류됩니다. 빈은 0 (2.8-3.0V), 1 (3.0-3.2V), 2 (3.2-3.4V), 3 (3.4-3.6V)입니다. 이 파라미터의 측정 불확도는 ±0.1V입니다.
3.3 색상 빈닝
백색점은 CIE 색도도 상의 특정 영역 내에서 제어됩니다. 본 제품은 색상 그룹, 특히 B5와 B6의 조합을 사용합니다. 이 그룹들의 좌표는 CIE 차트 상의 사각형 영역을 정의하여, 백색광 출력이 허용 가능한 상관 색온도(CCT) 범위 내에 있도록 보장하며, 제공된 다이어그램에서 5600K에서 9000K 사이로 시각적으로 표시됩니다.
4. 성능 곡선 분석
데이터시트에는 설계 엔지니어에게 중요한 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다.상대 강도 대 파장곡선은 백색광의 스펙트럼 파워 분포를 보여주며, 이는 청색 InGaN 칩이 형광체를 여기시켜 생성된 넓은 스펙트럼입니다.지향성패턴은 빛의 공간적 분포를 설명하여 20도의 시야각을 확인시켜 줍니다.순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)은 동작점을 결정하고 전류 제한 회로를 설계하는 데 필수적입니다.상대 강도 대 순방향 전류곡선은 구동 전류에 따라 광 출력이 어떻게 변하는지 보여주며, 디밍이나 오버드라이브 고려 시 중요합니다.색도 좌표 대 순방향 전류그래프는 다른 구동 전류에 따라 백색점이 어떻게 이동할 수 있는지 나타냅니다. 마지막으로,순방향 전류 대 주변 온도곡선은 애플리케이션에서 디레이팅 요구사항과 열 관리 필요성을 이해하는 데 중요합니다.
5. 기계적 및 패키지 정보
LED는 두 개의 축방향 리드를 가진 표준 T-1 3/4 (5mm) 원형 패키지를 사용합니다. 상세한 치수 도면이 제공됩니다. 주요 치수에는 리드 직경, 불브 직경, 전체 길이가 포함됩니다. 리드 간격은 리드가 패키지 본체를 빠져나가는 지점에서 측정됩니다. 주석은 달리 명시되지 않는 한 모든 치수가 밀리미터 단위이며 표준 공차는 ±0.25mm임을 명시합니다. 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.5mm입니다. 장착 시 기계적 스트레스를 피하기 위해 PCB 홀과 LED 리드의 적절한 정렬이 강조됩니다.
6. 납땜 및 조립 지침
소자의 무결성을 유지하려면 적절한 취급이 필요합니다.리드 성형의 경우, 굽힘은 에폭시 불브 베이스에서 최소 3mm 이상 떨어진 곳에서 이루어져야 하며, 납땜 전에 수행되어야 합니다. 패키지에 가해지는 스트레스를 피해야 합니다. 리드 절단은 실온에서 수행해야 합니다.저장의 경우, LED는 ≤30°C 및 ≤70% RH 조건에서 보관해야 합니다. 출하 후 유통기한은 3개월입니다. 더 긴 보관을 위해서는 질소 충전, 습도 제어 환경을 권장합니다. 습한 조건에서의 급격한 온도 변화는 피해야 합니다.납땜의 경우, 접합부는 에폭시 불브에서 최소 3mm 이상 떨어져 있어야 합니다. 권장 조건은 다음과 같습니다: 핸드 솔더링의 경우, 인두 팁 온도 ≤300°C (최대 30W)에서 ≤3초; 웨이브 또는 딥 솔더링의 경우, 예열 ≤100°C에서 ≤60초 및 솔더 목욕 ≤260°C에서 ≤5초.
7. 포장 및 주문 정보
LED는 방습, 방전재료로 포장됩니다. 방전 백에 넣어져 내부 카톤에 배치된 후, 외부 카톤에 포장됩니다. 포장 수량은 유연합니다: 백당 최소 200개에서 최대 500개, 내부 카톤당 5백, 마스터(외부) 카톤당 10개의 내부 카톤입니다. 포장 라벨에는 고객 생산 번호(CPN), 부품 번호(P/N), 수량(QTY), 광도 및 전압 등급(CAT), 색상 등급(HUE), 참조(REF), 로트 번호(LOT No.), 생산 장소 필드가 포함됩니다.
8. 적용 제안
8.1 전형적인 적용 시나리오
이 고휘도 LED는 밝은 점 광원이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다. 주요 용도는 다음과 같습니다:메시지 패널 및 사인보드: 개별 픽셀이 선명하게 보여야 하는 곳.광학 상태 표시기: 밝은 "전원 켜짐" 또는 "시스템 작동 중" 신호가 필요한 장비에서, 조명이 밝은 환경에서도.백라이트: 소형 LCD 디스플레이, 키패드 또는 패널 범례용.마커 및 위치 표시등: 소비자 가전, 자동차 실내 또는 산업용 제어 장치에서.
8.2 설계 고려사항
이 LED로 설계할 때, 엔지니어는 다음을 고려해야 합니다:전류 제한: 순방향 전류를 30 mA 연속 이하로 유지하기 위해 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 특정 VF bin. 열 관리: 소비 전력은 낮지만, 소자가 온도 정격 내에서 동작하도록 보장하는 것은 수명에 중요합니다, 특히 밀폐된 공간이나 높은 주변 온도에서. 디레이팅 곡선을 참조하십시오.시야각: 20도 빔은 상대적으로 좁습니다. 더 넓은 조명을 위해서는 확산판이나 렌즈가 필요할 수 있습니다.ESD 보호: 4kV HBM 정격이지만, 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 권장합니다.
9. 기술 비교 및 차별화
일반적인 5mm 화이트 LED와 비교하여, 이 제품은 주로고광도 빈닝을 통해 차별화되며, 최대 22,500 mcd까지 보장된 최소 출력을 제공하여 표준 제품보다 훨씬 더 밝습니다. 상세한순방향 전압 및 색상 빈닝의 제공은 색상 일관성이나 정확한 전압 강하가 중요한 다중 LED 어레이나 배터리 구동 장치와 같은 애플리케이션에서 더 엄격한 설계 제어를 가능하게 합니다.제너 다이오드(지정된 VZ및 IZ 포함)를 통한 역방향 전압 보호는 모든 기본 LED에 있는 기능은 아니며, 전압 서지에 취약한 회로 설계에 견고성을 한 층 더합니다.
10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
Q: 12V 공급 전압에 대해 어떤 저항 값을 사용해야 합니까?
A: 옴의 법칙(R = (V공급- VF) / IF)을 사용하고, 전형적인 VF를 3.2V, 원하는 IF를 20mA로 가정하면: R = (12V - 3.2V) / 0.02A = 440 Ω입니다. 다음 표준 값(예: 470 Ω)을 사용하고 저항의 실제 전류 및 전력 정격을 확인하십시오.
Q: 이 LED를 30mA로 연속 구동할 수 있습니까?
A: 예, 30mA는 정격 연속 순방향 전류입니다. 그러나 최대 정격에서 동작하면 수명이 단축되고 접합 온도가 상승할 수 있습니다. 최적의 수명을 위해, 광도가 충분하다면 20mA 이하로 구동하는 것을 권장합니다.
Q: 온도가 성능에 어떤 영향을 미칩니까?
A: 순방향 전류 대 주변 온도 곡선에 표시된 바와 같이, 접합 온도를 안전 한계 내로 유지하기 위해 주변 온도가 25°C 이상 상승하면 허용 순방향 전류가 감소합니다. 광 출력도 일반적으로 접합 온도가 증가함에 따라 감소합니다.
Q: 색상 빈 B5와 B6의 목적은 무엇입니까?
A: 이 빈들은 CIE 색상 차트 상의 특정 영역을 정의합니다. 이 빈들에서 LED를 혼합하면 개별 단위에 약간의 변동이 있더라도 조립체에서 일관된 백색 외관을 얻을 수 있습니다. 이는 백색점이 시각적으로 허용 가능한 범위 내에 유지되도록 보장하며, 일반적으로 쿨 화이트로 나타납니다.
11. 실용적 설계 및 사용 사례
사례: 야외 장비용 고가시성 상태 표시기 설계
엔지니어는 직사광선에서도 보이는 상태 LED가 필요합니다. 가장 높은 광도 빈(X: 18,000-22,500 mcd)에서 LED를 선택하는 것이 중요합니다. 극한 온도의 야외 환경에서 신뢰성을 보장하기 위해 디레이팅 곡선을 사용한 열 분석을 수행합니다. LED는 작은 배터리 전압 변동에도 관계없이 밝기를 유지하기 위해 정전류 회로를 사용하여 20mA로 구동됩니다. 좁은 20도 시야각은 여기서 장점으로 작용하여 사용자의 예상 시선 방향으로 빛을 집중시킵니다. PCB에 컨포멀 코팅을 적용할 수 있지만, LED 렌즈를 오염시키지 않도록 주의해야 하며, 코팅이 에폭시 수지와 호환되어야 합니다.
12. 동작 원리 소개
이는 형광체 변환 화이트 LED입니다. 핵심 발광 소자는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)로 만들어진 반도체 칩입니다. 순방향 전류가 인가되면, 칩 내에서 전자와 정공이 재결합하여 주로 스펙트럼의 청색 영역에서 광자를 방출합니다. 이 청색광은 직접 방출되지 않습니다. 대신, LED 패키지의 리플렉터 컵 내부에 증착된 형광체 재료층(일반적으로 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가닛, YAG:Ce)을 때립니다. 형광체는 청색광의 일부를 흡수하고 넓은 스펙트럼의 노란색 빛으로 재방출합니다. 남은 청색광과 생성된 노란색 빛의 조합이 혼합되어 인간의 눈에 백색광으로 인식됩니다. 백색광의 정확한 색조 또는 상관 색온도(CCT)는 형광체 층의 구성과 두께에 의해 결정됩니다.
13. 기술 동향 및 배경
T-1 3/4 (5mm) 원형 LED 패키지는 성숙하고 널리 채택된 기술입니다. 그 주요 장점은 낮은 비용, 스루홀 조립의 쉬운 취급성, 높은 신뢰성입니다. 더 넓은 LED 산업의 동향은 더 높은 밀도, 더 나은 열 관리, 자동화된 조립을 위한 표면 실장 장치(SMD) 패키지(2835, 5050 등)로 향하고 있습니다. 그러나 스루홀 패키지는 높은 단일점 광도, 고진동 환경에서의 견고성, 수동 조립 또는 수리, 교육 또는 취미 목적의 애플리케이션에서 여전히 관련성을 유지합니다. 여기 설명된 기술은 클래식 패키지 유형의 최적화를 나타내며, 레거시 및 그 폼 팩터와 성능 특성이 이상적인 특정 현대 애플리케이션의 요구를 충족시키기 위해 고광도 및 명확히 정의된 성능 파라미터를 제공하는 데 중점을 둡니다.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |