2820-UY2001M-AM Sarı LED Veri Sayfası - SMD Paket 2.8x2.0mm - İleri Gerilim 2.4V - Işık Akısı 33lm - Otomotiv Sınıfı

1. Ürün Genel Bakışı

2820-UY2001M-AM serisi, zorlu otomotiv aydınlatma uygulamaları için özel olarak tasarlanmış, yüksek güvenilirliğe sahip bir yüzey montajlı LED bileşenini temsil eder. Bu cihaz, kompakt 2820 SMD paket boyutu ile karakterize edilir ve 200mA standart çalışma akımında tipik olarak 33 lümen ışık akısı sağlar. Ana ışık çıkışı sarı spektrumundadır ve baskın dalga boyu yaklaşık 589nm civarındadır. Bu ürünün temel farklılaştırıcı özelliği, otomotiv uygulamalarındaki ayrık optoelektronik yarı iletkenler için katı AEC-Q102 Rev A kalifikasyon standardına uygunluğudur; bu da otomotiv endüstrisinin tipik zorlu çevre koşulları altında performans ve uzun ömür sağlar. RoHS, REACH ve halojensiz üretim kriterlerine uyumluluk gibi ek sertifikalar, modern ve çevre bilincine sahip tasarımlar için uygun bir seçim olmasını sağlar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED serisinin temel avantajları, otomotiv sınıfı sağlamlığına ve optimize edilmiş fotometrik performansına dayanır. Cihaz, 2KV (HBM) yüksek elektrostatik deşarj (ESD) toleransına sahiptir; bu da işleme ve montaj güvenilirliğini artırır. Geniş 120 derecelik görüş açısı, mükemmel uzaysal ışık dağılımı sağlar; bu, düzgün parlaklık gerektiren iç ortam aydınlatması, gösterge paneli aydınlatması ve dış sinyal aydınlatması gibi uygulamalar için çok önemlidir. Birincil hedef pazar, binek araçlar, ticari kamyonlar ve motosikletler için aydınlatma modülleri geliştiren Tier-1 tedarikçiler ve OEM'leri içeren otomotiv sektörüdür. Güvenilirlik özellikleri, aynı zamanda uzun vadeli performansın kritik olduğu endüstriyel gösterge ışıkları ve dış mekan tabelaları gibi diğer yüksek güvenilirlik pazarları için de uygun bir aday yapar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Doğru devre tasarımı ve sistem entegrasyonu için elektriksel, optik ve termal parametrelerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması esastır.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

Merkezi fotometrik parametre, ışık akısıdır (Φ_v), I_F= 200mA'de tipik değeri 33 lümen olarak belirtilmiştir. Minimum ve maksimum değerler sırasıyla 27 lm ve 45 lm'dir ve ölçüm toleransı ±%8'dir. Baskın dalga boyu (λ_d) tipik olarak 589nm'dir ve 585nm ile 594nm arasında bir aralığa sahiptir; toleransı ±1nm'dir. Bu, yayılımı kesinlikle sarı renk bölgesine yerleştirir. Uzaysal ışık dağılımı, yarı yoğunluk noktalarında (ışık şiddetinin tepe değerinin %50'si olduğu noktalar) ölçülen 120 derecelik geniş bir görüş açısı ile tanımlanır. Bu parametrenin toleransı ±5°'dir.

2.2 Elektriksel Özellikler

İleri gerilim (V_F), güç kaynağı tasarımı ve termal yönetim için kritik bir parametredir. 200mA tipik çalışma akımında, V_F2.4V'dur ve 2.00V ile 2.75V arasında bir aralığa sahiptir (tolerans ±0.05V). Önerilen sürekli ileri akım (I_F) 200mA'dir; mutlak maksimum değeri ise 250mA'dir. Dalgalanma koşulları için, cihaz ≤10μs darbe süresi ve çok düşük bir görev döngüsü (D=0.005) ile 1000mA'lik bir tepe akımına (I_FM) dayanabilir. Bu LED'in ters öngerilim çalışması için tasarlanmadığını not etmek önemlidir.

2.3 Termal Özellikler

Etkili ısı dağılımı, LED performansı ve ömrü için en önemli faktördür. Yarı iletken bağlantı noktasından lehim noktasına termal direnç (R_thJS) iki değerle verilir: 32 K/W (tipik, gerçek ölçüm) ve 28 K/W (tipik, elektriksel ölçüm). İzin verilen maksimum bağlantı sıcaklığı (T_J) 150°C'dir. Cihaz, otomotiv bileşenleri için standart olan -40°C ila +125°C arasında bir çalışma sıcaklığı aralığı (T_opr) için derecelendirilmiştir. Güç dağılımı (P_d) maksimum 687.5 mW olarak derecelendirilmiştir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler sınıflara ayrılır. 2820-UY2001M-AM serisi, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı üç sınıfa ayrılır: F1 (27-33 lm), F2 (33-39 lm) ve F3 (39-45 lm). Parça numarası son eki "M", Orta parlaklık seviyesini belirtir ve tipik olarak F1 veya F2 sınıfının alt ucu ile ilişkilidir.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, çoklu LED dizileri için akım eşleştirmesine yardımcı olmak üzere sınıflandırılır. Sınıflar şunlardır: 2022 (2.00-2.25V), 2225 (2.25-2.50V) ve 2527 (2.50-2.75V).

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Baskın dalga boyu sınıfları renk tekdüzeliğini sağlar: 8588 (585-588nm), 8891 (588-591nm) ve 9194 (591-594nm). "UY" renk kodu, bu sınıfları kapsayan sarı grubu ifade eder.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, standart olmayan koşullar altında performansı tahmin etmek için gerekli olan birkaç grafik sağlar.

4.1 IV Eğrisi ve Göreceli Işık Akısı

İleri Akım - İleri Gerilim grafiği tipik bir üstel diyot ilişkisini gösterir. 200mA'de gerilim yaklaşık 2.4V civarında toplanır. Göreceli Işık Akısı - İleri Akım grafiği doğrusal altıdır; akısı akımla artar ancak termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle yüksek akımlarda doygunluğa başlar.

4.2 Sıcaklık Bağımlılığı

Göreceli İleri Gerilim - Bağlantı Sıcaklığı grafiği negatif bir sıcaklık katsayısı gösterir; V_F, sıcaklık arttıkça doğrusal olarak azalır (yaklaşık -2 mV/°C). Bu, bağlantı sıcaklığı tahmini için kullanılabilir. Göreceli Işık Akısı - Bağlantı Sıcaklığı grafiği, sıcaklık arttıkça ışık çıkışında önemli bir düşüş olduğunu gösterir. 125°C'de akısı, 25°C'deki değerinin yalnızca yaklaşık %60-70'idir; bu da etkili termal yönetimin kritik ihtiyacını vurgular. Göreceli Dalga Boyu - Bağlantı Sıcaklığı grafiği, sıcaklık arttıkça hafif bir kırmızıya kaymayı (dalga boyunda artış) gösterir.

4.3 Spektral Dağılım ve Derecelendirme Azaltma

Göreceli Spektral Dağılım grafiği, yaklaşık 589nm civarında monokromatik sarı emisyon tepe noktasını ve istenmeyen spektral bileşenlerin minimum olduğunu doğrular. İleri Akım Derecelendirme Azaltma Eğrisi, lehim pedi sıcaklığına (T_S) dayalı olarak izin verilen maksimum sürekli akımı belirler. Maksimum T_S125°C'de, akım 250mA'ye (mutlak maksimum) düşürülmelidir. Güvenilir çalışma için, bu sınırın önemli ölçüde altında çalışılması tavsiye edilir.

4.4 Darbe İşleme Kapasitesi

İzin Verilen Darbe İşleme grafiği, belirli bir darbe genişliği (t_FP) ve görev döngüsü (D) için izin verilen tepe darbe akımını (I_p) tanımlar. Çok kısa darbeler için (örneğin, 10μs), akım DC maksimumunu çok aşabilir. Bu, PWM karartma uygulamaları için geçerlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Fiziksel Boyutlar

LED, 2820 SMD paketinde bulunur. Nominal boyutlar uzunluk 2.8mm ve genişlik 2.0mm'dir. Tam yükseklik ve lens şekli, kurşun çerçeve yerleşimi dahil ayrıntılı boyut çizimi, mekanik çizimde verilmiştir; aksi belirtilmedikçe standart toleranslar ±0.1mm'dir.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Güvenilir lehimleme ve optimum termal performans için bir lehim pedi tasarımı önerilir. Düzen, iki elektriksel anot/katot için pedleri ve ısı alıcısı için merkezi bir termal pedi içerir. Bu ayak izine uymak, mekanik stabilite ve LED'in termal pedinden PCB'ye ısı transferi için çok önemlidir.

5.3 Polarite Tanımlama

Polarite (anot ve katot) cihaz üzerinde, tipik olarak bir çentik, nokta veya pahlı köşe gibi görsel bir gösterge ile işaretlenmiştir. Veri sayfasının mekanik çizimi bu işareti belirtir. Hasarı önlemek için montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Bileşen, standart kızılötesi veya konveksiyon reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Maksimum tepe lehim sıcaklığı 260°C'yi geçmemelidir ve 260°C üzerindeki süre maksimum 30 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Kurşunsuz (SnAgCu) lehim için standart rampa, ön ısıtma, reflow ve soğutma profili uygulanabilir. Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) Seviye 2 olarak derecelendirilmiştir; bu, cihazın lehimlemeden önce bir yıla kadar fırınlama gerektirmeden fabrika koşullarına maruz kalabileceği anlamına gelir.

6.2 Kullanım Önlemleri

Ana önlemler şunlardır: Ters gerilim uygulamaktan kaçının. Akım sınırlayıcı devreler kullanın; doğrudan bir gerilim kaynağından sürmeyin. Montaj sırasında uygun ESD işleme prosedürlerini uygulayın. Etkili ısı dağılımı için termal pedin PCB'nin bakır alanına düzgün şekilde lehimlendiğinden emin olun. Akım, gerilim veya sıcaklık için mutlak maksimum değerleri aşmayın.

6.3 Depolama Koşulları

Depolama sıcaklığı aralığı (T_stg) -40°C ila +125°C'dir. MSL-2 raf ömrünü aşan uzun süreli depolama için, cihazlar kuru bir ortamda veya nem bariyerli torbalarda kurutucu ile saklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Spesifikasyonu

LED'ler, otomatik pick-and-place montajı için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Paketleme bilgisi, makara boyutlarını, şerit genişliğini, yuva aralığını ve şerit üzerindeki bileşenlerin yönlendirmesini detaylandırır.

7.2 Parça Numaralandırma Sistemi

Parça numarası 2820-UY2001M-AM şu şekilde çözümlenir:

• 2820: Ürün ailesi ve paket boyutu (2.8mm x 2.0mm).
• UY: Renk (Sarı).
• 200: Test akımı miliamper cinsinden (200mA).
• 1: Kurşun çerçeve tipi (1 = Altın kaplama).
• M: Parlaklık seviyesi (M = Orta).
• AM: Otomotiv uygulama sınıfını belirtir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Birincil uygulamaotomotiv aydınlatmadır. Spesifik kullanımlar şunları içerir:

• İç Aydınlatma:Gösterge paneli arka aydınlatması, anahtar aydınlatması, ayak boşluğu ışıkları, ortam aydınlatması.
• Dış Sinyalizasyon:Merkezi Yüksek Monte Dur Lambası (CHMSL), yan işaret lambaları, dönüş sinyali göstergeleri (genellikle diğer renkler veya lenslerle kombinasyon halinde).
• Ekran Arka Aydınlatması:Gösterge paneli ikonları, infotainment sistemi düğmeleri.

8.2 Tasarım Hususları

Termal Yönetim:Bu en kritik yönüdür. Termal pedin altında, iç toprak katmanlarına veya özel ısı alıcılarına bağlı yeterli termal viyaları olan bir PCB kullanın. R_thJSve güç dağılımını (P_d= V_F* I_F) kullanarak beklenen bağlantı sıcaklığını hesaplayın. Uzun ömür için T_J'yi 150°C'nin oldukça altında tutun.
Sürücü Devresi:Kararlı ışık çıkışı sağlamak ve termal kaçakları önlemek için sabit gerilim kaynağı değil, sabit akım sürücüsü kullanın. Sürücü, otomotiv gerilim aralığı için (tipik olarak 9-16V, yük düşüşü geçici durumları ile) derecelendirilmiş olmalıdır. Parlaklık kontrolü için PWM karartmayı düşünün; darbe işleme kapasitelerine başvurun.
Optik Tasarım:120° görüş açısı, gösterge ışıkları gibi spesifik uygulamalar için ışın hüzmesini şekillendirmek için ikincil optikler (lensler, ışık kılavuzları) gerektirebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart ticari sınıf sarı LED'lerle karşılaştırıldığında, 2820-UY2001M-AM serisi belirgin avantajlar sunar:

• AEC-Q102 Uyumluluğu:Bu temel farklılaştırıcıdır; tüketici parçaları için gerekli olmayan sıcaklık döngüsü, nem, yüksek sıcaklık çalışma ömrü (HTOL) ve diğer stres testlerini içeren titiz testleri kapsar.
• Genişletilmiş Sıcaklık Aralığı:-40°C ila +125°C arasında çalışma, otomotiv motor bölmesi veya dış mekan uygulamaları için gereklidir.
• Kükürt Direnci:Veri sayfası, Kükürt Test Kriterleri Sınıf A1'i belirtir; bu, bazı otomotiv ve endüstriyel ortamlarda bulunan korozif atmosferlere karşı direnci gösterir.
• Kontrollü Sınıflandırma:Akısı, gerilim ve dalga boyu üzerinde daha sıkı sınıflandırma, renk ve parlaklık eşleştirmesinin kritik olduğu otomotiv aydınlatma modüllerinde daha iyi tutarlılık sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: 200mA'de tipik ileri gerilim nedir?
C1: Tipik ileri gerilim (V_F) 2.4 volttur; gerilim sınıfına bağlı olarak 2.00V ile 2.75V arasında bir aralığa sahiptir.

S2: Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?
C2: Doğrudan değil. V_F~2.4V olduğundan, 3.3V hattından akımı 200mA'ye ayarlamak için seri bir akım sınırlayıcı direnç veya tercihen sabit akım sürücüsü gereklidir. Basit bir direnç hesaplaması R = (V_besleme- V_F) / I_F.

S3: Yüksek sıcaklıkta ışık çıkışı ne kadar düşer?
C3: Performans grafiğine başvurulduğunda, bağlantı sıcaklığı 125°C'ye ulaştığında göreceli ışık akısı, 25°C'deki değerinin yaklaşık %60-70'ine düşer. Bu, mükemmel termal tasarım ihtiyacını vurgular.

S4: Bu LED PWM karartma için uygun mudur?
C4: Evet, uygundur. PWM şemasında kullanılan tepe akımı ve darbe genişliğinin güvenli çalışma alanını aşmadığından emin olmak için İzin Verilen Darbe İşleme grafiğine başvurulmalıdır. Tipik PWM frekansları yüzlerce Hz ile birkaç kHz arasındadır.

S5: "AM" son eki ne anlama gelir?
C5: "AM" son eki, bu bileşenin Otomotiv uygulamaları için kalifiye ve tasarlandığını ve ilgili endüstri standartlarına (AEC-Q102) uyduğunu açıkça belirtir.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:Düzgün sarı aydınlatma gerektiren bir otomotiv iç mekan ortam ışık şeridi için çoklu LED dizisi tasarlamak.
Tasarım Adımları:
1. Elektriksel Tasarım:Dizi konfigürasyonunu belirleyin (seri/paralel). Düzgün akım için seri bir dizi en iyisidir. 12V mevcutsa, 4 LED (4 * 2.4V = 9.6V) bir akım sınırlayıcı direnç veya doğrusal sabit akım sürücüsü ile seri olarak yerleştirilebilir. Daha fazla LED için, anahtarlamalı sabit akım sürücüsü önerilir.
2. Termal Tasarım:Toplam gücü hesaplayın: 4 LED * (2.4V * 0.2A) = 1.92W. LED termal pedlerinin bağlandığı katmanda geniş bir bakır alanı olan, ısıyı diğer katmanlara yaymak için birden fazla termal viyalar kullanan bir PCB tasarlayın.
3. Optik/Mekanik:LED'leri, 120° ışın hüzmesi ile birleştiğinde kesintisiz bir ışık çizgisi oluşturacak bir aralıkla yerleştirin. Bir difüzör kapağı, bireysel LED noktalarını harmanlamaya yardımcı olacaktır.
4. Bileşen Seçimi:Üretim partisi boyunca renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için satın alma emrinde tam sınıf kodlarını (örneğin, akısı için F1, dalga boyu için 8891) belirtin.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, bir yarı iletken fotonik cihazdır. Anot ve katot arasında bant aralığı enerjisini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesinde (sarı ışık için tipik olarak InGaN veya AlInGaP gibi malzemelere dayalı) yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, fotonlar (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yayılan ışığın spesifik dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Işık daha sonra paketin epoksi veya silikon lensinden çıkarılır; bu aynı zamanda çevresel koruma sağlar ve görüş açısını belirler.

13. Teknoloji Trendleri

Bu seri gibi otomotiv LED'lerindeki trend şu yöndedir:
Daha Yüksek Verimlilik (lm/W):Devam eden malzeme ve paket iyileştirmeleri, watt başına daha fazla lümen sağlamayı, elektriksel yükü ve termal zorlukları azaltmayı amaçlar.
Artırılmış Güç Yoğunluğu:Daha yüksek akısı sağlayan daha küçük paketler, daha kompakt ve stilize aydınlatma tasarımlarına olanak tanır.
Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Test:Daha katı AEC kalifikasyonları ve ortaya çıkan hata modları için yeni testlerin tanıtılması (örneğin, daha agresif kükürt direnci).
Entegre Çözümler:Entegre sürücüler, kontrolörler ve iletişim arayüzleri (LIN, CAN) ile LED modüllerinin büyümesi, ayrık bileşenler yerine. Bu parça ayrık bir yayıcı olsa da, bu gelişmiş modüllerin daha geniş ekosistemine uyar.