209UYOSUGC/S530-A3 LED Lamba Veri Sayfası - Turuncu/Yeşil Çift Renkli - 20mA - 3.3V Tipik - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

209UYOSUGC/S530-A3, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir LED lambadır. Tek bir paket içinde iki yarı iletken çip entegre ederek, iki farklı renk yayılımı sağlar: Parlak Turuncu ve Parlak Yeşil. Bu çift renkli yapı, alanı kısıtlı elektronik cihazlarda durum göstergesi, çoklu durum sinyallemesi ve estetik aydınlatma için tasarım esnekliği sunar.

Bu ürünün temel avantajı, eşleştirilmiş çip teknolojisinde yatar; bu teknoloji, her iki renk için de düzgün ışık çıkışı ve tutarlı geniş görüş açısı sağlar. Katı hal güvenilirliği ile inşa edilmiş olup, geleneksel akkor ampullere kıyasla önemli ölçüde daha uzun çalışma ömrü sunar. Cihaz, düşük güç tüketimi için tasarlanmıştır ve entegre devre (IC) sürücü mantığı ile uyumludur. Ayrıca, RoHS, AB REACH ve Halojensiz gereksinimleri dahil olmak üzere başlıca çevre ve güvenlik standartlarına uygundur.

Hedef pazar, güvenilir, düşük maliyetli ve çok işlevli durum göstergesi gerektiren tüketici elektroniği ve bilgisayar çevre birimlerini kapsar. Başlıca uygulama alanları arasında televizyonlar, bilgisayar monitörleri, telefonlar ve çeşitli bilgisayar bileşenleri yer alır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

LED'in performansı standart koşullar altında (Ta=25°C) tanımlanmıştır. Cihaz, UYO (Parlak Turuncu) ve SUG (Parlak Yeşil) olarak adlandırılan, her biri benzersiz parametrelere sahip iki farklı çip türü içerir.

İleri Gerilimi (VF):UYO (Turuncu) çipinin, 20mA test akımında tipik ileri gerilimi 2.0V'dir (min 1.7V, maks 2.4V). SUG (Yeşil) çipi ise aynı 20mA koşulu altında daha yüksek tipik bir ileri gerilim olan 3.3V'de çalışır (min 2.7V, maks 3.7V). Bu fark, özellikle her iki rengi ortak bir gerilim hattından sürerken devre tasarımı için kritiktir; çünkü farklı değerlerde akım sınırlama dirençleri veya sabit akımlı bir sürücü gerektirebilir.

Işık Şiddeti (IV):UYO çipi için tipik ışık şiddeti 200 milikandela (mcd) olup, minimum değeri 100 mcd'dir. SUG çipi ise daha yüksek tipik bir çıkış olan 320 mcd sunar, minimum değeri 160 mcd'dir. Bu parametre, LED'in algılanan parlaklığını tanımlar.

Görüş Açısı (2θ1/2):Her iki çip de tipik 50 derecelik geniş bir görüş açısı sunar. Bu, ışık şiddetinin tepe değerinin en az yarısı olduğu açısal yayılımı tanımlar ve çeşitli bakış açılarından iyi görünürlük sağlar.

Spektral Karakteristikler:UYO çipi, turuncu-kırmızı bölgeye özgü 611 nm tepe dalga boyunda (λp) ve 605 nm baskın dalga boyunda (λd) ışık yayar. Spektral bant genişliği (Δλ) 17 nm'dir. SUG çipi ise 518 nm tepe dalga boyunda ve 525 nm baskın dalga boyunda (yeşil) ışık yayar ve daha geniş olan 35 nm'lik bir spektral bant genişliğine sahiptir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Elektriksel Parametreler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Hiçbir çalışma koşulunda aşılmamalıdır.

Sürekli İleri Akım (IF):Hem UYO hem de SUG çipleri için izin verilen maksimum sürekli ileri akım 25 mA'dir. Bu sınırın üzerinde çalışmak, aşırı ısınma nedeniyle ciddi arıza riski taşır.

Ters Gerilim (VR):Uygulanabilecek maksimum ters gerilim 5V'dur. Bunun aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.

Güç Dağılımı (Pd):UYO çipi için maksimum güç dağılımı 60 mW iken, SUG çipi için 90 mW'dır. Bu değer, paket içinde üretilen toplam ısıyı dikkate alır.

Ters Akım (IR):Maksimum 5V ters gerilimde, maksimum ters akım UYO için 10 μA, SUG için 50 μA'dır. Bu, diyot ekleminin sızıntı karakteristiğini gösterir.

3. Termal ve Çevresel Özellikler

Çalışma Sıcaklığı (Topr):Cihaz, -40°C ila +85°C ortam sıcaklığı aralığında sürekli çalışma için derecelendirilmiştir.

Depolama Sıcaklığı (Tstg):Cihaz, uygulanmış güç olmadan -40°C ila +100°C sıcaklık aralığında depolanabilir.

Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):Paket, reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Önerilen profil, maksimum 5 saniye süreyle 260°C'lik bir tepe sıcaklığı içerir. Bu, epoksi reçineyi veya iç tel bağlantılarını hasardan korumak için PCB montajında kritik bir parametredir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 UYO (Turuncu) Çip Karakteristikleri

Sağlanan eğriler, temel davranışların grafiksel bir temsilini sunar.Bağıl Yoğunluk - Dalga Boyueğrisi, 611 nm civarında merkezlenmiş keskin bir tepe göstererek turuncu rengi doğrular.Yönlülükdeseni, 50 derecelik görüş açısını gösterir ve yoğunluğun merkez eksenden simetrik olarak nasıl düştüğünü gösterir.

Theİleri Akım - İleri Gerilim (I-V)eğrisi, bir diyot için tipik olan doğrusal değildir. UYO çipi için, açma eşiği geçildikten sonra gerilim keskin bir şekilde yükselir, ardından akımla daha kademeli olarak artar.Bağıl Yoğunluk - İleri Akımeğrisi, ışık çıkışının, derecelendirilmiş maksimuma kadar akımla doğrusal olarak arttığını gösterir; bu, analog karartma kontrolü için esastır.

TheBağıl Yoğunluk - Ortam Sıcaklığıeğrisi termal sönümlemeyi gösterir: sıcaklık arttıkça, ışık verimliliği ve çıkış yoğunluğu azalır.İleri Akım - Ortam Sıcaklığıeğrisi (sabit gerilimde), sabit bir uygulanan gerilim için, ileri akımın sıcaklık arttıkça artacağını gösterir; bu, diyotun ileri gerilim için negatif sıcaklık katsayısının bir özelliğidir. Akım sınırlayıcı bir devre ile uygun şekilde yönetilmezse, bu termal kaçaklara yol açabilir.

4.2 SUG (Yeşil) Çip Karakteristikleri

SUG çip eğrileri benzer eğilimleri izler ancak farklı sayısal değerlere sahiptir. I-V eğrisi, tipik 3.3V Vf'si ile tutarlı olarak daha yüksek bir gerilimde başlar. Yoğunluk-akım ilişkisi de doğrusaldır. Yeşil çip için ek bir eğri,Renklilik Koordinatı - İleri Akım, sağlanmıştır. Bu eğri kritiktir çünkü algılanan rengin (CIE şemasındaki x,y koordinatları) sürücü akımındaki değişikliklerle nasıl hafifçe kayabileceğini gösterir; bu etki, AlGaInP (kırmızı/turuncu) LED'lere kıyasla InGaN (yeşil/mavi) LED'lerde daha belirgindir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz standart bir yüzey montaj paketi kullanır. Önemli boyutsal notlar şunlardır: tüm boyutlar milimetre cinsindendir; bileşenin flanş yüksekliği 1.5mm'den az olmalıdır; ve belirtilmemiş boyutlar için genel tolerans ±0.25mm'dir. Boyut çizimi tipik olarak gövde uzunluğunu, genişliğini ve yüksekliğini, bacak aralığını (pitch) ve katot tanımlayıcısının konumunu (genellikle paket üzerinde bir çentik, düz taraf veya yeşil nokta) gösterir. Bu çizimin doğru yorumlanması, doğru yerleştirme ve lehimleme için PCB ayak izi tasarımında esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Doğru işleme, güvenilirlik için kritiktir.Bacak Şekillendirme:Bacakların bükülmesi gerekiyorsa (delikli varyantlar veya alışılmadık SMT yerleşimi için), bükme işlemi epoksi ampul tabanından en az 3mm uzakta yapılmalı, lehimlemeden önce gerçekleştirilmeli ve pakete stres uygulamaktan kaçınılmalıdır. Bacak kesme işlemi oda sıcaklığında yapılmalıdır.

Depolama:LED'ler ≤30°C ve ≤%70 Bağıl Nemde depolanmalıdır. Sevkiyattan itibaren raf ömrü 3 aydır. Daha uzun süreli depolama için (1 yıla kadar), nem alıcılı kapalı bir nitrojen atmosferi önerilir. Yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda ani sıcaklık değişikliklerinden kaçının.

Lehimleme Süreci:Lehim noktasından epoksi ampule minimum 3mm mesafe korunmalıdır. Önerilen koşullar şunlardır:

- El Lehimlemesi:İğne ucu sıcaklığı ≤300°C (maks 30W), süre ≤3 saniye.

- Dalga/DIP Lehimleme:Ön ısıtma ≤100°C, ≤60 saniye, lehim banyosu ≤260°C, ≤5 saniye.

Termal şoku en aza indirmek için kademeli bir ısınma, sürdürülen bir tepe ve kontrollü bir soğuma aşaması gösteren bir lehimleme profili grafiği önerilir. Yüksek sıcaklıklarda bacaklara stres uygulamaktan kaçının. Cihazı daldırma veya el yöntemleriyle birden fazla kez lehimlemeyin. Lehimlemeden sonra cihaz oda sıcaklığına soğuyana kadar mekanik şoklardan koruyun. Hızlı zorlamalı soğutma önerilmez.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Ürün, taşıma ve depolama sırasında elektrostatik deşarj (ESD) ve çevresel hasardan korumak için nem geçirmez, anti-statik paketleme ile sevk edilir. Paketleme hiyerarşisi şu şekildedir: LED'ler anti-statik bir torbaya yerleştirilir (torba başına 200-500 adet). Altı torba bir iç karton kutuya paketlenir. On iç karton kutu bir ana (dış) karton kutuya paketlenir.

Paketleme üzerindeki etiket birkaç kodu içerir:

- CPN:Müşteri Parça Numarası.

- P/N:Üretici Parça Numarası (209UYOSUGC/S530-A3).

- QTY:Paketteki miktar.

- CAT:Işık Şiddeti sınıfı (bin).

- HUE:Baskın Dalga Boyu sınıfı (bin).

- REF:İleri Gerilim sınıfı (bin).

- LOT No:İzlenebilirlik için üretim parti numarası.

Bu sınıflandırma bilgisi (CAT, HUE, REF), sıkı renk veya parlaklık tutarlılığı gerektiren uygulamalar için kritiktir, çünkü belirli performans gruplarından LED seçimine olanak tanır.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

Tipik Uygulama Devreleri:En yaygın sürücü yöntemi seri bir akım sınırlama direncidir. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vbesleme - Vf_LED) / If, burada Vf_LED, istenen akımda (If, tipik olarak 20mA veya daha az) sürülen belirli çibin (UYO veya SUG) ileri gerilimidir. Farklı Vf karakteristikleri nedeniyle, paralel bağlı her iki LED için tek bir direnç kullanılması önerilmez; ayrı dirençlerle sürülmeli veya bağımsız olarak anahtarlanmalıdırlar.

PCB Yerleşimi:PCB ayak izi, paket boyutlarıyla tam olarak eşleşmelidir. Yerleşimde katot/anot yönünün doğru olduğundan emin olun. Maksimum değerlere yakın çalışılıyorsa ısı dağılımı için yeterli bakır alan sağlayın, ancak 20mA'de tipik gösterge kullanımı için bu daha az kritiktir.

Çoklama:Her iki rengin bağımsız kontrolünü gerektiren uygulamalar için, çift renkli LED ortak katot veya ortak anot konfigürasyonunda bağlanabilir (veri sayfası bunun çift renkli bir tip olduğunu belirtir, muhtemelen renk başına iki terminal, muhtemelen 4 bacaklı bir cihaz anlamına gelir). Bu, onun bir mikrodenetleyici GPIO pini veya çoklama yeteneğine sahip özel bir LED sürücü IC tarafından sürülmesine olanak tanır, böylece G/Ç pinleri tasarruf edilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

209UYOSUGC/S530-A3'ün temel farklılaşması,tek bir SMT paketinde çift çipli, çift renkli yeteneğidir. İki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla, bu PCB alanından tasarruf sağlar, montajı basitleştirir (bir yerleştirme vs. iki) ve iki ışık kaynağının mükemmel hizalanmasını sağlar. Düzgün çıkış ve görüş açısı için çiplerin eşleştirilmesi, düşük maliyetli alternatiflerde her zaman bulunmayan temel bir kalite özelliğidir.

Uyumluluğu,Halojensiz(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm),RoHS, veREACHstandartları ile Avrupa Birliği gibi çevre düzenlemeli pazarlarda satılan ürünler için uygun hale getirir. Belirtilen geniş görüş açısı (50°), daha dar açılı LED'lere kıyasla daha iyi eksen dışı görünürlük sağlar, bu da panel göstergeleri için avantajlıdır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Turuncu ve yeşil LED'leri aynı anda tam 20mA'de sürebilir miyim?

C: Elektriksel olarak, bağımsız devrelerde iseler evet. Ancak, paket içindeki toplam güç dağılımını göz önünde bulundurun. 20mA'de eşzamanlı çalışma, Pd_UYO ~40mW ve Pd_SUG ~66mW (tipik Vf kullanılarak) ile sonuçlanır. Birleşik ısı üretimi, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, paketin termal sınırları içinde yönetilmelidir.

S: Turuncu ve yeşil çipler arasındaki ileri gerilimler neden bu kadar farklı?

C: Bu, temel yarı iletken malzemelerden kaynaklanmaktadır. Turuncu çip, daha düşük bant aralığı enerjisine sahip olan AlGaInP'yi kullanır, bu da daha düşük bir ileri gerilime (~2.0V) yol açar. Yeşil çip ise daha yüksek bir bant aralığına sahip olan InGaN'ı kullanır ve daha yüksek enerjili (daha kısa dalga boylu) fotonlar yayan taşıyıcı enjeksiyonu ve rekombinasyonu sağlamak için daha yüksek bir ileri gerilim (~3.3V) gerektirir.

S: Etiket üzerindeki 'CAT', 'HUE' ve 'REF' kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

C: Bunlar sınıflandırma kodlarıdır. Üreticiler LED'leri test eder ve ölçülen performansa göre gruplara (sınıflara) ayırır. 'CAT', LED'leri ışık şiddetine göre gruplandırır (örn., SUG için 160-200 mcd, 200-240 mcd). 'HUE', baskın dalga boyuna göre gruplandırır (örn., SUG için 520-525 nm, 525-530 nm). 'REF' ise ileri gerilime göre gruplandırır. Belirli bir sınıf sipariş etmek, nihai ürününüzün görünümü ve davranışında daha sıkı bir tutarlılık sağlar.

S: Lehim noktasından epoksi ampule 3mm minimum mesafenin amacı nedir?

C: Bu kritik bir termal yönetim kuralıdır. Lehim noktaları çok ısınır. Lehimlemeden gelen ısı epoksi ampule çok yakın iletilirse, birkaç soruna neden olabilir: epokside termal stres çatlaması, epoksinin optik özelliklerinin bozulması (sararma) veya çipi bacaklara bağlayan hassas tel bağlantılarının hasar görmesi. 3mm mesafe, kurşun çerçevenin bir ısı emici görevi görmesine ve lehimleme ısısının hassas bileşenlere ulaşmadan dağılmasına olanak tanır.

11. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir Ağ Yönlendirici için Çift Durum Göstergesi.Bir yönlendirici, gücü (sabit) ve ağ aktivitesini (yanıp sönen) göstermelidir. 209UYOSUGC/S530-A3 kullanılarak, bir tasarımcı bunu tek bir bileşenle uygulayabilir: turuncu LED, güç kaynağı hattından (bir direnç üzerinden) sürülerek 'Güç Açık' durumunu gösterebilir. Yeşil LED, bir mikrodenetleyici GPIO pinine (başka bir direnç üzerinden) bağlanabilir ve ağ veri paketlerine yanıt olarak yanıp sönmesi için programlanabilir. Bu, ön panelde tek, kompakt bir ayak izinde net, iki renkli bir durum göstergesi sağlar. Geniş 50 derecelik görüş açısı, durumun cihazın önünden geniş bir açıdan görülebilmesini sağlar. Tasarım, ayrı dirençleri hesaplamalıdır: örn., 5V besleme için, R_turuncu = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm; R_yeşil = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ohm (en yakın standart değer, 82 veya 91 Ohm kullanılır).

12. Çalışma Prensibi

Bir LED, bir yarı iletken diyottur. P-n eklemi üzerine bant aralığını aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar p-tipi malzemeden gelen boşluklarla yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme olayı, bir foton (ışık) şeklinde enerji salar. Yayılan ışığın rengi (dalga boyu), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. 209 lamba, turuncu yayılım için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) ve yeşil yayılım için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) olmak üzere iki farklı malzeme sistemi kullanır. Bu malzemeler bir alt tabaka üzerinde epitaksiyel katmanlar olarak büyütülür. Alaşımların spesifik bileşimi, hedef tepe ve baskın dalga boylarına ulaşmak için üretim sırasında dikkatlice kontrol edilir. Epoksi reçine paketi, hassas yarı iletken çipleri ve tel bağlantılarını korumaya hizmet eder ve kubbe şekli, ışık çıkışını şekillendirmek ve belirtilen görüş açısını elde etmek için birincil bir mercek görevi görür.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

209UYOSUGC/S530-A3, LED teknolojisi içinde olgun bir ürün kategorisini temsil eder. Bu segmenti etkileyen temel trendler şunlardır:

- Artırılmış Verimlilik:Epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, daha yüksek ışık verimliliğine (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) yol açar, bu da daha düşük akımlarda benzer parlaklık sağlayarak güç tüketimini ve ısı üretimini azaltır.

- Küçültme:Daha küçük elektronik cihazlar için süren talep, optik performansı korurken veya iyileştirirken daha da küçük paket ayak izlerinde LED'ler için baskı yapmaya devam etmektedir.

- Renk Tutarlılığı ve Sınıflandırma:Üretim süreci kontrolündeki ilerlemeler, daha sıkı performans dağılımlarına olanak tanır, bu da kapsamlı sınıflandırma ihtiyacını azaltır ve cihazdan cihaza daha tutarlı renk ve parlaklık sağlar.

- Entegre Çözümler:Entegre akım kontrolü ve sıralama mantığına sahip LED sürücülere doğru bir eğilim vardır, bu da çok renkli gösterge sistemlerinin tasarımını basitleştirir. Çift renkli LED'in temel prensibi sabit kalırken, bu çevresel teknolojik gelişmeler, nihai uygulamalarda bu tür bileşenlerin performansını, güvenilirliğini ve kullanım kolaylığını sürekli olarak iyileştirir.