LTL87HTBK Mavi LED Veri Sayfası - 5mm Yuvarlak Lens - 4.0V İleri Gerilim - 120mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTL87HTBK, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yarı iletken malzeme kullanan bir mavi ışık yayan diyottur (LED). Genel amaçlı gösterge ve aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, su berraklığında lensli standart 5mm yuvarlak delikli formatında paketlenmiştir. Temel özellikleri arasında düşük güç tüketimi, geniş görüş açısı ve katı hal aydınlatma teknolojisinin doğasında bulunan uzun ömür ve güvenilirlik yer alır.

1.1 Temel Avantajlar

• Düşük Güç Tüketimi:Tipik sürüş akımlarında verimli çalışır, bu da pil ile çalışan cihazlar için uygun olmasını sağlar.
• Geniş Görüş Açısı (120°):Geniş ve düzgün bir ışık dağılımı sağlar, panel göstergeleri ve durum ışıkları için idealdir.
• Katı Hal Güvenilirliği:Kırılacak filaman veya cam zarf bulunmaz, bu da çeşitli ortamlarda dayanıklılık sağlayarak uzun bir çalışma ömrü sunar.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, sıradan elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tipik uygulamalar arasında tüketici elektroniğinde durum göstergeleri, küçük ekranlar için arka aydınlatma, panel aydınlatması ve dekoratif aydınlatma yer alır. Arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek) olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için tasarlanmamıştır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):Maksimum 120 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği toplam güçtür (Vf * If).
• İleri Akım (DC):Sürekli maksimum 30 mA.
• Tepe İleri Akımı:Maksimum 100 mA, yalnızca darbe koşullarında izin verilir (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği).
• Çalışma Sıcaklığı (Ta):-25°C ila +80°C ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-30°C ila +100°C.
• Bacak Lehimleme Sıcaklığı:LED gövdesinden 1.6mm ölçüldüğünde maksimum 5 saniye için 260°C.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir ve cihazın tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):20 mA ileri akımda (If) minimum 65 mcd'den tipik 180 mcd'ye ve maksimum 520 mcd'ye kadar değişir. Garanti edilen şiddet için ±%15 tolerans uygulanır.
• İleri Gerilim (Vf):Tipik olarak 4.0V, If=20mA'da maksimum 4.0V'dir. Minimum 3.5V'dur.
• Görüş Açısı (2θ1/2):120 derece. Bu, ışık şiddetinin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe Dalga Boyu (λp):468 nm. Bu, yayım spektrumundaki en yüksek noktadaki dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λd):470 nm. Bu, rengi tanımlayan, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur.
• Spektral Yarı Genişlik (Δλ):25 nm. Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık anlamına gelir.
• Ters Akım (Ir):5V ters gerilimde (Vr) maksimum 100 μA. Cihaz ters çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler temel optik parametrelere göre sınıflandırılır (binned). LTL87HTBK iki temel sınıflandırma kriteri kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20mA'da ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflara ayrılır. Her sınıfın bir minimum ve maksimum değeri vardır ve sınıf limitlerinde ±%15 tolerans uygulanır. Sınıf kodu (örn. D, E, F...L) paketleme torbasında işaretlenir.

• Örnek:'G' sınıfının şiddet aralığı 140 ila 180 mcd'dir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

LED'ler ayrıca renk tutarlılığını kontrol etmek için baskın dalga boylarına göre sınıflandırılır. Her sınıf limiti için tolerans ±1 nm'dir.

• Örnek:'B08' sınıfının baskın dalga boyu aralığı 465.0 ila 470.0 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan metinde belirli grafikler detaylandırılmamış olsa da, bu tür LED'ler için tipik performans eğrileri şunları içerir:

4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, akım ve gerilim arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. İleri gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani eklem sıcaklığı arttıkça hafifçe azalır.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu eğri genellikle düşük akımlarda doğrusaldır ancak termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle yüksek akımlarda doyuma ulaşabilir.

4.3 Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

Bir LED'in ışık çıkışı, eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu düşürme eğrisi, geniş bir sıcaklık aralığında çalışan uygulamaları tasarlamak için kritiktir.

4.4 Spektral Dağılım

468 nm civarında merkezlenmiş, tipik yarı genişliği 25 nm olan, mavi renk noktasını tanımlayan, bağıl şiddetin dalga boyuna karşı grafiği.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Cihaz standart bir 5mm yuvarlak LED'dir. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre (inç) cinsindendir.
• Aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.25mm'dir.
• Flanş altındaki maksimum reçine çıkıntısı 1.0mm'dir.
• Bacak aralığı, bacakların paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür.

5.2 Polarite Tanımlama

Daha uzun bacak anot (pozitif), daha kısa bacak katot (negatif)dir. Ayrıca, katot tarafında genellikle LED lensinin plastik flanşında düz bir nokta bulunur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Bacak Şekillendirme

• Bacakları, LED lensinin tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktadan bükün.
• Bacak çerçevesi tabanını dayanak noktası olarak kullanmayın.
• Bacak şekillendirmeyi oda sıcaklığında ve lehimleme işleminden önce gerçekleştirin.

6.2 Lehimleme Parametreleri

Lens tabanından lehim noktasına kadar minimum 2mm boşluk bırakın. Lensi lehime daldırmaktan kaçının.

• El Lehimlemesi (Havya):Maksimum sıcaklık 300°C, maksimum 3 saniye (yalnızca bir kez).
• Dalga Lehimleme:Maksimum 100°C'ye kadar 60 saniyeye kadar ön ısıtma. Maksimum 260°C'de 10 saniyeye kadar lehim dalgası.

Uyarı:Aşırı sıcaklık veya süre, lensin deforme olmasına veya felaket arızasına neden olabilir.

6.3 Depolama Koşulları

• Önerilen depolama ortamı: ≤30°C ve ≤%70 bağıl nem.
• Orijinal ambalajından çıkarılan LED'ler üç ay içinde kullanılmalıdır.
• Orijinal ambalaj dışında uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kap veya nitrojen ortamı kullanın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Spesifikasyonu

• Temel Birim:Anti-statik paketleme torbası başına 1000, 500 veya 250 adet.
• İç Karton:Karton başına 10 paketleme torbası (toplam 10.000 adet).
• Dış Karton:Kutu başına 8 iç karton (toplam 80.000 adet). Bir sevkiyat partisindeki son paket dolu olmayabilir.

8. Uygulama Tasarım Önerileri

8.1 Sürücü Devresi Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED'i paralel bağlarken düzgün parlaklık sağlamak için,şiddetle tavsiye edilirher LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlama direnci kullanmaktır. Birden fazla LED'i bir gerilim kaynağından doğrudan paralel sürmek (ayrı dirençler olmadan), her cihazın ileri gerilimindeki (Vf) doğal varyasyonlar nedeniyle önemli parlaklık uyumsuzluğuna yol açabilir.

8.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

Bu LED, elektrostatik deşarj hasarına karşı hassastır. Taşıma ve montaj sırasında önlem alınmalıdır:

• Topraklanmış bileklik veya anti-statik eldiven kullanın.
• Tüm ekipmanların, çalışma istasyonlarının ve depolama raflarının uygun şekilde topraklanmış olduğundan emin olun.
• Plastik lens üzerinde birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için bir iyonizer kullanın.

8.3 Termal Yönetim

Bu düşük güçlü bir cihaz olsa da, maksimum DC akım (30mA) veya yakınında çalışmak ısı üretecektir. Aşırı ısı ışık çıkışını ve ömrü azalttığından, LED'in eklem sıcaklığını belirtilen çalışma aralığında tutmak için uygulamada yeterli havalandırma sağlayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTL87HTBK, standart bir 5mm mavi InGaN LED olarak, spesifik ışık şiddeti ve baskın dalga boyu sınıflarının kombinasyonu ile farklılaşır. Eski teknoloji mavi LED'lere (örn. silisyum karbür kullanan) kıyasla, InGaN LED'ler önemli ölçüde daha yüksek verimlilik ve daha parlak, daha doygun mavi ışık sunar. Temel avantajı, tasarımcıların uygulamalarında tutarlı renk ve parlaklık için parçaları seçmelerine olanak tanıyan iyi tanımlanmış sınıflandırma sisteminde yatar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 5V besleme ile hangi direnç değerini kullanmalıyım?

Ohm Kanunu kullanılır: R = (Vbesleme - Vf_led) / If. 20mA'da tipik Vf=4.0V için: R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50 ohm. En yakın standart değer 51 ohm'dur. Dirençteki güç dağılımını her zaman hesaplayın: P = I²R = (0.02)² * 51 = 0.0204W, bu nedenle standart 1/4W direnç yeterlidir.

10.2 Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

Muhtemelen, ancak güvenilir şekilde değil. Minimum ileri gerilim 3.5V ve tipik değer 4.0V'dur. 3.3V'luk bir besleme LED'i yakmayabilir veya çok sönük ve tutarsız ışık üretebilir. Bir yükseltici dönüştürücü veya daha yüksek bir besleme gerilimi önerilir.

10.3 Işık şiddetinde neden ±%15 tolerans var?

Bu tolerans, ölçüm sistemi varyasyonlarını ve küçük üretim farklılıklarını hesaba katar. Sınıflandırma sistemi seçim için daha kesin bir aralık sağlar. 'G' sınıfındaki bir cihazın gerçek şiddeti (140-180 mcd) o aralıkta, artı ölçüm toleransı içinde olacaktır.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

11.1 Çoklu LED Durum Gösterge Paneli

Senaryo:12V hattından beslenen, tümü düzgün parlaklık gerektiren 10 mavi durum göstergeli bir kontrol paneli tasarımı.

Tasarım Çözümü:

1. Devre Topolojisi:Paralel olarak, her biri LED ve kendi seri direncinden oluşan 10 özdeş sürücü devresi kullanın. Tüm LED'leri paralel süren tek bir dirençten kaçının.
2. Direnç Hesaplaması:Hedef If = 20mA. Vf (tipik) = 4.0V. R = (12V - 4.0V) / 0.020A = 400 ohm. Standart 390 veya 430 ohm direnç kullanın. Güç: P = (0.02)² * 400 = 0.16W, bu nedenle 1/4W direnç yeterlidir.
3. Sınıflandırma:Görsel tutarlılığı sağlamak için aynı ışık şiddeti sınıfından (örn. hepsi 'G' sınıfından) ve aynı baskın dalga boyu sınıfından (örn. hepsi 'B08' sınıfından) LED'ler belirtin.
4. Yerleşim:3mm bacak bükme mesafesini ve 2mm lehim boşluğunu koruyun. Isı dağılımı için LED'ler arasında biraz boşluk bırakın.

12. Çalışma Prensibi

LTL87HTBK, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) tabanlı bir yarı iletken p-n eklem diyotudur. Diyotun açılma gerilimini (yaklaşık 3.5V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye (eklem) enjekte edilir. Bu aktif bölgede elektronlar deliklerle yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) formunda salınır. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir - bu durumda, yaklaşık 470 nm'de mavi.

13. Teknoloji Trendleri

1990'ların başında öncülük edilen mavi InGaN LED'ler, katı hal aydınlatmasında temel bir atılımdı. Beyaz LED'lerin (mavi ışık ile sarı fosforları birleştirerek) ve tam renkli ekranların oluşturulmasını sağladılar. Bu teknolojideki mevcut trendler, verimliliği (vat başına lümen) artırmaya, beyaz ışık uygulamaları için renksel geriverim indeksini (CRI) iyileştirmeye ve minyatürleştirilmiş ve yüksek yoğunluklu paketler geliştirmeye odaklanmaktadır. 5mm delikli LED'ler göstergeler için popüler kalmaya devam ederken, yüzey montaj cihazı (SMD) paketleri daha iyi termal performansları ve otomatik montaja uygunlukları nedeniyle artık aydınlatma için baskındır.