LED Lamba 313-2SUBC/C470/S400-A4 Veri Sayfası - Mavi Renk - 3.4V İleri Gerilim - 20mA Çalışma Akımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, 313-2SUBC/C470/S400-A4 LED lambasının tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, güvenilir ve sağlam performans gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek parlaklıklı, mavi ışık yayan bir diyottur. RoHS, EU REACH ve halojensiz standartlar dahil olmak üzere temel çevre düzenlemelerine uyumludur ve bu da onu katı malzeme gereksinimleri olan modern elektronik tasarımlar için uygun kılar.

LED, otomatik montaj süreçleri için şerit ve makara üzerinde sunulur ve farklı uygulama ihtiyaçlarına uyacak şekilde çeşitli görüş açıları ile mevcuttur. Temel tasarım hedefi, standart lamba paket formatında daha yüksek ışık şiddeti sağlamaktır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Sürekli İleri Akım (IF):25 mA. Bu, sürekli olarak uygulanabilecek maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Akım (IFP):100 mA. Bu, yalnızca 1 kHz'de %10 görev döngüsüne sahip palslı koşullar altında izin verilir.
• Ters Gerilim (VR):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.
• Güç Dağılımı (Pd):120 mW. Bu, cihazın dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40 ila +85 °C. Cihazın çalışmak üzere tasarlandığı aralık.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40 ila +100 °C.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):260°C, 5 saniye; reflow lehimleme profil toleransını tanımlar.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Elektro-optik özellikler standart test koşullarında (Ta=25°C, IF=20mA) ölçülür ve cihazın tipik performansını temsil eder.

• Işık Şiddeti (Iv):630 (Min), 1000 (Tip) mcd. Bu, mavi ışığın algılanan parlaklığının bir ölçüsüdür. Ölçüm belirsizliği ±%10'dur.
• Görüş Açısı (2θ1/2):20° (Tip). Bu, ışık şiddetinin maksimum değerinin yarısına düştüğü açısal genişliği tanımlar.
• Tepe Dalga Boyu (λp):468 nm (Tip). Spektral yayılımın en güçlü olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λd):470 nm (Tip). İnsan gözü tarafından algılanan tek dalga boyu; belirsizliği ±1.0 nm'dir.
• Spektrum Radyasyon Bant Genişliği (Δλ):35 nm (Tip). Yayılan ışığın spektral genişliği.
• İleri Gerilim (VF):3.4 (Tip), 4.0 (Maks) V. LED'in 20mA'de çalışırken üzerindeki gerilim düşümü; belirsizliği ±0.1V'dir.
• Ters Akım (IR):50 µA (Maks), VR=5V'de. Cihaz ters öngerilimliyken oluşan küçük sızıntı akımı.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, temel optik ve elektriksel parametrelere göre birimleri kategorize etmek için bir sınıflandırma sistemi kullanır ve son kullanıcı için tutarlılık sağlar. Paketleme üzerindeki etiketler bu sınıfları gösterir:

• CAT:Işık Şiddeti Sıralaması. LED'leri ölçülen Iv çıkışlarına göre gruplandırır.
• HUE:Baskın Dalga Boyu Sıralaması. Renk tutarlılığını sağlamak için LED'leri λd'lerine göre gruplandırır.
• REF:İleri Gerilim Sıralaması. Tutarlı akım sürücüsü için devre tasarımına yardımcı olmak üzere LED'leri VF'lerine göre gruplandırır.

Bu sistem, tasarımcıların uygulamalarının özel gereksinimlerine uyan LED'leri seçmelerine olanak tanır; özellikle renk veya parlaklık düzgünlüğünün kritik olduğu uygulamalar için önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, değişen koşullar altında cihaz davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler içerir.

4.1 Bağıl Yoğunluk - Dalga Boyu

Bu eğri, yayılan mavi ışığın spektral güç dağılımını gösterir; merkezi 468-470 nm civarındadır ve tipik bant genişliği 35 nm'dir. LED çıkışının monokromatik doğasını doğrular.

4.2 Yönlülük Deseni

Yönlülük grafiği, 20 derecelik görüş açısını görselleştirir ve ışık şiddetinin gözlem açısı merkez eksenden (0 derece) uzaklaştıkça nasıl azaldığını gösterir.

4.3 İleri Akım - İleri Gerilim (IV Eğrisi)

Bu temel eğri, bir yarı iletken diyot için akım (I) ve gerilim (V) arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. 20mA'deki tipik 3.4V ileri gerilim açıkça belirtilmiştir. Eğri, akım sınırlayıcı devre tasarımı için gereklidir.

4.4 Bağıl Yoğunluk - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının (bağıl yoğunluk) ileri akımla arttığını gösterir. Ancak, aşırı ısınma ve hızlanmış bozulmayı önlemek için çalışma mutlak maksimum değerler (25mA sürekli) içinde kalmalıdır.

4.5 Sıcaklık Bağımlılık Eğrileri

İki temel eğri, ortam sıcaklığının (Ta) etkisini gösterir:
Bağıl Yoğunluk - Ortam Sıcaklığı:Işık çıkışının tipik olarak eklem sıcaklığı arttıkça azaldığını gösterir. Bu, yüksek güçlü veya yüksek ortam sıcaklıklı uygulamalarda termal yönetim için kritik bir husustur.
İleri Akım - Ortam Sıcaklığı:İleri gerilim karakteristiğinin sıcaklıkla nasıl değiştiğini gösterir; bu, sabit gerilim kaynağı ile sürülürse çekilen akımı etkileyebilir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LED, iki bacağa sahip standart lamba tarzı bir paket kullanır. Paket çizimi, PCB ayak izi tasarımı ve mekanik entegrasyon için kritik boyutları sağlar.

• Tüm boyutlar milimetre cinsinden verilmiştir.
• Önemli bir özellik, flanş yüksekliğinin 1.5mm'den (0.059") az olması gerektiğidir.
• Aksi belirtilmedikçe, boyutlar için standart tolerans ±0.25mm'dir.
• Çizim, kurulum sırasında doğru polarite için katodu (genellikle daha kısa bacak veya lens üzerinde düz bir kenar) açıkça gösterir.

Bu boyutlara uyulması, otomatik montajda doğru yerleştirme ve LED'in PCB üzerinde doğru oturmasını sağlamak için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uygun işleme, cihaz güvenilirliğini ve performansını korumak için gereklidir.

6.1 Bacak Şekillendirme

• Bükme, epoksi ampulün tabanından en az 3mm uzakta gerçekleştirilmelidir; bu, iç yonga ve tel bağlantıları üzerindeki stresi önlemek içindir.
• Şekillendirmeönce soldering.
• Bacaklar oda sıcaklığında kesilmelidir.
• PCB delikleri, montaj stresini önlemek için LED bacaklarıyla mükemmel şekilde hizalanmalıdır.

6.2 Depolama

• Önerilen depolama: ≤ 30°C ve ≤ %70 Bağıl Nem.
• Sevkiyattan sonra raf ömrü: Bu koşullarda 3 ay.
• Daha uzun depolama için (1 yıla kadar), azot ve nem alıcılı kapalı bir kap kullanın.
• Açıldıktan sonra, nem emilimini önlemek için 24 saat içinde kullanın.
• Yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda hızlı sıcaklık değişimlerinden kaçının.

6.3 Lehimleme Süreci

Kritik Kural:Lehim noktası ile epoksi ampul arasında en az 3mm mesafe koruyun.

El Lehimleme:
Uç sıcaklığı: Maks. 300°C (Maks. 30W havya).
Bacak başına lehimleme süresi: Maks. 3 saniye.

Dalga (DIP) Lehimleme:
Ön ısıtma sıcaklığı: Maks. 100°C (Maks. 60 sn).
Lehim banyosu sıcaklığı & süresi: Maks. 260°C, Maks. 5 saniye.
Kontrollü ısınma, likidüs üzerinde tanımlı bir süre ve kontrollü soğutmayı vurgulayan önerilen bir lehimleme sıcaklık profili sağlanmıştır.

Önemli Notlar:
Yüksek sıcaklık işlemleri sırasında bacaklara stres uygulamaktan kaçının.
Birden fazla kez lehimlemeyin (dalga veya el).
Lehimlemeden sonra LED oda sıcaklığına soğuyana kadar mekanik şoktan koruyun.
Güvenilir bir lehim bağlantısı sağlayan mümkün olan en düşük sıcaklığı kullanın.

6.4 Temizleme

• Gerekirse, yalnızca oda sıcaklığında izopropil alkol ile ≤ 1 dakika temizleyin.
• Kullanmadan önce oda sıcaklığında kurutun.
• Genellikle ultrasonik temizleme önerilmez. Kesinlikle gerekliyse, güç, frekans ve montaj koşullarına bağlı olarak hasar olmadığından emin olmak için kapsamlı bir ön kalifikasyon gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Özellikleri

LED'ler, elektrostatik deşarj (ESD) ve nem hasarını önlemek için paketlenir:
1. LED'ler antistatik torbalara yerleştirilir.
2. Torbalar iç kutulara paketlenir.
3. İç kutular ana dış kutulara paketlenir.

Paketleme Miktarı:
Torba başına 200 ila 500 adet.
İç kutu başına 5 torba.
Dış kutu başına 10 iç kutu.

7.2 Etiket Açıklaması

Paketleme etiketleri şunları içerir:
CPN:Müşteri Parça Numarası.
P/N:Üretici Parça Numarası (örn., 313-2SUBC/C470/S400-A4).
QTY:Paketteki miktar.
CAT/HUE/REF:Sırasıyla Işık Şiddeti, Baskın Dalga Boyu ve İleri Gerilim için sınıflandırma kodları.
LOT No:İzlenebilir üretim parti numarası.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Yüksek parlaklığı ve mavi rengi temel alınarak, bu LED şunlar için uygundur:
•Durum Göstergeleri:Tüketici ve endüstriyel elektroniklerde açık, bekleme veya fonksiyon-aktif göstergeleri.
•Arka Aydınlatma:Küçük LCD ekranlar, tuş takımları veya monitör, TV veya telefon gibi cihazlarda dekoratif aydınlatma için (veri sayfasında listelendiği gibi).
•Panel Aydınlatması:Anahtarlar, kontrol panelleri veya enstrümantasyon için aydınlatma.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:İleri akımı istenen değere (örn., tipik parlaklık için 20mA) sınırlamak için her zaman bir seri direnç veya sabit akım sürücü kullanın, asla doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 120mW), birden fazla LED kullanılıyorsa veya ortam sıcaklıkları yüksekse yeterli havalandırma sağlayın, çünkü verimlilik sıcaklıkla düşer.
• PCB Yerleşimi:Paket boyutlarını tam olarak takip edin. PCB üzerindeki polarite işaretinin LED'in katoduyla eşleştiğinden emin olun.
• ESD Koruması:Açıkça yüksek hassasiyetli olarak belirtilmese de, montaj sırasında yarı iletkenler için standart ESD işleme önlemleri önerilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu LED'in veri sayfasına dayalı temel farklılaştırıcı özellikleri şunlardır:
1. Yüksek Parlaklık:20mA'de tipik 1000 mcd ışık şiddeti, standart lamba paketli bir mavi LED için dikkate değerdir.
2. Çevresel Uyumluluk:RoHS, REACH ve halojensiz standartlara tam uyum, onu katı çevre düzenlemeleri olan küresel pazarlar için uygun kılar.
3. Sağlam Yapı:Güvenilirlik için tasarlanmıştır; uzun ömür sağlamak için lehimleme ve işleme için net kılavuzlar içerir.
4. Sınıflandırma:Yoğunluk, dalga boyu ve gerilim sınıflarının sağlanması, düzgünlük gerektiren uygulamalarda daha sıkı tasarım kontrolüne olanak tanır.

Sınıflandırılmamış veya daha düşük yoğunluklu LED'lere kıyasla, bu parça, bu faktörlerin kritik olduğu uygulamalarda daha iyi tutarlılık ve performans sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i daha fazla parlaklık için 30mA'de sürebilir miyim?
C: Hayır. Sürekli ileri akım için Mutlak Maksimum Değer 25mA'dir. Bu değerin aşılması, aşırı ısınma ve hızlanmış bozulma nedeniyle kalıcı hasar riski taşır. Daha yüksek parlaklık için, daha yüksek akım için derecelendirilmiş bir LED seçin.

S: 5V besleme ile hangi direnç değerini kullanmalıyım?
C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (Vbesleme - Vf) / If. Tipik Vf=3.4V ve hedef If=20mA ile: R = (5 - 3.4) / 0.02 = 80 ohm. Minimum güvenli direnç değerini hesaplamak için maksimum Vf'yi (4.0V) kullanın: R_min = (5 - 4.0) / 0.02 = 50 ohm. Düşük Vf'li bir LED ile bile akımın 20mA'nin altında kalmasını sağlayacak 68 veya 75 ohm gibi standart bir değer uygun olacaktır.

S: Görüş açısı neden sadece 20 derece?
C: 20 derecelik görüş açısı, bu spesifik LED'in epoksi lens şekliyle elde edilen bir tasarım özelliğidir. Işığı daha dar bir huzmeye yoğunlaştırır ve bu da daha yüksek eksenel ışık şiddeti (mcd) ile sonuçlanır. Daha geniş aydınlatma için daha geniş görüş açılı bir LED (örn., 60° veya 120°) gerekir.

S: Sıcaklık performansı nasıl etkiler?
C: Eğrilerde gösterildiği gibi, artan ortam sıcaklığı ışık çıkışında bir azalmaya ve ileri gerilimde bir kaymaya neden olur. Özellikle yüksek sıcaklık ortamlarında kararlı çalışma için uygun termal tasarım (örn., PCB bakır alanı, havalandırma) ve muhtemelen sürücü devresinde sıcaklık kompanzasyonu düşünülmelidir.

11. Pratik Kullanım Örneği

Senaryo: Bir ağ yönlendirici için durum göstergesi paneli tasarımı.
Panel, "WAN Aktif" durumunu göstermek için parlak, belirgin bir mavi LED gerektirir. Simetri için dört özdeş LED gereklidir.

Tasarım Adımları:
1. Seçim:313-2SUBC/C470/S400-A4, yüksek parlaklığı (1000 mcd tip) ve mavi rengi nedeniyle seçilir.
2. Devre Tasarımı:Yönlendiricinin dahili mantık beslemesi 3.3V'dur. Tipik Vf=3.4V kullanmak, 3.3V'un gerekli Vf'den düşük olması nedeniyle bir zorluk oluşturur. Bu nedenle, LED doğrudan 3.3V'dan sürülemez. >4.0V gerilim üretmek için basit bir şarj pompası veya yükseltici devre gerekir veya daha düşük Vf'li alternatif bir LED seçilmelidir. Bu, tasarımın erken aşamalarında besleme gerilimini ileri gerilime karşı kontrol etmenin önemini vurgular.
3. PCB Yerleşimi:Paket çizimi, ayak izi oluşturmak için kullanılır. PCB ipek baskısına bir polarite işareti (örn., katot için kare pad) eklenir.
4. Montaj:LED'ler şerit ve makara üzerinde sipariş edilir. Pick-and-place makinesi, ayak izinden alınan doğru ağırlık merkezi koordinatları ile programlanır. Reflow lehimleme profili, önerilen 260°C tepe sıcaklığı 5 saniye olarak takip edilir.
5. Sınıflandırma:Dört LED'in de aynı renge ve parlaklığa sahip olmasını sağlamak için, aynı HUE ve CAT sınıflarından birimler talep eden bir sipariş verilir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED bir yarı iletken ışık kaynağıdır. Çekirdeği, Cihaz Seçim Kılavuzu'nda belirtildiği gibi InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) malzemelerden yapılmış bir yongadır. Diyotun eşik değerini (yaklaşık 3.4V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken eklemin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) formunda serbest bırakırlar. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda mavi (~470 nm). Epoksi reçine paketi, hassas yarı iletken yongayı korumak, ışık çıkış huzmesini şekillendirmek için bir lens görevi görmek (20° görüş açısını oluşturmak) ve ışık geçirgenliğini maksimize etmek için su berraklığında formüle edilmiştir.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

InGaN teknolojisine dayalı mavi LED'ler, katı hal aydınlatmasında önemli bir ilerlemeyi temsil eder. Verimli mavi LED'lerin geliştirilmesi büyük bir bilimsel başarıydı ve beyaz LED'lerin (maviyi sarı fosforlarla birleştirerek) ve tam renkli RGB ekranların oluşturulmasını mümkün kıldı. Bu spesifik bileşen, bu teknolojinin olgun, ticari olarak optimize edilmiş bir versiyonunu örneklemektedir. LED geliştirmedeki mevcut trendler, verimliliği (vat başına lümen) artırmaya, beyaz ışık için renksel geriverim indeksini (CRI) iyileştirmeye, daha yüksek güç yoğunluklarına ulaşmaya ve daha fazla küçültmeye odaklanmaktadır. Bu standart bir lamba paketi olsa da, endüstri daha iyi termal performans ve otomatik montaj için 2835 veya 3030 gibi yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine doğru giderek artan şekilde ilerlemektedir. Bu veri sayfasında vurgulanan çevresel uyumluluk (RoHS, Halojensiz) artık standart bir gerekliliktir ve elektronik endüstrisinin sürdürülebilirlik ve malzeme güvenliğine odaklandığını yansıtır.