LED Işık Diyotu 1254-10SURD/S530-A3 Veri Sayfası - Parlak Kırmızı - 20mA - 400mcd - 30° Görüş Açısı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

本文档提供了一款高亮度亮红色LED灯珠的完整技术规格。该器件属于专为要求卓越光输出和可靠性的应用而设计的系列产品。它采用AlGaInP芯片技术，封装在红色漫射树脂中，可发出独特的亮红色光。该产品设计注重坚固性，并符合现代环保与安全标准，包括无铅、符合RoHS指令、符合欧盟REACH法规，并满足无卤要求（溴含量≤900 ppm，氯含量≤900 ppm，溴+氯总含量≤1500 ppm）。产品提供编带包装，适用于自动化组装流程。<900 ppm，氯<900 ppm，溴+氯<1500 ppm）。产品提供编带包装，适用于自动化组装流程。

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in temel avantajı, yüksek ışık şiddeti (tipik değer 400 mcd'ye kadar) ile güvenilir ve sağlam yapısının birleşimidir. Çeşitli görüş açısı seçenekleri sunar (bu belirli model 30° yarı açıya sahiptir), bu da tasarımcıların uygulamaları için en uygun ışın desenini seçmesine olanak tanır. Uluslararası çevre yönergelerine uygundur ve küresel pazara uygundur. Hedef uygulamalar başlıca tüketici elektroniği alanında yoğunlaşmaktadır; televizyonlar, bilgisayar monitörleri, telefonlar ve genel amaçlı bilgi işlem cihazları dahil olmak üzere gösterge ışığı veya arka aydınlatma işlevi gerektiren ürünleri kapsar.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine Analizi

Bu bölüm, spesifikasyon belgesine dayanarak, cihazın kilit teknik parametrelerini objektif ve ayrıntılı bir şekilde analiz eder.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Sürekli İleri Akım (I_F)): 25 mA. Bu akımın üzerindeki sürekli akım, aşırı ısınmaya neden olarak LED ömrünü kısaltır ve felaket bir arızaya yol açabilir.
• Tepe İleri Akım (I_FP)): 60 mA (görev döngüsü 1/10, frekans 1 kHz). Bu değer, çoklama veya PWM karartma şemaları için uygun olan kısa süreli yüksek akım darbelerine izin verir, ancak ortalama akım sürekli değerin altında kalmalıdır.
• Ters Gerilim (V_R)): 5 V. LED'in ters kırılma gerilimi çok düşüktür. 5V'u aşan bir ters gerilim uygulamak, anında ve geri dönüşü olmayan bir jonksiyon kırılmasına neden olabilir.
• Güç Tüketimi (P_d)): 60 mW. Bu, ortam sıcaklığında (T_a25°C'de, paketin dağıtabileceği maksimum termal gücü ifade eder. Gerçek kullanılabilir güç tüketimi, ortam sıcaklığı arttıkça azalır.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı: -40°C ila +85°C (çalışma), -40°C ila +100°C (depolama). Bu aralıklar, cihazın çalışma sırasında ve çalışma dışı dönemlerde dayanabileceği ortam koşullarını tanımlar.
• Lehimleme Sıcaklığı: 260°C, 5 saniye süreyle. Bu, epoksi kılıf ve iç tel bağlantılarına termal hasar vermemek için dalga lehimleme veya yeniden akış lehimleme işlemleri için kritik öneme sahiptir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu özellikler, standart test koşulları (T_a=25°C, I_F=20mA) altında ölçülmüştür, cihazın performansını tanımlar.

• Işık şiddeti (I_v)): 250 mcd (minimum), 400 mcd (tipik). Bu, parlaklığın ölçüldüğü ana göstergedir. 400 mcd'lik tipik değer, standart bir LED için çok parlak bir çıkış olduğunu gösterir. Tasarımcılar en kötü durum parlaklık hesaplamaları için minimum değeri kullanmalıdır.
• Görüş açısı (2θ_1/2)): 30° (tipik değer). Bu, ışık şiddetinin tepe değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. 30° açı, yönlendirilmiş gösterge ışıkları için uygun, nispeten odaklanmış bir ışık hüzmesi üretir.
• Tepe dalga boyu (λ_p)): 632 nm (tipik değer). Spektral emisyonun en güçlü olduğu dalga boyu. Parlak kırmızı için bu, spektrumun üst kırmızı/turuncu bölgesine düşer.
• Ana dalga boyu (λ_d)): 624 nm (tipik değer). Bu, LED ışığının rengiyle eşleşen ve insan gözü tarafından algılanan tek bir dalga boyudur. Renk özellikleri için kritik bir parametredir.
• İleri yönlü voltaj (V_F)): 20mA'de 1.7V (minimum), 2.0V (tipik), 2.4V (maksimum). Bu, LED çalışırken üzerindeki voltaj düşüşüdür. Akım sınırlama devresi tasarımı için çok önemlidir. Sürücü, uygun akım regülasyonunu sağlamak için maksimum V_F'yi karşılayabilmelidir.
• Ters akım (I_R)): V_R=5V'de 10 μA (maksimum). Bu, diyotun maksimum derecelendirmesi dahilinde ters öngerilimliyken oluşan küçük sızıntı akımıdır.

Ölçüm belirsizliğiSpesifikasyon belgesi, ölçüm için belirli toleransları belirtir: V_F±0.1V, I_v±10%, λ_d±1.0nm'dir. Yüksek hassasiyetli uygulamalarda bu toleranslar dikkate alınmalıdır.

3. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan karakteristik eğriler, cihaz davranışına ilişkin farklı koşullar altında daha derin bir anlayış sunar.

3.1 Spektral Dağılım ve Yönlülük

Göreceli Şiddet vs. Dalga BoyuEğri, 632 nm merkezli tipik bir benzer Gauss dağılımını göstermektedir, spektral bant genişliği (Δλ) yaklaşık 20 nm'dir. Bu dar bant genişliği, AlGaInP LED'lerin bir özelliğidir ve doygun renkler üretir.YönlülükEğri, 30° görüş açısını görsel olarak doğrulamakta ve yoğunluğun merkez eksenden sapma açısına göre simetrik olarak nasıl azaldığını göstermektedir.

3.2 Elektriksel ve Termal İlişkiler

İleri Yön Akımı vs. İleri Yön Gerilimi (I-V Eğrisi)Klasik üstel diyot ilişkisini göstermektedir. 20mA'lik tipik çalışma noktasında voltaj 2.0V'dur. Bu eğri, LED'in dinamik direncini anlamak ve termal analiz yapmak için çok önemlidir, çünkü V_FNegatif sıcaklık katsayısına sahiptir.

Göreceli Yoğunluk - İleri Yönlü AkımEğri, düşük akım aralığında ışık çıkışının akımla neredeyse doğrusal bir ilişkisi olduğunu, ancak yüksek akımlarda termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle doyuma ulaşabileceğini göstermektedir. Doğrusallık ve ömür için 20mA veya altında çalışmak en uygundur.

3.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Bağıl Yoğunluk vs. Ortam SıcaklığıEğri, sıcaklık arttıkça ışık çıkışının önemli ölçüde düştüğünü göstermektedir. Bu kritik bir tasarım faktörüdür; 25°C'lik laboratuvar koşullarıyla karşılaştırıldığında, LED'ler yüksek sıcaklık ortamlarında (örneğin, kapalı elektronik cihazların içinde) daha sönük hale gelir.

İleri Akım vs. Ortam SıcaklığıEğri, güç tüketimi derecelendirmesi ile birlikte,Derecelendirme AzaltmaTemel. Ortam sıcaklığı arttıkça, hızlandırılmış yaşlanmayı önlemek ve bağlantı sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için maksimum izin verilen sürekli ileri akımın düşürülmesi gerekir. Ürünün özel güç azaltma eğrisine bakılması önerilir.

4. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

4.1 Paket Boyutu

Spesifikasyon belgesi, LED ışık kaynağının detaylı boyut çizimini içerir. Önemli mekanik özellikler şunlardır:

• Tüm boyutların birimi milimetredir.
• Flanşın (kubbe tabanının kenarı) yüksekliği 1.5 mm'den (0.059 inç) az olmalıdır. Bu, nihai montajdaki boşluk için çok önemlidir.
• Belirtilmemiş boyutlar için standart tolerans ±0.25mm'dir, bu tür bileşenler için tipik bir toleranstır.
• Çizim, pin aralığını, gövde çapını, toplam yüksekliği ve lens şeklini tanımlar. Hassas boyutlar, PCB pad tasarımı ve muhafaza veya lens içinde doğru oturmanın sağlanması için çok önemlidir.

4.2 Polarite Tanımlama

Katot (negatif) pim genellikle LED lensindeki düz yüzey, daha kısa pim veya paket üzerindeki işaretle tanımlanır. Boyut çizimleri bunu açıkça belirtmelidir. Montaj sırasında doğru polarite kritik öneme sahiptir, çünkü ters voltaj uygulamak cihaza zarar verebilir.

5. Kaynak ve Montaj Kılavuzu

Doğru işleme, güvenilirlik için çok önemlidir. Bu kılavuzlar mekanik, termal ve elektrostatik hasarı önlemeye dayanmaktadır.

5.1 Bacak Şekillendirme

• Bükme, stresin iç çipe ve tel bağlantılarına iletilmesini önlemek için epoksi lamba boncuğunun tabanından en az 3 mm uzaklıkta gerçekleşmelidir.
• ŞekillendirmeLehimlemeden önce Lehimleme.
• Tamamlandı. Termal şokun önlenmesi için pinler oda sıcaklığında kesilmelidir.
• PCB delikleri, montaj stresinden kaçınmak için LED pinleriyle mükemmel şekilde hizalanmalıdır.

5.2 Depolama

• Önerilen depolama koşulları: Sıcaklık ≤30°C, bağıl nem (RH) ≤%70.
• Nakliye sonrası raf ömrü: Bu koşullarda 3 aydır.
• Daha uzun süreli depolama için (en fazla 1 yıl), azot gazı ve nem alıcı ile birlikte hava geçirmez bir kap kullanın.
• Yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda ani sıcaklık değişimlerinden kaçının.

5.3 Kaynak İşlemi

El Kaynağı: Havya ucu sıcaklığı ≤300°C (maksimum 30W havya için), her pim için kaynak süresi ≤3 saniye. Lehim noktası ile epoksi LED arasındaki minimum mesafeyi 3mm olarak koruyun.

Dalga Lehimleme (Dalga Lehimleme): Ön ısıtma ≤100°C, süre ≤60 saniye. Lehim havuzu sıcaklığı ≤260°C, süre ≤5 saniye. 3mm mesafe kuralına uyun.

Kritik Lehimleme Dikkat Edilmesi Gerekenler:

• Yüksek sıcaklık aşamasında pinlere stres uygulamaktan kaçının.
• Aynı LED'e birden fazla kez lehimleme (dalga lehim veya elle lehim) yapmayın.
• Lehimlemeden sonra, LED oda sıcaklığına soğuyana kadar mekanik darbelerden koruyun.
• Yavaş yavaş soğumaya izin verin; ani soğutmadan kaçının.
• Her zaman en düşük etkili lehimleme sıcaklığını ve süresini kullanın.

5.4 Temizlik

Temizlik gerekiyorsa:

• Oda sıcaklığındaki izopropil alkol kullanın.
• Bekletme süresi bir dakikayı geçmemelidir.
• Oda sıcaklığında kendi halinde kurumaya bırakın.
• Ultrasonik temizlikten kaçının., mutlak gerekli olmadıkça ve ancak yeterli ön niteliklendirme testlerinden sonra kullanılmalıdır, çünkü kavitasyon iç yapıya zarar verebilir.

5.5 Isı Yönetimi ve ESD Koruması

Isı YönetimiEtkili bir termal tasarım yapılmalıdır. Ortam sıcaklığına göre akım, ürünün düşürme eğrisinde gösterildiği gibi düşürülmelidir. LED'in çalışma sıcaklığını kontrol etmek, parlaklığı ve uzun vadeli güvenilirliği korumanın anahtarıdır.

Elektrostatik Deşarj (ESD)Bu LED, ESD'ye karşı hassastır. İşlem ve montaj sırasında standart ESD önlemleri takip edilmelidir: topraklanmış çalışma tezgahı, bileklik ve iletken kaplar kullanılmalıdır. ESD, yarı iletken çipe potansiyel veya felaket boyutunda hasar verebilir.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

6.1 Ambalaj Özellikleri

Cihaz paketleme, nem ve elektrostatik deşarja karşı koruma sağlamayı amaçlar.

• Birincil paketleme: Her antistatik torbada 200-1000 adet.
• İkincil ambalaj: Her iç kutu 4 poşet içerir.
• Üçüncül ambalajHer ana (dış) kutu 10 iç kutu içerir.

6.2 Etiket Açıklaması

Ambalaj üzerindeki etiket, izlenebilirlik ve tanımlama için kullanılan kritik bilgileri içerir:

• CPN: Müşteri Parça Numarası.
• P/N: Üretici Parça Numarası (örneğin, 1254-10SURD/S530-A3).
• ADET: Torba/Kutu İçindeki Miktar.
• KAT: Seviye veya sınıflandırma kodu (örneğin, yoğunluk veya dalga boyu için).
• HUE: Ana dalga boyu kodu.
• REF: Referans bilgisi.
• LOT NoÜretim parti numarası, izlenebilirlik için kullanılır.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, aşağıdaki uygulamalar için idealdir:

• Durum Göstergesi: Televizyonlar, monitörler ve bilgisayarlarda güç açma, bekleme veya fonksiyon etkinleştirme göstergesi olarak; yüksek parlaklık iyi görünürlük sağlar.
• Arka Aydınlatma: Panel veya telefondaki küçük lejant veya sembolleri kontrol etmek için kullanılır.
• Genel Sinyal GöstergesiTüketici elektroniğinde net ve parlak kırmızı görsel sinyale ihtiyaç duyulan herhangi bir uygulama.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım SınırlamaLED'leri her zaman sabit akım kaynağı veya seri dirençli voltaj kaynağı ile sürün. Besleme voltajına (V_CC), LED'in maksimum V_Fve istenen I_F(Örneğin, 20mA) direnç değerini hesaplayın. R = (V_CC- V_{F_max}) / I_F.
• Isı Yönetimi: PCB ve çevre tasarımının ısı dağılımına izin verdiğinden emin olun. LED'leri diğer ısı yayan bileşenlere yakın yerleştirmekten kaçının. Yüksek görev döngüsü veya yüksek ortam sıcaklığı bekleniyorsa, PCB pedlerinde ısı dağıtımı için termal viyalar kullanmayı düşünün.
• Optik Entegrasyon: 30° görüş açısı odaklanmış bir ışık hüzmesi sağlar. Daha geniş aydınlatma için harici bir difüzör veya lens gerekebilir. Mekanik muhafazanın doğru hizalamayı sağladığından ve görüş açısını engellemediğinden emin olun.
• Statik Koruma: Hassas veya açıkta kalan uygulamalarda, LED'i voltaj ani yükselmelerinden korumak için LED'in her iki ucuna paralel olarak küçük bir geçici voltaj bastırma (TVS) diyotu veya direnç-kapasite ağı bağlanması düşünülebilir.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Özelliklere Dayalı)

Q1: Bu LED'i ek parlaklık için 30mA ile sürebilir miyim?
A1: Hayır. Maksimum sürekli ileri akım değeri 25 mA'dir. 30 mA'de çalıştırmak bu değeri aşar, bu da jonksiyonu aşırı zorlayarak hızlı parlaklık azalmasına, renk kaymasına ve anında arızaya yol açabilir. Her zaman belirtilen maksimum sürekli akım veya altında çalıştırın.

Q2: Tipik V_F2.0V'dir, ancak devrem 5V güç kaynağı kullanıyor. Ne büyüklükte bir direnç kullanmalıyım?
A2: En kötü durum (maksimum) V için tasarım yapmalısınız,_Fakımın asla sınırı aşmamasını sağlamak için. V_{F_max}= 2.4V ve I_F= 20mA kullanarak: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 ohm. En yakın standart değerler 130Ω veya 150Ω'dur. 150Ω kullanıldığında, I_F≈ (5-2.4)/150 = 17.3mA, bu güvenli ve yaygın bir çalışma noktasıdır.

Q3: Cihazımın iç sıcaklığı 60°C ise, parlaklık ne kadar düşer?
A3: Bağıl yoğunluk vs. ortam sıcaklığı eğrisine bakıldığında, 60°C'de bağıl yoğunluk, 25°C'deki değerinin yaklaşık 0.8'idir (veya %80'i). Bu nedenle, LED 25°C'de 400 mcd çıkış veriyorsa, 60°C'de yaklaşık 320 mcd çıkış verir. Bu durum optik tasarımda dikkate alınmalıdır.

Q4: Bu LED otomotiv uygulamaları için uygun mudur?
A4: Belirtilen çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) birçok otomotiv ortam gereksinimini kapsar. Ancak, otomotiv uygulamaları genellikle bileşenlerin titreşim, nem ve genişletilmiş sıcaklık döngüleri altındaki güvenilirliğini sağlamak için belirli standartlara (AEC-Q102 gibi) uymasını gerektirir. Bu standart veri sayfası böyle bir sertifikasyon belirtmemektedir. Otomotiv kullanımı için, özellikle sertifikalı ürün modelleri aranmalıdır.

9. Teknoloji Tanıtımı ve Gelişim Trendleri

9.1 Çalışma Prensibi

Bu LED, AlGaInP (alüminyum galyum indiyum fosfit) yarı iletken çipine dayanmaktadır. İleri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesine enjekte edilir ve orada yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, yasak enerji aralığını belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda, yaklaşık 624-632 nm parlak kırmızıdır. Kırmızı dağınık epoksi kapsülleme, çipi korumak, ana lens olarak ışın demetini şekillendirmek (30° açı) ve parlamayı azaltmak ve homojen bir görünüm oluşturmak için ışığı dağıtmak için kullanılır.

9.2 Sektör Trendleri

LED endüstrisi sürekli gelişmekte olup, bu tür bileşenleri etkileyen birkaç belirgin eğilim bulunmaktadır:

• Verimlilik artışı (lm/W)Bu veri sayfası ışık şiddetini (mcd) belirtmesine rağmen, daha geniş eğilim, enerji verimliliğini artırmak, yani her bir elektrik watt girdisi başına daha fazla ışık çıktısı üreterek enerji tüketimini ve ısı yükünü azaltmaktır.
• Küçültme: Paketleme sürekli küçülürken, ışık çıkışı korunuyor veya artırılıyor.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik ve ÖmürÇip tasarımı, paketleme malzemeleri (örneğin, daha iyi ısı ve UV direnci için epoksi reçine yerine silikon kullanımı) ve üretim süreçlerindeki iyileştirmeler, nominal ömrü 50.000 saatin çok ötesine itmektedir.
• Daha Katı Çevresel UyumlulukBu üründe görüldüğü gibi, halojensiz, RoHS ve REACH uyumluluğuna geçiş, artık küresel düzenlemeler ve tüketici talepleri tarafından yönlendirilen temel bir gereklilik haline gelmiştir.
• Akıllı ve Entegre ÇözümlerEğilim, kısıcı, renk karıştırma ve I2C gibi iletişim protokollerini mümkün kılan, entegre sürücüler (IC) ve kontrolörler içeren LED modüllere doğru ayrık göstergelerden kaymaktadır.

Bu spesifik LED, standart gösterge uygulamaları için olgun ve iyi geliştirilmiş bir teknolojiyi temsil etse de, özellikleri elektronik bileşen pazarında performans, güvenilirlik ve çevresel sorumluluk için devam eden talebi yansıtmaktadır.