İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
- 2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Optoelektronik Özellikler
- 4.1 Göreceli Şiddet vs. Dalga Boyu
- 4.2 Yönlülük Deseni
- 4.3 İleri Akım vs. İleri Voltaj (I-V Eğrisi)
- 4.4 Bağıl Yoğunluk vs. İleri Akım (L-I Eğrisi)
- 4.5 Termal Özellikler
- 5.1 Paket Boyutları ve Çizimler
- 5.2 Polarite Tanımlama
- 6.1 Bacak Şekillendirme
- 6.2 Depolama Koşulları
- 6.3 Kaynak İşlemi
- 6.4 Temizlik
- 6.5 Isıl Yönetim
- 6.6 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması
- 7.1 Paketleme Özellikleri
- 7.2 Etiket Açıklaması
- 8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 8.2 Kritik Tasarım Hususları
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, yüksek parlaklıklı parlak sarı-yeşil bir LED ışık kaynağının tam teknik özelliklerini sağlar. Cihaz, AlGaInP çip teknolojisi kullanılarak üretilmiş, yeşil difüze reçine içinde paketlenmiş olup, güvenilir, sağlam aydınlatma ve çoklu görüş açısı seçenekleri gerektiren uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır. Bu ürün ilgili çevre standartlarına uygundur.
1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
Bu LED serisinin başlıca avantajları arasında yüksek ışık şiddeti, çeşitli renk ve yoğunluk seçenekleri sunması ve otomatik montaj için uygun şerit (taping) paketleme seçeneği bulunur. Üstün parlaklık gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Hedef pazar ve tipik uygulamalar, tüketici elektroniği ekranları, göstergeler ile televizyonlar, bilgisayar monitörleri, telefonlar ve diğer hesaplama cihazları gibi aygıtların arka aydınlatma sistemlerini içerir.
2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
Bu bölüm, standart test koşulları (Ta=25°C) altında cihazın kritik elektriksel, optik ve termal parametrelerini detaylı ve objektif bir şekilde yorumlamaktadır.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Mutlak Maksimum Değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar önerilen çalışma koşulları değildir.
- Sürekli İleri Yön Akımı (IF):25 mA. Bu akımın sürekli aşılması LED ömrünü kısaltır ve ışık çıkışını azaltır.
- Tepe İleri Akım (IFP):60 mA. Bu, genellikle 1 kHz frekansta ve %10 görev döngüsünde belirtilen maksimum izin verilen darbe akımıdır. Kısa süreli, yüksek akım darbeleri içeren uygulamalar için kritik öneme sahiptir.
- Ters Gerilim (VR):5 V. Bu değerin üzerinde bir ters öngerilim uygulamak, LED bağlantısında anında felaket bir arızaya neden olabilir.
- Güç Tüketimi (Pd):60 mW. Bu, ileri gerilim (VF) ile ileri akımın (IF) çarpımı formülü kullanılarak hesaplanan ve paketin maksimum bağlantı sıcaklığını aşmadan dağıtabileceği maksimum güçtür.
- Çalışma ve Depolama Sıcaklığı:Cihazın derecelendirilmiş çalışma sıcaklığı -40°C ila +85°C, depolama sıcaklığı ise -40°C ila +100°C'dir. Bu aralıklar, epoksi reçine ve yarı iletken malzemelerin mekanik ve kimyasal kararlılığını sağlar.
- Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):260°C'de 5 saniye süreyle. Bu, LED paketinin dalga lehimleme veya yeniden akış lehimleme işlemleri sırasında dayanabileceği maksimum termal profili tanımlar.
2.2 Optoelektronik Özellikler
Bu parametreler, cihazın normal çalışma koşullarında (IF=20mA) performansını tanımlar. "Tipik Değer" sütunu beklenen medyan değeri temsil ederken, "Minimum" ve "Maksimum" kabul edilebilir üretim dağılım aralığını tanımlar.
- Işık Şiddeti (Iv):40-80 mcd (tipik değer 80 mcd). Bu, LED'in algılanan parlaklığının milikandela cinsinden ölçümüdür. Geniş aralık, bir sınıflandırma işleminin varlığını gösterir; tasarımcılar, en kötü durum parlaklık senaryoları için minimum değeri dikkate almalıdır.
- Görüş Açısı (2θ1/2):30 derece (tipik değer). Bu, ışık şiddetinin tepe (eksenel) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. 30 derecelik açı, ışık huzmesinin nispeten yoğun olduğunu ve yönlendirilmiş gösterge ışıkları için uygun olduğunu gösterir.
- Tepe ve Baskın Dalga Boyu (λp, λd):Sırasıyla 575 nm ve 573 nm'dir. Tepe dalga boyu, maksimum ışınım gücünün olduğu spektral noktadır. Baskın dalga boyu, algılanan renk noktasıdır. Yakın değerler, spektrumun saf sarı-yeşil ışıma yaptığını gösterir.
- Spektral Işınım Bant Genişliği (Δλ):20 nm. Bu, spektrumun maksimum yoğunluğunun yarısındaki genişliğidir (tam genişlik yarı maksimum). 20 nm bant genişliği, AlGaInP tabanlı LED'lerin tipik bir özelliği olup iyi bir renk saflığı sağlar.
- İleri Yönlü Gerilim (VF):1.7V ila 2.4V (tipik 2.0V). Bu, 20mA sürüldüğünde LED üzerindeki gerilim düşüşüdür. Güç kaynağı gerilimi sabitse, devre tasarımı, akımın maksimum değeri aşmamasını sağlamak için maksimum VF'ye göre hesaplanan bir akım sınırlama direnci veya sürücü kullanmalıdır.
- Ters Yönlü Akım (IR):VR=5V'de, maksimum 10 μA. Bu, cihaz ters öngerilimliyken oluşan sızıntı akımıdır. Sağlıklı bir LED için bu değer genellikle çok düşüktür.
Ölçüm Toleransı:Veri sayfası belirli belirsizlikleri belirtir: VF için ±0.1V, Iv için ±10%, λd için ±1.0nm. Bunlar hassas tasarım hesaplarında dikkate alınmalıdır.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Sağlanan veriler, seri üretim tutarlılığını sağlamak için temel performans parametrelerine dayalı bir sınıflandırma yapısını ima etmektedir. Tam sınıflandırma matrisi ayrıntılı olarak açıklanmamış olsa da, aşağıdaki bilgiler özellik tablosundan ve etiket açıklamalarından çıkarılabilir:
- Işık Şiddeti/Işık Akısı Sınıflandırması:40-80 mcd Iv aralığı, cihazın 20mA altında ölçülen çıkışına göre sınıflandırıldığını gösterir. Ambalaj etiketindeki "CAT" alanı bu derecelendirmeyi veya kategorisi ifade ediyor olabilir.
- Dalga boyu/Renk sınıflandırması:Etiketteki "HUE" alanı, baskın dalga boyuna (λd) karşılık gelir. Tipik değer 573 nm olduğundan, üretim partileri muhtemelen uygulama içi renk tutarlılığını sağlamak için kendi spesifik baskın dalga boylarına göre karakterize edilir ve işaretlenir.
- İleri voltaj sınıflandırması:1.7V ila 2.4V VF aralığı, LED'lerin ileri gerilim özelliklerine göre de gruplandırılabileceğini gösterir. Paralel devrelerde VF eşleştirmesi, düzgün akım dağılımı sağlamaya yardımcı olur.
4. Performans Eğrisi Analizi
Tipik karakteristik eğriler, cihazın farklı koşullar altındaki davranışına dair kritik içgörüler sağlar; bu, sağlam devre ve termal tasarım için çok önemlidir.
4.1 Göreceli Şiddet vs. Dalga Boyu
Bu eğri, spektral güç dağılımını grafiksel olarak temsil eder, zirvenin yaklaşık 575 nm civarında ve tam geniş yarı yükseklik değerinin yaklaşık 20 nm olduğunu gösterir. Işık çıkışının, görünür spektrumun sarı-yeşil bölgesinde yoğunlaşan tek renkli doğasını doğrular.
4.2 Yönlülük Deseni
Yönlülük (veya ışınım diyagramı) eğrisi, ışığın uzaysal dağılımını gösterir. Sağlanan 30 derecelik görüş açısı bu diyagramdan türetilmiştir. Eğrinin şekli, yarıküresel lensli standart bir LED ampulün tipik özelliğidir ve Lambert benzeri veya hafif odaklanmış bir emisyon profili sergiler.
4.3 İleri Akım vs. İleri Voltaj (I-V Eğrisi)
Bu eğri, diyotların tipik bir özelliği olan akım ile voltaj arasındaki üstel ilişkiyi göstermektedir. "Eşik" voltajı yaklaşık 1.8V-2.0V'dir. Bu noktanın üzerinde, voltajdaki küçük bir artış, akımda büyük bir artışa yol açar; bu da bir LED'i sürerken voltaj regülasyonu yerine akım regülasyonunun son derece önemli olduğunu vurgular.
4.4 Bağıl Yoğunluk vs. İleri Akım (L-I Eğrisi)
Bu eğri, sürme akımı ile ışık çıkışı arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Önerilen çalışma aralığında genellikle doğrusaldır, ancak çok yüksek akımlarda doyuma ulaşır ve sonunda azalır. Tipik 20mA'de çalışmak, verimlilik, parlaklık ve ömür arasında iyi bir denge sağlar.
4.5 Termal Özellikler
Aşağıdaki eğriler kritik öneme sahiptir:Göreceli Yoğunluk vs. Ortam Sıcaklığıveİleri Yön Akımı vs. Ortam Sıcaklığı(Sabit voltaj altında). Bunlar, iç kuantum verimliliğinin azalması ve radyasyonsuz yeniden birleşmenin artması nedeniyle ışık çıkışının ortam sıcaklığı arttıkça azaldığını göstermektedir. Buna karşılık, sabit bir uygulanan voltaj için, diyodun ileri yön voltajının negatif bir sıcaklık katsayısına sahip olması nedeniyle ileri yön akımı sıcaklık arttıkça artar. Bu, sabit akım sürücüleriyle uygun şekilde yönetilmezse potansiyel bir termal kaçak durumuna yol açabilir.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri5.1 Paket Boyutları ve Çizimler
Spesifikasyon belgesi ayrıntılı boyut çizimlerini içerir. Çizimlerden ve notlardan çıkarılan temel özellikler şunları içerir: Tüm boyutlar milimetre (mm) cinsindendir, flanş yüksekliği 1.5 mm'den az olmalıdır, aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.25 mm'dir. Çizimler, PCB pad tasarımı (pad pattern) için kritik olan pin aralığını, gövde boyutlarını ve genel şekli tanımlar.
5.2 Polarite Tanımlama
Sağlanan metinde açıkça ayrıntılandırılmamış olsa da, standart LED'ler genellikle lens üzerindeki düz kenar, daha kısa bacak veya paket üzerindeki işaretlerle katot (negatif bacak) olarak tanımlanır. PCB lehim pedi tasarımı, montaj sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için bu polarite ile eşleşmelidir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
Doğru işleme, cihaz güvenilirliğini ve performansını korumak için çok önemlidir.
6.1 Bacak Şekillendirme
- Epoksi LED gövdesinden en az 3 mm uzakta bükülmelidir, gerilim çatlaklarını önlemek için.
- Şekillendirme, lehimlemeden önce tamamlanmalıdır.
- Termal şoku önlemek için pinler oda sıcaklığında kesilmelidir.
- PCB delikleri, montaj stresini önlemek için LED bacaklarıyla mükemmel şekilde hizalanmalıdır.
6.2 Depolama Koşulları
- Teslim alındıktan sonra, ≤30°C ve ≤%70 bağıl nem (RH) koşullarında depolayın. Bu koşullardaki raf ömrü 3 aydır.
- Daha uzun süreli saklama için (en fazla 1 yıl), desikantlı azot gazı doldurulmuş hava geçirmez kaplar kullanınız.
- Yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda ani sıcaklık değişimlerinden kaçının.
6.3 Kaynak İşlemi
Temel Kurallar:Kaynak noktası ile epoksi LED arasındaki minimum mesafe 3mm olarak korunmalıdır.
- El ile Lehimleme:Ütü ucu maksimum sıcaklığı 300°C (maksimum 30W ütü için), lehimleme süresi en fazla 3 saniye.
- Dalga/Daldırma Lehimleme:Ön ısıtma maksimum sıcaklığı 100°C (en fazla 60 saniye). Lehim havuzu maksimum sıcaklığı 260°C, maksimum daldırma süresi 5 saniye.
- Önerilen lehimleme sıcaklık profili sağlanmıştır; termal stresi en aza indirmek için bu profil takip edilmelidir.
- Lehimleme sırasında ve lehimlemeden sonra cihaz hala sıcakken, pinlere mekanik stres uygulamaktan kaçının.
- Lehimleme/el lehimlemesi birden fazla yapılmamalıdır.
- Tepe lehim sıcaklığından yavaş yavaş soğutun; hızlı su vermeden kaçının.
6.4 Temizlik
- Yalnızca gerekli olduğunda temizleyin, oda sıcaklığındaki izopropil alkol kullanın, süre ≤1 dakika. Havayla kurutun.
- Ultrasonik temizleme şiddetle tavsiye edilmez. Kesinlikle gerekliyse, ultrasonik enerjinin dahili çip bağlantılarını veya epoksi kapsüllemeyi hasar verebileceğinden, güvenli güç seviyelerini ve süreyi belirlemek için kapsamlı ön niteliklendirme testleri yapılmalıdır.
6.5 Isıl Yönetim
Etkili ısı yönetimi, LED'in performansı ve ömrü için kritik öneme sahiptir. Veri sayfasında belirtilen güç azaltma eğrisinde görüldüğü gibi, yüksek ortam sıcaklıklarında akım değeri uygun şekilde düşürülmelidir. Tasarım, LED gövdesi etrafındaki sıcaklığın kontrol altında tutulmasını sağlamalıdır; bu genellikle yeterli ısı emici pedlere, ısı iletim deliklerine veya yüksek güçlü uygulamalar için harici soğutuculara sahip bir PCB kullanılarak gerçekleştirilir.
6.6 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması
Bu LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. ESD, gizli hasara veya anında arızaya neden olabilir. Bileşenleri her zaman ESD korumalı alanda topraklama bilekliği ve iletken paspas kullanarak işleyin. Tüm montaj ve işleme süreçlerinde antistatik ambalaj ve ekipman kullanın.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi7.1 Paketleme Özellikleri
Cihaz paketlemesi, taşıma ve işleme sırasında mekanik ve elektrostatik hasarı önlemek için tasarlanmıştır.
- Birincil paketleme:Statik önleyici torba.
- İkincil ambalaj:İç kutu, 5 torba içerir.
- Üçüncül ambalaj:Dış kutu, içinde 10 adet iç kutu bulunur.
- Paketleme miktarı:Her torba en az 200 ila 500 adet içerir. Bu nedenle, bir dış kutu 10.000 ila 25.000 adet içerir (10 iç kutu * 5 torba * 200-500 adet/torba).
7.2 Etiket Açıklaması
Ambalaj etiketi, izlenebilirlik ve tanımlama için birden fazla kod içerir:
- CPN:Müşteri Parça Numarası.
- P/N:Üretici Üretim Numarası (örneğin, 333-2SYGD/S530-E2).
- ADET:Torba içindeki miktar.
- KATEGORİ:Seviye veya performans sınıfı (ışık şiddeti sınıflandırması ile ilgili olabilir).
- HUE:Ana dalga boyu kodu.
- REF:Referans kodu.
- LOT No:Üretim parti numarası, izlenebilirlik için kullanılır.
8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Bu LED, aşağıdaki uygulamalar için idealdir:
- Durum Göstergesi:Tüketici elektroniği ürünlerinde (TV, monitör, telefon, bilgisayar) güç, aktivite veya mod göstergesi olarak, yüksek parlaklığı ve odaklanmış bakış açısı nedeniyle.
- Arka Aydınlatma:Küçük LCD panellerin kenar aydınlatması veya simge arka aydınlatması için düzgün ve parlak aydınlatma gereklidir.
- Ön panel göstergesi:Düğmeler, anahtarlar veya panel göstergelerinin aydınlatılması.
8.2 Kritik Tasarım Hususları
- Akım Sınırlama:Mutlaka seri bir akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü kullanın. Direnç değerini, en kötü durumda (minimum VF) akımın asla 25mA'yi aşmamasını sağlamak için maksimum ileri voltaj (2.4V) kullanarak hesaplayın. Formül: R = (Besleme Voltajı - VF_max) / Hedef Akım.
- Termal Tasarım:Sıcaklığın ışık çıkışı ve ileri voltaj üzerindeki olumsuz etkisini göz önünde bulundurun. Özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya kapalı alanlarda yeterli PCB bakır alanı veya diğer soğutma yöntemleri sağlayın.
- ESD Koruması:Kullanıcı arayüzüne veya harici bağlayıcılara maruz kalan LED anot/katot sinyal hatlarına ESD koruma diyotları ekleyin.
- Optik Tasarım:30 derecelik görüş açısı nispeten dar bir ışın hüzmesi sağlar. Daha geniş aydınlatma için difüzör lens kullanmayı veya daha geniş doğal görüş açısına sahip bir LED seçmeyi düşünün.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Belirli rakip bileşenlerle doğrudan bir karşılaştırma sunulmamış olsa da, veri sayfasına göre bu LED'in temel farklılaştırıcı özellikleri şunları içerir:
- Çip Teknolojisi:AlGaInP (alüminyum galyum indiyum fosfit) yarı iletken malzeme kullanımı; bu malzeme, eski teknolojilere kıyasla kehribar, sarı ve yeşil ışık üretiminde daha yüksek verimlilik sağlar.
- Parlaklık:20mA'de 80 mcd tipik ışık şiddeti sağlar, bu renk için standart LED paketlerinde rekabetçidir.
- Sağlamlık:Veri sayfası, güvenilir ve sağlam yapıyı vurgular ve ayrıntılı çalışma ve lehimleme kılavuzları sağlar; bu da tasarımın standart montaj işlemlerine dayanacak şekilde yapıldığını gösterir.
- Uyumluluk:Kurşunsuz ve RoHS uyumlu olarak beyan edilmiştir, elektronik bileşenler için modern çevre düzenlemelerini karşılar.
10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Özelliklere Dayalı)
Q1: Bu LED'i daha yüksek parlaklık için 30mA ile sürebilir miyim?
A: Hayır. Sürekli ileri akım için mutlak maksimum derecelendirme 25 mA'dır. 30mA'de çalışmak bu derecelendirmeyi aşar, bu da LED ömrünü önemli ölçüde kısaltır, ışık akısında hızlı azalmaya neden olur ve felaketle sonuçlanabilecek bir termik arızayı tetikleyebilir.
Q2: Güç kaynağım 5V. 20mA'lik bir sürücü akımı için hangi değerde bir direnç kullanmalıyım?
A: Güvenli tasarım için en kötü durum (maksimum) VF değeri olan 2.4V'u kullanın. R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. En yakın standart yüksek direnç değeri 150 Ohm'dur. 150 Ohm kullanıldığında, akım yaklaşık (5V - 2.0V)/150 = 20mA'dir (tipik VF kullanılarak), bu güvenlidir. Direncin güç dağılımını doğrulamayı unutmayın: P = I^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W, bu nedenle standart 1/8W (0.125W) direnç yeterlidir.
Q3: Cihazım ısındığında ışık çıkışı neden azalır?
A: Bu, LED'lerin temel bir özelliğidir ve "Bağıl Yoğunluk - Ortam Sıcaklığı" eğrisinde gösterildiği gibidir. Yarı iletken malzemenin verimliliği, eklem sıcaklığı arttıkça düşer ve aynı akımda daha az ışık üretir. Geliştirilmiş tasarımlardaki ısı yönetimi bu etkiyi hafifletebilir.
Q4: Bu LED'leri lehimledikten sonra PCB'yi ultrasonik temizleyici ile temizleyebilir miyim?
A: Kesinlikle önerilmez. Veri sayfası, ultrasonik temizliğin güç ve montaj koşullarına bağlı olarak LED'lere zarar verebileceğini belirtmektedir. Kullanılması gerekiyorsa, kapsamlı bir ön nitelendirme testi yapmanız gerekir. Daha güvenli alternatifler, izopropil alkol ile nazik fırçalama veya lehim sonrası temizlik gerektirmeyen temizlemesiz flux kullanmaktır.
11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnek Çalışmaları
Senaryo: Bir ağ yönlendirici için bir dizi durum göstergesi tasarlamak.
Tasarımcı, güç, internet, Wi-Fi ve iki Ethernet portu için 5 parlak sarı-yeşil durum göstergesine ihtiyaç duyuyor. Bu LED'i parlaklığı ve rengi nedeniyle seçtiler.
- Devre Tasarımı:Yönlendiricinin dahili mantık gücü 3.3V'dur. Maksimum VF 2.4V ve hedef akım 18mA (marj eklenerek) kullanıldığında, direnç değeri (3.3V - 2.4V) / 0.018A = 50 ohm'dur. Standart 51 ohm direnç seçilmiştir. Her bir direncin güç tüketimi (0.018^2)*51 ≈ 0.0165W'dır.
- PCB Yerleşimi:PCB pedleri, paket boyut çizimlerine tam olarak uygun şekilde oluşturulur. LED pedlerini daha büyük bir toprak katmanına bağlamak için küçük termal ped bağlantıları kullanılır; bu, ısı dağılımına yardımcı olurken lehimleme işlemini zorlaştırmaz.
- Montaj:Montaj personeli şu kurallara uyar: ESD koruması kullanır, gerekirse bacakları yerleştirmeden önce şekillendirir ve tavsiye edilen 260°C'yi aşmayan tepe sıcaklığına sahip reflow lehimleme profilini takip eder.
- Sonuçlar:LED'ler net ve parlak bir gösterge sağlar, tüm beş ünite renk uyumludur ve uygun termal ve elektriksel tasarım sayesinde ürün güvenilirlik testlerini geçmiştir.
12. Çalışma Prensibi Özeti
Bu LED, yarı iletken p-n ekleminin elektrolüminesans prensibi ile çalışır. Çip malzemesi AlGaInP'dir. Diyotun eşik voltajını (yaklaşık 1.7-2.0V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler eklem bölgesine enjekte edilir. Bu taşıyıcılar yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir. Bu yeniden birleşmelerin büyük bir kısmı radyatifdir, yani enerjilerini foton (ışık) formunda salıverirler. 573-575 nm (sarı-yeşil) özel dalga boyu, çipin aktif katmanında kullanılan AlGaInP alaşım bileşiminin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Yeşil difüz epoksi kapsülleme, çipi korumak, ana lens olarak ışık çıkış huzmesini şekillendirmek ve daha homojen bir görünüm oluşturmak için ışığı yaymak için kullanılır.
13. Teknoloji Trendleri ve Arka Plan
Bu bileşen, tek renkli gösterge LED'leri için olgun ve ana akım bir teknolojiyi temsil etmektedir. AlGaInP tabanlı LED'ler, verimli kırmızı, kehribar ve sarı-yeşil ışık yayılımı için standarttır. Bu tür cihazlarla ilişkili mevcut endüstri trendleri şunları içerir:
- Verimlilik Artışı:Sürekli araştırmalar, bu malzemelerin iç kuantum verimliliğini (IQE) ve ışık çıkarma verimliliğini (LEE) artırarak aynı giriş akımında daha yüksek ışık şiddeti veya daha düşük güçte aynı parlaklığı elde etmeyi amaçlamaktadır.
- Küçültme:Bu standart bir LED paketlemesi olsa da, genel eğilim, toplam ışık çıkışı ve ısı dağıtım kapasitesinden ödün verilse de, yüksek yoğunluklu PCB tasarımlarına uyum sağlamak için daha küçük yüzey montajlı cihaz (SMD) paketlerine (örneğin 0402, 0201) doğrudur.
- Güvenilirlik Geliştirme:Epoksi reçine formülasyonları, çip yapıştırma malzemeleri ve tel bağlama teknolojilerindeki iyileştirmeler, LED'lerin çalışma ömrünü ve sıcaklık toleransını sürekli olarak ilerletmektedir.
- Akıllı Entegrasyon:Aydınlatma alanındaki bir makro eğilim, kontrol devrelerinin (sürücüler, iletişim) doğrudan LED paketine entegre edilerek "akıllı" bileşenler oluşturulmasıdır. Bu belirli parça ayrık, akıllı olmayan bir LED olsa da, temel parametrelerini anlamak daha entegre çözümler kullanmanın temelini oluşturur.
LED Özellik Terminolojisi Detaylı Açıklaması
LED Teknik Terminolojisi Tam Açıklaması
I. Optoelektronik Performans Temel Göstergeleri
| Terim | Birim/Gösterim | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Etkinliği (Luminous Efficacy) | lm/W (lümen/vat) | Watt başına üretilen ışık akısı, değer ne kadar yüksekse enerji tasarrufu o kadar fazladır. | Lambanın enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Işık Akısı (Luminous Flux) | lm (lümen) | Bir ışık kaynağının yaydığı toplam ışık miktarı, halk arasında "parlaklık" olarak adlandırılır. | Bir armatürün yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı (Viewing Angle) | ° (derece), örn. 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışık hüzmesinin genişliğini veya darlığını belirler. | Aydınlatma alanını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk sıcaklığı (CCT) | K (Kelvin), örneğin 2700K/6500K | Işık renginin sıcaklığı ve soğukluğu: düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek değerler beyazımsı/soğuk tonlara kayar. | Aydınlatma atmosferini ve uygun kullanım senaryolarını belirler. |
| Renksel Geriverim İndeksi (CRI / Ra) | Birimsiz, 0–100 | Işığın nesnelerin gerçek rengini yansıtma yeteneği, Ra≥80 olması tercih edilir. | Renk doğruluğunu etkiler; alışveriş merkezleri, sanat galerileri gibi yüksek gereksinimli mekanlarda kullanılır. |
| Renk sapması (SDCM) | MacAdam Elips Adım Sayısı, örneğin "5-step" | Renk tutarlılığının niceliksel göstergesi, adım sayısı ne kadar küçükse renk tutarlılığı o kadar yüksektir. | Aynı parti aydınlatma armatürlerinin renk farkı olmadığı garanti edilir. |
| Dominant Wavelength (Baskın Dalga Boyu) | nm (nanometre), örneğin 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin renklerine karşılık gelen dalga boyu değerleri. | Kırmızı, sarı, yeşil gibi tek renkli LED'lerin renk tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım (Spectral Distribution) | Dalga Boyu vs. Yoğunluk Eğrisi | LED'in yaydığı ışığın farklı dalga boylarındaki yoğunluk dağılımını gösterir. | Renksel geriverim ve renk kalitesini etkiler. |
II. Elektriksel Parametreler
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED'in yanması için gereken minimum voltaj, bir tür "başlangıç eşiği" gibidir. | Sürücü güç kaynağı voltajı ≥Vf olmalıdır, birden fazla LED seri bağlandığında voltajlar toplanır. |
| İleri Yön Akımı (Forward Current) | If | LED'in normal şekilde ışık yaymasını sağlayan akım değeri. | Genellikle sabit akım sürücü kullanılır, akım parlaklığı ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı (Pulse Current) | Ifp | Kısa süreliğine tolere edilebilen, karartma veya flaş için kullanılan tepe akımı. | Darbe genişliği ve görev döngüsü sıkı şekilde kontrol edilmelidir, aksi takdirde aşırı ısınma ve hasar meydana gelir. |
| Ters Gerilim (Reverse Voltage) | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters voltajdır, aşılırsa delinme meydana gelebilir. | Devrede ters bağlantı veya voltaj darbelerinin önlenmesi gerekir. |
| Termal Direnç (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | Çipin lehim noktasına ısı transferindeki direnç, değer ne kadar düşükse soğutma o kadar iyidir. | Yüksek ısıl direnç, daha güçlü bir soğutma tasarımı gerektirir, aksi takdirde bağlantı sıcaklığı yükselir. |
| Elektrostatik Deşarj Direnci (ESD Immunity) | V (HBM), örneğin 1000V | Elektrostatik darbe direnci, değer ne kadar yüksekse, elektrostatik hasara karşı o kadar dayanıklıdır. | Üretimde statik elektriğe karşı önlem alınmalıdır, özellikle yüksek hassasiyetli LED'ler için. |
III. Isı Yönetimi ve Güvenilirlik
| Terim | Kritik Göstergeler | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C düşüş, ömrü iki katına çıkarabilir; aşırı yüksek sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur. |
| Işık Azalması (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşmesi için gereken süre. | LED'in "kullanım ömrü"nü doğrudan tanımlamak. |
| Lumen Bakım Oranı (Lumen Maintenance) | % (örneğin %70) | Belirli bir süre kullanımdan sonra kalan ışık çıkışının yüzdesi. | Uzun süreli kullanım sonrası parlaklık koruma yeteneğini karakterize eder. |
| Renk Kayması (Color Shift) | Δu′v′ veya MacAdam Elipsi | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnesinin renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlandırma (Thermal Aging) | Malzeme performansının düşmesi | Uzun süreli yüksek sıcaklığa maruz kalma nedeniyle kapsülleme malzemesinin bozulması. | Parlaklıkta azalmaya, renk değişimine veya açık devre arızasına yol açabilir. |
Dördüncü Bölüm: Kapsülleme ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Türler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paketleme Türü | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan ve optik, termal arayüz sağlayan kasa malzemesi. | EMC ısıya dayanıklılığı iyi, maliyeti düşük; seramik ısı dağıtımı üstün, ömrü uzun. |
| Çip yapısı | Düz montaj, ters çevrilmiş montaj (Flip Chip) | Çip elektrot düzenleme yöntemi. | Ters montaj daha iyi ısı dağıtımı ve daha yüksek ışık verimliliği sağlar, yüksek güç için uygundur. |
| Fosfor kaplaması | YAG, silikat, nitrür | Mavi ışık çipi üzerine kaplanır, bir kısmı sarı/kırmızı ışığa dönüştürülür ve beyaz ışık oluşturmak için karıştırılır. | Farklı fosforlar, ışık verimliliğini, renk sıcaklığını ve renksel geriverimi etkiler. |
| Lens/optik tasarım | Düzlem, mikrolens, tam yansıma | Paket yüzeyindeki optik yapı, ışık dağılımını kontrol eder. | Işık açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
V. Kalite Kontrolü ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıflandırması | Kodlar örneğin 2G, 2H | Parlaklık seviyelerine göre gruplandırılmıştır, her grubun minimum/maksimum lümen değeri vardır. | Aynı parti ürünlerin parlaklığının tutarlı olmasını sağlayın. |
| Voltaj sınıflandırması | Kodlar örneğin 6W, 6X | İleri voltaj aralığına göre gruplandırma. | Sürücü güç kaynağı eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk ayrımına göre sınıflandırma | 5-adım MacAdam elipsi | Renk koordinatlarına göre gruplandırın, renklerin çok dar bir aralıkta kalmasını sağlayın. | Renk tutarlılığını garanti edin, aynı armatür içinde renk düzensizliğinden kaçının. |
| Renk sıcaklığı sınıflandırması | 2700K, 3000K vb. | Renk sıcaklığına göre gruplandırılmıştır, her grubun karşılık gelen koordinat aralığı vardır. | Farklı senaryoların renk sıcaklığı ihtiyaçlarını karşılar. |
VI. Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Anlam |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen Bakım Testi | Sabit sıcaklık koşullarında uzun süreli yanma ile parlaklık azalma verileri kaydedilir. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile birlikte). |
| TM-21 | Ömür Tahmini Standardı | LM-80 verilerine dayalı olarak gerçek kullanım koşullarında ömür tahmini. | Bilimsel ömür tahmini sağlamak. |
| IESNA Standardı | Aydınlatma Mühendisliği Derneği Standardı | Optik, elektrik ve termal test yöntemlerini kapsar. | Sektörde kabul görmüş test esasları. |
| RoHS / REACH | Çevre Sertifikası | Ürünün zararlı maddeler (kurşun, cıva gibi) içermediğinden emin olun. | Uluslararası pazara giriş için erişim koşulları. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Genellikle kamu ihaleleri ve sübvansiyon programlarında kullanılır, piyasa rekabet gücünü artırır. |