İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
- 2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Performans Eğrisi Analizi
- 3.1 Göreceli Yoğunluk vs. Dalga Boyu
- 3.2 Yönlülük Deseni
- 3.3 İleri Yönlü Akım - İleri Yönlü Gerilim (I-V Eğrisi)
- 3.4 Bağıl Yoğunluk - İleri Akım
- 3.5 Termal Özellikler
- 4. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 4.1 Paket Boyutları
- 4.2 Polarite Tanımlama
- 5. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri
- 5.1 Lead Forming
- 5.2 Soldering Process
- 5.3 Depolama Koşulları
- 5.4 Temizleme
- 6. Isı ve ESD Yönetimi
- 6.1 Isı Yönetimi
- 6.2 ESD (Elektrostatik Deşarj) Koruması
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 7.1 Paketleme Şartnamesi
- 7.2 Etiket Açıklaması
- 8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 8.1 Tipik Uygulama Devreleri
- 8.2 Tasarım Hususları
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
- 11. Pratik Uygulama Örneği
- 12. Çalışma Prensibi
- 13. Teknoloji Trendleri
1. Ürün Genel Bakışı
204-10SYGC/S530-E2, güvenilir ve sağlam aydınlatma gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek parlaklıklı, delikten montajlı bir LED lambadır. Parlak Sarı Yeşil bir ışık çıktısı üretmek için bir AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken çip kullanır. Cihaz, standart 5mm yuvarlak, su berraklığında epoksi reçine paketleme içine yerleştirilmiş olup, çeşitli gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için kompakt ve çok yönlü bir çözüm sunar.
Bu LED serisi, seçilebilir görüş açıları ile tutarlı performans sunacak şekilde tasarlanmıştır. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması), AB REACH düzenlemesi dahil olmak üzere önemli çevre ve güvenlik standartlarına uyumludur ve Halojensiz bir bileşen olarak üretilmiştir; bu da onu katı malzeme gereksinimleri olan modern elektronik tasarımlar için uygun kılar.
1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
Bu LED lambanın temel avantajları arasında yüksek ışık şiddeti, güvenilir yapısı ve geniş çevresel uyumluluğu bulunmaktadır. Sağlam tasarımı, uzun vadeli güvenilirliğin kritik olduğu uygulamalar için uygun hale getirir. Ürün, otomatik montaj süreçleri için bant ve makara üzerinde mevcuttur, bu da üretim verimliliğini artırır.
Bu cihazın hedef uygulamaları, öncelikle net ve parlak göstergeye ihtiyaç duyulan tüketici ve endüstriyel elektroniklerdedir. Tipik kullanım alanları arasında durum göstergeleri, düğmeler veya paneller için arka aydınlatma ve kompakt alanlarda genel amaçlı aydınlatma yer alır. Özellikleri, onu uygun maliyetli ancak güvenilir aydınlatma çözümleri için uygun bir seçim haline getirir.
2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel teknik parametrelerin ayrıntılı ve nesnel bir yorumunu sağlar. Bu değerleri anlamak, uygun devre tasarımı ve LED'in güvenli çalışma alanı (SOA) içinde çalışmasını sağlamak için çok önemlidir.
2.1 Absolute Maximum Ratings
Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.
- Sürekli İleri Akım (IF): 25 mA. Bu, belirtilen ortam koşullarında (Ta=25°C) LED'e sürekli olarak uygulanabilecek maksimum DC akımdır. Bu değerin aşılması aşırı ısınmaya neden olarak yarı iletken bağlantının bozulmasına ve ömrün kısalmasına yol açabilir.
- Tepe İleri Akımı (IFP): 60 mA. Bu değer, 1 kHz'de %10 görev döngüsü ile darbe çalışması için geçerlidir. Çoklamalı veya darbe uygulamalarında daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için yararlı olabilecek, daha yüksek akımın kısa sürelerle uygulanmasına olanak tanır.
- Ters Gerilim (VR): 5 V. LED, ters öngerilim yönünde maksimum 5 volt dayanabilir. Daha yüksek bir ters gerilim uygulamak, eklem delinmesine ve geri dönüşü olmayan arızaya neden olabilir. Ters gerilim koşullarının oluşma ihtimali varsa, devre tasarımları seri bir direnç veya paralel bir koruma diyotu gibi koruma önlemleri içermelidir.
- Güç Harcaması (Pd): 60 mW. Bu, paketin maksimum jonksiyon sıcaklığını aşmadan dağıtabileceği maksimum toplam güçtür (VF * IF). Bu sınır içinde kalmak için, daha yüksek ortam sıcaklıklarında uygun soğutucu kullanımı veya akım değerinin düşürülmesi gereklidir.
- Operating & Storage Temperature: Cihaz -40°C ila +85°C arasında çalışacak şekilde derecelendirilmiştir ve -40°C ila +100°C arasında depolanabilir. Bu geniş aralık, zorlu ortamlarda işlevselliği garanti eder.
- Lehimleme Sıcaklığı: 260°C, 5 saniye. Bu, LED'in dalga veya el lehimleme işlemleri sırasında iç bağlantılarına veya epoksi lensine zarar vermeden dayanabileceği maksimum termal profili tanımlar.
2.2 Electro-Optical Characteristics
Bu parametreler, 20 mA standart test akımı ve 25°C ortam sıcaklığında ölçülmüş olup, LED'in optik ve elektriksel performansını tanımlar.
- Işık Şiddeti (Iv): 125 mcd (Min), 250 mcd (Tip). Bu, belirli bir yönde yayılan görünür ışık miktarını belirtir. 250 milikandela tipik değeri, birçok gösterge uygulaması için uygun parlak bir çıkışı gösterir. Tasarım tutarlılığı için önemli olan garanti edilen minimum değer 125 mcd'dir.
- Görüş Açısı (2θ1/2): 20° (Tipik). Bu, ışık şiddetinin tepe şiddetinin yarısına (eksen üzerinde ölçülen) düştüğü tam açıdır. 20°'lik bir görüş açısı, nispeten dar bir huzmeyi ve ışığın ileri yönde yoğunlaştığını gösterir. Bu, geniş alan aydınlatmasından ziyade yönlendirilmiş bir ışık kaynağı gerektiren uygulamalar için idealdir.
- Tepe Dalga Boyu (λp): 575 nm (Tip). Bu, yayılan ışığın spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. Parlak Sarı Yeşil bir LED için bu, görünür spektrumun sarı-yeşil bölgesine düşer.
- Baskın Dalga Boyu (λd): 573 nm (Tip). Bu, insan gözünün LED ışığının rengiyle eşleşen tek dalga boyu olarak algıladığı değerdir. Renk belirtimi için birincil parametredir.
- İleri Yönlü Gerilim (VF): IF=20mA. Bu, LED'in ileri yönde öngerilimli olduğunda ve akım ilettiğindeki voltaj düşüşüdür. Seri bir devrede akım sınırlama direnci değerini hesaplamak için tipik 2.0V değeri kritiktir: R = (Vkaynağı - VF) / IF. Maksimum V için tasarımF tüm koşullar altında yeterli akım sürüşünü sağlar.
- Ters Akım (IR): V'de 10 μA (Maks.)R=5V. Bu, diyot maksimum derecesi dahilinde ters kutuplandığında akan küçük sızıntı akımıdır.
Ölçüm Belirsizlikleri: Veri sayfası, temel ölçümler için belirli toleransları belirtir: V için ±0.1V,FI için ±10%,vve λ için ±1.0nm.dHassas uygulamalarda bunlar dikkate alınmalıdır.
3. Performans Eğrisi Analizi
Sağlanan karakteristik eğriler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışı hakkında değerli bilgiler sunar; bu da sağlam sistem tasarımı için gereklidir.
3.1 Göreceli Yoğunluk vs. Dalga Boyu
Bu spektral dağılım eğrisi, ışık çıkışını dalga boyunun bir fonksiyonu olarak gösterir. AlGaInP tabanlı sarı-yeşil bir LED için spektrum tipik olarak, baskın dalga boyu (genellikle 573 nm) etrafında merkezlenmiş tek, nispeten dar bir tepe noktasıdır. Yarı maksimumda tam genişlik (FWHM), tipik 20 nm spektrum radyasyon bant genişliği (Δλ) ile gösterilir ve renk saflığını tanımlar. Daha dar bir bant genişliği, daha doygun ve saf bir rengi gösterir.
3.2 Yönlülük Deseni
Yönlülük (veya ışıma deseni) eğrisi, ışık şiddetinin merkez eksenden açıyla nasıl değiştiğini gösterir. 20° görüş açısına sahip bir LED için, bu eğri merkezden yaklaşık ±10° ötesinde şiddette keskin bir düşüş gösterecektir. Bu desen, epoksi lensin şekli ve çipin paket içindeki konumu tarafından etkilenir.
3.3 İleri Yönlü Akım - İleri Yönlü Gerilim (I-V Eğrisi)
Bu temel eğri, bir yarı iletken diyottaki akım ve voltaj arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. LED'ler için "iletime geçme" veya "diz voltajı" açıkça görülebilir. Bu diz voltajının önemli ölçüde üzerinde çalışmak, voltajdaki küçük bir artış için akımda hızlı bir artışla sonuçlanır. Bu, bir LED'i yalnızca sabit bir voltaj kaynağı ile sürmeye çalışmak yerine, bir akım sınırlama mekanizması (basit devreler için neredeyse her zaman seri bir direnç) kullanmanın kritik önemini vurgular.
3.4 Bağıl Yoğunluk - İleri Akım
Bu eğri, ışık çıkışının (aydınlık şiddeti) genellikle ileri akımla orantılı olduğunu, ancak ilişkinin özellikle daha yüksek akımlarda mükemmel şekilde doğrusal olmadığını gösterir. Verimlilik (birim elektrik girişi başına ışık çıkışı), artan ısı üretimi ve diğer ideal olmayan etkiler nedeniyle çok yüksek akımlarda azalabilir. Optimum verimlilik ve uzun ömür için önerilen akım aralığında çalışmak önemlidir.
3.5 Termal Özellikler
'nin eğrileri Relative Intensity vs. Ambient Temperature ve İleri Akım - Ortam Sıcaklığı termal yönetim için çok önemlidir.
- Yoğunluk - Sıcaklık: Genellikle, bir LED'in ışık çıkışı, jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. Bu eğri, bu düşüşü nicelendirir. Yüksek sıcaklık ortamlarında güvenilir performans için, bu verim düşüşünü telafi etmek ve termal kaçak oluşumunu önlemek amacıyla sürücü akımının azaltılması gerekebilir.
- İleri Gerilim - Sıcaklık: Bir LED'in ileri voltajı negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir; sıcaklık arttıkça azalır. Bu, sabit voltajlı sürücü devreleri için etkileri olabilir, çünkü uygun şekilde regüle edilmezse daha düşük bir VF yüksek sıcaklıkta akımda bir artışa yol açabilir.
4. Mekanik ve Paket Bilgileri
4.1 Paket Boyutları
LED, standart 5mm yuvarlak radyal bacaklı bir pakette bulunur. Veri sayfasındaki önemli boyut notları şunları içerir:
- Tüm boyutlar milimetre cinsindendir.
- Flanşın yüksekliği (kubbenin tabanındaki kenar) 1.5mm'den (0.059") az olmalıdır. Bu, PCB montajı sırasında boşluk için önemlidir.
- Belirtilmemiş boyutlar için genel tolerans ±0.25mm'dir; bu, bu tip bileşenler için standarttır.
Boyut çizimi, bacak aralığı, gövde çapı, lens yüksekliği ile bacak uzunluğu ve çapı için kesin ölçüler sağlar. Bunlar, PCB ayak izi tasarımı, montaj deliklerine uygun oturma ve lensin panele veya difüzöre göre doğru konumlandırılması için kritik öneme sahiptir.
4.2 Polarite Tanımlama
Radyal bacaklı LED'lerde katot, tipik olarak plastik flanşın kenarındaki düz bir nokta ve/veya daha kısa bacak uzunluğu ile tanımlanır. Veri sayfası şeması, hangi bacağın katot olduğunu (genellikle düz kenarla işaretlenmiş olan) açıkça göstermelidir. Doğru polarite, cihazın çalışması için esastır.
5. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri
Montaj sonrasında LED'in güvenilirliğini ve ömrünü sağlamak için bu kılavuzlara uymak son derece önemlidir.
5.1 Lead Forming
- Epoksi ampul tabanından en az 3mm uzakta bir noktada bükme yapılmalıdır, böylece iç tel bağlantılarına stres aktarımı önlenir.
- Forming must be done before lehimleme işleminden önce, uçlar ve paket oda sıcaklığındayken.
- Şekillendirme sırasındaki aşırı stres, epoksiyi çatlatabilir veya iç die bağlantısına zarar verebilir.
- PCB delikleri, montaj stresini önlemek için LED uçlarıyla mükemmel şekilde hizalanmalıdır.
5.2 Soldering Process
The datasheet provides specific recommendations for both hand and dip soldering:
- El ile Lehimleme: Üst uç sıcaklığı maksimum 300°C (maksimum 30W'lık havya için), her bacak için maksimum lehimleme süresi 3 saniye. Lehim noktası ile epoksi ampul arasında minimum 3mm mesafe korunmalıdır.
- Daldırma (Dalga) Lehimleme: Ön ısıtma sıcaklığı maksimum 100°C olup 60 saniyeye kadar uygulanabilir. Lehim banyosu sıcaklığı maksimum 260°C olup maksimum daldırma süresi 5 saniyedir. Yine, ampulden 3mm mesafe korunmalıdır.
- Önerilen bir lehimleme profil grafiği tipik olarak kademeli bir sıcaklık artışını, likvidüs üzerinde kontrollü bir süreyi ve kontrollü bir soğumayı gösterir. Hızlı termal döngülerden kaçınılmalıdır.
- Kritik Kural: Lehimleme işlemi (daldırma veya el lehimi) yalnızca bir kez yapılmalıdır. Tekrarlanan ısıtma, arıza riskini önemli ölçüde artırır.
- Lehimlemeden sonra, sıcak ve yumuşamış epoksi ile iç bağlantılar üzerindeki stresi önlemek için, LED oda sıcaklığına dönene kadar mekanik darbe veya titreşimden korunmalıdır.
5.3 Depolama Koşulları
LED'ler nem hassasiyeti olan cihazlardır. Sevkiyattan sonra önerilen depolama koşulları 30°C veya altı sıcaklık ve %70 veya altı bağıl nem olup, raf ömrü 3 aydır. Daha uzun süreli depolama için (bir yıla kadar), azot atmosferi ve nem alıcı ile birlikte kapalı bir kapta muhafaza edilmelidirler. Paket içinde yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda ani sıcaklık değişimlerinden kaçınılmalıdır.
5.4 Temizleme
Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca oda sıcaklığındaki izopropil alkol kullanılmalı ve işlem bir dakikayı geçmemelidir. Ultrasonik temizleme, yüksek frekanslı titreşimlerin paket içindeki hassas tel bağlantılarını kırabileceğinden kesinlikle tavsiye edilmez. Kesinlikle gerekliyse, süreç önceden dikkatlice nitelendirilmelidir.
6. Isı ve ESD Yönetimi
6.1 Isı Yönetimi
Etkili termal yönetim, LED güvenilirliği ve kararlı ışık çıkışı için anahtardır. Daha yüksek ortam sıcaklıklarında, düşürme eğrisinde belirtildiği gibi akım uygun şekilde düşürülmelidir. Nihai uygulamada LED'i çevreleyen sıcaklık kontrol altında tutulmalıdır. Bu genellikle PCB düzeni (ısı yayılımı için bakır alan), ortam hava akışı ve yüksek güçlü veya yüksek yoğunluklu uygulamalar için soğutucu kullanımının dikkate alınmasını içerir.
6.2 ESD (Elektrostatik Deşarj) Koruması
Yarı iletken çip, elektrostatik deşarja karşı oldukça hassastır. ESD olayları anında arızaya veya uzun vadeli güvenilirliği azaltan gizli hasara neden olabilir. Üretim, montaj ve taşımanın tüm aşamalarında uygun ESD işleme prosedürlerine uyulmalıdır. Bu, topraklanmış çalışma istasyonları, bilek kayışları ve iletken kapların kullanımını içerir. Belirtilen paketleme malzemeleri (anti-elektrostatik torbalar), cihazları taşıma ve depolama sırasında korumak için tasarlanmıştır.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
7.1 Paketleme Şartnamesi
LED'ler nem, elektrostatik deşarj ve fiziksel hasardan korunmayı sağlamak için paketlenmiştir:
- Birincil Paketleme: En az 200-1000 adet, bir anti-elektrostatik torbada paketlenir.
- İkincil Ambalaj: Dört torba bir iç karton kutuya yerleştirilir.
- Üçüncül Ambalaj: Nakliyat için on iç kutu bir ana dış kutuya yerleştirilir.
7.2 Etiket Açıklaması
Paketleme etiketleri, izlenebilirlik ve tanımlama için çeşitli kodlar içerir:
- CPN: Müşteri Üretim Numarası.
- P/N: Üretici Üretim Numarası (parça numarası).
- Miktar: Torba/karton içindeki paketleme miktarı.
- CAT / Ranks: Performans gruplarını gösterebilir (örneğin, ışık şiddeti veya dalga boyu için).
- HUE: O spesifik parti için Baskın Dalga Boyu değeri.
- LOT No: Tam üretim izlenebilirliği için Lot Numarası.
8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
8.1 Tipik Uygulama Devreleri
Tek bir LED için en temel ve yaygın sürücü devresi, seri bir akım sınırlama direncidir. Direnç değeri şu şekilde hesaplanır: R = (Vkaynağı - VF) / IF. Örneğin, 5V besleme, tipik bir VF 2.0V ve istenen bir IF 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Direncin güç değeri en az P = IF2 * R = (0.02)2 * 150 = 0.06W, bu nedenle standart bir 1/8W (0.125W) veya 1/4W direnç yeterlidir.
Birden fazla LED'i sürmek için, genellikle seri bağlanırlar (eğer besleme voltajı, VF'lerin toplamını aşmaya yetiyorsa) tek bir dirençle veya paralel bağlanarak her birine kendi seri direnci eklenir. LED'ler arasındaki VF değişimi nedeniyle eşit olmayan akım paylaşımına ve parlaklığa yol açabileceğinden, her LED için ayrı direnç olmadan paralel bağlantı önerilmez.
8.2 Tasarım Hususları
- Akım Sürüşü: Her zaman voltaj için değil, sabit veya iyi regüle edilmiş bir akım için tasarım yapın.
- Termal Tasarım: Ortam sıcaklığını göz önünde bulundurun ve PCB üzerinde, özellikle maksimum sürekli akımın yakınında sürüş yapılıyorsa, yeterli termal rahatlama sağlayın.
- Optik Tasarım: 20° görüş açısı odaklanmış bir ışın demeti oluşturur. Daha geniş aydınlatma için bir difüzör lens veya reflektör gerekebilir. Su berraklığındaki lens en yüksek ışık geçirgenliğini sağlar.
- Ters Gerilim Koruması: Ters gerilimin oluşabileceği devrelerde (örn. AC kuplaj, endüktif yükler), LED'e paralel (katot anoda) bir koruma diyotu ekleyerek ters gerilimi güvenli bir seviyede (~0.7V) sınırlandırın.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
GaP (Galliyum Fosfür) tabanlı yeşil LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu AlGaInP cihazı belirli bir akım için önemli ölçüde daha yüksek parlaklık ve verimlilik sunar. Parlak Sarı Yeşil renk, genellikle standart yeşilden görsel olarak daha belirgin ve canlıdır.
Kendi 5mm yuvarlak LED kategorisi içinde, temel farklılaştırıcıları, yüksek tipik ışık şiddeti (250 mcd), dar görüş açısı (20°) ve modern çevre standartlarına tam uyumun (RoHS, REACH, Halojensiz) spesifik kombinasyonudur. Ayrıntılı ve muhafazakar maksimum değerler ve kullanım kılavuzları, zorlu uygulamalarda sağlamlık ve güvenilirliğe odaklanan bir tasarımı da göstermektedir.
10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
S: Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?
C: Evet. R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω formülü kullanılır. 68 Ω standart direnç değeri I ≈ 19.1 mA verir, bu kabul edilebilir.F ≈ 19.1 mA, which is acceptable.
Q: Lehim mesafesi (ampulden 3mm) neden bu kadar önemli?
A: Isı, metal uçlar boyunca yukarı ilerler. Lehim epoksi ampule çok yakın uygulanırsa, aşırı ısı epoksiyi yumuşatabilir veya çatlatabilir, iç conta hasarına yol açabilir veya iç tel bağlantılarını yeniden eritebilir; bu da anında veya aralıklı arızaya neden olur.
Q: Datasheet tipik yoğunluğu 250 mcd olarak gösteriyor. 125 mcd minimum değeri tasarımım için ne anlama geliyor?
A: Optik sisteminizi (örneğin, bir difüzörün arkasında gereken parlaklık), tüm üretim serinizdeki birimlerin gereksinimi karşılamasını sağlamak için minimum garanti edilen değere (125 mcd) göre tasarlamalısınız. Tipik değer, çoğu birimin ulaşacağı seviyedir, ancak doğal bir varyasyon vardır.
Q: Bu LED'i açık havada kullanabilir miyim?
C: Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) sıcaklık açısından dış mekan kullanımına izin verir. Ancak, epoksi paketleme, uygun şekilde kapsüllenmez veya korunmazsa, çok uzun süreler boyunca UV bozulmasına ve nem girişine karşı hassas olabilir. Sert dış mekan ortamları için, özellikle bu tür koşullar için derecelendirilmiş (genellikle silikon lensli) LED'ler önerilir.
11. Pratik Uygulama Örneği
Senaryo: Endüstriyel ekipman için bir durum göstergesi paneli tasarlama. Panelde güç, arıza ve bekleme durumunu gösteren birden fazla gösterge bulunur. Alan sınırlıdır ve göstergelerin aydınlık ortamlarda görünür olması gerekir.
Tasarım Seçimi: "Bekleme" göstergesi için, kırmızı (arıza) ve yeşil (güç açık) renklerinden ayırt edilebilen parlak sarı-yeşil rengi nedeniyle 204-10SYGC/S530-E2 LED'i seçilmiştir. 20° görüş açısı, ışığın aşırı yayılmadan operatörün görüş hattına yönlendirilmesini sağlayarak kontrastı iyileştirir. LED, ekipmanın 24V DC hattından bir akım sınırlama direnci üzerinden 15 mA'de (20mA test akımının altında) sürülür. Bu düşük akım, ömrü uzatır ve ısıyı azaltır. PCB ayak izi, paket boyutlarına tam uygun olarak tasarlanmıştır ve bacaklar için 0.8mm delikler bulunur. Montaj sırasında, dalga lehimleme esnasında 3mm boşluk kuralının korunmasını sağlamak için özel bir lehimleme aparatı kullanılır. Nihai montaj, erken arızaları elemek için 48 saatlik bir yanma testinden geçer.
12. Çalışma Prensibi
Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. 204-10SYGC/S530-E2 modeli, bir AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) bileşik yarı iletkeni kullanır. P-n eklemine ileri yönlü bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden oyuklar aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları (elektronlar ve oyuklar) yeniden birleştiğinde enerji açığa çıkarır. Bu spesifik malzeme sisteminde, enerji bant aralığı, açığa çıkan enerjinin sarı-yeşil dalga boyu aralığındaki (~573 nm) bir fotonla eşleşecek şekildedir. Su berraklığındaki epoksi reçine paketleme, bir lens görevi görerek çıktı ışık huzmesini şekillendirir ve hassas yarı iletken çipi korur.
13. Teknoloji Trendleri
5mm yuvarlak paket gibi delikli LED'ler prototipleme, eğitim amaçlı kullanım ve belirli endüstriyel uygulamalar için popülerliğini korurken, genel endüstri trendi yüzeye montaj cihazı (SMD) paketlerine (örn. 0603, 0805, 2835, 5050) önemli ölçüde kaymıştır. SMD LED'ler, otomatik montaj, kart alanından tasarruf ve daha düşük profil ile PCB pedine doğrudan bağlantı sayesinde genellikle daha iyi termal performans gibi avantajlar sunar.
Ayrıca, epitaksiyel büyüme, çip tasarımı ve paket çıkarma verimliliğindeki gelişmeler sayesinde LED teknolojisinin verimliliği (lümen/watt) tüm renk aralıklarında iyileşmeye devam etmektedir. Gösterge uygulamalarında odak noktası genellikle mutlak verimlilik sınırlarını zorlamaktan ziyade güvenilirlik, renk tutarlılığı ve maliyet etkinliğidir. Halojen içermeyen gereksinimler gibi gelişen çevre düzenlemelerine uyum, bileşen güncellemeleri ve yeni ürün tanıtımları için önemli bir itici güç olmaya devam etmektedir.
LED Özellik Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Gösterim | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (vat başına lümen) | Elektriğin vat başına ışık çıktısı, daha yüksek olması daha enerji verimli olduğu anlamına gelir. | Enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynaktan yayılan toplam ışık, genellikle "parlaklık" olarak adlandırılır. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık yoğunluğunun yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma menzilini ve düzgünlüğünü etkiler. |
| CCT (Renk Sıcaklığı) | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek değerler beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| CRI / Ra | Birimsiz, 0–100 | Nesnelerin renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler; alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talepli yerlerde kullanılır. |
| SDCM | MacAdam elips adımları, örneğin "5-adım" | Renk tutarlılığı metriği, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı parti LED'lerde renk tutarlılığını sağlar. |
| Dominant Dalga Boyu | nm (nanometre), örn. 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu - şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk oluşturmayı ve kaliteyi etkiler. |
Electrical Parameters
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için gereken minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü voltajı ≥Vf olmalıdır, seri LED'lerde voltajlar toplanır. |
| Forward Current | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Karartma veya yanıp sönme için kullanılan, kısa süreler için tolere edilebilen tepe akımı. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters voltaj, aşılırsa delinmeye neden olabilir. | Devre, ters bağlantıyı veya voltaj dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine karşı direnç, düşük olan daha iyidir. | Yüksek termal direnç, daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Immunity | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, değer yükseldikçe daha az hassas demektir. | Üretimde anti-statik önlemler gereklidir, özellikle hassas LED'ler için. |
Thermal Management & Reliability
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C'lik düşüş ömrü iki katına çıkarabilir; çok yüksek sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Azalması | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lumen Maintenance | % (örneğin, %70) | Belirli bir süre sonunda korunan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanımda parlaklık korunumunu belirtir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Kullanım sırasındaki renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlandırma | Malzeme Bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşüne, renk değişimine veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Packaging & Materials
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan, optik/termal arayüz sağlayan muhafaza malzemesi. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Chip | Çip elektrot düzeni. | Flip chip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür ve beyaz ışık elde etmek için karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yi etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Yüzeyde ışık dağılımını kontrol eden optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Quality Control & Binning
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn., 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmıştır, her grubun min/maks lümen değerleri vardır. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Aralığı | Kod örn., 6W, 6X | İleri gerilim aralığına göre gruplandırılmıştır. | Sürücü eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Color Bin | 5-adım MacAdam elipsi | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlanmıştır. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmıştır, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı vardır. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Testing & Certification
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık azalmasını kaydetme. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullardaki ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Sektörde kabul görmüş test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddelerin (kurşun, cıva) bulunmadığını garanti eder. | Uluslararası piyasa erişimi gerekliliği. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Kamu alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |