Seramik 3535 Serisi 1W Sarı LED Veri Sayfası - Boyutlar 3.5x3.5x?mm - Gerilim 2.2V - Güç 1W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Seramik 3535 serisi, sağlam performans ve güvenilir ısıl yönetim gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek güçlü bir yüzey montaj LED'dir. Seramik alt tabaka, mükemmel ısı dağılımı sağlayarak yüksek akım çalışmasına ve zorlu ortamlara uygun hale getirir. Bu özel model, T1901PYA, geniş bir sıcaklık aralığında yüksek ışık akısı çıkışı ve kararlı performansı ile karakterize edilen 1W Sarı bir LED'dir.

Bu serinin temel avantajları, standart plastik paketlere kıyasla üstün ısıl iletkenlik, daha uzun ömür ve korunan ışık çıkışıdır. Hedef pazarlar arasında otomotiv aydınlatması (iç ve sinyal aydınlatması), endüstriyel aydınlatma, yüksek tavan aydınlatması ve renk tutarlılığı ile güvenilirliğin çok önemli olduğu özel aydınlatma uygulamaları yer alır.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler (T_s=25°C)

Aşağıdaki parametreler, cihaza kalıcı hasar verebilecek çalışma sınırlarını tanımlar. Bunlar sürekli çalışma koşulları değildir.

• İleri Akım (I_F):500 mA (DC)
• İleri Darbe Akımı (I_FP):700 mA (Darbe Genişliği ≤10ms, Görev Döngüsü ≤1/10)
• Güç Dağılımı (P_D):1300 mW
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +100°C
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +100°C
• Eklem Sıcaklığı (T_j):125°C
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sld):230°C veya 260°C'de reflow lehimleme, maksimum 10 saniye.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (T_s=25°C, I_F=350mA)

Bunlar standart test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• İleri Gerilim (V_F):Tipik 2.2V, Maksimum 2.6V
• Ters Gerilim (V_R):5V
• Tepe Dalga Boyu (λ_d):625 nm
• Ters Akım (I_R):Maksimum 50 µA (V_R=5V'de)
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120°

2.3 Isıl Karakteristikler

Seramik paket, LED çipinden (eklem) lehim pedlerine ve ardından baskılı devre kartına (PCB) düşük bir ısıl direnç yolu sağlar. Uygulama kartında etkili ısıl yönetim, performansı ve ömrü korumak için kritik öneme sahiptir. Maksimum eklem sıcaklığında veya yakınında çalışmak, lümen azalmasını hızlandırır ve erken arızaya yol açabilir. Tasarımcılar, özellikle LED'i maksimum derecelendirilmiş akımda sürerken yeterli soğutma sağlamalıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler anahtar parametrelere göre sınıflandırılır (binlenir). Bu, tasarımcıların belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması (350mA'de)

Işık akısı lümen (lm) cinsinden ölçülür. Sınıflar minimum ve tipik değerleri tanımlar.

• Kod 1L:Min 30 lm, Tipik 35 lm
• Kod 1M:Min 35 lm, Tipik 40 lm
• Kod 1N:Min 40 lm, Tipik 45 lm
• Kod 1P:Min 45 lm, Tipik 50 lm
• Kod 1Q:Min 50 lm, Tipik 55 lm

Not: Işık akısı toleransı ±%7'dir.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması (350mA'de)

İleri gerilim sınıfları, özellikle çoklu LED dizilerinde tutarlı akım sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

• Kod C:1.8V ila 2.0V
• Kod D:2.0V ila 2.2V
• Kod E:2.2V ila 2.4V
• Kod F:2.4V ila 2.6V

Not: İleri gerilim toleransı ±0.08V'dir.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Bu, yayılan sarı ışığın tonunu tanımlayarak renk tekdüzeliğini sağlar.

• Kod Y1:585 nm ila 588 nm
• Kod Y2:588 nm ila 591 nm
• Kod Y3:591 nm ila 594 nm

4. Performans Eğrisi Analizi

Aşağıdaki grafikler, devre tasarımı ve ısıl yönetim için çok önemli olan anahtar parametreler arasındaki ilişkiyi göstermektedir.

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

Bu eğri, akım ve gerilim arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. İleri gerilim akımla artar ve aynı zamanda sıcaklığa bağlıdır. Tasarımcılar bunu uygun akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım sürücü ayarları seçmek için kullanır. Tipik 350mA'de çalışmak, V_Fdeğerini yaklaşık 2.2V civarında verir.

4.2 İleri Akım - Bağıl Işık Akısı

Bu grafik, ışık çıkışının akımla arttığını ancak doğrusal olmadığını gösterir. Daha yüksek akımlarda, artan ısı üretimi (droop etkisi) nedeniyle verim düşer. 350mA çalışma noktası, yüksek çıkış ve iyi verimlilik arasında bir denge olarak seçilmiştir. Bu noktanın ötesinde sürüş, titiz bir ısıl tasarım gerektirir.

4.3 Eklem Sıcaklığı - Bağıl Spektral Güç

Eklem sıcaklığı yükseldikçe, LED'in spektral çıkışı hafifçe kayabilir. Sarı LED'ler için bu, baskın dalga boyunda veya renk saflığında küçük bir değişiklik olarak kendini gösterebilir. Düşük bir eklem sıcaklığını korumak, ürünün ömrü boyunca kararlı renk performansının anahtarıdır.

4.4 Spektral Güç Dağılımı

Bant enerjisi karakteristik eğrisi, 625 nm civarında merkezlenmiş sarı LED'in emisyon spektrumunu gösterir. Monokromatik LED'ler için tipik olan nispeten dar bir spektral genişliğe sahiptir, bu da doymuş renk gerektiren uygulamalar için idealdir.

5. Mekanik & Paketleme Bilgisi

5.1 Dış Boyutlar

Paket, standart 3535 ayak izini takip eder: taban boyutları yaklaşık 3.5mm x 3.5mm'dir. Tam yükseklik verilen alıntıda belirtilmemiştir. PCB yerleşimi için tam veri sayfasında toleranslı (örn., .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) detaylı mekanik çizimler bulunur.

5.2 Önerilen Pad Yerleşimi & Şablon Tasarımı

Veri sayfası, güvenilir lehimleme sağlamak için önerilen lehim pedi deseni (ayak izi) ve lehim şablonu tasarımlarını sağlar. Pad tasarımı hem elektriksel bağlantı hem de ısı transferi için kritiktir. Bileşenin altındaki ısıl ped, ısı dağılımını kolaylaştırmak için PCB'deki karşılık gelen bir bakır pede düzgün şekilde lehimlenmelidir. Şablon açıklık tasarımı, biriken lehim macunu hacmini kontrol eder.

5.3 Polarite Tanımlama

LED'in bir anodu ve katodu vardır. Polarite tipik olarak cihazın kendisinde işaretlenir (örn., bir çentik, nokta veya kesilmiş köşe) ve ayak izi şemasına göre PCB üzerinde doğru yönlendirilmelidir. Ters bağlantı LED'in ışık vermesini engeller ve derecelendirilmiş 5V'un ötesinde ters gerilim uygulamak ona zarar verebilir.

6. Lehimleme & Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED, standart kızılötesi veya konveksiyon reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. İki profil belirtilmiştir:

1. Tepe sıcaklığı 230°C.

2. Tepe sıcaklığı 260°C.

Her iki durumda da, sıvılaşma sıcaklığının üzerindeki süre (SAC alaşımları için tipik ~217°C) kontrol edilmeli ve tepe sıcaklığındaki süre LED çipine ve paketine ısıl hasar vermemek için 10 saniyeyi aşmamalıdır.

6.2 Taşıma & Depolama Önlemleri

• ESD Duyarlılığı:Açıkça duyarlı bir cihaz olarak belirtilmese de, taşıma sırasında standart ESD önlemleri önerilir.

• Nem Duyarlılığı:Seramik paket genellikle plastik paketlere göre nem emilimine daha az duyarlıdır, ancak kuru bir ortamda depolanması tavsiye edilir.

• Temizlik:Lehimlemeden sonra temizlik gerekirse, LED lensine veya paketleme malzemesine zarar vermeyen uyumlu çözücüler kullanın.

6.3 Depolama Koşulları

Orijinal nem bariyerli torbada, -40°C ila +100°C sıcaklıklar arasında, düşük nemli bir ortamda saklayın. Doğrudan güneş ışığına veya aşındırıcı gazlara maruz kalmaktan kaçının.

7. Paketleme & Sipariş Bilgisi

7.1 Taşıyıcı Bant Özellikleri

LED'ler, otomatik pick-and-place montajı için kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Bant genişliği, yuva boyutları ve aralık standart SMT ekipmanlarıyla uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Sağlanan diyagram, 3535 seramik serisi için taşıyıcı bandın detaylı boyutlarını göstermektedir.

7.2 Makara Paketleme

Taşıyıcı bant standart makaralara sarılır. Makara miktarı (örn., 1000 adet, 4000 adet) tipik olarak üretici tarafından belirtilir. Makara, parça numarası, miktar, lot numarası ve sınıflandırma kodları ile etiketlenir.

7.3 Parça Numaralandırma Sistemi

T1901PYA model numarası yapılandırılmış bir kodlama sistemini takip eder:

• T:Üretici seri öneki.

• 19:Seramik 3535 için paket kodu.

• P:Tek yüksek güçlü çip için çip sayısı kodu.

• Y:Sarı için renk kodu.

• A:Dahili kod veya özel varyant.

Ek sonekler, akı sınıfını (örn., 1M), gerilim sınıfını (örn., D) ve dalga boyu sınıfını (örn., Y2) gösterebilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Otomotiv Aydınlatması:Gündüz farları (DRL), sinyal lambaları, iç mekan ortam aydınlatması.
• Endüstriyel & Ticari Aydınlatma:Yüksek tavanlı ışıklar, görev aydınlatması, makine görüşü aydınlatması.
• Tabela & Dekorasyon:Kanal harfler, mimari vurgu aydınlatması, dekoratif ışık şeritleri.
• Özel Aydınlatma:Tıbbi cihazlar, tarımsal aydınlatma (belirli spektrumlar).

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Seçimi:Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür için sabit akım sürücü kullanın. Sürüş akımı, gerekli parlaklık ve ısıl tasarım marjına göre ayarlanmalıdır.

• Isıl Yönetim:Bu en kritik yönüdür. Isıl ped için yeterli bakır kalınlığına (örn., 2oz) sahip bir PCB kullanın. Isıyı iç katmanlara veya arka taraf soğutucuya aktarmak için ısıl viyalar kullanmayı düşünün. Maksimum eklem sıcaklığı (125°C) aşılmamalıdır.

• Optikler:120° görüş açısı geniş aydınlatma sağlar. Odaklanmış ışınlar için 3535 ayak izi için tasarlanmış ikincil optikler (lensler veya reflektörler) kullanılabilir.

• Seri/Paralel Diziler:Birden fazla LED bağlarken, özellikle paralel dizilerde eşit akım dağılımı sağlamak için ileri gerilim sınıfına göre eşleştirin. Seri diziler için sabit akım sürücüler tercih edilir.

9. Teknik Karşılaştırma & Farklılaşma

Standart plastik 3535 LED'lere kıyasla, seramik versiyon şunları sunar:

• Üstün Isıl Performans:Seramik alt tabakalar, plastiğe göre çok daha yüksek ısıl iletkenliğe sahiptir, bu da aynı sürüş akımında daha düşük eklem sıcaklığına yol açar ve bu da daha yüksek ışık çıkışı, daha iyi renk kararlılığı ve daha uzun ömür anlamına gelir.

• Daha Yüksek Güvenilirlik:Seramik, UV maruziyeti altında sararmaya karşı dayanıklıdır ve yüksek sıcaklık ve yüksek nem ortamlarında daha sağlamdır.

• Daha Yüksek Maksimum Sürüş Akımı:Geliştirilmiş ısı dağılımı, tam 500mA sürekli akımda çalışmaya izin vererek daha yüksek lümen paketlerini mümkün kılar.

Dezavantajı tipik olarak plastik paketlere kıyasla biraz daha yüksek birim maliyettir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Sınıflandırma tablosundaki 'Tipik' ve 'Min' ışık akısı değerleri arasındaki fark nedir?

C1: 'Tipik' değer, o sınıftaki LED'lerin ortalama çıkışıdır. 'Min' (Minimum) değer ise garanti edilen alt sınırdır. Tasarımcılar, uygulamalarındaki en kötü durum parlaklık hesaplamaları için 'Min' değerini kullanmalıdır.

S2: Bu LED'i sürekli olarak 500mA'de sürebilir miyim?

C2: Evet, 500mA mutlak maksimum DC derecelendirmesidir. Ancak, bu seviyede sürekli çalışma, eklem sıcaklığını 125°C'nin altında tutmak için mükemmel ısıl yönetim gerektirir. Optimum ömür ve verimlilik için 350mA veya daha düşük bir akımda çalıştırılması önerilir.

S3: Sürücümü tasarlarken gerilim sınıfı kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

C3: Sabit akım sürücünüzü, seçtiğiniz sınıftaki maksimum V_Fdeğerini karşılayacak şekilde tasarlayın (örn., 'E' sınıfı için LED başına 2.4V'ye kadar tasarlayın). Bir dirençli gerilim kaynağı kullanıyorsanız, en kötü durum koşullarında akımın sınırı aşmamasını sağlamak için maksimum V_Fdeğerini kullanarak direnç değerini hesaplayın.

S4: Bu LED'de lens dahil mi?

C4: T1901PYA parça numarası ve 'lens yok' için adlandırma kuralındaki '00' kodu, bunun entegre ikincil lensi olmayan birincil optik (çip seviyesi) LED olduğunu göstermektedir. 120° görüş açısı, çip ve paket tasarımının doğal bir özelliğidir.

11. Tasarım İçi Vaka Çalışması

Senaryo:Belirli bir uyarı/sinyal uygulaması için 5000 lümen sarı ışık gerektiren endüstriyel bir yüksek tavanlı aydınlatma armatürü tasarlamak.

Tasarım Süreci:

1. Işık Hedefi:5000 lm gereklidir.

2. LED Seçimi:1Q akı sınıfını seçin (350mA'de Min 50 lm/LED).

3. Miktar Hesaplama:LED Sayısı = 5000 lm / 50 lm/LED = 100 LED. %10 marj ekleyin, hedef 110 LED.

4. Elektriksel Tasarım:LED'leri sabit akım sürücülü seri diziler halinde sürmeyi planlayın. Daha sıkı dağılım için 'D' gerilim sınıfını (2.0-2.2V) seçin. Seri bağlı 10 LED için maksimum dizi gerilimi 10 * 2.2V = 22V'dir. Çıkış gerilim aralığı ~25V'ye kadar ve 350mA çıkışı olan bir sabit akım sürücü seçin.

5. Isıl Tasarım:110 LED'i bir metal çekirdekli PCB (MCPCB) üzerine yerleştirin. Toplam ısı dağılımını hesaplayın: ~110 LED * (2.2V * 0.35A) ≈ 84.7W elektriksel güç, bunun çoğu ısıya dönüşür. MCPCB, eklemden ortama düşük bir ısıl direnç sağlamak için önemli bir alüminyum soğutucuya bağlanmalıdır.

6. Optikler:Alan aydınlatması için geniş 120° ışın kabul edilebilir olduğundan, ikincil optiklere gerek yoktur.

12. Çalışma Prensibi

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Bu olaya elektrolüminesans denir. Bunun gibi bir sarı LED'de, yarı iletken malzeme (tipik olarak Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit - AlGaInP tabanlı) belirli bir bant aralığı ile tasarlanmıştır. Cihaz içinde elektronlar elektron delikleriyle yeniden birleştiğinde, enerji fotonlar (ışık parçacıkları) şeklinde açığa çıkar. Yayılan ışığın dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. Seramik paket, mekanik bir destek görevi görür, elektriksel bağlantılar sağlar ve en önemlisi, performansı ve güvenilirliği korumak için yarı iletken eklemden ısı enerjisini uzaklaştıran verimli bir soğutucu görevi görür.

13. Teknoloji Trendleri

Yüksek güçlü LED pazarı, daha yüksek verimlilik (watt başına daha fazla lümen), geliştirilmiş renksel geriverim ve daha büyük güvenilirliğe doğru evrimini sürdürmektedir. Seramik paketler, özellikle orta-yüksek güç uygulamaları için eşsiz ısıl performansları nedeniyle bu alanda önemli bir trendi temsil etmektedir. Gelecekteki gelişmeler şunları içerebilir:

• Entegre Çözümler:Dahili sürücülü veya kontrol devreli daha fazla LED (örn., kart üstü IC).

• Geliştirilmiş Fosfor Teknolojisi:Beyaz LED'ler için, aynı zamanda renk dönüştürülmüş LED'lerin kararlılığını ve verimliliğini de etkiler.

• Yüksek Çıkışlı Küçültme:Benzer veya daha yüksek güç yoğunluklarını işleyebilen daha küçük paketlere (örn., 3030, 2929) doğru sürekli itiş, seramik gibi gelişmiş ısıl alt tabakalara olan ihtiyacı daha da vurgulamaktadır.

• Akıllı Aydınlatma:IoT özellikli aydınlatma sistemleri için sensörler ve iletişim protokolleriyle entegrasyon, burada sağlam seramik paket hassas elektronikleri koruyabilir.