LED Seramik 9292 Serisi 10W Beyaz LED Veri Sayfası - Boyut 9.2x9.2x1.6mm - Voltaj 28V - Güç 10W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

9292 Seramik Serisi, sağlam termal yönetim ve tutarlı optik performans gerektiren zorlu aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış yüksek güçlü, yüzeye montaj (SMD) bir LED çözümünü temsil eder. Seramik alt tabaka, LED'in daha yüksek sürücü akımlarında çalışmasına ve ömrü boyunca lümen çıkışı ile renk kararlılığını korumasına olanak tanıyan mükemmel ısı dağılımı sağlar. Bu seri, güvenilirlik, yüksek ışık akısı ve hassas renk kontrolünün kritik olduğu uygulamalar için özellikle uygundur.

1.1 Temel Avantajlar

• Üstün Termal Performans:Seramik paket, düşük termal direnç sunarak ısıyı LED bağlantısından PCB'ye ve soğutucuya etkin bir şekilde aktarır, böylece ömrü uzatır ve erken lümen kaybını önler.
• Yüksek Güç Kapasitesi:500mA'ya kadar sürekli ileri akımda çalışabilme yeteneği, kompakt 9.2mm x 9.2mm kaplama alanından yüksek ışık çıkışı sağlar.
• Kararlı Renk Tutarlılığı:İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ve ışık akısı için katı bir sınıflandırma sistemi kullanılarak, bir üretim partisi içindeki renk ve parlaklık değişiminin minimum düzeyde olması sağlanır.
• Geniş Görüş Açısı:Tipik 120 derecelik yarı yoğunluk açısı, alan aydınlatması ve spot aydınlatma uygulamaları için uygun geniş ve düzgün bir aydınlatma sağlar.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, profesyonel ve endüstriyel aydınlatma pazarları için tasarlanmıştır. Bunlar arasında, hassas spektral kontrol ve yüksek verimliliğin gerekli olduğu yüksek tavan aydınlatmaları, sokak aydınlatmaları, mimari cephe aydınlatmaları, yüksek çıkışlı spot ışıklar ve özel bahçecilik aydınlatma armatürleri yer alır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı ve nesnel bir yorumunu sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını temsil eder. Güvenilir uzun vadeli performans için bu sınırlarda veya yakınında çalıştırılması önerilmez.

• İleri Akım (IF):500 mA (Sürekli). Bu akımın aşılması, bağlantı sıcaklığını katlanarak artırır ve ciddi arıza riski oluşturur.
• İleri Darbe Akımı (IFP):700 mA (Darbe genişliği ≤10ms, Görev Döngüsü ≤1/10). Bu değer, test sırasında veya darbe işlem devrelerinde olduğu gibi kısa süreli aşırı sürüş senaryolarına izin verir, ancak darbe koşullarına kesinlikle uyulmalıdır.
• Güç Dağılımı (PD):15000 mW (15W). Bu, paketin dağıtabileceği maksimum izin verilen güçtür ve VF * IF olarak hesaplanır. Yüksek sürücü akımlarında bu sınır içinde kalmak için uygun soğutma zorunludur.
• Bağlantı Sıcaklığı (Tj):125 °C. Yarı iletken bağlantısında izin verilen maksimum sıcaklık. Uygulamanın termal tasarımı, belirtilen performans ve ömrü korumak için tüm çalışma koşullarında Tj'nin bu değerin altında kalmasını sağlamalıdır.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):230°C veya 260°C'de maksimum 10 saniye reflow lehimleme. Bu, PCB montajı için işlem penceresini tanımlar.

2.2 Tipik Elektro-Optik Özellikler

T_s= 25°C (alt tabaka sıcaklığı) standart test koşulunda ölçülmüştür.

• İleri Voltaj (V_F):Tipik 28V, I_F=350mA'da Maksimum 30V. Nispeten yüksek voltaj, bunun paket içinde muhtemelen çoklu çip seri konfigürasyonu olduğunu gösterir. Tasarımcılar, sürücünün yeterli voltaj marjı sağlayabildiğinden emin olmalıdır.
• Ters Voltaj (V_R):5V. LED'ler ters öngerilime karşı çok hassastır. Ters voltaj uygulanma riski varsa devre koruması (örneğin, paralel diyotlar) şarttır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120° (Tipik), 140° (Maks.). Bu geniş ışın açısı, genel aydınlatma için idealdir ve birçok uygulamada ikincil optik ihtiyacını azaltır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Hassas bir sınıflandırma sistemi, aydınlatma projelerinde renk ve parlaklık düzgünlüğünü sağlamak için çok önemlidir. Bu LED, çok boyutlu bir sınıflandırma yaklaşımı kullanır.

3.1 İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) Sınıflandırması

Ürün, aydınlatma endüstrisinde yaygın olan standart CCT'lerde sunulur: 2700K (Sıcak Beyaz), 3000K, 3500K, 4000K, 4500K, 5000K (Nötr Beyaz), 5700K ve 6500K (Soğuk Beyaz). Her CCT, CIE 1931 diyagramı üzerinde spesifik renklilik bölgelerine daha da ayrılır (örneğin, 2700K için 8A, 8B, 8C, 8D). Bu iki harfli kod, yayılan beyaz ışığın çok dar bir renk uzayı içinde kalmasını sağlayarak, bireysel LED'ler arasındaki algılanabilir farkları en aza indirir.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Akı, 350mA sürücü akımındaki minimum değerlere göre sınıflandırılır. Örneğin, 3K akı kodlu bir Nötr Beyaz LED (3700-5000K), minimum 800 lümen çıkışı garanti eder ve tipik değeri 900 lümendir. 3L kodu ise minimum 900 lümen garanti eder. Üreticinin minimumları belirlediğini ve sevk edilen parçaların sipariş edilen CCT sınıfına uygun olmak şartıyla bu değerleri aşabileceğini not etmek önemlidir.

3.3 Model Numarası Çözümlemesi

T12019L(C、W)A model numarası, temel özellikleri kodlayan yapılandırılmış bir formata sahiptir:
T [Seri Kodu] [Akı Kodu] [CCT Kodu] [Dahili Kod] - [Diğer Kodlar].
Örneğin, '12' 9292 seramik paketini belirtir. 'L', 'C' veya 'W' sırasıyla Sıcak Beyaz, Nötr Beyaz veya Soğuk Beyaz'ı belirtir. Doğru sipariş için bu terminolojiyi anlamak şarttır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan grafikler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışı hakkında kritik bilgiler sunar.

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

Bu eğri doğrusal değildir. İleri voltajın negatif bir sıcaklık katsayısı vardır; bağlantı sıcaklığı arttıkça düşer. Bu, zayıf soğutmalı tasarımlarda termal kaçak oluşmasını önlemek için sabit akımlı sürücü tasarımında dikkate alınmalıdır.

4.2 Bağıl Işık Akısı - İleri Akım

Işık çıkışı, akımla doğrusal olmayan bir şekilde artar. Daha yüksek akımlarda (örneğin, 500mA) sürüldüğünde daha fazla ışık elde edilir, ancak verimlilik (vat başına lümen) tipik olarak azalır ve bağlantı sıcaklığı önemli ölçüde yükselir. Optimum sürücü akımı, çıkış, verimlilik ve ömrü dengeler.

4.3 Spektral Güç Dağılımı ve Bağlantı Sıcaklığı Etkileri

Bağıl spektral enerji eğrisi, mavi bir çip ile fosfor kombinasyonu olan beyaz bir LED için ışığın dalga boylarına göre dağılımını gösterir. Bağlantı sıcaklığına karşı bağıl spektral enerjiyi gösteren grafik renk kaymasını gösterir. Tj arttıkça, fosfor dönüşüm verimliliği değişebilir, bu da genellikle CCT'de bir kaymaya ve Renksel Geriverim İndeksi (CRI) potansiyel düşüşüne yol açar. Düşük bir Tj seviyesini korumak renk kararlılığı için anahtardır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Boyutlar ve Dış Hat Çizimi

LED, 9.2mm x 9.2mm kare kaplama alanına ve tipik olarak yaklaşık 1.6mm yüksekliğe sahiptir. Seramik gövde, güvenilir pick-and-place montajı ve verimli termal temas için sağlam ve düz bir yüzey sağlar.

5.2 Önerilen Pad Düzeni ve Şablon Tasarımı

Veri sayfası, detaylı pad deseni ve lehim şablonu çizimleri sağlar. Pad tasarımı hem elektriksel bağlantı hem de birincil termal yol olarak kritiktir. Önerilen şablon açıklığı, kısa devreye neden olmadan güvenilir bir lehim bağlantısı için doğru miktarda lehim pastası birikmesini sağlar. Bu mekanik çizimler için ±0.10mm tolerans belirtilmiştir.

5.3 Polarite Tanımlama

Paket, katot (-) terminalini belirtmek için işaretler veya fiziksel bir özellik (pahlı köşe gibi) içerir. PCB montajı sırasında doğru yönlendirme hayati önem taşır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED, standart kurşunsuz (SAC) reflow işlemleriyle uyumludur. Maksimum tepe sıcaklığı 260°C'yi geçmemeli ve 230°C üzerindeki süre 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Seramik pakete termal şok oluşmasını önlemek için kontrollü bir ısınma ve soğuma hızı önerilir.

6.2 Taşıma ve Depolama Önlemleri

LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Topraklanmış ekipman kullanarak ESD korumalı bir ortamda taşıyın. Belirtilen depolama sıcaklık aralığı (-40°C ila +100°C) içinde ve düşük nem koşullarında orijinal nem bariyerli torbalarda saklayın. Paket uzun süre ortam havasına maruz kaldıysa, reflow öncesinde "patlamış mısır" etkisini (buhar basıncı nedeniyle paket çatlaması) önlemek için kurutma gerekebilir.

7. Uygulama Tasarımı Dikkate Alınması Gerekenler

7.1 Termal Yönetim

Bu, yüksek güçlü LED'lerle tasarım yapmanın en kritik yönüdür. Kalın bir bakır katmanlı (örneğin, 2oz veya daha fazla) PCB ve LED padinin altında ısıyı ikincil bir soğutucuya aktarmak için termal viyalar kullanın. Harici soğutucunun boyutu ve tasarımı, maksimum ortam sıcaklığı, sürücü akımı ve istenen bağlantı sıcaklığına (optimum ömür için 100°C'nin altında olması önerilir) göre hesaplanmalıdır. Termal macun veya pedler gibi termal arayüz malzemeleri (TIM'ler) ısı transferini iyileştirebilir.

7.2 Elektriksel Sürücü

Kararlı çalışma için sabit akımlı bir sürücü zorunludur. Sürücü, LED dizisinin toplam ileri voltajı (V_F* seri bağlı LED sayısı) ve seçilen sürücü akımı için derecelendirilmiş olmalıdır. Aşırı voltaj, ters polarite ve açık/kısa devrelere karşı koruma ekleyin. Uygulama gerektiriyorsa karartma yeteneklerini (PWM veya analog) göz önünde bulundurun.

7.3 Optik Entegrasyon

Geniş 120 derecelik görüş açısı birçok uygulama için yeterli olabilir. Daha kontrollü ışın desenleri için, 9292 kaplama alanı için tasarlanmış ikincil optikler (reflektörler veya lensler) kullanılabilir. Herhangi bir optik malzemenin LED'den gelen çalışma sıcaklığına ve UV maruziyetine dayanabildiğinden emin olun.

8. Alternatif Teknolojilerle Karşılaştırma

Plastik paketli SMD LED'lere (örneğin, 5050) kıyasla, 9292 seramik serisi önemli ölçüde daha yüksek güç yoğunluğu ve üstün termal performans sunarak yüksek sürücü akımlarında daha uzun ömür ve daha yüksek güvenilirlik sağlar. COB (Chip-on-Board) LED'lere kıyasla, 9292 daha esnek dizi tasarımı, daha kolay değiştirme ve optik kontrol için genellikle daha iyi nokta kaynak özellikleri sunan ayrık bir bileşendir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

9.1 Bu LED'in tipik ömrü (L70/B50) nedir?

Veri sayfası bir ömür eğrisi (L70, %70 lümen bakımına ulaşma süresi) belirtmez. Bu, uygulamanın termal yönetimine ve sürücü akımına büyük ölçüde bağlıdır. Uygun bir soğutucu ile önerilen akımda veya altında çalıştırıldığında, 50.000 saati aşan ömürler beklenebilir. Spesifik güvenilirlik verileri için üreticiye danışın.

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

Evet, 500mA maksimum sürekli ileri akım derecesidir. Ancak, bu maksimum ısı üretecektir. Uygulama, derecelendirilmiş performans ve ömrü elde etmek için bağlantı sıcaklığını güvenli sınırlar içinde (<<125°C) tutmak için olağanüstü termal yönetime sahip olmalıdır. Genellikle, daha düşük bir akımda (örneğin, 350mA) sürmek, verimlilik, ömür ve termal yük açısından daha iyi bir denge sunar.

9.3 Akı sınıfı kodunu (örneğin, 3K, 3L) nasıl yorumlarım?

Akı kodu, test akımında (350mA) garanti edilen minimum ışık çıkışını tanımlar. "3K" sınıfı minimum 800 lm, "3L" sınıfı ise minimum 900 lm garanti eder. Tasarımınız için gerekli minimum parlaklığa göre sınıfı seçmelisiniz. Gerçek parçalar bu minimum değerde veya üzerinde olacaktır.

10. Tasarım Vaka Çalışması: Yüksek Tavan Armatürü

Senaryo:Zemin seviyesinde 200 lüks hedef aydınlık şiddeti olan bir endüstriyel depo için 150W'lık bir yüksek tavan ışığı tasarlama.
Tasarım Süreci:
1. Işık Akısı Gereksinimi:Alan ve hedef lüks değerine göre toplam gerekli lümeni hesaplayın. Optik sistem verimliliğini ve zamanla lümen kaybını dikkate alarak gerekli LED sayısını belirleyin.
2. Elektriksel Tasarım:LED'leri, sabit akımlı bir sürücünün voltaj ve akım çıkışıyla uyumlu bir seri-paralel konfigürasyonda düzenleyin. Örneğin, her biri 350mA'de sürülen 10 LED'den oluşan seri diziler (~280V toplam V_F) ve paralel bağlı birden fazla dizi.
3. Termal Tasarım:Use a metal-core PCB (MCPCB) with a high-performance dielectric layer. Mount the MCPCB onto a large aluminum finned heatsink. Perform thermal simulation or calculation to verify Tj<°C at 45°C ambient.
4. Optical Design:Select a secondary reflector or lens to achieve the desired beam pattern (e.g., a Type V distribution for wide, uniform coverage).
This case highlights the integration of electrical, thermal, and optical design around the core LED specifications.

. Technical Principle Introduction

A white LED like the 9292 series operates on the principle of phosphor conversion. The core of the device is a semiconductor chip (typically based on InGaN) that emits blue light when forward biased (electroluminescence). This blue light is partially absorbed by a layer of yellow (and often red) phosphor material deposited on or around the chip. The phosphor re-emits light at longer wavelengths. The combination of the remaining blue light and the broad-spectrum yellow/red light from the phosphor is perceived by the human eye as white light. The ratio of blue to phosphor-converted light determines the Correlated Color Temperature (CCT) of the white output. The ceramic package serves primarily as a mechanically robust and thermally conductive platform for mounting the chip and phosphor, facilitating efficient heat extraction which is crucial for maintaining phosphor efficiency and chip performance.

. Industry Trends and Developments

The high-power LED market continues to evolve towards higher efficacy (lumens per watt), improved color quality (higher CRI and R9 values), and greater reliability. Trends relevant to ceramic-packaged LEDs like the 9292 include:
Increased Power Density:Pushing more light output from the same or smaller package sizes, demanding ever-better thermal materials.
Color Tuning:Growth in tunable-white systems, which could be addressed by multi-channel ceramic packages or precise single-CCT binning for mixing.
Horticultural Lighting:Increased demand for LEDs with specific spectral outputs optimized for plant growth, driving the need for robust packages that can handle customized phosphor blends.
Advanced Thermal Materials:Development of ceramic composites and direct-bonded metal substrates with even lower thermal resistance.
Standardization:Continued industry efforts to standardize footprints, photometric testing, and lifetime reporting to simplify design and comparison for engineers.