ELUA3535NU6 4W Serisi UVA LED Veri Sayfası - 3.75x3.75x2.6mm - 3.6-4.8V - 4W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

ELUA3535NU6 ürün serisi, zorlu ultraviyole-A (UVA) uygulamaları için özel olarak tasarlanmış, yüksek güvenilirliğe sahip, seramik tabanlı bir LED çözümünü temsil eder. Bu seri, dayanıklılık ve optik çıkış kararlılığının kritik olduğu ortamlarda tutarlı performans sunmak üzere tasarlanmıştır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu serinin birincil avantajları, sağlam yapısı ve elektriksel tasarımından kaynaklanmaktadır. Alüminyum Nitrür (AlN) seramik alt tabakanın kullanımı, yüksek güçlü UV çalışması sırasında oluşan ısıyı yönetmek ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için hayati önem taşıyan üstün termal iletkenlik sağlar. Cihaz, montaj sırasında işleme sağlamlığını önemli ölçüde artıran, 2KV'a (İnsan Vücudu Modeli) kadar derecelendirilmiş dahili Elektrostatik Deşarj (ESD) koruması içerir. Ayrıca, ürün RoHS, EU REACH ve halojensiz düzenlemelerine (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) tam uyumludur ve bu da onu katı çevre standartlarına sahip küresel pazarlar için uygun kılar. Hedef uygulamalar, başta UVA ışınımı gerektiren endüstriyel ve ticari sektörler olmak üzere, hava ve su arıtma için UV sterilizasyon sistemleri, yüzey işlemi için UV fotokatalist aktivasyonu ve özel UV sensör aydınlatması ile sınırlı olmamak üzere çeşitli alanlardır.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel teknik parametrelerin ayrıntılı ve nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. 385nm, 395nm ve 405nm varyantları için maksimum sürekli ileri akım (I_F) 1250mA'dır. Önemli bir tasarım hususu olarak, 365nm varyantının daha düşük bir maksimum akım derecesi vardır: 700mA. Maksimum eklem sıcaklığı (T_J) 105°C'dir. Eklemden termal pede termal direnç (R_th) 4°C/W olarak belirtilmiştir. Bu parametre, termal yönetim tasarımı için hayati önem taşır; örneğin, maksimum dereceli akımda, pedden ekleme olan sıcaklık artışı hesaplanabilir. Cihaz -10°C ila +100°C arasındaki ortam sıcaklığı aralığında çalışabilir.

2.2 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Sipariş kodu tablosu, farklı dalga boyu grupları için temel performans metriklerini sağlar. UV spektrumundaki toplam optik güç çıkışının bir ölçüsü olan ışınım akısı, modele göre değişir. 365nm versiyonu (ELUA3535NU6-P6070U23648700-V41G) için tipik ışınım akısı 700mA'da 1300mW'dır. 385nm, 395nm ve 405nm versiyonları için tipik ışınım akısı 1000mA'da 1475mW'dır. Tüm modeller için ileri voltaj (V_F), ilgili test akımlarında ölçüldüğü üzere, 3.6V ila 4.8V aralığında belirtilmiştir. Bu aralık, uygun akım regülasyonunu sağlamak için sürücü devresi tasarımında dikkate alınmalıdır.

3. Gruplandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, nihai kullanıcı için tutarlılık sağlamak amacıyla üç temel parametreye göre gruplara ayrılmıştır.

3.1 Tepe Dalga Boyu Gruplandırması

Yayılan UV ışığı dört farklı dalga boyu grubuna ayrılır: U36 (360-370nm), U38 (380-390nm), U39 (390-400nm) ve U40 (400-410nm). Tepe dalga boyu ölçümünün toleransı ±1nm'dir. Bu hassas gruplandırma, tasarımcıların uygulamaları için gereken tam spektral çıkışı seçmelerine olanak tanır; örneğin, belirli bir fotokatalistin aktivasyon spektrumuyla eşleştirme.

3.2 Işınım Akısı Gruplandırması

Işınım akısı çıkışı da gruplandırılmıştır. 365nm dalga boyu için gruplar U1 (900-1000mW) ile U4 (1400-1600mW) arasında değişir. 385-405nm dalga boyları için gruplar U51 (1350-1600mW) ve U52 (1600-1850mW)'dir. Ölçüm toleransı ±10%'dur. Bu sistem, gereken optik güç yoğunluğuna göre seçim yapmayı sağlar.

3.3 İleri Voltaj Gruplandırması

İleri voltaj, belirtilen test akımında (365nm için 700mA, diğerleri için 1000mA) ±%2 toleransla ölçülen üç gruba ayrılır: 3640 (3.6-4.0V), 4044 (4.0-4.4V) ve 4448 (4.4-4.8V). V_Fgrubunun bilinmesi, güç kaynağının verimliliğini optimize etmeye ve termal yükü tahmin etmeye yardımcı olabilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik karakteristik eğriler, cihazın çeşitli çalışma koşulları altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar.

4.1 Spektrum ve Göreceli Işınım Akısı - Akım İlişkisi

Spektrum grafikleri, farklı dalga boyu modelleri (365nm, 385nm, 395nm, 405nm) için LED kaynaklarında tipik olan nispeten dar spektral bant genişlikleriyle belirgin tepe noktaları gösterir. Göreceli Işınım Akısı - İleri Akım eğrisi, sürücü akımı ile optik çıkış arasında dereceli akıma kadar neredeyse doğrusal bir ilişki olduğunu gösterir; bu da çalışma aralığında iyi bir verimlilik olduğuna işaret eder. 365nm eğrisi 700mA'da sonlanır, bu da daha düşük maksimum akım derecesini yansıtır.

4.2 Termal Özellikler

Göreceli Işınım Akısı - Ortam Sıcaklığı grafiği çok önemlidir. Ortam sıcaklığı (termal pedde ölçülen) arttıkça, ışınım akısının azaldığını gösterir. Bu termal düşüş etkisi, LED'lerin temel bir özelliğidir. Azalma oranı dalga boyları arasında hafifçe değişir ancak önemlidir; bu da çıkışı korumak için etkili bir soğutucunun gerekliliğini vurgular. İleri Voltaj - Ortam Sıcaklığı eğrisi, V_F'nin sıcaklık arttıkça azaldığı negatif bir sıcaklık katsayısı gösterir; bu, sabit akım sürücü kararlılığı için önemlidir.

4.3 İleri Voltaj ve Tepe Dalga Boyu Kayması

İleri Voltaj - İleri Akım eğrisi, bir diyodun standart üstel şeklini sergiler. Tepe Dalga Boyu - İleri Akım ve Ortam Sıcaklığı eğrileri, tepe emisyon dalga boyunun sürücü akımı ve sıcaklıktaki değişikliklerle hafifçe kaydığını gösterir. Bu kayma tipik olarak birkaç nanometre mertebesindedir ve hassas spektral konumlandırma gerektiren uygulamalarda önemli bir faktördür.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Fiziksel Boyutlar

LED, 3.75mm (U) x 3.75mm (G) x 2.6mm (Y) boyutlarında bir yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde bulunur. Boyut çizimi, lens kubbe yüksekliği ve ped konumları dahil tüm kritik uzunlukları belirtir. Genel tolerans ±0.1mm, kalınlık toleransı ise ±0.15mm'dir.

5.2 Ped Konfigürasyonu ve Polarite

Alt görünüm şeması ped düzenini açıkça gösterir. Paket, birden fazla termal/elektriksel ped içerir. Merkezi ped, esas olarak PCB'nin bakır katmanına verimli ısı transferi içindir. Çevredeki pedler elektriksel bağlantı içindir. Polarite belirtilmiştir; anot ve katot pedleri, montaj sırasında ters takılmayı önlemek için açıkça işaretlenmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Süreci

Cihaz, standart Yüzey Montaj Teknolojisi (SMT) işlemlerine uygundur. Veri sayfası, önerilen sıcaklık artış, bekleme, tepe ve soğutma oranlarını gösteren bir reflow lehimleme profili grafiği içerir. Temel talimatlar şunlardır: reflow işlemi, iç yonga ve bağlantılara aşırı termal stres uygulanmaması için ikiden fazla yapılmamalıdır. Isınma sırasında LED gövdesine mekanik stres uygulanmamalıdır. Lehimlemeden sonra, lehim bağlantılarının veya seramik paketin çatlamasını önlemek için PCB'nin bükülmesinden kaçınılmalıdır.

6.2 Depolama ve Taşıma

Sağlanan alıntıda açıkça detaylandırılmamış olsa da, çalışma ve depolama sıcaklığı derecelerine (T_Stg: -40°C ila +100°C) dayanarak, cihazlar kuru, sıcaklık kontrollü bir ortamda depolanmalıdır. Dahili 2KV ESD korumasına rağmen, taşıma sırasında standart ESD önlemlerine uyulmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

Tasarımda, kararlı çalışma için sabit akım sürücü zorunludur. Sürücü, gerekli akımı (365nm için 700mA, diğerleri için mutlak maksimum sınır dahilinde 1000mA veya daha fazlası) sağlayacak ve seçilen grubun ileri voltaj aralığını karşılayacak şekilde seçilmelidir. Yeterli soğutma şarttır. PCB, merkezi termal pede birden fazla via ile bağlanan geniş bir bakır alana sahip, termal olarak optimize edilmiş bir düzene sahip olmalı ve ısıyı diğer katmanlara veya harici bir soğutucuya dağıtmalıdır.

7.2 Tasarım Hususları

Termal Yönetim:Beklenen eklem sıcaklığını T_J= T_PCB+ (R_th* P_diss) formülünü kullanarak hesaplayın; burada P_diss≈ V_F* I_F'dir. T_J'nin 105°C'nin altında kalmasını sağlayın.

Optik Tasarım:60° görüş açısı nispeten geniş bir ışın hüzmesi sağlar. Odaklanmış uygulamalar için, UV geçirgen malzemelerden (örn. kuvars, özel plastikler) yapılmış ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerekecektir.

Güvenlik:UVA radyasyonu gözler ve cilt için zararlı olabilir. Nihai ürün tasarımına uygun muhafazalar, uyarı etiketleri ve güvenlik kilitleme sistemleri dahil edilmelidir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart plastik veya düşük güçlü UV LED'lerle karşılaştırıldığında, ELUA3535NU6 serisi, yüksek sürüş koşullarında üstün termal performans ve uzun ömür sunan seramik paketi ile kendini farklılaştırır. Üç parametrede (dalga boyu, akı, voltaj) açıkça yapılan gruplandırma, işlem tekrarlanabilirliğinin anahtar olduğu endüstriyel uygulamalar için gerekli olan bir tutarlılık ve seçicilik seviyesi sağlar. Kompakt bir pakette yüksek ışınım akısı çıkışı, daha kompakt ve güçlü sistem tasarımlarına olanak tanır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: 365nm versiyonu neden diğerlerinden (1250mA) daha düşük maksimum akıma (700mA) sahiptir?

C: Bu tipik olarak, daha kısa dalga boylarında farklı yarı iletken malzeme özelliklerinden ve verimlilik karakteristiklerinden kaynaklanır. 365nm çipi daha yüksek çalışma voltajlarına veya farklı termal özelliklere sahip olabilir; bu da güvenilirliği sağlamak ve hızlandırılmış bozulmayı önlemek için güvenli çalışma akımını sınırlar.

S: "Tipik Işınım Akısı" değerini nasıl yorumlamalıyım?

C: "Tipik" değer, üretimden alınan temsili veya ortalama bir değerdir. Garantili minimum performans için, tasarımcılar devre hesaplamalarında ve sistem performans garantilerinde sipariş kodu tablosundaki "Minimum Işınım Akısı" değerini veya seçilen Işınım Akısı grubunun alt sınırını kullanmalıdır.

S: Bu LED'i sabit voltaj kaynağı ile sürebilir miyim?

C: Bu kesinlikle önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri voltajlarının bir toleransı ve negatif bir sıcaklık katsayısı vardır. Sabit bir voltaj kaynağı, artan akımın ısınmaya neden olduğu, bu da V_F'yi düşürerek daha fazla akım akmasına ve potansiyel olarak LED'in tahrip olmasına yol açabilecek termal kaçak durumuna neden olabilir. Her zaman sabit akım sürücü kullanın.

10. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Yapıştırıcılar için UV Kürleme İstasyonu Tasarımı.

Bir üretici, 395nm'de aktifleşen UV hassas bir yapıştırıcıyı kürlemek istemektedir. ELUA3535NU6-P9000U5136481K0-V41G'yi (390-400nm grubu, U51 akı grubu) seçerler. Optimum ısı dağılımı için alüminyum çekirdekli bir PCB (MCPCB) üzerinde 10 LED'den oluşan bir dizi tasarlarlar. Her LED, özel bir sabit akım sürücü modülü tarafından 1000mA'da sürülür. Termal tasarım, LED altındaki PCB sıcaklığının 85°C'nin altında kalmasını sağlayarak eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutar ve yüksek ışınım çıkışını korur. Geniş 60° açı, kürleme alanı üzerinde iyi bir kaplama sağlar. Gruplandırmadan gelen tutarlı dalga boyu, üretilen tüm birimlerde tek tip kürleme performansı sağlar.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

UVA LED'leri, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans temelinde, görünür LED'lerle aynı temel prensiple çalışır. İleri bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda salar. Bu fotonların belirli dalga boyu (UVA aralığında, 315-400nm), çip yapısında kullanılan alüminyum galyum nitrür (AlGaN) veya benzeri bileşik yarı iletkenler gibi malzemelerin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Seramik paket, sağlam bir mekanik muhafaza, elektriksel yalıtkan ve yarı iletken yongadan ısıyı uzaklaştırmak için yüksek verimli bir termal yol görevi görür.

12. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

UVA LED pazarı, sterilizasyon ve kürleme gibi uygulamalarda geleneksel cıva buharlı lambaların yerini alarak, anında açma/kapama, daha uzun ömür, daha küçük boyut ve tehlikeli madde içermeme gibi avantajlar sunmaktadır. Trendler arasında, elektrik gücünü optik güce daha etkili bir şekilde dönüştürerek sistem ısı yükünü azaltan Duvar Priz Verimliliği (WPE) sürekli iyileştirilmektedir. Ayrıca, tek bir paketten çıkış güç yoğunluğunu artırmak ve daha yüksek çalışma sıcaklıklarında güvenilirliği iyileştirmek için sürekli geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. Dahası, belirli foto-başlatılmış kimyasal süreçlerle eşleşecek şekilde spektral ayarlama, daha verimli ve hedefli endüstriyel süreçlere olanak tanıyan aktif bir araştırma alanıdır.