ELUA3535OG5 UVA LED Teknik Veri Sayfası - 3.5x3.5x3.5mm - 3.2-4.0V - 500mA - 360-410nm

1. Ürün Genel Bakışı

ELUA3535OG5 serisi, ultraviyole (UVA) uygulamaları için özel olarak tasarlanmış, yüksek kaliteli ve yüksek güvenilirliğe sahip seramik tabanlı bir LED'dir. Sağlam yapısı ve performans özellikleri, zorlu ortamlarda kullanıma uygun olmasını sağlar.

1.1 Temel Avantajlar

• Yüksek Güç Çıkışı:Önemli UV yoğunluğu gerektiren uygulamalar için etkili olan yüksek ışıma akısı sağlar.
• Seramik Paket (Al2O3):Plastik paketlere kıyasla mükemmel ısı yönetimi, mekanik dayanıklılık ve uzun vadeli güvenilirlik sunar.
• Kompakt Form Faktörü:3.5mm x 3.5mm x 3.5mm boyutları, yüksek yoğunluklu PCB düzenlemelerine olanak tanır.
• Uyumluluk ve Güvenlik:Ürün, RoHS uyumlu, kurşunsuz, AB REACH uyumlu ve halojensizdir; katı çevresel ve güvenlik standartlarını karşılar.
• ESD Koruması:2KV'a (HBM) kadar yerleşik elektrostatik deşarj koruması, işleme ve çalışma sağlamlığını artırır.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED serisi, çeşitli profesyonel ve endüstriyel UV uygulamaları için tasarlanmıştır, bunlar arasında şunlar yer alır:

• UV sterilizasyon ve dezenfeksiyon sistemleri.
• Hava ve su arıtımı için UV fotokataliz.
• UV sensör ve tespit aydınlatması.
• Yapıştırıcılar, mürekkepler ve kaplamalar için sertleştirme işlemleri.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Çalışma bu sınırlar içinde tutulmalıdır.

• Maksimum İleri Akım (I_F):385nm, 395nm ve 405nm varyantları için 1000mA; 365nm varyantı için 700mA. Bu fark, muhtemelen daha kısa dalga boylarında daha yüksek foton enerjisi ve ilişkili termal zorluklardan kaynaklanmaktadır.
• Maksimum Eklem Sıcaklığı (T_J):105°C. Eklem sıcaklığını bu sınırın altında tutmak, uzun ömür için kritik öneme sahiptir.
• Termal Direnç (R_th):4°C/W. Bu düşük değer, seramik paket sayesinde çipten termal pede verimli ısı transferini gösterir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_Opr):-10°C ila +100°C.

2.2 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Tablo, 500mA ileri akım (I_F) altında standart ürün konfigürasyonları için temel performans verilerini sağlar.

• Tepe Dalga Boyu:360-370nm, 380-390nm, 390-400nm ve 400-410nm olmak üzere dört aralıkta mevcuttur; UVA spektrumunu kapsar.
• Işıma Akısı:Minimum değerler 900mW (360-370nm) ile 1000mW (diğer dalga boyları) arasında değişir. Tipik değerler yaklaşık 1200-1250mW civarındadır.
• İleri Gerilim (V_F):500mA'de tipik olarak 3.2V ile 4.0V arasındadır; daha sıkı kontrol için belirli sınıflar tanımlanmıştır.

3. Ürün Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Sınıflandırma, benzer özelliklere sahip LED'leri gruplayarak tutarlı performans sağlar. Bu, düzgün çıkış gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

3.1 Işıma Akısı Sınıflandırması

LEDs are sorted based on their minimum radiant flux output. Different bin codes (U1, U2, U3, U4) are used for the 360nm group and the 380-410nm groups, reflecting typical performance variations across wavelengths.

3.2 Tepe Dalga Boyu Sınıflandırması

LED'ler, tepe dalga boyu aralıklarına (örn. 360-370nm, 380-390nm) karşılık gelen gruplara (U36, U38, U39, U40) ayrılır. ±1nm'lik sıkı bir tolerans belirtilmiştir.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

Gerilim, 0.2V adımlarla (örn. 3.2-3.4V, 3.4-3.6V) sınıflandırılır. Bu, sürücü devreleri tasarlamaya ve seri bağlı birden fazla LED'de güç dağılımını yönetmeye yardımcı olur.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 Spektrum ve Göreceli Yayılım

Spektrum eğrileri, LED'lerin karakteristik dar emisyon tepe noktalarını gösterir. 365nm LED, daha uzun dalga boylu varyantlara (385nm, 395nm, 405nm) kıyasla biraz daha geniş bir spektruma sahiptir.

4.2 Göreceli Işıma Akısı - İleri Akım İlişkisi

Işıma akısı, akımla doğrusal olmayan bir şekilde artar. 405nm LED en yüksek göreceli çıkışı gösterirken, 365nm LED yüksek akımlarda en düşük çıkışı gösterir; bu, daha düşük maksimum akım derecesiyle tutarlıdır.

4.3 İleri Gerilim - İleri Akım İlişkisi

V_F eğrileri tipik bir diyot karakteristiği gösterir. 365nm LED, aynı akımda genellikle diğerlerinden daha yüksek bir ileri gerilim sergiler; bu, daha kısa dalga boylu yarı iletkenler için beklenen bir durumdur.

4.4 Sıcaklık Bağımlılığı

• Işıma Akısı - Sıcaklık İlişkisi:Ortam sıcaklığı yükseldikçe çıkış azalır; 365nm LED en hassas olanıdır. Performansı korumak için etkili bir soğutma sistemi şarttır.
• Tepe Dalga Boyu - Sıcaklık İlişkisi:Tepe dalga boyu, sıcaklık arttıkça hafifçe daha uzun dalga boylarına (kırmızıya kayma) doğru kayar.
• İleri Gerilim - Sıcaklık İlişkisi: V_FSıcaklık arttıkça doğrusal olarak azalır; bu, yarı iletkenler için tipik bir davranıştır.

4.5 Güç Azaltma Eğrisi

Güç azaltma eğrisi, termal tasarım için kritik öneme sahiptir. Ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum ileri akımı gösterir. Örneğin, 85°C ortam sıcaklığında, 105°C eklem sıcaklığını aşmayı önlemek için maksimum akım önemli ölçüde azaltılır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Mekanik Boyutlar

LED, 3.5mm x 3.5mm kare taban alanına ve 3.5mm yüksekliğe sahiptir. Boyut çizimi, lens kubbesi ve termal ped ile elektriksel pedlerin konumu dahil tüm kritik uzunlukları belirtir. Toleranslar tipik olarak ±0.1mm'dir.

5.2 Ped Konfigürasyonu ve Polarite

Alt görünüm, ped düzenini gösterir: anot ve katot için iki büyük ped ve merkezde daha büyük bir termal ped. Termal ped elektriksel olarak yalıtılmıştır ve optimum ısı dağılımı için bir PCB bakır alanına bağlanmalıdır. Polarite, paketin üzerinde açıkça işaretlenmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED, standart SMT (Yüzey Montaj Teknolojisi) işlemlerine uygundur. Önerilen reflow profili dikkatle takip edilmelidir. Temel hususlar şunlardır:

• Paket ve iç bağlantılar üzerindeki termal stresi en aza indirmek için iki reflow döngüsünü aşmaktan kaçının.
• Lehimlemenin ısınma ve soğuma aşamalarında LED üzerinde mekanik stres oluşturmaktan kaçının.
• Lehimlemeden sonra PCB'yi bükmeyin, bu seramik paketi veya lehim bağlantılarını çatlatabilir.

6.2 Depolama ve Taşıma

Belirtilen depolama sıcaklığı aralığında (-40°C ila +100°C) kuru bir ortamda saklayın. Entegre ancak sınırlı ESD koruması nedeniyle taşıma sırasında ESD-güvenli prosedürler kullanın.

7. Sipariş Bilgileri ve Model Adlandırması

Parça numarası ayrıntılı bir yapıyı takip eder:ELUA3535OG5-PXXXXYY3240500-VD1M

• EL:Üretici kodu.
• UA:UVA ürününü belirtir.
• 3535:Paket boyutu (3.5mm x 3.5mm).
• O:Paket malzemesi (Al₂O₃seramik).
• G:Kaplama (Ag).
• 5:Görüş açısı (50°).
• PXXXX:Tepe dalga boyu kodu (örn. 360-370nm için 6070).
• YY:Minimum ışıma akısı sınıfı (örn. 900mW için U1).
• 3240:İleri gerilim belirtim aralığı (3.2-4.0V).
• 500:Anma ileri akımı (500mA).
• V:Çip tipi (Dikey).
• D:Çip boyutu (45mil).
• 1:Çip sayısı (1).
• M:İşlem tipi (Kalıplama).

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Termal Yönetim

Bu, tasarımın en kritik yönüdür. Düşük termal direnç (4°C/W), ısı termal pedden uzaklaştırıldığında etkilidir. İç toprak katmanlarına veya harici bir soğutucuya bağlı yeterli termal viyalara sahip bir PCB kullanın. Güç azaltma eğrisini kullanarak eklem sıcaklığını izleyin.

8.2 Elektriksel Sürüş

İleri gerilim ve akım gereksinimlerine uygun bir sabit akım sürücüsü kullanın. Seri bağlı birden fazla LED için tasarım yaparken gerilim sınıflandırmasını dikkate alarak düzgün akım dağılımı sağlayın. Mutlak maksimum akım derecelerini aşmayın.

8.3 Optik Tasarım

50° görüş açısı nispeten geniş bir ışın hüzmesi sağlar. Odaklanmış uygulamalar için ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerekebilir. Kullanılan malzemelerin (lensler, kapsülleyiciler) UV kararlı olduğundan emin olun; bu, zamanla sararmayı ve bozulmayı önler.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

ELUA3535OG5 serisinin temel farklılaştırıcıları, kompakt 3535 boyutundaseramik paketiveyüksek güçlü UVA çıkışıdır.

• Plastik Paketli UVA LED'lere Karşı:Seramik, üstün termal performans, daha yüksek maksimum eklem sıcaklığı ve yüksek güçlü UV çalışması altında plastikleri bozabilecek daha iyi uzun vadeli güvenilirlik sunar.
• Daha Büyük Seramik Paketlere Karşı:3535 boyutu, seramik yapının avantajlarından ödün vermeden daha kompakt tasarımlara olanak tanır.
• Daha Düşük Güçlü UVA LED'lere Karşı:Yüksek ışıma akısı (1500mW'a kadar), belirli bir çıkış için gereken LED sayısını azaltarak yüksek ışınım gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 365nm versiyonu için maksimum akım neden daha düşük?

Daha kısa dalga boylu LED'ler (365nm gibi) genellikle daha düşük duvar prizi verimliliğine sahiptir, yani elektrik gücünün daha yüksek bir yüzdesi ışık yerine ısıya dönüşür. Güvenilirliği korumak ve eklemde aşırı ısınmayı önlemek için maksimum akım düşürülür.

10.2 Termal pedi bağlamak ne kadar önemli?

Yüksek akımlarda güvenilir çalışma için kesinlikle gereklidir. Termal ped, ısının kaçışı için birincil yoldur. Doğru şekilde bağlanmaması, LED'in hızla aşırı ısınmasına, erken arızaya (ışık akısı azalması) veya anında hasara yol açar.

10.3 Bu LED'i sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?

Önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri gerilimleri negatif sıcaklık katsayısına sahiptir ve birimden birime değişir (sınıflandırmada görüldüğü gibi). Sabit bir gerilim kaynağı, artan akımın daha fazla ısıya neden olduğu, bu da V_F'yi düşürerek daha da fazla akıma yol açan ve sonunda LED'i yok eden termal kaçak durumuna yol açabilir. Her zaman sabit akım sürücüsü kullanın.

10.4 Bu LED'in tipik ömrü nedir?

Bu veri sayfasında belirli bir L70/L50 ömrü (başlangıç çıkışının %70'ine veya %50'sine ulaşma süresi) verilmemiş olsa da, yüksek kaliteli seramik yapı ve 105°C maksimum eklem sıcaklığı belirtimi, iyi uzun vadeli güvenilirliğin göstergeleridir. Gerçek ömür, özellikle eklem sıcaklığı olmak üzere çalışma koşullarına büyük ölçüde bağlıdır. Önerilen akımda veya altında ve mükemmel termal yönetimle çalışmak ömrü maksimize eder.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

11.1 Yapıştırıcılar için UV Sertleştirme İstasyonu

Senaryo:Hızlı sertleşen yapıştırıcılar için bir tezgah üstü UV sertleştirme istasyonu tasarlanıyor. İstasyonun, 10cm x 10cm'lik bir alanda düzgün yüksek yoğunluklu UVA ışığı sağlamak için bir LED dizisine ihtiyacı var.

Tasarım Adımları:

1. LED Seçimi:Birçok yapıştırıcı bu dalga boyu aralığında verimli bir şekilde sertleşecek şekilde formüle edildiğinden, ELUA3535OG5-P0010U2... (400-410nm) varyantını seçin.
2. Dizi Yerleşimi:Çalışma mesafesindeki gerekli ışınım (mW/cm²) temelinde gereken LED sayısını hesaplayın. Düzgünlük için 50° ışın hüzmesini odaklamak veya yaymak için optikler kullanmak gerekebilir.
3. Termal Tasarım:LED'leri, yüksek termal iletkenlikli dielektrik katmana sahip bir alüminyum göbekli PCB'ye (MCPCB) monte edin. Tüm MCPCB daha sonra bir fanlı ekstrüde alüminyum soğutucuya bağlanır.
4. Elektriksel Tasarım:Seri/paralel konfigürasyondaki tüm LED'ler için toplam akımı sağlayabilen bir sabit akım sürücüsü kullanın. Uygun sigorta ve akım izleme devreleri ekleyin.
5. Kontrol:Uzun süreli kullanım sırasında aşırı ısınmayı önlemek için bir zamanlayıcı ve muhtemelen soğutucu üzerinde bir sıcaklık sensörü uygulayın.

Sonuç:Seramik UVA LED'lerin sağlam termal ve optik performansı sayesinde, tutarlı çıkış ve uzun hizmet ömrüne sahip güvenilir, yüksek performanslı bir sertleştirme istasyonu.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

UVA LED'ler, görünür ışık LED'leriyle aynı temel prensiple çalışır: bir yarı iletken malzemedeki elektrolüminesans. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşerek foton şeklinde enerji açığa çıkarır. Yayılan ışığın dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. UVA ışığı (315-400nm) için, gerekli geniş bant aralığını elde etmek için belirli bileşimlere sahip alüminyum galyum nitrür (AlGaN) veya indiyum galyum nitrür (InGaN) gibi malzemeler kullanılır. Seramik paket, yarı iletken çipten ısıyı etkili bir şekilde uzaklaştıran sağlam bir alt tabaka görevi görür; bu, özellikle UVA uygulamalarında kullanılan yüksek sürüş akımlarında performansı ve uzun ömrü korumak için çok önemlidir.

13. Teknoloji Trendleri ve Görünüm

UVA LED pazarı, sterilizasyon, arıtma ve endüstriyel sertleştirme uygulamaları tarafından yönlendirilmektedir. Temel trendler şunlardır:

• Artırılmış Verimlilik (WPE):Devam eden araştırmalar, aynı optik çıkış için enerji tüketimini ve termal yükü azaltarak UVA LED'lerin duvar prizi verimliliğini iyileştirmeyi amaçlamaktadır.
• Daha Yüksek Güç Yoğunluğu:Aynı veya daha küçük paket boyutlarına (3535 gibi) daha fazla optik güç sığdırmak için geliştirmeler devam etmektedir; bu, daha kompakt ve güçlü sistemlere olanak tanır.
• Daha Kısa Dalga Boylarında Geliştirilmiş Güvenilirlik:UVA spektrumunun alt ucunda (örn. 365nm) ve UVB/UVC aralıklarına yayılım yapan LED'lerin ömrünü ve performansını artırmak, mikrop öldürücü uygulamalar için önemli bir odak noktası olmaya devam etmektedir.
• Gelişmiş Paketleme:Termal direnci daha da düşürmek ve yüksek güçlü dizilerde ısıyı yönetmek için paket malzemelerinde (diğer seramikler, kompozitler gibi) ve termal arayüz teknolojilerinde yenilikler.
• Akıllı Entegrasyon:Gelişmiş sistemlerde kapalı döngü kontrolü için LED modülleri içine sensörlerin (sıcaklık veya ışınım izleme için) entegre edilme potansiyeli.