LTL307JGD Yeşil Dağınık LED Veri Sayfası - T-1 3/4 Paket - 2.4V İleri Voltaj - 75mW Güç Dağılımı - İngilizce Teknik Belge

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, delikten montaj için tasarlanmış yeşil, difüz bir LED bileşeninin tam teknik özelliklerini sağlar. Cihaz, yeşil ışık üretmek için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisini kullanır. Popüler T-1 3/4 paket çapı ile karakterize edilir ve bu da onu baskılı devre kartları (PCB'ler) veya paneller üzerindeki çok çeşitli gösterge ve aydınlatma uygulamaları için çok yönlü bir seçim haline getirir.

Bu bileşenin temel avantajları arasında yüksek ışık şiddeti çıkışı, düşük güç tüketimi ve yüksek verimlilik bulunur. Düşük akım gereksinimleri nedeniyle entegre devreler (IC'ler) ile uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca, ürün RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur, bu da kurşun (Pb) içermeyen bir bileşen olduğunu gösterir.

2. Teknik Parametreler Derin Amaç Yorumlaması

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu değerler 25°C ortam sıcaklığında (T_A) belirtilmiştir ve hiçbir çalışma koşulunda aşılmamalıdır.

• Güç Dağılımı (P_D): 75 mW. Bu, cihazın ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akım (I_F(PEAK)): 60 mA. Bu, %10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği altında belirtilen izin verilen maksimum darbe ileri akımıdır.
• DC İleri Akım (I_F): 30 mA. Bu, LED'in üstesinden gelebileceği maksimum sürekli ileri akımdır.
• Derecelendirme Azaltımı: Ortam sıcaklığı 50°C'nin üzerindeki her bir santigrat derece için DC ileri akım, doğrusal olarak 0.4 mA azaltılmalıdır.
• Ters Gerilim (V_R): 5 V. Bu değeri aşan ters bir voltaj uygulamak LED'in PN eklemini hasara uğratabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı: -40°C ila +100°C. Cihazın çalışması için tasarlandığı ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı: -55°C ila +100°C.
• Kurşun Lehimleme Sıcaklığı: 260°C, 5 saniye boyunca, LED gövdesinden 2.0 mm (0.078 inç) uzaklıkta ölçülmüştür.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Elektriksel ve optik özellikler T_A=25°C'de ölçülür ve cihazın tipik performans parametrelerini temsil eder.

• Işık Şiddeti (I_V): 65 mcd (Min), 110 mcd (Typ) ileri akımda (I_F) 20 mA. Garanti, ±%15 toleransı içerir. Bu parametre, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 50 derece (Tipik). Bu, ışık şiddetinin eksenel (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve ışığı yayan diffüz bir lensin karakteristiğidir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λ_P): 575 nm (Tipik). Optik güç çıkışının maksimum olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 572 nm (Tipik). Bu, LED'in rengini tanımlayan ve CIE kromatiklik diyagramından türetilen, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): 11 nm (Tip.). Yayılan ışığın maksimum gücünün yarısındaki spektral genişliği (Tam Genişlik Yarı Maksimumda - FWHM).
• İleri Yönlü Voltaj (V_F): 2.1 V (Min.), 2.4 V (Tip.) I_F = 20 mA.
• Ters Akım (I_R): 100 µA (Maks.) ters voltajda (V_R) 5 V.
• Kapasitans (C): Sıfır önyargıda (V=0) ve 1 MHz frekansta ölçülen 40 pF (Tipik)._F=0) ve 1 MHz frekansında.

3. Binning Sistemi Açıklaması

LED'ler, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için temel optik parametrelere göre gruplara ayrılır. İki ana gruplandırma kriteri tanımlanmıştır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre kategorize edilir. Grup kodu, tolerans ve aralık aşağıdaki gibidir:

• Kod D: 65 mcd (Min) ila 85 mcd (Maks)
• Kod E: 85 mcd (Min) ila 110 mcd (Max)
• Kod F: 110 mcd (Min) ila 140 mcd (Max)
• Code G: 140 mcd (Min) ila 180 mcd (Max)

Not: Her bir bölme sınırı için tolerans ±%15'tir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

LED'ler ayrıca renk tutarlılığını kontrol etmek için baskın dalga boylarına göre kutuya ayrılır. Kutular 2 nm adımlarla tanımlanır.

• Kod H06: 566.0 nm'den 568.0 nm'ye
• Kod H07: 568.0 nm ile 570.0 nm arası
• Kod H08: 570.0 nm ile 572.0 nm arası
• Kod H09: 572.0 nm ile 574.0 nm arası
• Code H10: 574.0 nm ile 576.0 nm arası
• Kod H11: 576.0 nm ila 578.0 nm

Not: Her bir kanal sınırı için tolerans ±1 nm'dir. Belirli parça numarası LTL307JGD, yoğunluk ve dalga boyu aralıklarının belirli bir kombinasyonuna karşılık gelir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik elektriksel ve optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, tipik olarak tasarım analizi için aşağıdaki temel çizimleri içerirler:

• Göreceli Işık Şiddeti vs. İleri Yön Akımı (I_V vs. I_F): Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, istenen parlaklık için sürücü akımının ayarlanmasında kritik öneme sahiptir.
• İleri Yön Gerilimi vs. İleri Yön Akımı (V_F vs. I_F): Diyodun I-V karakteristik eğrisi, seri direnç değerlerinin ve güç dağılımının hesaplanması için önemlidir.
• Göreceli Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı (I_V vs. T_A): Kavşak sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir ve termal yönetimin önemini vurgular.
• Spektral Dağılım: Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı grafiği, ~575 nm'deki tepe noktasını ve ~11 nm'lik spektral genişliği (FWHM) göstermektedir.
• Görüş Açısı Deseni: Işık yoğunluğunun açısal dağılımını gösteren kutupsal grafik, yayıcı lens için 50 derecelik görüş açısını doğrulamaktadır.

Bu eğriler, mühendislerin standart dışı koşullar (farklı akımlar, sıcaklıklar) altında cihaz davranışını tahmin etmesine olanak tanır ve sağlam devre tasarımı için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Cihaz, endüstri standardı T-1 3/4 (5mm) yuvarlak delikli paketi kullanır. Önemli boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsindendir (parantez içinde inç değerleri verilmiştir).
• Aksi belirtilmedikçe, ±0.25mm (±0.010\") genel toleransı uygulanır.
• Flanş altındaki reçinenin maksimum çıkıntısı 1,0 mm (0,04 inç) olmalıdır.
• Bacak aralığı, bacakların plastik paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür.

Spesifik boyut çizimi, gövde çapı, lens yüksekliği, bacak uzunluğu ve bacak çapı için kesin değerleri sağlayacaktır.

5.2 Polarite Tanımlama

Delikli LED'ler için polarite tipik olarak iki özellikle belirtilir: bacak uzunluğu ve iç yapı. Daha uzun bacak anot (pozitif), daha kısa bacak ise katot (negatif) olur. Ayrıca, birçok paketin lens kenarında düz bir nokta veya flanşın katot tarafında bir pah bulunur. Doğru yönlendirme için her iki göstergenin de gözlemlenmesi önerilir.

6. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri

Montaj sırasında hasarı önlemek için uygun şekilde ele almak çok önemlidir.

6.1 Bacak Şekillendirme

• Bükme işlemi, LED lens tabanından en az 3 mm uzaklıktaki bir noktadan gerçekleştirilmelidir.
• Lead frame tabanı, dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır.
• Kurşun şekillendirme oda sıcaklığında yapılmalıdır ve önce lehimleme işleminden.
• PCB takılması sırasında, uçlara veya pakete aşırı mekanik stres uygulamaktan kaçınmak için gerekli minimum kıvırma kuvvetini kullanın.

6.2 Lehimleme Süreci

• Lens tabanı ile lehim noktası arasında en az 2 mm boşluk bırakın. Lens asla lehime daldırılmamalıdır.
• LED lehim sonrası yüksek sıcaklıktayken, bacaklara herhangi bir dış stres uygulamaktan kaçının.
• Önerilen Lehimleme Koşulları:
  • El Lehimleme (Havya): Maksimum sıcaklık 300°C, maksimum süre bağlantı ayağı başına 3 saniye (yalnızca tek seferlik lehimleme).
  • Dalga Lehimleme: Maksimum ön ısıtma sıcaklığı 100°C, en fazla 60 saniye. Lehim dalgası sıcaklığı maksimum 260°C, en fazla 5 saniye.

Uyarı: Bu sıcaklık veya süre sınırlarının aşılması, lens deformasyonuna, dahili tel bağlantı arızasına veya epoksi malzemenin bozulmasına neden olarak cihazda onarılamaz arızaya yol açabilir.

6.3 Temizlik ve Depolama

• Temizlik: Gerektiğinde, yalnızca izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücülerle temizleyin.
• Depolama: Orijinal ambalaj dışında uzun süreli depolama için, desikantlı kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında saklayın. Önerilen depolama ortamı 30°C'yi veya %70 bağıl nemi aşmamalıdır. Orijinal ambalajından çıkarılan bileşenlerin ideal olarak üç ay içinde kullanılması önerilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme akışı aşağıdaki gibidir:

1. Temel Birim: Anti-statik paketleme torbası başına 500 adet veya 250 adet.
2. İç Karton: Bir iç kartonun içine 10 adet paketleme torbası yerleştirilir, toplam 5.000 adet.
3. Dış Karton (Sevkiyat Kartonu): Bir dış kartonun içine 8 adet iç karton paketlenir, toplam 40.000 adet.

Bir not, herhangi bir sevkiyat partisinde yalnızca son paketin tam olmayan miktar içerebileceğini belirtir. Parça numarası LTL307JGD, üreticiye özel bir kodlama sistemini takip eder; burada "LTL" muhtemelen ürün ailesini, "307" renk ve paketi belirtebilir, "JGD" ise ışık şiddeti ve baskın dalga boyu için performans sınıfı kodlarını belirtir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu yeşil difüz LED, net ve görünür bir gösterge gerektiren, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere geniş bir uygulama yelpazesi için uygundur:

• Tüketici elektroniği, ev aletleri ve endüstriyel ekipmanlardaki güç durum göstergeleri.
• İletişim cihazları, ses/görüntü ekipmanları ve kontrol panellerindeki sinyal ve mod göstergeleri.
• Anahtarlar, açıklamalar ve küçük paneller için arka aydınlatma.
• Otomotiv iç mekanlarında, enstrümantasyonda ve hobi projelerinde genel amaçlı gösterge ışıkları.

Veri sayfası, bu LED'lerin sıradan elektronik ekipmanlar (ofis ekipmanları, iletişim ekipmanları, ev uygulamaları) için tasarlandığını açıkça belirtmektedir. Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalarda (havacılık, tıbbi cihazlar, güvenlik sistemleri) kullanımdan önce üretici ile istişare yapılması gerekmektedir.

8.2 Sürücü Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Kritik bir tasarım kuralı, LED ile seri olarak her zaman bir akım sınırlama direnci kullanmaktır.

• Önerilen Devre (Devre A): Her LED'in kendine ait özel seri direnci vardır. Bu, ileri voltajdaki (V) doğal değişimi telafi ederek düzgün bir parlaklık sağlar._Fbir LED'den diğerine, aynı tip ve sınıfta olsalar bile.
• Önerilmeyen Devre (Devre B): Birden fazla LED'i paralel olarak tek bir paylaşımlı akım sınırlama direnciyle bağlamak. Her LED'in I-V karakteristiklerindeki küçük farklılıklar, akımın dengesiz bir şekilde bölünmesine ve cihazlar arasında parlaklıkta önemli farklılıklara yol açacaktır.

Seri direnç değeri (R_SOhm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R_S = (V_Besleme - V_F) / I_F. Tipik V kullanarak_F 2.4V ve istenen I_F 5V besleme ile 20 mA: R_S = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Standart 130 Ω veya 150 Ω direnç uygun olacaktır, ayrıca güç değerinin yeterli olduğundan emin olun (P = I²R ≈ 0.052W).

8.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

LED, elektrostatik deşarj nedeniyle hasara karşı hassastır. Zorunlu önlemler şunları içerir:

• Personel, LED'leri işlerken topraklanmış bileklikler veya antistatik eldivenler giymelidir.
• Tüm ekipmanlar, çalışma tezgahları ve depolama rafları uygun şekilde topraklanmalıdır.
• İşleme sırasında sürtünmeden dolayı plastik lens yüzeyinde birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için iyonizerler kullanın.
• Sertifikalı malzemelerle statik güvenli bir çalışma istasyonu sağlayın ve tüm personelin eğitim/sertifikasyonunu izleyin.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

5mm yeşil delikli LED kategorisinde, bu AlInGaP tabanlı cihaz belirgin avantajlar sunar:

• Geleneksel Yeşil GaP LED'ler ile Karşılaştırma: AlInGaP teknolojisi, tipik olarak eski Gallium Phosphide (GaP) yeşil LED'lere kıyasla önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve yoğunluğu sunar, bu da aynı sürücü akımında daha parlak bir çıktı ile sonuçlanır.
• vs. Yayılmamış (Su Berraklığında) LED'ler: Yayılmış lens, daha geniş ve daha düzgün bir görüş açısı sağlar (berraklık lenslerin dar huzmesine karşı 50°), bu da göstergenin geniş bir açı aralığından görünür olması gereken uygulamalar için idealdir.
• vs. Süper Parlak LED'ler: Bu cihaz orta seviye performans segmentinde yer alır. Ultra yüksek parlaklıklı LED'lerin aşırı sürme akımı gereksinimleri veya maliyeti olmadan, çoğu gösterge amacı için uygun iyi bir parlaklık (65-180 mcd bölmeleri) sunar ve performans ile güç tüketimini etkili bir şekilde dengeler.
• RoHS Uyumluluğu: Kurşunsuz bir ürün olarak, elektronik imalatta modern çevre düzenlemelerine uyar; bu, uyumlu olmayan eski nesil bileşenlerden önemli bir farklılaştırıcıdır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

1. S: 5V besleme ile hangi direnci kullanmalıyım?
   C: Tipik 20 mA ileri akım ve 2.4V V_F için 130 Ω direnç kullanın. Daima kendi spesifik besleme voltajınız ve istediğiniz akıma göre hesaplayın.
2. S: Bu LED'i doğrudan bir mikrodenetleyici piminden sürebilir miyim?
   C: Evet, ancak yine de seri bir akım sınırlama direnci kullanmalısınız. Mikrodenetleyici pimi voltaj kaynağı olarak işlev görür. Pimin gerekli 20 mA akımı sağlayabildiğinden veya çekebildiğinden emin olun.
3. S: Neden bir bin içinde bile ışık şiddetinde ±%15 tolerans vardır?
   A: Yarı iletken üretiminde doğal süreç varyasyonları bulunur. Binning, benzer performansa sahip LED'leri gruplandırır, ancak bir tolerans aralığı, ölçüm doğruluğunu ve gruptaki küçük performans dağılımlarını hesaba katarak asgari bir performans seviyesini garanti eder.
4. S: Mutlak maksimum 30 mA DC ileri akım değerini aşarsam ne olur?
   C: Bu değerin aşılması, eklem sıcaklığının güvenli sınırların ötesine çıkmasına neden olur. Bu durum, ışık çıktısı bozulmasını (lümen azalması) hızlandırabilir, çalışma ömrünü önemli ölçüde kısaltabilir ve ani, onarılamaz bir arızaya yol açabilir.
5. S: Mercekten 2mm lehim boşluğu ne kadar kritiktir?
   C: Çok kritiktir. Bacak boyunca iletilen lehim ısısı, epoksi merceği yumuşatabilir veya eritebilir; bu da deformasyona veya nem girişine yol açarak LED'e zarar verebilir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Çoklu LED'li Durum Paneli Tasarımı
Bir mühendis, dört yeşil durum göstergesine sahip bir kontrol paneli tasarlıyor. Ortak bir 5V rayı kullanarak tutarlı bir parlaklığa ihtiyaç duyuyorlar.

Çözüm: Önerilen A Devresini uygulayın. Her biri bir LTL307JGD LED ile seri olmak üzere dört özdeş akım sınırlama direnci kullanın. LED'ler farklı gruplardan gelse veya hafif V_F Varyasyonlarda, her bir direnç, akımı bağımsız olarak düzenleyerek dört göstergenin de eşleşmiş ve tek tip parlaklığa sahip olmasını sağlar. Yayıcı lensin 50° görüş açısı, panelin önünde veya hafif yanında duran bir operatör için durumun net bir şekilde görülebilmesini garanti eder. Tasarımcı, PCB düzeninin LED gövdesinden minimum 2mm lehim pedi mesafesini koruduğundan ve özellikle LED'ler maksimum akımda veya yakınında sürekli çalıştırılacaksa yeterli ısı dağılımı aralığı sağladığından emin olmalıdır.

12. Prensip Tanıtımı

Bu LED, bir yarı iletken diyotta elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Aktif bölge, bir substrat üzerinde büyütülmüş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) katmanlarından oluşur. Diyotun açılma voltajını (~2.1V) aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler sırasıyla N-tipi ve P-tipi yarı iletken katmanlardan aktif bölgeye enjekte olur. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda salar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, yarı iletkenin bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, baskın dalga boyu ~572 nm olan yeşil renk. Yayıcı epoksi lens, yayılan fotonların yönünü rastgele dağıtan saçılım parçacıkları içerir ve bu, daha odaklanmış bir ışın üretecek olan şeffaf bir lense kıyasla ışın hüzmesini geniş bir görüş açısına yayar.

13. Gelişim Eğilimleri

Bunun gibi gösterge LED'lerinin evrimi, birkaç önemli endüstri trendini takip eder:

• Artan Verimlilik: Devam eden malzeme bilimi ve epitaksiyel büyüme iyileştirmeleri, AlInGaP ve diğer LED teknolojilerinin ışık etkinliğini (lümen/vat) daha da yükseltmeye devam ediyor. Bu, aynı parlaklık için daha düşük akımla daha parlak çıktı veya daha az güç tüketimi sağlıyor.
• Miniaturizasyon: T-1 3/4 paketi delikli uygulamalar için popülerliğini korurken, daha yüksek yoğunluklu PCB montajı için yüzey montajlı cihaz (SMD) paketlerine (örn. 0603, 0402) doğru güçlü bir pazar kayması bulunmaktadır. Delikli bileşenler genellikle prototipleme, hobi amaçlı kullanım veya daha yüksek mekanik dayanıklılık gerektiren uygulamalar için tercih edilmektedir.
• Renk Tutarlılığı ve Sınıflandırma: Üretim süreçleri daha hassas hale gelmekte ve bu da daha dar sınıflandırma dağılımlarına yol açmaktadır. Bazı yüksek hacimli uygulamalar, son derece dar dalga boyu ve yoğunluk toleranslarına sahip "önceden sınıflandırılmış" veya "eşleştirilmiş" LED'ler talep edebilir.
• Entegrasyon: Akım sınırlama direnci, ESD koruma diyodu veya hatta bir kontrol entegresinin doğrudan LED paketine entegre edilmesi yönünde bir eğilim bulunmaktadır. Bu, devre tasarımını basitleştiren "akıllı" veya "kolay sürüşlü" LED bileşenleri oluşturur.
• Sürdürülebilirlik: RoHS uyumluluğu ve halojensiz malzemeler için sürüş artık standarttır. Gelecekteki eğilimler, paketlemede geri dönüştürülebilir malzemelerin artan kullanımını ve diğer tehlikeli maddelerin daha da azaltılmasını içerebilir.