ELAT07-KB4050J5J7293910-F1S LED Veri Sayfası - Paket 7.0x?x?mm - Voltaj 2.95-3.95V - Güç 3.85W - Soğuk Beyaz 4000-5000K - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

ELAT07-KB4050J5J7293910-F1S, kompakt bir form faktöründe yüksek ışık çıkışı gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek performanslı, yüzeye montaj bir LED'dir. Bu cihaz, 4000K ila 5000K aralığında ilişkili renk sıcaklığına (CCT) sahip soğuk beyaz ışık üretmek için InGaN çip teknolojisini kullanır. Temel tasarım felsefesi, küçük bir paket içinde yüksek optik verimlilik elde etmeye odaklanır ve bu da onu alan kısıtlı ancak zorlu aydınlatma çözümleri için uygun kılar.

Bu LED'in temel avantajları, 1000mA ileri akımda tipik 220 lümen ışık akısını ve bunun sonucunda yaklaşık watt başına 60.27 lümen optik verimliliği içerir. JEDEC JS-001-2017 (İnsan Vücudu Modeli) standardına uygun olarak 8kV'a kadar sağlam ESD koruması içerir ve bu da işleme ve montajdaki güvenilirliğini artırır. Cihaz, RoHS, REACH ve halojensiz direktiflerine tam uyumludur ve modern çevre ve güvenlik standartlarını karşılar.

Bu bileşenin hedef pazarı geniştir ve tüketici elektroniği, profesyonel aydınlatma ve otomotiv uygulamalarını kapsar. Yüksek parlaklığı ve verimlilik profili, hem performansın hem de miniaturizasyonun kritik olduğu roller için özellikle uygun kılar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bunlar çalışma koşulları değildir.

• DC İleri Yön Akımı (Fener Modu): 350 mA. Bu, uzun süreli çalışma için önerilen maksimum sürekli akımdır.
• Tepe Darbe Akımı: 1000 mA. Bu değer, kamera flaş uygulamaları için tipik olan belirli darbe koşullarında (400 ms açık, 3600 ms kapalı, 30000 döngü) geçerlidir.
• ESD Direnci (HBM): 8000 V. Bu yüksek koruma seviyesi, LED'i üretim ve taşıma sırasında elektrostatik deşarja karşı korur.
• Ters Gerilim: Not 1. Veri sayfası, bu LED'lerin ters öngerilimli çalışma için tasarlanmadığını açıkça belirtir. Ters gerilim uygulamak anında arızaya neden olabilir.
• Kavşak Sıcaklığı (Tj): 125 °C. Yarı iletken kavşağındaki izin verilen maksimum sıcaklık.
• Operating & Storage Temperature: -40°C ila +85°C ve -40°C ila +100°C, sırasıyla geniş bir çevresel toleransı gösterir.
• Lehimleme Sıcaklığı: 260 °C. Bu, yeniden akış lehimleme işlemleri sırasında izin verilen tepe sıcaklığıdır.
• Görüş Açısı (2θ1/2): 120 derece. Bu geniş görüş açısı, yakın-Lambert yayılım örüntüsünü karakterize ederek geniş ve eşit aydınlatma sağlar.
• Güç Dağılımı (Darbe Modu): 3.85 W. Paketin darbe koşulları altında kaldırabileceği maksimum güç.
• Termal Direnç (Rth): 8.5 °C/W. Bu parametre, termal yönetim tasarımı için çok önemlidir. Jonksiyondan lehim pedine veya kasa başına dağıtılan watt başına sıcaklık artışını gösterir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler tipik koşullar altında (Tlehim pedi = 25°C) ölçülmüştür ve cihazın performansını temsil eder.

• Işık Akısı (Iv): Minimum 180 lm, IF=1000mA'de Tipik 220 lm. Ölçüm toleransı ±10%'dur.
• İleri Gerilim (VF): 1000mA'de 2.95V ile 3.95V arasında değişir, ölçüm toleransı ±0.1V'dur. Gerçek VF, bölüm 3'te ayrıntılı olarak açıklandığı gibi sınıflandırılmıştır.
• Renk Sıcaklığı (CCT)4000K ila 5000K, soğuk beyaz bölgeyi tanımlar.
• Renksel Geriverim İndeksi (CRI)≥80. Bu, renk doğruluğunun önemli olduğu genel aydınlatma için uygun, iyi renksel geriverimi gösterir.
• Tüm elektriksel ve optik veriler, 50ms'lik bir darbe koşulu altında test edilmiştir. kendi kendini ısıtma etkilerini en aza indirmek ve tutarlı, karşılaştırılabilir ölçümler sağlamak için.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre gruplara ayrılır. Bu, tasarımcıların parlaklık, voltaj ve renk için belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

İleri voltaj, 4 haneli bir kodla (örneğin, 2932, 3235, 3539) tanımlanan üç gruba ayrılır. Kod, minimum ve maksimum voltajı voltun onda biri cinsinden temsil eder.

• Bin 2932: VF = 2.95V ila 3.25V
• Bin 3235: VF = 3.25V ila 3.55V
• Bin 3539: VF = 3.55V ila 3.95V

"KB4050J5J7293910" özel parça numarası, voltaj bininin "29" olduğunu ve 2932 bin'ine (2.95V min) karşılık geldiğini gösterir.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı, harf-rakam kodları (örneğin, J5, J6, J7) kullanılarak gruplandırılır.

• Bin J5: Iv = 180 lm ila 200 lm
• Bin J6: Iv = 200 lm ila 250 lm
• Bin J7: Iv = 250 lm ila 300 lm

Parça numarası "J5" belirtir, bu da onu 1000mA'de 180-200 lm bin'ine yerleştirir.

3.3 Kromatiklik (Renk) Sınıflandırması

Renk, CIE 1931 kromatiklik diyagramında tanımlanır. Parça numarası, 4000K-5000K CCT aralığındaki belirli bir renk grubuna atıfta bulunan "4050" içerir. Veri sayfası, bu grubun köşe koordinatlarını (CIE-x, CIE-y) sağlar: (0.344, 0.336), (0.347, 0.375), (0.389, 0.403) ve (0.376, 0.355). Renk koordinatları için ölçüm toleransı ±0.01'dir. Renk grupları IF=1000mA'de tanımlanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 Göreceli Spektral Dağılım

Spektral güç dağılım eğrisi, mavi bölgede baskın bir tepe dalga boyu (λp) (fosfor dönüştürmeli beyaz bir LED için tipik olarak ~450-455nm civarında) ve fosfordan gelen sarı/yeşil/kırmızı bölgede geniş bir ikincil emisyon gösterir. Bu kombinasyon, soğuk beyaz ışığı üretir. Spektrum görünür aralıkta sadece dar tepeler yerine önemli emisyona sahip olduğundan, eğri CRI ≥80 iddiasını doğrular.

4.2 Tipik Radyasyon Desenleri

Hem yatay hem de dikey düzlemler için kutupsal radyasyon deseni grafikleri, 120 derecelik görüş açısına sahip Lambert-benzeri dağılımı doğrular. Göreli ışık şiddeti her iki düzlemde de neredeyse aynıdır, bu da simetrik yayılımı gösterir ve bu, düzgün alan aydınlatması için idealdir.

4.3 Forward Voltage vs. Forward Current

Bu eğri, VF ve IF arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi göstermektedir. Akım 0'dan 1200mA'ya yükseldikçe, ileri gerilim artar. Bu eğri, sürücü tasarımı için temeldir, çünkü farklı çalışma akımlarında gerekli besleme gerilimini ve güç dağılımını belirlemeye yardımcı olur.

4.4 Bağıl Işık Akısı - İleri Akım

Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımına bağımlılığını göstermektedir. Verim düşüşü ve bağlantı noktası ısınma etkileri nedeniyle, ışık akısı akımla doğrusal olmayan bir şekilde artar, bu durum darbe ölçümlerinde bile geçerlidir. Bu eğri, kısa bir darbe içinde maksimum ışık çıkışının anahtar olduğu kamera flaşları gibi uygulamalar için kritik öneme sahiptir.

4.5 İlişkili Renk Sıcaklığı - İleri Akım

CCT, sürücü akımına bağlı olarak değişiklik gösterir. Fosfor sisteminin akım yoğunluğu ve sıcaklıkla olan davranışına bağlı olarak hafifçe artabilir veya azalabilir. Bu grafik, farklı parlaklık ayarlarında sabit renk sıcaklığı gerektiren uygulamalar için önemlidir.

Not: Tüm korelasyon verileri, 1cm² Metal Çekirdekli Baskılı Devre Kartı (MCPCB) kullanılarak üstün termal yönetim altında test edilmiştir; bu da veri sayfası performansına ulaşmak için soğutmanın önemini vurgulamaktadır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

LED, yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde gelir. Çizimdeki tam uzunluk ve genişlik boyutları sağlanan metinde tam olarak belirtilmemiş olsa da, paket tipi ELAT07'dir. Çizim, pad boyutları, yerleşimi ve genel hat gibi kritik boyutları içerir; aksi belirtilmedikçe standart toleranslar ±0.1mm'dir. PCB üzerinde uygun pad tasarımı, güvenilir lehimleme, mekanik stabilite ve optimum termal ve elektriksel performans için esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri

6.1 Reflow Lehimleme

İzin verilen maksimum lehimleme sıcaklığı 260°C'dir ve cihaz maksimum 3 reflow döngüsüne dayanabilir. Tepe sıcaklığı 260°C'nin altında olan standart kurşunsuz reflow profilleri kullanılmalıdır. JEDEC Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) Seviye 1 olarak derecelendirilmiştir, bu da cihazın ≤30°C/%85 RH koşullarında sınırsız raf ömrüne sahip olduğu ve kuru paketleme olmadan saklanabileceği anlamına gelir. Ancak, reflow işleminden önce 85°C/%85 RH koşullarında 168 saatlik standard bir ön koşullandırma testi olan ıslanmaya dayanmalıdır.

6.2 Termal Yönetim

8.5 °C/W termal direnç (Rth) ile, özellikle 1000mA gibi yüksek akımlarda çalışırken etkili bir soğutucu kullanımı zorunludur. Veri sayfasında, tüm güvenilirlik testlerinin 1.0cm² MCPCB kullanılarak yapıldığı belirtilmektedir. Optimum ömür ve performans için jonksiyon sıcaklığı mümkün olduğunca düşük tutulmalı ve maksimum jonksiyon sıcaklığı olan 125°C'de bir saati aşan sürelerle çalışmaktan kaçınılmalıdır. Güç dağılımı hesaplanmalı (Pd = VF * IF) ve buna göre yönetilmelidir.

6.3 Taşıma ve Depolama

Depolama sıcaklığı -40°C ile +100°C arasındadır. Entegre 8kV ESD korumasına rağmen, hassas yarı iletken yapı nedeniyle taşıma sırasında standart ESD önlemlerine uyulmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LED'ler nem geçirmez ambalajlarda tedarik edilir. Taşıyıcı bantlara yüklenirler ve standart olarak her makarada 2000 adet bulunur. Minimum paket miktarı 1000 adettir. Makara üzerindeki ürün etiketinde şu temel alanlar bulunur: Müşteri Ürün Numarası (CPN), üretici Parça Numarası (P/N), Lot Numarası, Paketleme Miktarı (QTY) ve Işık Akısı (CAT), Renk (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için özel bin kodları. MSL seviyesi de belirtilmiştir. Taşıyıcı bant ve makara boyutları, veri sayfası çizimlerinde milimetre cinsinden verilmiştir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Mobil Telefon Kamerası Flaş/Strobe: Yüksek darbe akımı kapasitesi (1000mA) ve yüksek ışık akısı, bu LED'i kamera flaşı uygulamaları için ideal kılar ve fotoğrafçılık için parlak aydınlatma sağlar.
• Dijital Video için El Feneri Işığı: Sabit veya değişken parlaklıklı video ışığı olarak kullanılabilir.
• Genel İç Mekan Aydınlatması: Gömme armatürler, panel armatürler ve kompakt, yüksek çıkışlı bir ışık kaynağı gerektiren diğer armatürler için uygundur.
• Arka Aydınlatma: Yüksek parlaklık gerektiren TFT-LCD ekranlar için.
• Otomotiv Aydınlatmasıİç harita aydınlatmaları, kubbe aydınlatmaları veya dış yardımcı aydınlatmalar için, belirli otomotif kalifikasyon standartlarını karşılama koşuluyla.
• Dekoratif ve Mimari AydınlatmaAksan aydınlatması, basamak aydınlatmaları ve yönlendirme işaretleri için.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Seçimi: İleri voltaj aralığı (2.95V-3.95V) ile uyumlu ve gerekli akımı sağlayabilen (örn. 350mA sürekli, 1000mA darbe) bir sabit akımlı LED sürücüsü seçin.
• PCB Yerleşimi: PCB pedlerinin veri sayfası önerileriyle eşleştiğinden emin olun. Etkili ısı dağıtımı için termal iletkenli PCB (MCPCB veya termal geçiş delikli FR4 gibi) ve yeterli bakır alanı kullanın. LED lehim pedlerinden soğutucuya kadar olan termal yolun düşük dirençli olması gerekir.
• Optik Tasarım: 120 derecelik görüş açısı, spot ışıklar veya flaş gibi belirli uygulamalar için istenen ışık demeti desenini elde etmek üzere ikincil optiklerin (lensler, yansıtıcılar) kullanılmasını gerektirebilir.
• Elektrik Koruma: LED yüksek ESD korumasına sahip olsa da, zorlu ortamlarda dayanıklılık için PCB üzerinde geçici gerilim bastırma (TVS) diyotları veya diğer koruma devrelerinin entegre edilmesi iyi bir uygulamadır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu veri sayfasında diğer modellerle doğrudan yan yana bir karşılaştırma sunulmamış olsa da, bu LED'in temel farklılaştırıcı özellikleri çıkarılabilir:

• Küçük Pakette Yüksek Verimlilik: 1A'de 60.27 lm/W, yüksek akımlı bir SMD LED için rekabetçi bir verimliliktir.
• Sağlam ESD Koruması: 8kV HBM koruması birçok standart LED'den daha yüksektir, güvenilirliği artırır.
• Kapsamlı SınıflandırmaAkış, voltaj ve renk üzerindeki sıkı sınıflandırma, üretim serilerinde tutarlılığı sağlar; bu, düzgünlüğün önemli olduğu çoklu LED dizileri için kritiktir.
• Yüksek CRI SeçeneğiRenk kalitesinin önemli olduğu aydınlatma uygulamalarında, tipik 70-CRI LED'lere kıyasla faydalı olan CRI ≥80 sunulmaktadır.
• Darbe Performansı: Yüksek darbe akımları için karakterize edilmiş ve derecelendirilmiştir, bu da onu flaş uygulamaları için özel olarak tasarlanmış hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

Q1: Bu LED'i sürekli olarak 1000mA'de sürebilir miyim?
C: Hayır. DC İleri Akım (Fener Modu) için Mutlak Maksimum Değer 350mA'dir. 1000mA değeri yalnızca darbe işlemi içindir (400ms açık, 3600ms kapalı). 1000mA'de sürekli çalışma, güç dağılımını ve bağlantı sıcaklığı sınırlarını aşarak hızlı bozulmaya veya arızaya yol açar.

S2: Parça numarasındaki "KB4050J5J7293910" kodu ne anlama geliyor?
C: Bu, cihazın performans özelliklerini belirten bir sınıflandırma kodudur: "4050" = Renk Sınıfı (4000-5000K arasında), "J5" = Işık Akısı Sınıfı (180-200 lm), "29" = İleri Voltaj Sınıfı (2.95-3.25V). "3910" ise diğer ürüne özgü kodlara işaret ediyor olabilir.

Q3: Bu LED için bir soğutucuya ihtiyacım var mı?
C: Kesinlikle, özellikle maksimum değerlere yakın çalışırken. 8.5°C/W termal direnci, harcanan her watt için bağlantı sıcaklığının lehim pedi sıcaklığının 8.5°C üzerine çıkacağı anlamına gelir. Uygun soğutma olmadan, bağlantı sıcaklığı hızla 125°C sınırını aşarak ömrü ve ışık çıkışını azaltır.

Q4: Ters polarite koruma devresi gerekli mi?
A: Evet. Veri sayfası, LED'in ters polarma için tasarlanmadığını açıkça belirtir. Kazara uygulanan ters bir voltaj, küçük bile olsa, anında ve felaket bir arızaya neden olabilir. Sürücü devreniz buna karşı koruma içermelidir.

Q5: Renk, zaman ve sıcaklık karşısında ne kadar kararlıdır?
A> The datasheet guarantees reliability for 1000 hours with less than 30% luminous flux degradation under specified test conditions. Color shift over lifetime is a common phenomenon in white LEDs but is not quantified in the provided data. Proper thermal management is the key to minimizing color shift over time.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Yüksek Güçlü Bir Cep Telefonu Kamera Flaşı Tasarlama
Bir tasarımcı, bir akıllı telefon için çift LED'li bir flaş oluşturuyor. Yüksek darbe çıkışı ve küçük boyutu nedeniyle ELAT07-KB4050J5J7293910-F1S'yi seçiyor. Tasarım süreci şunları içerir:
1. Sürücü Devresi: Seri bağlı iki LED'e (toplam Vf ~6-8V) 1000mA darbe sağlayabilen, kompakt ve yüksek verimli bir anahtarlamalı mod kapasitör şarj IC'si seçilmesi.
2. PCB YerleşimiLED'ler için bir ısı emici görevi görmek üzere özel bir küçük MCPCB veya kalın bakırlı FR4 alt kart tasarlanması. LED'ler termal çapraz etkileşimi önlemek için yeterli aralıklarla yerleştirilir.
3. Termal AnalizBir flaş dizisi sırasındaki sıcaklık artışının modellenmesi. 400ms'lik bir darbe ile jonksiyon sıcaklığı ani bir yükseliş gösterir. Tasarım, çoklu flaşlar boyunca bu sıcaklığın limitler dahilinde kalmasını sağlamalıdır.
4. Optik: Her bir LED'i, 120 derecelik ışığı fotoğrafçılık için uygun, daha geniş ve daha düzgün, sıcak noktasız bir huzmeye dönüştürmek üzere küçük, verimli bir TIR (Tam İç Yansıma) lensi ile eşleştirerek ışınları paralel hale getirmek.
5. Test: İki LED arasında ışık çıkışı, renk sıcaklığı tutarlılığı (sıkı seçilmiş parçalar kullanılarak) ve çeşitli pil koşulları altında flaş yeniden dolum süresinin doğrulanması.

12. Çalışma Prensibi

Bu, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Çekirdek, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çiptir. İleri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler çipin aktif bölgesi içinde yeniden birleşerek foton yayar. InGaN çipinden gelen birincil emisyon, mavi dalga boyu aralığındadır. Bu mavi ışık daha sonra, çipin üzerine veya yakınına kaplanmış bir fosfor malzemesi katmanına (tipik olarak Seryum katkılı İtriyum Alüminyum Granat veya YAG:Ce) çarpar. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve onu geniş bir spektrumda sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ile dönüştürülmüş sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Mavi ile sarı arasındaki kesin oran ve spesifik fosfor bileşimi, ilişkili renk sıcaklığını (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksini (CRI) belirler.

13. Teknoloji Trendleri

ELAT07 serisi gibi LED'lerin gelişimi, birkaç önemli endüstri trendini takip eder:
Artan Verimlilik (lm/W)Devam eden araştırmalar, watt başına lümen değerini daha da yükseltmek ve enerji tüketimini azaltmak için mavi çipin iç kuantum verimliliğini ve fosforların dönüşüm verimliliğini iyileştirmeye odaklanmaktadır.
Daha Yüksek Güç YoğunluğuDaha küçük paketlerden daha fazla ışık üretme çabası devam ediyor; bu da ısıyı daha etkili bir şekilde uzaklaştırmak için termal yönetim malzemelerinde ve paket tasarımında ilerlemeler gerektiriyor.
Geliştirilmiş Renk Kalitesi ve TutarlılıkEğilimler, daha yüksek CRI değerlerine (90+), partiler arasında daha iyi renk düzgünlüğüne ve sürüş akımı ve sıcaklık üzerinde daha kararlı renge (CCT kaymasını azaltarak) doğru ilerlemeyi içeriyor.
Geliştirilmiş Güvenilirlik: Malzemelerdeki (epoksi, fosfor, çip bağlantısı) ve paket sızdırmazlığındaki iyileştirmeler, özellikle yüksek sıcaklık çalışma koşullarında ömrü ve lümen bakımını artırır.
Entegrasyon: Birden fazla LED çipini, sürücüleri ve bazen kontrol devrelerini, nihai ürün montajını basitleştirmek için tek modüllere veya paketlere entegre etme eğilimi vardır.