ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z LED Veri Sayfası - 1.7mm Paket - 2.95-3.95V Gerilim - 540lm Işık Akısı - Soğuk Beyaz 5000-6000K - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z, verimli ve kompakt aydınlatma gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek parlaklıklı, yüzey montajlı bir LED'dir. Küçük form faktörü ile yüksek optik çıkışı birleştiren bir seriye aittir. Cihaz, soğuk beyaz ışık üretmek için InGaN çip teknolojisini kullanır. Temel tasarım hedefleri, minimum paket boyutunda yüksek ışık verimliliği sağlamaktır; bu da onu alan kısıtlı elektronik montajlar için uygun hale getirir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in temel avantajı, tipik çalışma koşullarında 87.66 lm/W olarak ölçülen yüksek optik verimliliğidir. Bu verimlilik, belirli bir ışık çıkışı için daha düşük güç tüketimi anlamına gelir. Cihaz RoHS uyumludur, halojensizdir ve AB REACH düzenlemelerine uyar; bu da onu katı çevre standartlarına sahip küresel pazarlar için uygun kılar. Temel hedef uygulamaları arasında cep telefonu kamera flaş üniteleri, dijital video ekipmanları için el fenerleri, TFT arka aydınlatma, çeşitli iç ve dış mekan aydınlatma armatürleri, dekoratif aydınlatma ve otomotiv iç/dış aydınlatması bulunur. Yüksek akı ve geniş 120 derecelik görüş açısının kombinasyonu, hem odaklanmış hem de dağınık aydınlatma ihtiyaçları için tasarım esnekliği sağlar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

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

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.

• DC İleri Akım (Flaş Modu):350 mA. Bu, LED'in kaldırabileceği maksimum sürekli DC akımdır.
• Tepe Darbe Akımı:400 ms darbe süresi ve 3600 ms kapalı periyot için 2000 mA, 30.000 döngü ile sınırlıdır. Bu değer, flaş/strobe uygulamaları için çok önemlidir.
• ESD Direnci (İnsan Vücudu Modeli):2000 V. Bu, orta düzeyde dahili elektrostatik deşarj koruması olduğunu gösterir.
• Jonksiyon Sıcaklığı (T_J):150 °C. Yarı iletken jonksiyonunun izin verilen maksimum sıcaklığı.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40 °C ila +85 °C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Termal Direnç (R_th):9 °C/W. Bu, harcanan watt başına sıcaklık artışını temsil eden kritik bir parametredir. Daha düşük bir değer, jonksiyondan lehim pedine daha iyi ısı transferi olduğunu gösterir. Performansı ve ömrü korumak için uygun termal yönetim şarttır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bunlar, lehim pedi sıcaklığının (T_s) 25°C olduğu durumda ölçülen tipik performans parametreleridir. Tüm elektriksel ve optik veriler, kendi kendine ısınma etkilerini en aza indirmek için 50 ms darbe koşulu altında test edilir.

• Işık Akısı (I_v):I_F= 1600 mA'da 480 lm (Min), 540 lm (Tip), 600 lm (Maks). 540 lm'lik tipik değer, merkezi performans rakamıdır.
• İleri Gerilim (V_F):I_F= 1600 mA'da 2.95 V (Min), 3.45 V (Tip), 3.95 V (Maks). Değişim, gerilim binlemesi ile yönetilir.
• İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT):5000 K (Min), 5500 K (Tip), 6000 K (Maks). Bu, soğuk beyaz renk görünümünü tanımlar.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):±5° tolerans ile 120 derece. Bu geniş açı, alan aydınlatması için uygun Lambert benzeri bir radyasyon deseni üretir.

3. Binleme Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre bin'lere ayrılır. Bu, tasarımcıların parlaklık, gerilim ve renk için belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim Binlemesi

LED'ler, I_F= 1600 mA'da iki temel gerilim bin'ine ayrılır:

• Bin 2934: V_F2.95 V ila 3.45 V aralığı.
• Bin 3439: V_F3.45 V ila 3.95 V aralığı.

Aynı gerilim bin'inden LED'ler seçmek, birden fazla cihaz paralel sürüldüğünde tekdüze akım dağılımını korumaya yardımcı olur.

3.2 Işık Akısı Binlemesi

Parlaklık, I_F= 1600 mA'da dört bin'e kategorize edilir:

• Bin K5:480 lm ila 510 lm.
• Bin K6:510 lm ila 540 lm.
• Bin K7:540 lm ila 570 lm.
• Bin K8:570 lm ila 600 lm.

Parça numarası bir K8 bin'ini gösterir, yani en yüksek parlaklık grubundan seçilmiştir.

3.3 Kromatiklik (Renk) Binlemesi

Soğuk beyaz ışık, CIE 1931 kromatiklik diyagramı üzerinde belirli bir bölge içinde tanımlanır. \"5060\" olarak belirlenen bin, 5000K ila 6000K arasındaki renk sıcaklıklarını kapsar. Veri sayfası, bu dörtgen bin'in köşe koordinatlarını (CIE-x, CIE-y) sağlar: (0.3200, 0.3613), (0.3482, 0.3856), (0.3424, 0.3211), (0.3238, 0.3054). Tüm renk ölçümlerinin ±0.01 toleransı vardır ve I_F= 1000 mA'da tanımlanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik karakteristik eğriler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar.

4.1 Bağıl Spektral Dağılım

Grafik, 1000 mA'da sürüldüğünde ışık çıkışını dalga boyunun (λ) bir fonksiyonu olarak gösterir. Fosfor kaplamalı mavi bir InGaN çipi kullanan soğuk beyaz bir LED için, spektrum tipik olarak baskın bir mavi tepe (çipten) ve daha geniş bir sarı-yeşil emisyon bandı (fosfordan) gösterir. Birleşik çıktı beyaz ışıkla sonuçlanır. Tepe dalga boyu (λ_p) ve spektral genişlik, Renksel Geriverim İndeksi'ni (CRI) etkiler, ancak bu veri sayfasında CRI açıkça belirtilmemiştir.

4.2 İleri Gerilim - İleri Akım (V_F-I_FEğrisi)

Bu eğri, bir diyot için tipik olan doğrusal değildir. İleri gerilim akımla artar ancak azalan bir oranda. Bu eğriyi anlamak, özellikle sabit akım sürücüleri için, gerekli gerilim marjının mevcut olduğundan emin olmak amacıyla akım sürücü devresini tasarlamak için gereklidir.

3.3 Bağıl Işık Akısı - İleri Akım

Işık çıkışı akımla artar ancak doğrusal değildir. Daha yüksek akımlarda, artan jonksiyon sıcaklığı ve diğer ideal olmayan etkiler (verim düşüşü) nedeniyle verimlilik tipik olarak düşer. Eğri, parlaklığı verimlilik ve cihaz ömrü ile dengelemek için optimal sürücü akımını belirlemeye yardımcı olur.

4.4 CCT - İleri Akım

İlişkili renk sıcaklığı, sürücü akımıyla hafifçe değişebilir. Bu eğri, beyaz noktanın (soğukluk/sıcaklık) düşük akımdan yüksek akıma nasıl değiştiğini gösterir; bu, renk kritik uygulamalar için önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, yüzey montajlı bir pakette gelir. Kesin boyutlar, veri sayfasının 8. sayfasındaki detaylı bir çizimde ±0.1 mm toleransla sağlanır. Paket, doğru PCB yönlendirmesi için anot ve katot işaretlemelerini içerir. Termal pedin (varsa) tasarımı ve genel ayak izi, etkili ısı emilimi için kritiktir ve bu da elde edilebilir ışık akısını ve uzun vadeli güvenilirliği doğrudan etkiler.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme

LED, maksimum 260°C lehimleme sıcaklığına dayanıklıdır ve maksimum 2 reflow döngüsüne dayanabilir. Termal şok, tabakalanma veya dahili tel bağlantılarına ve fosfora zarar gelmesini önlemek için önerilen reflow profilini takip etmek çok önemlidir.

6.2 Depolama ve Taşıma

Cihaz neme karşı hassastır. Nem geçirmez bir torbada kurutucu ile paketlenmiştir. Temel depolama kuralları şunları içerir:

• Kullanıma hazır olana kadar torbayı açmayın.
• Açılmamış torbaları ≤30°C / ≤%90 RH'de saklayın.
• Açtıktan sonra, bileşenleri zemin ömürleri (maruz kalma süresi) içinde kullanın ve ≤30°C / ≤%85 RH'de saklayın.
• Belirtilen depolama koşulları veya süreleri aşılırsa, reflow öncesi \"patlamış mısır\" etkisini (hızlı buhar genleşmesi nedeniyle paket çatlaması) önlemek için bir ön ısıtma işlemi (60±5°C'de 24 saat) gereklidir.

Veri sayfası, cihazın JEDEC Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 1'e uyduğunu belirtir; bu seviye ≤30°C/%85 RH'de sınırsız zemin ömrüne sahiptir.

6.3 Elektriksel Koruma

Kritik bir not, LED'in ters öngerilim çalışması için tasarlanmadığını belirtir. Bazı ESD koruması olsa da, harici akım sınırlayıcı dirençler önerilir. Uygun akım kontrolü olmadan, küçük bir gerilim artışı bile büyük, potansiyel olarak yıkıcı bir akım dalgalanmasına yol açabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, kabartmalı taşıyıcı bantlar üzerinde tedarik edilir ve daha sonra makaralara sarılır. Standart yüklü miktar makara başına 2000 adettir ve minimum sipariş miktarı 1000 adettir. Makara üzerindeki ürün etiketlemesi şunları içerir:

• CPN: Müşteri Ürün Numarası
• P/N: Üretici Parça Numarası (örn., ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z)
• LOT NO: İzlenebilir üretim parti numarası.
• QTY: Paketleme miktarı.
• CAT: Işık Akısı Bin'i (örn., K8).
• HUE: Renk Bin'i (örn., 5060).
• REF: İleri Gerilim Bin'i (örn., 2934 veya 3439).
• MSL-X: Nem Hassasiyet Seviyesi.

Taşıyıcı bant ve emiter makarası için detaylı boyutlar veri sayfasında sağlanmıştır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Mobil Kamera Flaşı:Yüksek tepe darbe akımı (2000mA) kapasitesini kullanın. Tasarım, kısa patlamalar sırasında oluşan yüksek anlık gücü ve ısıyı yönetmelidir.
• El Feneri/DV Işığı:Sürekli çalışma için daha düşük sürekli akımlarda (örn., 350mA veya altı) sürülebilir. PCB üzerinde termal yönetim anahtardır.
• TFT Arka Aydınlatma:Geniş görüş açısı ve yüksek parlaklık avantajlıdır. Genellikle diziler halinde birden fazla LED kullanılır; bu da tekdüze parlaklık ve renk için eşleşen bin'lerden dikkatli seçim gerektirir.
• Genel Aydınlatma:Vurgu, dekoratif ve görev aydınlatması için uygundur. Yüksek verimlilik enerji tasarrufuna katkıda bulunur.

8.2 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim:Bu, performans ve ömür için en kritik faktördür. İyi termal iletkenliğe sahip bir PCB (örn., metal çekirdekli PCB - MCPCB) kullanın ve LED pedinden ortama düşük termal dirençli bir yol sağlayın. Veri sayfası, tüm güvenilirlik testlerinin bir MCPCB üzerinde iyi termal yönetim ile gerçekleştirildiğini belirtmektedir.
• Akım Sürücüsü:Her zaman sabit gerilim kaynağı değil, sabit akım sürücüsü kullanın. Bu, kararlı ışık çıkışı sağlar ve LED'i termal kaçaktan korur.
• Optikler:120 derecelik görüş açısı, daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerektirebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bağımsız veri sayfasında diğer modellerle doğrudan yan yana bir karşılaştırma sağlanmamış olsa da, ELCS17G serisi belirtilen parametrelerine göre değerlendirilebilir. Temel farklılaştırıcıları muhtemelen, çok kompakt 1.7mm paket ile nispeten yüksek 540lm tipik ışık akısının kombinasyonunu içerir. 1.6A'da 87.66 lm/W optik verimliliği rekabetçi bir rakamdır. Kapsamlı binleme yapısı (akı, gerilim, renk), arka aydınlatma dizileri gibi yüksek hacimli, tutarlılık hassasiyeti olan uygulamalarda hassas seçime olanak tanır. Geniş 120 derecelik görüş açısı, daha dar ışın demetine sahip LED'lere kıyasla farklı bir çözüm sunar; bu LED'ler aynı aydınlatılan alanı elde etmek için daha fazla birim gerektirebilir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 3.3V güç kaynağı ile sürebilir miyim?

C: Doğrudan hayır. 1600mA'da tipik ileri gerilim 3.45V'dur, bu 3.3V'un üzerindedir. Akımı düzgün bir şekilde regüle etmek için gerekli gerilim marjını sağlayabilen bir sabit akım sürücü devresi kullanmalısınız.

S: Bu LED'in beklenen ömrü nedir?

C: Veri sayfası, tüm spesifikasyonların 1000 saatlik bir güvenilirlik testi ile garanti edildiğini ve ışık akısı bozulmasının %30'dan az olduğunu belirtmektedir. Bir uygulamadaki gerçek ömür, özellikle jonksiyon sıcaklığı olmak üzere çalışma koşullarına büyük ölçüde bağlıdır. Önerilen akımlarda veya altında, mükemmel termal yönetim ile çalışmak ömrü maksimize edecektir.

S: ELCS17G-NB5060K5K8334316-F6Z parça numarasını nasıl yorumlamalıyım?

C: Parça numarası temel bin bilgilerini kodlar: \"5060\" soğuk beyaz renk bin'ini (5000-6000K), \"K8\" ışık akısı bin'ini (570-600lm) ifade eder ve \"3343\" veya benzeri muhtemelen ileri gerilim bin'ini gösterir. \"ELCS17G\" öneki seriyi ve paketi belirtir.

S: Bir soğutucu gerekli mi?

C> Yüksek akımlarda (örn., 350mA DC'ye yakın veya 1600mA darbe) sürekli çalışma için etkili bir soğutma kesinlikle gereklidir. 9 °C/W termal direnç, harcanan her watt için jonksiyon sıcaklığının lehim pedi sıcaklığının 9°C üzerine çıkacağı anlamına gelir. Uygun bir termal yol olmadan, jonksiyon hızla maksimum değerini aşacak ve hızlı performans düşüşüne ve arızaya yol açacaktır.

11. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Yüksek parlaklıklı bir görev lambası tasarlamak.

Bir tasarımcı, kompakt, USB güçlü bir masa lambası oluşturmak istiyor. Parlak, soğuk beyaz bir ışık elde etmek için tek bir ELCS17G-NB5060K8 LED kullanmayı planlıyor. USB portu 5V sağlar. Tasarımcı, 5V giriş kabul edebilen ve kararlı 350mA çıkış sağlayabilen bir sabit akım buck sürücü IC seçer. K8/VF2934 bin'inden yaklaşık ileri gerilimi 3.2V olarak hesaplar. Sürücü, 5V ile 3.2V arasındaki farkı yönetmelidir. Termal yönetim için, hem devre kartı hem de soğutucu görevi gören küçük bir alüminyum çekirdekli PCB tasarlar. LED, termal pede bağlı geniş bir bakır döküm ile merkezi olarak yerleştirilir. Alüminyum PCB, ek ısı dağılımı için lambanın metal gövdesine bağlanır. Geniş görüş açısından gelen ışın demetini yumuşatmak için LED'in üzerine basit bir difüzör lens yerleştirilir. Bu tasarım, LED'in yüksek verimliliğini, düşük güçlü bir USB kaynağından bol ışık sağlamak ve uzun vadeli güvenilirlik için ısıyı etkili bir şekilde yönetmek için kullanır.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir yarı iletkende elektrolüminesans prensibi ile çalışır. Çekirdek, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir çiptir. Bu çipin p-n jonksiyonu üzerine bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, spektrumun mavi bölgesinde foton yayacak şekilde tasarlanmıştır. Beyaz ışık oluşturmak için, çip tarafından yayılan mavi ışık, çip üzerine veya etrafına biriken bir fosfor kaplamasına (tipik olarak itriyum alüminyum granat veya benzeri malzemeler) çarpar. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve onu geniş bir sarı-yeşil ışık spektrumu olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı-yeşil ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Mavi ve sarı-yeşil emisyonun kesin oranı, İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) belirler; bu cihaz soğuk beyaz (5000-6000K) bir görünüm için ayarlanmıştır.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

ELCS17G serisi gibi LED'lerin geliştirilmesi, katı hal aydınlatmasında daha yüksek verimlilik (lm/W), daha yüksek parlaklık (lm/mm²) ve gelişmiş güvenilirliğe doğru olan devam eden trendin bir parçasıdır. Sektörün temel itici güçleri arasında verimsiz aydınlatma teknolojilerinin küresel olarak aşamalı olarak kaldırılması ve tüketici elektroniğinde küçültme talebi bulunmaktadır. Gelecek trendleri muhtemelen InGaN çiplerinin dahili kuantum verimliliğinde sürekli iyileştirmeler (yüksek akımlarda \"verim düşüşü\"nü azaltma), daha sağlam ve verimli fosfor malzemelerinin geliştirilmesi ve termal direnci daha da düşürmek için gelişmiş paketleme tekniklerini içerecektir. Ayrıca, Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ve R9 (doymuş kırmızı) gibi renk kalitesi metriklerini iyileştirmeye ve hassas renk ayarına olanak sağlamaya da güçlü bir odaklanma vardır. Akıllı, bağlantılı aydınlatma sistemlerine doğru hareket de LED tasarımını etkilemekte ve paket seviyesinde kontrol ve algılama yeteneklerinin entegrasyonunu potansiyel olarak mümkün kılmaktadır. Bu veri sayfasında görülen çevresel uyumluluğa (RoHS, REACH, halojensiz) vurgu, artık elektronik endüstrisi genelinde standart bir gerekliliktir.