ELCH08-NF2025J5J8283910-FDH LED Veri Sayfası - Sıcak Beyaz - 220lm @ 1A - 3.9V Maks. - 6.45W Darbe Gücü - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

ELCH08-NF2025J5J8283910-FDH, kompakt bir pakette yüksek ışık çıkışı ve verimlilik gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek performanslı bir yüzey montaj (SMD) LED'dir. Bu cihaz, 2000K ile 2500K arasında değişen bağıl renk sıcaklığına (CCT) sahip sıcak beyaz ışık üretmek için InGaN çip teknolojisini kullanır. Temel tasarım hedefleri, zorlu ortamlarda yüksek optik verimlilik ve güvenilir performans sunmaktır.

1.1 Temel Avantajlar

Bu LED'in temel avantajları arasında, küçük form faktörü ile yüksek ışık etkinliğinin birleşimi yer alır; 1 Amper sürme akımında watt başına 60 lümen'e kadar ulaşır. JEDEC 3b standardına (İnsan Vücudu Modeli) göre 8KV'ye kadar derecelendirilmiş, sağlam ESD koruması içerir; bu da elleçleme ve montaj sırasında dayanıklılığını artırır. Cihaz ayrıca RoHS ve kurşunsuz gereksinimlerine uygundur.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, çok çeşitli uygulamalar için uygundur. Yüksek çıkışı, cep telefonları ve dijital video ekipmanlarında kamera flaşı ve el feneri işlevleri için ideal kılar. Ayrıca genel iç mekan aydınlatması, TFT ekran arka aydınlatması, dekoratif aydınlatma ve hem iç hem de dış otomotiv aydınlatması için oldukça uygundur. Ayrıca, çıkış işaretleri veya basamak işaretleyicileri gibi sinyal ve yönlendirme aydınlatmasında kullanılabilir.

2. Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, cihazın mutlak maksimum değerler ve elektro-optik özellikler olarak tanımlanan temel teknik özelliklerinin ayrıntılı ve nesnel bir yorumunu sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihaz, maksimum 350 mA sürekli DC ileri akım (El Feneri Modu) için derecelendirilmiştir. Darbe çalışması için, belirli koşullar altında 1500 mA tepe darbe akımını kaldırabilir: 400 ms darbe genişliği, %10 görev döngüsü (3600 ms kapalı süre) ve en fazla 30.000 döngü. İzin verilen maksimum eklem sıcaklığı 150°C'dir ve çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ile +85°C arasındadır. Darbe modundaki güç dağılımı 6.45 Watt olarak belirtilmiştir. Bunların mutlak sınırlar olduğunu not etmek kritiktir; bu değerlerde veya yakınında sürekli çalışma, güvenilirliği ve ömrü azaltabilir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Tipik koşullar altında (Tlehim pedi = 25°C, IF=1000mA, 50ms darbe), cihaz 220 lm (tipik) ışık akısı (Iv) sağlar; minimum değer 180 lm'dir. İleri voltaj (VF) minimum 2.85V ile maksimum 3.90V arasında değişir. Bu spesifik bin (2025) için bağıl renk sıcaklığı (CCT) 2000K ile 2500K arasını kapsar ve sıcak beyaz görünümünü tanımlar. Tüm elektriksel ve optik veriler, test sırasında kendi kendine ısınma etkilerini en aza indirmek için darbe koşulları altında ölçülür.

2.3 Termal Özellikler

Uygun termal yönetim, performans ve uzun ömür için esastır. Maksimum alt tabaka sıcaklığı (Ts), 1000mA'de çalışırken 70°C olarak belirtilmiştir. Cihaz, maksimum 3 yeniden akış döngüsü için 260°C'lik bir lehimleme sıcaklığına dayanabilir. Tasarımcılar, özellikle maksimum akımlara yakın çalışırken, lehim pedi sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak ve hızlanmış lümen azalmasını önlemek için yeterli ısı emicisi sağlamalıdır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

LED, üç temel parametreye göre sınıflara ayrılır: ışık akısı, ileri voltaj ve renklilik (renk koordinatları). Bu, uygulamada tutarlılık sağlar.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı, J-kodları ile gösterilen sınıflara ayrılır. Cihaz parça numarası, 1000mA'de 180 lm ile 200 lm arasında bir ışık akısı aralığına karşılık gelen J5 sınıfını belirtir. Mevcut diğer sınıflar arasında J6 (200-250 lm), J7 (250-300 lm) ve J8 (300-330 lm) bulunur.

3.2 İleri Voltaj Sınıflandırması

İleri voltaj, tutarlı akım sürücüsü için devre tasarımına yardımcı olmak üzere sınıflandırılır. Sınıflar şu şekilde tanımlanır: 2832 (2.85V - 3.25V), 3235 (3.25V - 3.55V) ve 3538 (3.55V - 3.90V). Parça numarası 2832 sınıfını belirtir.

3.3 Renklilik Sınıflandırması

Renk, CIE 1931 renklilik diyagramındaki 2025 sınıfı ile tanımlanır. Bu sınıf, 2000K ile 2500K CCT aralığında ışık üreten spesifik bir dörtgen renk koordinatları (x, y) alanını kapsar ve tutarlı bir sıcak beyaz ton sağlar. Renk koordinatı ölçümü için tolerans ±0.01'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafiksel veriler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar.

4.1 İleri Voltaj - İleri Akım (IV Eğrisi)

IV eğrisi, ileri akım ile ileri voltaj arasındaki ilişkiyi gösterir. Akım 0'dan 1500mA'ye yükseldikçe, ileri voltaj yaklaşık 2.6V'dan başlayarak 3.8V'ye yakın bir değere ulaşacak şekilde doğrusal olmayan bir şekilde yükselir. Bu eğri, uygun akım sınırlayıcı devre tasarımı için esastır.

4.2 Bağıl Işık Akısı - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının sürme akımına bağımlılığını gösterir. Işık akısı akımla birlikte artar ancak yüksek akımlarda, öncelikle artan eklem sıcaklığı ve verim düşüşü nedeniyle doğrusal altı bir eğilim sergiler. Çıkış normalize edilmiştir ve bağıl akıyı gösterir.

4.3 Bağıl Renk Sıcaklığı - İleri Akım

CCT, sürme akımıyla değişiklik gösterir. Bu sıcak beyaz LED için, CCT genellikle daha yüksek akımla birlikte hafifçe artar; düşük akımda yaklaşık 2000K'dan 1500mA'de 2500K'ya doğru hareket eder. Bu kayma, renk kritik uygulamalarda dikkate alınmalıdır.

4.4 Spektral Dağılım

Bağıl spektral güç dağılım grafiği, fosfor dönüştürmeli beyaz LED'in karakteristik geniş emisyon spektrumunu gösterir. InGaN çipinden gelen birincil mavi tepe noktası ve fosfordan gelen daha geniş bir sarı/kırmızı emisyon bandı özelliklerine sahiptir; bunlar birleşerek sıcak beyaz ışık oluşturur.

4.5 Radyasyon Deseni

Tipik polar radyasyon deseni, 120 derecelik tam görüş açısı (2θ1/2) ile Lambert benzeri bir dağılımı gösterir. Yoğunluk geniş bir alanda nispeten düzgündür, bu da geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun kılar.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LED, bir yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde sağlanır. Paket çizimi, PCB ayak izi tasarımı için kritik olan fiziksel boyutları belirtir. Temel özellikler arasında anot ve katot ped konumları ile genel paket ana hatları yer alır. Boyut toleransları, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.1mm'dir. Polarite, otomatik montaj sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için paket ve taşıyıcı bant üzerinde açıkça işaretlenmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Cihaz, 260°C tepe sıcaklığına sahip yeniden akış lehimlemesi için derecelendirilmiştir. Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 1 olarak sınıflandırılmıştır; bu, ≤30°C/%85 RH koşullarında sınırsız raf ömrüne sahip olduğu ve bu koşullar içinde tutulursa kullanımdan önce fırınlanması gerekmediği anlamına gelir. Ancak, daha yüksek neme maruz kalırsa, standart 85°C/%85 RH, 168 saat ön koşullandırma süresine göre fırınlanmalıdır. Maksimum 3 yeniden akış döngüsüne izin verilir. LED çipine veya plastik pakete termal hasarı önlemek için önerilen lehimleme profilini takip etmek çok önemlidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, otomatik al-yerleştir montajı için kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Makara üzerindeki ürün etiketlemesi, kritik bilgileri içerir: müşteri parça numarası (CPN), üretici parça numarası (P/N), parti numarası, paketleme miktarı ve ışık akısı (CAT), renk (HUE) ve ileri voltaj (REF) için spesifik sınıf kodları. MSL seviyesi de belirtilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tasarım Hususları

Bu LED ile tasarım yaparken, termal yönetim en önemli husustur. Çalışma sırasında lehim pedi sıcaklığını 70°C'nin altında tutmak için yeterli termal geçiş deliklerine sahip bir PCB ve gerekirse harici bir ısı emici kullanın. LED'i sürmek için, kararlı ışık çıkışı ve renk sağlamak üzere sabit bir akım kaynağı önerilir. Sürücü devresini tasarlarken, voltaj aralığını karşılamak için ileri voltaj sınıflandırmasını dikkate alın. ESD koruması için, LED dahili korumaya sahip olsa da, zorlu ortamlarda PCB üzerinde ek devre seviyesi koruma tavsiye edilir.

8.2 Tipik Devre Konfigürasyonu

Basit bir sürücü devresi, bir DC güç kaynağı, bir akım sınırlayıcı direnç veya özel bir LED sürücü entegre devresinden oluşur. Yüksek akımlı darbe çalışması (örn. kamera flaşı) için, genellikle gerekli yüksek tepe akımını sağlamak üzere kapasitör tabanlı bir yükseltici devre veya özel bir flaş sürücü entegre devresi kullanılır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart orta güçlü LED'lerle karşılaştırıldığında, bu cihaz, paket boyutu için önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sunar; bu da sınırlı bir alanda yüksek parlaklık gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Yüksek ESD koruma derecesi (8KV HBM), statik deşarja eğilimli uygulamalarda bir avantaj sağlar. Spesifik sıcak beyaz CCT sınıfı (2000-2500K), samimi, akkor lamba benzeri bir ışık kalitesi gerektiren uygulamaları hedefler ve bu da onu nötr veya soğuk beyaz LED'lerden ayırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: DC ileri akım ve tepe darbe akımı derecelendirmeleri arasındaki fark nedir?

C: DC ileri akım (350mA), sürekli olarak uygulanabilecek maksimum akımdır. Tepe darbe akımı (1500mA) ise, aşırı ısınmayı önlemek için çok düşük bir görev döngüsü (%10) ile yalnızca çok kısa süreler (400ms) için uygulanabilen çok daha yüksek bir akımdır.

S: Eklem sıcaklığı performansı nasıl etkiler?

C: Daha yüksek eklem sıcaklığı, azalan ışık çıkışına (lümen azalması), ileri voltajda bir kaymaya yol açar ve LED'in yaşlanma sürecini hızlandırarak çalışma ömrünü azaltabilir. LED ekleminden ortama düşük bir termal direnç yolu sağlamak kritiktir.

S: J5 sınıfı benim uygulamam için ne anlama geliyor?

C: J5 sınıfı, LED'in test koşullarında 1000mA'de sürüldüğünde ışık çıkışının 180 ile 200 lümen arasında olacağını garanti eder. Bu, tasarımcıların sistemlerinde minimum bir parlaklık seviyesini öngörmesine ve planlamasına olanak tanır.

S: Bir ısı emici gerekli midir?

C: Maksimum sürekli akımda (350mA) veya özellikle darbe yüksek akım modunda çalışma için, güvenilir çalışma ve uzun ömür sağlamak üzere bir ısı emici veya mükemmel termal iletkenliğe sahip bir PCB şiddetle tavsiye edilir.

11. Pratik Kullanım Örnekleri

Örnek 1: Cep Telefonu Kamera Flaşı:Bu uygulamada, LED, bir kapasitörü şarj eden ve ardından kısa, yüksek akımlı bir darbede (1500mA'ye kadar) LED üzerinden deşarj eden özel bir flaş sürücü entegre devresi tarafından sürülür. Küçük bir pakette yüksek ışık akısı kritiktir. Tasarım odağı, kısa ancak yoğun termal darbe yönetimi ve ESD sağlamlığının sağlanmasıdır.

Örnek 2: Mimari Basamak Aydınlatması:Burada, sürekli çalışma için daha düşük, sabit bir akımda (örn. 200-300mA) sürülen, doğrusal bir dizide birden fazla LED kullanılabilir. Geniş 120 derecelik görüş açısı, basamaklar boyunca eşit aydınlatma sağlar. Sıcak beyaz renk, davetkar bir atmosfer yaratır. Tasarım vurgusu, sıkı sınıflandırmadan yararlanarak dizideki tüm LED'lerde tekdüze parlaklık ve renk elde etmektir.

12. Çalışma Prensibi

Bu, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Çekirdek, elektrik akımı geçtiğinde mavi ışık yayan İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çiptir. Bu mavi ışık, çip üzerine veya yakınına biriktirilmiş bir fosfor malzemesi katmanına (tipik olarak YAG:Ce veya benzeri) çarpar. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve onu sarı ve kırmızı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ile dönüştürülmüş sarı/kırmızı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Fosfor bileşimi ve kalınlığı tarafından kontrol edilen mavi ile sarı/kırmızı emisyonun tam oranı, bağıl renk sıcaklığını (CCT) belirler ve bu cihazın sıcak beyaz çıkışını oluşturur.

13. Teknoloji Trendleri

LED teknolojisindeki genel eğilim, daha yüksek verimlilik (watt başına lümen), geliştirilmiş renksel geriverim ve daha yüksek güç yoğunluklarında daha büyük güvenilirlik yönündedir. Sıcak beyaz LED'ler için, sıcaklık ve zaman üzerinde daha yüksek verimlilik ve daha kararlı renk performansı elde etmek amacıyla fosfor teknolojisinde süregelen gelişmeler vardır. Paketleme teknolojisi, daha küçük paketlerden ısı çıkışını daha iyi yönetmek için gelişmeye devam etmekte ve daha yüksek akı yoğunluklarına olanak sağlamaktadır. Ayrıca, gelişmiş üretim süreçleriyle tutarlılığı iyileştirmeye ve sınıflandırma yayılımını azaltmaya odaklanılmaktadır; bu da aydınlatma üreticileri için tasarımı basitleştirir.