ELCH07-NB2025J5J7283910-F3H LED Veri Sayfası - Sıcak Beyaz Işık - 210 Lümen @ 1A - 3.2V Tipik Değer - 120° Görüş Açısı - Basitleştirilmiş Çince Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, ELCH07-NB2025J5J7283910-F3H yüksek performanslı yüzey montajlı LED'in tam teknik özelliklerini sağlar. Bu cihaz, 2000K ila 2500K aralığında ilişkili renk sıcaklığına (CCT) sahip sıcak beyaz ışık üreten InGaN çip teknolojisini kullanır. Ana tasarım hedefi, parlak, yüksek kaliteli aydınlatma gerektiren ve alanın kısıtlı olduğu uygulamalar için uygun, kompakt bir paket içinde yüksek ışık verimliliği elde etmektir.

Bu LED'in temel avantajları şunları içerir: 1000mA ileri akımda tipik 210 lümen ışık akısı ve böylece 61.7 lümen/watt'a kadar optik verimlilik. 8KV'ye (insan vücudu modeli) kadar sağlam ESD koruması entegre edilmiştir ve RoHS, REACH ve halojensiz gibi önemli endüstri standartlarına uygundur. Hedef pazar, tüketici elektroniği, otomotiv aydınlatması, genel aydınlatma ve güvenilirlik ile performansın kritik olduğu özel aydınlatma uygulamalarını kapsayacak şekilde çeşitlidir.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine ve Tarafsız Yorumu

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar önerilen çalışma koşulları değildir.

• DC ileri akım (sürekli yanma modu): 350 mA. Bu, LED'in dayanabileceği maksimum sürekli DC akımdır.
• Tepe Darbe Akımı: 1200 mA. Bu yüksek akım yalnızca belirli darbe koşullarında izin verilir: darbe genişliği 400 ms, kapalı kalma süresi 3600 ms, en fazla 30,000 döngü. Bu genellikle kamera flaş uygulamalarında kullanılır.
• Kavşak Sıcaklığı (Tj): 145 °C. Yarı iletken bağlantının izin verilen maksimum sıcaklığı. Bu sınırın aşılması performans bozulmasını hızlandırır veya arıza riskine yol açar.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı: -40°C ila +85°C (çalışma), -40°C ila +100°C (depolama).
• Güç Tüketimi (Darbe Modu): 4.74 W. Darbe çalışması sırasında paketin dağıtabileceği maksimum güç, bu büyük ölçüde termal yönetime bağlıdır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 120 derece. Bu geniş görüş açısı, Lambertiyen bir yayılım modeline yakın bir ışınım örüntüsüne sahip olduğunu gösterir ve bölgesel aydınlatma için uygundur.

Önemli Not: Bu maksimum derecelendirme değerlerinde veya yakınında uzun süre çalıştırılması şiddetle tavsiye edilmez; aksi takdirde güvenilirliğin azalmasına ve potansiyel kalıcı hasara yol açabilir. Birden fazla maksimum derecelendirme değerinin aynı anda uygulanmasına izin verilmez.

2.2 Optoelektronik Özellikler

Bu parametreler standart test koşullarında (Ts=25°C) ölçülmüş olup, cihazın tipik performansını temsil eder.

• Işık Akısı (I_v): I_F=1000mA'de minimum 180 lm, tipik 210 lm. Ölçüm toleransı ±%10'dur.
• İleri yönlü voltaj (V_F): I_F=1000mA'de 2.85V ila 3.95V aralığındadır. Tipik değer yaklaşık 3.2V'dur. Ölçüm toleransı ±0.1V'dur. Tüm elektriksel ve optik veriler, kendi kendini ısıtma etkisini en aza indirmek için 50 ms'lik darbe ile test edilmiştir.
• Renk sıcaklığı (CCT)2000K ile 2500K arasında, sıcak beyaz görünümünü tanımlar.

Performans, 1000 saatlik güvenilirlik testi ile garanti edilir; standart, ışık akısı azalmasının %30'dan az olmasıdır. Tüm güvenilirlik testleri, iyi bir ısı yönetimi için 1.0 cm x 1.0 cm Metal Tabanlı Baskılı Devre Kartı (MCPCB) kullanıldığı varsayımıyla yapılır.

2.3 Termal ve Güvenilirlik Özellikleri

Etkin ısı yönetimi, LED'in performansı ve ömrü için hayati öneme sahiptir. Kritik termal parametreler şunları içerir:

• Kavşak sıcaklığı (Tj max): 145°C.
• Substrat Sıcaklığı (T_s): I_F=1000mA çalışma durumunda, 70°C veya altında tutulmalıdır. Bu parametre sistemin termal tasarımı için kritik öneme sahiptir.
• Lehimleme Sıcaklığı: Reflow lehimleme sırasında 260°C tepe sıcaklığına dayanabilir.
• İzin Verilen Yeniden Akış Sayısı: Maksimum 2 kez.
• Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL)Seviye 1. Bu en sağlam seviyedir ve ≤30°C/%85 RH koşullarında, fırınlamaya gerek kalmadan süresiz olarak saklanabileceğini belirtir. Bu, işleme ve depolamayı basitleştirir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler farklı sınıflara ayrılır. Bu cihaz, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

LED'ler, 1000mA altındaki ileri yönlü gerilim düşüşlerine göre üç sınıfa ayrılır:

• Sınıf 2832: V_F= 2.85V ila 3.25V
• Kademe 3235: V_F= 3.25V ila 3.55V
• Kademe 3539: V_F= 3.55V ila 3.95V

Bu, tasarımcıların sürücü performansının tutarlı olmasını sağlamak için benzer elektriksel özelliklere sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

LED'ler, 1000mA'deki toplam ışık çıkışlarına göre sınıflandırılır:

• Vites J5:I_v= 180 lm ila 200 lm
• Vites J6:I_v= 200 lm ila 250 lm
• J7 Kademesi:I_v= 250 lm ila 300 lm

Modeldeki "J5", bu özel cihazın J5 parlaklık seviyesine ait olduğunu belirtir.

3.3 Kromatiklik (Renk) Sınıflandırması

Renk, CIE 1931 kromatik diyagramının sıcak beyaz ışık bölgesinde tanımlanır. Modeldeki "2025" seviyesi, bu diyagram üzerindeki belirli bir dörtgen bölgeye karşılık gelir ve bu seviye içindeki tüm LED'lerin çok benzer kromatik koordinatlara (x, y) sahip olmasını sağlayarak, 2000K ile 2500K arasında tutarlı bir sıcak beyaz ışık görünümü sunar. Kromatik koordinatlar için ölçüm toleransı ±0.01'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 İleri Gerilim vs. İleri Akım (V-I Eğrisi)

V-I eğrisi doğrusal olmayan bir ilişki göstermektedir. İleri yön gerilimi, akım artışıyla birlikte, çok düşük akımlarda yaklaşık 2.6V'dan başlayarak 1200mA'de yaklaşık 3.6V'ye yükselir. Bu eğri, akım sınırlama devreleri veya sabit akım sürücüleri tasarlamak için kritik öneme sahiptir.

4.2 Bağıl Işık Akısı vs. İleri Akım

Işık çıkışı, akım artışıyla birlikte doğrusal altı bir büyüme sergiler. Çıkış 0mA'den 1000mA'e kadar belirgin şekilde artarken, en yüksek akımlarda, verimlilik düşüşü nedeniyle (LED'lerde yaygın görülen, yüksek akım yoğunluklarında iç verimliliğin azalması olgusu) artış hızı zayıflayabilir. Bu, optimum ışık verimliliği için önerilen akımda çalışmanın önemini vurgulamaktadır.

4.3 İlgili Renk Sıcaklığı (CCT) vs. İleri Yönlü Akım

CCT, tüm çalışma akımı aralığında nispeten kararlı kalır ve yalnızca yaklaşık 1900K ile 2400K arasında hafif bir değişim gösterir. Karartma veya sürücü akımındaki değişikliklere rağmen, tutarlı bir renk sıcaklığı gerektiren uygulamalar için bu kararlılık çok önemlidir.

4.4 Spektral Dağılım ve Radyasyon Modu

Göreceli spektral dağılım grafiği, fosfor dönüştürücülü beyaz LED'in geniş emisyon spektrumu özelliğini, tepe dalga boyunu (λ_p) mavi bölgede (InGaN çipinden) ve fosfordan gelen geniş sarı/kırmızı emisyonu göstermektedir. Tipik radyasyon modu, düzgün, geniş bir ışın demeti ve 120 derecelik bir görüş açısı gösteren kutupsal diyagramla doğrulanan Lambertiyen (kosinüs yasası) bir yapıdır. X ve Y eksenlerindeki yoğunluklar neredeyse aynıdır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

Bu LED, yüzey montaj cihazı (SMD) paketi kullanır. Paket çizimi (burada kopyalanmamıştır, ancak spesifikasyonların 8. sayfasında referans verilmiştir) uzunluk, genişlik, yükseklik ve pad düzeni dahil olmak üzere kritik boyutları sağlar. Aksi belirtilmedikçe, tolerans genellikle ±0.1 mm'dir. Çizim, doğru lehimleme, ısı iletimi ve optik hizalama için çok önemli olan optik lens şekli, katot işareti ve PCB tasarımı için önerilen pad düzeni gibi kritik özellikleri içerir.

6. Kaynak ve Montaj Kılavuzu

• Reflow lehimlemeBu cihaz, 260°C'lik bir tepe lehimleme sıcaklığına dayanabilir. En fazla 2 reflow lehimleme döngüsüne dayanacak şekilde derecelendirilmiştir.
• Termal yönetimSpesifikasyonlarda belirtildiği gibi, 1000mA'de alt tabaka sıcaklığı 70°C'yi geçmemelidir. Bu, uygun bir PCB'nin (örneğin MCPCB veya yeterli ısı dağıtım deliklerine sahip bir tasarım) kullanılmasını gerektirir ve uygulamanın görev döngüsü ile çevre koşullarına bağlı olarak ek ısı dağıtım önlemleri gerekebilir.
• DepolamaMSL Seviye 1 cihaz olarak, normal fabrika koşullarında (≤30°C/%85 RH) özel kuru depolama gerekmez.
• İşleme: Entegre ESD korumasına sahip olmasına rağmen (8KV'ye kadar derecelendirilmiş, ancak daha yüksek enerjili olaylardan zarar görebilir), standart ESD önlemlerine uyulmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LED'ler, otomatik yüzey montajı için dışbükey yüzlü kasetli makara formunda sağlanır. Her makara 2000 adet içerir ve minimum sipariş miktarı 1000 adettir. Taşıma bandı boyutları şartname belgesinde belirtilmiştir ve montaj sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için polarite göstergesi içerir. Makara üzerindeki ürün etiketi, müşteri parça numarasını (CPN), üretici parça numarasını (P/N), parti numarasını, miktarı ve üç sınıflandırma kodunu: CAT (ışık akısı sınıfı), HUE (renk sınıfı) ve REF (ileri voltaj sınıfı) ve MSL seviyesini içerir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Telefon kamera flaşıYüksek darbe akımı kapasitesi (1200mA) ve yüksek ışık akısı, onu mobil cihazlarda flaş veya el feneri olarak kullanıma son derece uygun hale getirir.
• Genel aydınlatmaİç aydınlatma, dekoratif aydınlatma, basamak ışıkları, çıkış işaretleri ve diğer mimari veya vurgu aydınlatmaları.
• Arka aydınlatmaSıcak beyaz ışığa ihtiyaç duyulan TFT ekran arka aydınlatma üniteleri için uygundur.
• Otomotiv aydınlatması: İç mekan (ortam aydınlatması, gösterge paneli aydınlatması) ve dış mekan uygulamalarını (belirli otomotiv sertifikasyon gereksinimlerine bağlı olarak) içerir.

8.2 Tasarım Değerlendirmeleri

• Sürücü Tasarımı: Özel olarak tasarlanmış sabit akım sürücü kullanın (örneğin, sürekli çalışma için 350mA, darbeli flaş için maksimum 1200mA gibi ileri voltaj kademelerine ve gerekli çalışma akımına göre).
• Termal Tasarım: Bu en kritik yönüdür. T_jve T_sSınırlar dahilinde. Yüksek akım uygulamaları için MCPCB veya yalıtımlı metal substrat (IMS) kullanılması şiddetle tavsiye edilir.
• Optik Tasarım: 120 derece Lambertian modeli, geniş ve homojen aydınlatma için uygundur. Odaklanmış bir ışın demeti için ikincil optik elemanlara (lensler, reflektörler) ihtiyaç vardır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

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

• Sıcak beyaz ışık altında yüksek ışık verimliliği: Sıcak beyaz ışık (2000-2500K) CCT aralığında 61.7 lm/W'ye ulaşmak, soğuk beyaz ışığa kıyasla sıcak renk sıcaklıklarında verimliliğin genellikle düşmesi nedeniyle kayda değer bir performans noktasıdır.
• Sağlam darbe işleme kapasitesi: Belirtilen koşullar altındaki 1200mA darbe derecelendirmesi, özel bir gereksinim olan kamera flaş uygulamaları için özel olarak tasarlanmıştır.
• Entegre Gelişmiş ESD Koruması: 8KV HBM koruması tipik endüstri seviyesinin üzerindedir, işleme ve nihai kullanımda daha güçlü bir sağlamlık sağlar.
• Kapsamlı UyumlulukRoHS, REACH ve halojensiz standartlara uygundur; bu, özellikle tüketici ve otomotiv piyasalarındaki modern elektronik ürünler için hayati öneme sahiptir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

Soru: Bu LED'i sürekli olarak 1000mA ile sürebilir miyim?
Cevap: Doğru akımın ileri yöndeki mutlak maksimum derecelendirmesi 350mA'dır. 1000mA değeri, ışık akısını belirlemek için kullanılan test koşuludur ve genellikle darbe işlemi (flaş gibi) ile ilişkilidir. Sürekli çalışma için 350mA'yi aşmamalısınız ve etkili bir ısı yönetimi ile substrat sıcaklığının (T_s) 70°C veya altında tutulmasını sağlamalısınız.

Soru: Model numarasındaki "2025" ne anlama geliyor?
Cevap: Bu, kromatiklik (renk) sınıfını ifade eder. Bu sınıftaki bir LED, CIE diyagramında tanımlanan bir alanda renk koordinatlarına sahip olacak ve 2000K ile 2500K arasında ilişkili bir renk sıcaklığına sahip sıcak beyaz ışık üretecektir.

Soru: Bu tür LED'leri 12V güç kaynağında kaç tane seri bağlayabilirim?
Cevap: Tipik V_Fyaklaşık 3.2V'dir, teorik olarak 3 LED seri bağlanabilir (3 * 3.2V = 9.6V), akım regülatörü için pay bırakarak. Ancak, binlemedeki maksimum ve minimum V'yi_F(2.85V ila 3.95V) dikkate almalı ve sürücüyü, seri dizideki tüm cihazların bu aralığını işleyecek şekilde tasarlamalısınız.

Soru: Soğutucu gerekli mi?
Cevap: Düşük akımın üzerindeki herhangi bir çalışma için, evet. Veri sayfası, 1000mA'de substrat sıcaklığının ≤ 70°C olması gerektiğini ve tüm güvenilirlik verilerinin 1cm² MCPCB kullanımına dayandığını açıkça belirtmektedir. Daha düşük akımlarda sürekli çalışma için bile, T_j <145°C。

11. Pratik Uygulama Örnekleri

Tasarım Örneği: Taşınabilir Çalışma Lambası
Bir tasarımcı, pil ile çalışan, yüksek çıkışlı bir çalışma lambası tasarlıyor. Bu LED'i, yüksek lümen çıkışı ve gözler için daha rahat olan sıcık beyaz ışığı nedeniyle seçiyor. 3.7V lityum iyon pil kullanmayı planlıyor. LED'i sürmek için, iyi verimlilik ve ömür sağlamak amacıyla 300mA'ye (350mA DC maksimum değerinin altında) ayarlanmış bir yükseltici sabit akım sürücü seçiyor. Hem devre taşıyıcısı hem de ısı emici görevi gören kompakt bir alüminyum PCB tasarlıyor. Bu tasarım, LED'in termal pedinin geniş bir bakır alana doğru şekilde lehimlenmesini ve ısı delikleri ile bağlantı kurulmasını sağlıyor. 120 derecelik geniş ışık hüzmesi açısı, ek optik eleman gerektirmeden iyi bir alan kapsamı sunuyor. MSL Seviye 1 derecelendirmesi, üretim tesisindeki montaj sürecini basitleştiriyor.

12. Çalışma Prensibi Özeti

Bu, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Çekirdeği, indiyum galyum nitrür (InGaN) ile yapılmış bir yarı iletken çiptir. İleri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler çip içinde yeniden birleşir ve esas olarak spektrumun mavi bölgesinde fotonlar yayar. Bu mavi ışık daha sonra, çip üzerine veya yakınına biriktirilmiş fosfor kaplamasına (genellikle YAG:Ce veya benzeri) çarpar. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve onu sarı ve kırmızı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ile fosfordan gelen geniş spektrumlu sarı/kırmızı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Mavi ışık ile fosfor dönüştürmeli ışık arasındaki kesin oran, ilişkili renk sıcaklığını (CCT) belirler; daha yüksek kırmızı/sarı içeriği, bu 2000-2500K cihazda olduğu gibi daha "sıcak" bir beyaz ışık üretir.

13. Teknoloji Trendleri

LED endüstrisi, bu tür cihazlarla ilişkili birkaç kilit yönde ilerlemeye devam ediyor:

• Verimlilik artışı (lm/W)Chip epitaksi, fosfor teknolojisi ve paketleme tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, daha yüksek ışık verimliliğini teşvik ederek aynı ışık çıktısında enerji tüketimini ve ısı yükünü azaltmaktadır.
• Renk Kalitesi ve Tutarlılık İyileştirmesiFosfor sistemleri ve sınıflandırma işlemlerindeki gelişmeler, sıcak beyaz LED'lerde bile daha sıkı renk toleransları (daha küçük sınıflandırma bölgeleri) ve daha yüksek renksel geriverim indeksi (CRI) değerleri sağlamıştır.
• Daha Yüksek Güç Yoğunluğu ve GüvenilirlikPaketleme malzemeleri ve termal arayüz teknolojileri gelişiyor, bu da daha yüksek sürücü akımı ve güç tüketimi sağlarken ömrün (L70, L90 metrikleri) korunmasını veya iyileştirilmesini mümkün kılıyor.
• Entegrasyon ve MiniaturizasyonBirden fazla LED çipini, sürücüyü ve kontrol devresini tek bir daha akıllı modülde entegre etme eğilimi bulunmaktadır. Ancak, bu tür ayrık yüksek güçlü LED'ler, optik ve termal tasarımda maksimum esneklik gerektiren uygulamalar için hala çok önemlidir.
• Algılama için Darbe Performansı: Aydınlatma dışındaki uygulamalar için, örneğin LiDAR veya 3B algılama için yapısal ışık, çok kısa, yüksek akımlı darbeleri kesin zamanlamayla işleme yeteneği giderek daha önemli hale gelmektedir.