ELXI-NB5060J6J8293910-F3H LED Veri Sayfası - 5.0x6.0mm Paket - 3.3V İleri Gerilim - 260lm Işık Akısı - 5500K Beyaz - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

ELXI-NB5060J6J8293910-F3H, kompakt bir form faktöründe yüksek ışık çıkışı ve güvenilirlik gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek performanslı, yüzeye montaj beyaz bir LED'dir. InGaN çip teknolojisini kullanan bu cihaz, mükemmel verimlilik ve tutarlı renk performansı sunar. Başlıca tasarım hedefleri arasında, mobil cihaz kamera flaşları, taşınabilir aydınlatma ve alan ile güç verimliliğinin kritik olduğu çeşitli iç mekan ve dekoratif aydınlatma uygulamaları yer alır.

1.1 Temel Avantajlar

Cihaz, zorlu uygulamalara uygun olmasını sağlayan birkaç önemli avantaj sunar. Cep telefonları gibi alan kısıtlı tasarımlar için hayati önem taşıyan çok kompakt bir paket ayak izine sahiptir. 1000mA sürüş akımında tipik 260 lümen ışık akısı ile yüksek parlaklık çıkışı sağlar. LED, güvenilirliğini artıran, 8KV'ye (HBM) kadar derecelendirilmiş sağlam ESD koruması içerir. RoHS, REACH ve halojensiz düzenlemelere tam uyumludur, bu da onu katı çevre standartlarına sahip küresel pazarlar için uygun kılar. Ürün ayrıca, toplam ışık akısı ve renk koordinatları gibi ana parametrelere göre gruplandırılmıştır, bu da tek tip ışık çıkışı gerektiren uygulamalar için parti üretiminde tutarlılık sağlar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen ana teknik parametrelerin tasarım mühendisleri için önemini açıklayan ayrıntılı ve nesnel bir analiz sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar önerilen çalışma koşulları değildir.

• DC İleri Akım (I_F): 350 mA. Bu, LED'e uygulanabilecek maksimum sürekli DC akımdır. Bu değerin aşılması, aşırı ısınma ve felaket arıza riski taşır.
• Tepe Darbe Akımı (I_Darbe): 400ms AÇIK, 3600ms KAPALI (%10 görev döngüsü) için 1000 mA. Bu derecelendirme, flaş uygulamaları için çok önemlidir ve LED'in kamera flaşlarında tipik olan kısa, yüksek akımlı darbeleri kaldırabileceğini gösterir.
• Bağlantı Sıcaklığı (T_J): 115°C. Yarı iletken bağlantının kendisinin izin verilen maksimum sıcaklığıdır. Bu limitte veya yakınında uzun süreli çalışma, lümen azalmasını hızlandırır ve ömrü kısaltır.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı: -40°C ila +85°C. Bu geniş aralık, soğuk depolamadan sıcak çalışma ortamlarına kadar çeşitli çevresel koşullarda güvenilir performans sağlar.
• Güç Dağılımı (Darbe Modu): 3.95 W. Bu, paketin darbe çalışması sırasında dağıtabileceği maksimum güçtür ve flaş uygulamalarında termal yönetim için kritik bir faktördür.
• Lehimleme Sıcaklığı: 245°C. Bu, yeniden akış lehimleme işlemleri sırasındaki tepe sıcaklık toleransını belirtir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 120 derece (±5°). Bu, geniş, Lambert tarzı bir yayılım modelini gösterir ve geniş kapsama gerektiren genel aydınlatma ve flaş uygulamaları için uygundur.

Kritik Tasarım Notu:Veri sayfası, uzun süreler (1 saati aşan) boyunca maksimum değerlerde çalışmanın kalıcı hasara ve güvenilirlik sorunlarına neden olacağı konusunda açıkça uyarır. Birden fazla maksimum değerin aynı anda uygulanmasından kaçınılmalıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler tipik koşullar altında (T_{lehim pedi}= 25°C) ölçülür ve beklenen performansı temsil eder.

• Işık Akısı (Φ_v): I_F=1000mA'de 240 lm (Min), 260 lm (Tip). Bu, toplam görünür ışık çıkışıdır. Ölçümün ±%10 toleransı vardır. 260lm'lik 'Tipik' değer, beklenen ortalama performanstır.
• İleri Gerilim (V_F): I_F=1000mA'de 2.95V (Min), 3.3V (Tip), 3.95V (Maks). Bu, belirtilen akımda sürüldüğünde LED üzerindeki gerilim düşüşüdür. Daha düşük bir V_Fgenellikle daha yüksek elektriksel verimliliği gösterir. Hassas sürücü tasarımı için ±0.1V ölçüm toleransı önemlidir.
• İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT): 5000K (Min), 5500K (Tip), 6000K (Maks). Bu, ışığın beyaz noktasını tanımlar. 5500K, öğle güneş ışığına benzer serin bir beyazdır. Aralık, üretim sürecindeki doğal varyasyonu gösterir.

Tüm elektro-optik veriler, kendi kendine ısınma etkilerini en aza indirmek ve kararlı bir ölçüm temeli sağlamak için 50ms'lik bir darbe kullanılarak test edilir.

3. Gruplandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

LED, üretim sonrasında elektriksel ve optik tutarlılığı sağlamak için sınıflandırılır (gruplandırılır). Bu, tasarımcıların belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim Gruplandırması

LED'ler, 1000mA'deki ileri gerilimlerine göre gruplandırılır.

- Grup Kodu 2935: V_F2.95V ile 3.55V arasında.

- Grup Kodu 3539: V_F3.55V ile 3.95V arasında.

Daha dar bir V_Fgrubu seçmek, birden fazla LED paralel kullanıldığında veya sabit gerilim kaynağı ile sürüldüğünde daha tekdüze parlaklık ve termal davranışa yol açabilir.

3.2 Işık Akısı Gruplandırması

LED'ler, 1000mA'deki ışık çıkışlarına göre gruplandırılır.

- Grup Kodu J6: Işık Akısı 240 lm ile 250 lm arasında.

- Grup Kodu J7: Işık Akısı 250 lm ile 300 lm arasında.

- Grup Kodu J8: Işık Akısı 300 lm ile 330 lm arasında.

Belirli parça numarası (ELXI-NB5060J6J8293910-F3H), J6 parlaklık grubuna (240-250lm) ait olduğunu gösterir. Bu, üretimde öngörülebilir ve tutarlı parlaklık seviyeleri sağlar.

3.3 Renk (Beyaz) Gruplandırması

Renk, CIE 1931 renklilik diyagramı üzerinde belirli bir bölge içinde tanımlanır. '5060' grup kodu, tipik 5500K noktası merkezli, yaklaşık 5000K ila 6000K arasında bir beyaz renk sıcaklığı aralığına karşılık gelir. Veri sayfası, bu kabul edilebilir renk bölgesinin köşelerini tanımlayan referans CIE (x, y) koordinatlarını sağlar. Renk koordinatları için ölçüm toleransı ±0.01'dir, bu da görsel tutarlılığı sağlamak için standart bir toleranstır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan grafikler, LED'in farklı çalışma koşulları altında nasıl davrandığına dair içgörü sunar.

4.1 Göreceli Spektral Dağılım

Spektral grafik, InGaN çipinden gelen mavi dalga boyu bölgesinde (yaklaşık 450-460nm civarında) bir tepe noktası ve geniş bir sarı fosfor emisyonu gösterir. Birleşik çıkış beyaz ışık oluşturur. Belirli şekil ve tepe noktaları, bu veri sayfasında açıkça belirtilmese de Renk Geri Verim İndeksini (CRI) belirler.

4.2 Radyasyon Deseni

Kutupsal radyasyon deseni, 120 derecelik görüş açısına sahip Lambert dağılımını doğrular. Göreceli yoğunluk, X ve Y eksenleri boyunca neredeyse düzgündür, bu da paketten simetrik ışık yayılımını gösterir ve bu, düzgün aydınlatma için idealdir.

4.3 İleri Gerilim - Akım (I-V Eğrisi)

Eğri, ileri gerilim (V_F) ve ileri akım (I_F) arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. V_Fakımla birlikte artar. Kararlı çalışma için, LED'ler termal kaçakları önlemek amacıyla sabit gerilim kaynağı değil, sabit akım kaynağı ile sürülmelidir. Grafik, tasarımcıların farklı sürüş akımlarındaki güç dağılımını (V_F* I_F) tahmin etmesine olanak tanır.

4.4 Göreceli Işık Akısı - Akım

Bu grafik, ışık çıkışının akımla doğrusal altında arttığını gösterir. Daha yüksek akımlarda sürmek daha fazla ışık sağlarken, aynı zamanda daha fazla ısı üretir ve verimliliği (vat başına lümen) azaltır. Çalışma noktası (örneğin, 1000mA), çıkış ile verimlilik/termal yük arasında bir dengeyi temsil eder.

4.5 CCT - Akım

İlişkili Renk Sıcaklığı, sürüş akımıyla hafif bir kayma gösterir, tipik olarak daha yüksek akımlarda artar (daha serin/mavi olur). Bu, farklı parlaklık ayarlarında tutarlı rengin kritik olduğu uygulamalar için önemli bir husustur.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, yaklaşık 5.0mm uzunluğunda ve 6.0mm genişliğinde (parça numarası NB5060 olarak belirtildiği gibi) kompakt bir yüzeye montaj paketine sahiptir. PCB ayak izi tasarımı için ±0.1mm toleranslı ayrıntılı boyut çizimleri sağlanmıştır. Paket, anoda elektriksel olarak bağlı bir termal ped içerir. Bu ped, LED bağlantısından baskılı devre kartına (PCB) düşük termal dirençli bir yol sağladığı için etkili ısı emilimi için çok önemlidir.

Kritik Taşıma Notu:Veri sayfası, cihazı lensinden tutmanın mekanik arızaya neden olabileceği konusunda açıkça uyarır. Montaj sırasında uygun vakum tutma araçları kullanılmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Yeniden Akış Lehimleme

Cihaz, maksimum 245°C lehimleme sıcaklığı için derecelendirilmiştir ve maksimum 2 yeniden akış döngüsüne dayanabilir. Bu, birçok SMD LED için tipiktir. Tasarımcılar, iç malzemelere, fosfora veya lense zarar vermemek için yeniden akış profillerinin bu sıcaklığı aşmadığından emin olmalıdır.

6.2 Aşırı Akım Koruması

Veri sayfasında belirtilen kritik bir tasarım kuralı:"Müşteri koruma için dirençler uygulamalıdır; aksi takdirde küçük bir gerilim kayması büyük bir akıma neden olacaktır..."Bu, LED'in aşırı akım çekmesini ve dolayısıyla anında arızaya yol açmasını önlemek için bir akım sınırlama devresinin (örneğin, sabit akım sürücüsü veya gerilim kaynağı kullanırken seri bir direnç) temel gerekliliğini vurgular.

6.3 Termal Yönetim

Tüm güvenilirlik testleri ve tipik performans eğrileri, LED'in iyi termal yönetimle, özellikle 1.0cm x 1.0cm Metal Çekirdek PCB (MCPCB) üzerine monte edilmiş olarak kullanılmasına dayanır. Özellikle 1000mA gibi yüksek sürüş akımlarında optimum performans ve uzun ömür için etkili ısı emilimi tartışılmazdır. Termal ped, yeterli termal geçiş delikleri olan bir PCB pedine düzgün şekilde lehimlenmeli veya bir soğutucuya bağlanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Nem Hassasiyeti ve Paketleme

LED'ler neme dayanıklı malzemelerde paketlenmiştir. Paketleme üzerindeki etiket şu anahtar bilgileri içerir: Müşteri Parça Numarası (CPN), Üretici Parça Numarası (P/N), Parti Numarası, Miktar (QTY) ve Işık Akısı (CAT), Renk (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için özel Gruplandırma Kodları. Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL-X) da belirtilmiştir, bu lehimlemeden önce depolama ve taşıma gereksinimlerini tanımlar ve yeniden akış sırasında "patlamış mısır" hasarını önler.

7.2 Şerit ve Makara Özellikleri

Cihaz, otomatik montaj için taşıyıcı şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Taşıyıcı şerit boyutları sağlanmıştır. Her makara 2000 adet içerir ve minimum sipariş miktarı 1000 adettir. Makara boyutları da standart yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için belirtilmiştir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Cep Telefonu Kamera Flaşı/Strobu: Yüksek darbe akım derecesi (1000mA), kompakt boyut ve yüksek ışık çıkışı, bu LED'i bu uygulama için ideal kılar. Tasarım, flaş patlamaları sırasında termal yönetime ve hassas akım darbeleri için sürücü devresine odaklanmalıdır.
• Dijital Video (DV) ve Genel El Fenerleri için El Feneri: Parlak, serin beyaz aydınlatma sağlar. Birden fazla parlaklık ayarına sahip sabit akım sürücüsü önerilir.
• İç Mekan Aydınlatması ve Dekoratif Aydınlatma: Vurgu aydınlatması, basamak ışıkları, çıkış işaretleri ve kompakt, parlak bir kaynağa ihtiyaç duyulan diğer armatürler için uygundur.
• TFT Arka Aydınlatma: Küçük ve orta boy ekranların arka aydınlatması için diziler halinde kullanılabilir, ancak düzgün aydınlatma için difüzyon gereklidir.
• Otomotiv İç/Dış Aydınlatma: Belirli kritik olmayan otomotiv aydınlatma uygulamaları için uygun olabilir, ancak tasarımcılar bu veri sayfasında açıkça iddia edilmeyen belirli otomotiv standartlarına (örneğin, AEC-Q102) uygunluğu doğrulamalıdır.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Seçimi: Her zaman sabit akım sürücüsü kullanın. Pil ile çalışan uygulamalar için, pil ömrünü maksimize etmek amacıyla yüksek verimliliğe sahip bir sürücü düşünün.
• PCB Yerleşimi: Termal ped boyutlarına tam olarak uyan bir PCB pedi tasarlayın. Pedin altında ısıyı diğer PCB katmanlarına veya bir soğutucuya aktarmak için birden fazla termal geçiş deliği kullanın. Sürüş akımı (350mA sürekli, 1000mA darbe) için yeterli iz genişliği sağlayın.
• Optik Tasarım: Geniş 120 derecelik ışın hüzmesi, el fenerleri veya spot ışıklar için istenen ışın desenlerini elde etmek için ikincil optikler (reflektörler, lensler) gerektirebilir.
• ESD ÖnlemleriLED 8KV ESD korumasına sahip olsa da, montaj sırasında standart ESD taşıma prosedürleri yine de takip edilmelidir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 1000mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

C: Hayır. DC ileri akım için Mutlak Maksimum Değer 350mA'dir. 1000mA derecesi özellikle darbe çalışması (400ms AÇIK, %10 görev döngüsü) içindir. 1000mA'de sürekli çalışma, güç dağılımı ve bağlantı sıcaklığı limitlerini aşarak hızlı arızaya neden olur.

S: Işık akısı için "Tipik" ve "Grup Kodu" değerleri arasındaki fark nedir?

C: "Tipik" değer (260lm), üretimden istatistiksel bir ortalamadır. "Grup Kodu" (J6: 240-250lm), satın aldığınız belirli LED'ler için garanti edilen minimum ve maksimum aralığı belirtir. J6 grubundaki parçalar, 240-250lm aralığında akı değerlerine sahip olacaktır.

S: Termal ped anoda bağlı. Bu PCB tasarımını etkiler mi?

C: Evet, önemli ölçüde. Bu, PCB'nizdeki termal pedin anot geriliminde olacağı anlamına gelir. Bu pedin herhangi başka bir ağa (toprak veya katot gibi) kısa devre yapmadığından emin olmalısınız. Ayrıca, soğutucu elektriksel olarak canlı olacağı için ısı emme stratejinizi buna göre tasarlamalısınız.

S: Renk gruplandırma şemasını nasıl yorumlarım?

C: Şema, CIE renk uzayında bir dörtgen bölge tanımlar. LED'ler test edilir ve ölçülen (x,y) renk koordinatlarının bu bölge içine düşmesi gerekir ki "5060" grubuna kabul edilsin. Bu, tüm LED'lerin 5000K ile 6000K arasında benzer bir beyaz renk görünümüne sahip olmasını sağlar.

10. Teknoloji Tanıtımı ve Trendler

10.1 Çalışma Prensibi

Bu, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Çekirdek, elektriksel olarak öngerilim uygulandığında mavi ışık yayan İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çiptir. Bu mavi ışık, çip üzerine veya yakınına biriken sarı (veya sarı ve kırmızı) fosfor malzeme katmanına çarpar. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve onu daha uzun dalga boylarında (sarı, kırmızı) daha geniş bir spektrum olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve fosfor dönüştürülmüş ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Mavi ışığın fosfor dönüştürülmüş ışığa oranı, İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) belirler.

10.2 Endüstri Trendleri

Bunun gibi LED'lerin gelişimi, birkaç önemli endüstri trendini takip eder:Artırılmış Verimlilik (lm/W): Çip tasarımı ve fosfor teknolojisindeki devam eden iyileştirmeler, aynı elektriksel giriş için daha fazla ışık çıkışı sağlar.Daha Yüksek Güç Yoğunluğu: Bu 5.0x6.0mm cihazda görüldüğü gibi, daha fazla ışığı daha küçük paketlere sığdırmak. Bu, termal yönetime daha fazla önem verilmesini gerektirir.Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı ve Kalitesi: Daha sıkı gruplandırma ve gelişmiş fosfor sistemleri, daha iyi renk tekdüzeliği ve daha yüksek Renk Geri Verim İndeksi (CRI) değerlerine yol açar, ancak burada CRI belirtilmemiştir.Entegrasyon ve Akıllı Özellikler: Bu ayrık bir bileşen olsa da, daha geniş pazar, entegre sürücüler, kontrolörler ve sensörler içeren LED'lerde büyüme görüyor.Güvenilirlik ve Sağlamlık: Geliştirilmiş paketleme malzemeleri ve yapıları, yüksek ESD koruma dereceleriyle (burada 8KV) birlikte, ömrü uzatır ve zorlu ortamlara uygunluğu artırır.