ELCH07-NB5060J6J8283910-F3H LED Veri Sayfası - Yüksek Verimli Beyaz LED - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüksek verimli bir beyaz ışık yayan diyot (LED) bileşeninin özelliklerini detaylandırır. Cihaz, kompakt paketi ve üstün ışık verimliliği ile karakterize edilir; bu da onu alan ve enerji verimliliğinin kritik olduğu çok çeşitli aydınlatma uygulamaları için uygun kılar. Temel teknoloji, modern LED'lerde beyaz ışık üretmek için standart olan ve genellikle bir fosfor dönüşüm katmanı kullanan InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzemesine dayanır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil avantajı, 1 Amper sürücü akımında 76.4 lümen/vatt'lık yüksek optik verimliliğidir ve bu da tipik olarak 260 lümen ışık akısı sağlar. Bu performans, küçük bir form faktörü paketi içinde elde edilir. Cihaz, JEDEC JS-001-2017 (İnsan Vücudu Modeli) standardına göre 8KV'a kadar derecelendirilmiş, sağlam ESD (Elektrostatik Deşarj) koruması içerir; bu da işleme ve montaj sırasındaki güvenilirliğini artırır. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması), AB REACH dahil olmak üzere çevre düzenlemelerine tam uyumludur ve halojensiz olarak üretilmiştir. Hedef uygulamalar çeşitlidir, öncelikle taşınabilir elektronikler ve genel aydınlatmaya odaklanır. Ana pazarlar arasında mobil cihaz kamera flaşları, dijital video kamera el feneri ışıkları, TFT ekran arka aydınlatması, otomotiv iç/dış aydınlatması ve çıkış işaretleri, basamak ışıkları gibi çeşitli dekoratif ve mimari aydınlatma projeleri bulunur.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, mutlak maksimum değerler ve karakteristik tablolarında tanımlanan temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin nesnel bir yorumunu sağlar. Cihazı bu sınırların ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara veya performans düşüşüne neden olabilir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihazın işlevsel bütünlüğünün garanti edilemeyeceği stres sınırlarını tanımlar. Sürekli (el feneri modu) çalışma için DC ileri akım derecesi 350 mA'dır. Kamera flaşı uygulamaları gibi darbe çalışması için, belirli koşullar altında 1200 mA'lık bir tepe darbe akımına izin verilir: maksimum darbe süresi 400 milisaniye ve maksimum görev döngüsü %10. Maksimum izin verilen eklem sıcaklığı (Tj) 125°C'dir ve çalışma ortam sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir. Cihaz, maksimum iki lehimleme döngüsü için 260°C'lik bir lehimleme sıcaklığına (reflow) dayanabilir. Darbe modundaki güç dağılımı 4.74 Watt olarak belirtilmiştir. Bu derecelendirmelerin uzun süreler boyunca aynı anda uygulanmaması kritik önem taşır, çünkü bu güvenilirlik sorunlarına yol açabilir. Performansı ve ömrü korumak için, Metal Çekirdekli Baskılı Devre Kartı (MCPCB) kullanmak gibi uygun termal yönetim esastır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Elektro-optik karakteristikler, kontrollü koşullar altında ölçülür: lehim pedi sıcaklığı (Ts) 25°C ve tipik olarak kendi kendine ısınma etkilerini en aza indirmek için 50 milisaniyelik bir akım darbesi kullanılır. Temel parametreler şunları içerir:

• Işık Akısı (Iv):Toplam görünür ışık çıkışı. IF=1000mA'de tipik değer 260 lm'dir, minimum 220 lm'dir. Ölçüm toleransı ±%10'dur.
• İleri Gerilim (VF):LED üzerinden akım geçtiğindeki gerilim düşüşü. 1000mA'de aralık 2.85V (min) ila 3.95V (max) arasındadır, ölçüm toleransı ±0.1V'dur.
• İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT):Beyaz ışık tonunu tanımlar. Belirtilen aralık 5000K ila 6000K'dır; bu, nötr ila soğuk beyaz bir görünüme karşılık gelir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Işık şiddetinin tepe değerinin yarısı olduğu tam açıdır. Toleransı ±5 derece olmak üzere 120 derecedir; bu, alan aydınlatması için uygun, geniş, neredeyse Lambert yayılım desenini gösterir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların parlaklık, renk ve gerilim için belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı, alfasayısal kodlar (J6, J7, J8) kullanılarak sınıflandırılır. Örneğin, J6 sınıfı 1000mA'de 220 lm ila 250 lm arasında bir akı aralığını kapsarken, J7 sınıfı 250 lm ila 300 lm'yi kapsar. Bu, aynı ürün ailesi içinde farklı parlaklık ihtiyaçları için seçim yapılmasına olanak tanır.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, dört haneli kodlar (2832, 3235, 3539) kullanılarak sınıflandırılır. Bu kodlar, voltun onda biri cinsinden minimum ve maksimum gerilimi temsil eder. Örneğin, 2832 sınıfı VF'yi 2.85V ila 3.25V arasında kapsar. Gerilim sınıflarının eşleştirilmesi, çoklu LED dizilerinde akım dengelemesi için önemli olabilir.

3.3 Renklilik (Renk) Sınıflandırması

Beyaz renk noktası, CIE 1931 renklilik diyagramı üzerinde tanımlanır. Sağlanan ve 5060 olarak etiketlenen sınıf, 5000K ile 6000K arasında bir renk sıcaklığını hedefler. Sınıf yapısı, belirli (x, y) koordinat köşeleri ile tanımlanır ve ölçüm toleransı hem x hem de y koordinatlarında ±0.01'dir. Bu, yayılan beyaz ışığın öngörülebilir ve kabul edilebilir bir renk aralığında kalmasını sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler sağlar. Bunlar devre tasarımı ve termal yönetim için esastır.

4.1 İleri Gerilim - İleri Akım (IV Eğrisi)

IV eğrisi, ileri akım ile ileri gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir. Bir diyot için tipik olan doğrusal değildir. 25°C'de gerilim akımla birlikte artar. Tasarımcılar, sabit akım sürücüleri tasarlamak için kritik olan, hedef bir akım için gerekli sürücü gerilimini belirlemek için bu eğriyi kullanır.

4.2 Bağıl Işık Akısı - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının sürücü akımına bağımlılığını gösterir. Işık akısı genellikle akımla birlikte artar, ancak yüksek akımlarda verim düşüşü ve artan eklem sıcaklığı nedeniyle doğrusal altı büyüme sergileyebilir. Bu, en iyi verimlilik için optimal bir akım noktasında çalışmanın önemini vurgular.

4.3 İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) - İleri Akım

Bu grafik, beyaz noktanın renk sıcaklığının sürücü akımıyla nasıl değiştiğini gösterir. Bazı varyasyonlar normaldir ve bu eğilimi anlamak, farklı parlaklık seviyelerinde tutarlı renk kalitesi gerektiren uygulamalar için hayati önem taşır.

4.4 Bağıl Spektral Dağılım

Spektral güç dağılım grafiği, her dalga boyunda yayılan ışığın şiddetini gösterir. Beyaz bir LED için bu tipik olarak, InGaN çipinden gelen mavi bir tepe ve fosfordan gelen daha geniş bir sarı-yeşil tepeden oluşur. Bu eğrinin şekli, Renk Geri Verim İndeksi'ni (CRI) belirler, ancak bu veri sayfasında CRI açıkça belirtilmemiştir.

4.5 Tipik Radyasyon Desenleri

Polar radyasyon deseni grafikleri, ışık şiddetinin uzaysal dağılımını gösterir. Sağlanan desen, Lambert yayıcıya (şiddetin görüş açısının kosinüsü ile orantılı olduğu) uyumlu, geniş ve düzgün bir dağılım gösterir; bu da eşit, geniş alan aydınlatması için idealdir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LED paketinin fiziksel boyutları ve yapısı, PCB yerleşimi, optik tasarım ve termal yönetim için kritik öneme sahiptir.

5.1 Paket Boyutları

Veri sayfası, LED paketinin detaylı bir boyut çizimini içerir. Ana boyutlar arasında toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik ile lehim pedi konumları ve boyutları bulunur. Aksi belirtilmedikçe toleranslar tipik olarak ±0.1mm'dir. Doğru PCB ayak izleri oluşturmak için bu çizime başvurulmalıdır.

5.2 Polarite Tanımlama

Paket, bir polarite işaretleyici özelliğine sahiptir. LED'e zarar verebilecek ters polarite bağlantısını önlemek için anot ve katodun doğru tanımlanması esastır. Polarite, otomatik montaj için taşıma bandı üzerinde de belirtilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uygun işleme ve montaj, güvenilirlik için çok önemlidir.

6.1 Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL)

Cihaz MSL Seviye 1 olarak derecelendirilmiştir. Bu, ≤30°C / %85 bağıl nem koşullarında sınırsız raf ömrüne sahip olduğu anlamına gelir. Cihaz daha yüksek neme maruz kalırsa, yüksek sıcaklık işlemi sırasında patlama çatlamasını önlemek için reflow lehimlemeden önce fırınlanması gerekebilir.

6.2 Reflow Lehimleme Parametreleri

Maksimum lehimleme sıcaklığı 260°C'dir ve bileşen maksimum iki reflow döngüsüne dayanabilir. Tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmayan standart kurşunsuz reflow profilleri takip edilmelidir. 1000mA'de sürüldüğünde çalışma sırasındaki alt tabaka sıcaklığı 70°C'yi geçmemelidir; bu da PCB üzerinde etkili bir termal yol tasarımı ihtiyacını vurgular.

6.3 Depolama Koşulları

Depolama sıcaklığı aralığı -40°C ila +100°C'dir. Cihazlar, lehimlenebilirliği korumak ve nem emilimini önlemek için kuru, kontrollü bir ortamda saklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Ürün, otomatik montaj için endüstri standardı paketlemede tedarik edilir.

7.1 Taşıma Bandı ve Makara

LED'ler, kabartmalı taşıma bandı üzerinde paketlenmiş ve makaralara sarılmış halde gelir. Her makara 2000 adet içerir ve minimum sipariş miktarı 1000 adettir. Taşıma bandı boyutları ve yuva tasarımı, pick-and-place makineleri için güvenli tutma ve doğru yönlendirme sağlar.

7.2 Ürün Etiketleme

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için kritik bilgiler içerir: Parça Numarası (P/N), Lot Numarası, Paketleme Miktarı (QTY) ve Işık Akısı (CAT), Renklilik (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için özel Sınıflandırma Kodları. Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) de belirtilir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

Teknik parametrelere dayanarak, bu LED'i uygulamak için temel hususlar şunlardır.

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

LED'leri her zaman sabit bir gerilim kaynağıyla değil, sabit bir akım kaynağıyla sürün. Sürücü, kullanılan LED'lerin ileri gerilim sınıfını hesaba katarak gerekli akımı (örn. sürekli için 350mA, darbe için 1200mA'ye kadar) sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Seri bağlantılar için, sürücünün uyum geriliminin dizideki tüm LED'lerin maksimum VF'sinin toplamını aştığından emin olun. Paralel bağlantılar için, akım tekelleşmesini önlemek için bireysel akım dengeleme dirençleri veya ayrı sürücüler önerilir.

8.2 Termal Yönetim

Isı, LED bozulmasının ve arızasının birincil nedenidir. Eklem sıcaklığı 125°C'nin altında tutulmalıdır. LED lehim pedlerinden ısıyı uzaklaştırmak için yeterli termal viyalara sahip bir PCB ve gerekirse bir metal çekirdek (MCPCB) kullanın. Veri sayfası, tüm güvenilirlik testlerinin 1.0 x 1.0 cm²'lik bir MCPCB kullanılarak iyi termal yönetim ile gerçekleştirildiğini belirtmektedir. Yüksek akımlı veya sürekli çalışma için harici bir soğutucu eklemeyi düşünün. Alt tabaka sıcaklığını izleyin; bu sıcaklık 1000mA'de 70°C'yi geçmemelidir.

8.3 Optik Tasarım

120 derecelik görüş açısı geniş aydınlatma sağlar. Işın şekillendirme gerektiren uygulamalar (örn. spot ışığı) için, reflektörler veya lensler gibi ikincil optikler gerekli olacaktır. Lambert benzeri yayılım deseni genellikle hoşgörülüdür ve birçok optik sistemle iyi çalışır.

8.4 ESD Koruması

LED dahili ESD korumasına sahip olsa da, özellikle el cihazı montajı veya kullanımı gibi statik deşarja eğilimli ortamlarda, ek kart seviyesinde koruma uygulamak iyi bir uygulamadır.

9. Güvenilirlik ve Ömür

Veri sayfası güvenilirlik testlerine atıfta bulunur. Önemli noktalar şunlardır: tüm özellikler 1000 saatlik bir güvenilirlik testi ile garanti edilir ve bu test koşulları altında (iyi termal yönetim dahil) ileri gerilim bozulmasının %30'dan az olması belirtilir. Uzun süreler boyunca maksimum değerlerde veya yakınında çalışmak, yaşlanmayı hızlandırır ve kalıcı hasara neden olabilir. Ömür (genellikle L70 veya L50 olarak tanımlanır, lümen çıkışının başlangıç değerinin %70'ine veya %50'sine düşene kadar geçen süre) büyük ölçüde çalışma eklem sıcaklığına ve sürücü akımına bağlıdır. Çalışma akımını düşürmek ve düşük bir eklem sıcaklığı korumak, operasyonel ömrü maksimize etmenin en etkili yollarıdır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

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

C: Muhtemelen, ancak doğrudan değil. İleri gerilim (VF) 1000mA'de 2.85V ila 3.95V arasındadır. LED'iniz daha düşük bir VF sınıfındaysa (örn. 2832), 3.3V yeterli olabilir, ancak herhangi bir varyasyon veya sıcaklık değişimi büyük akım dalgalanmalarına neden olabilir. Kararlı ve güvenli çalışma için her zaman sabit akımlı bir sürücü önerilir.

S: El feneri modu ve darbe modu akım derecelendirmeleri arasındaki fark nedir?

C: El feneri modu (350mA DC), sürekli, düşük güçlü aydınlatma içindir. Darbe modu (1200mA tepe), kamera flaşı gibi kısa, yüksek parlaklık patlamaları içindir ve aşırı ısınmayı önlemek için darbe genişliği (≤400ms) ve görev döngüsü (≤%10) üzerinde katı sınırlar vardır.

S: Parça numarasındaki sınıf kodlarını (örn. J6J8283910) nasıl yorumlamalıyım?

C: Parça numarası sınıflandırma bilgisini içerir. Veri sayfası tablolarına dayanarak, \"J6\" muhtemelen ışık akısı sınıfına (220-250 lm), \"828\" renklilik sınıfına (5060) ve \"3910\" ileri gerilim sınıfına (örn. 3539 sınıfının bir parçası) işaret ediyor olabilir. Her zaman tam veri sayfasından veya tedarikçiden özel sınıf tanımlarını doğrulayın.

S: Bir soğutucu gerekli mi?

C: Maksimum sürekli akımda (350mA) veya herhangi bir darbe çalışmasında çalıştırmak için etkili termal yönetim gereklidir. Bunun harici bir soğutucu gerektirip gerektirmediği, PCB tasarımınıza, ortam sıcaklığınıza ve gereken ömre bağlıdır. MCPCB kullanmak yaygın ve etkili bir çözümdür.

11. Tasarım ve Kullanım Senaryosu Örnekleri

Senaryo 1: Cep Telefonu Kamera Flaşı:LED, yüksek darbe akım kapasitesi (1200mA) ve küçük boyutu nedeniyle bu uygulama için idealdir. Kamera deklanşörü ile senkronize edilmiş kısa, yüksek akımlı bir darbe sağlamak için bir sürücü devresi tasarlanır. Flaş tekrar tekrar kullanılabileceğinden termal yönetim hala önemlidir. Nötr-beyaz renk sıcaklığı (5000-6000K) fotoğraflar için iyi renk geri verimi sağlar.

Senaryo 2: Taşınabilir İş Işığı/El Feneri:Pille çalışan bir el feneri için verimlilik anahtardır. LED'i daha düşük bir sürekli akımda (örn. 200-300mA) çalıştırmak, yeterli ışık sağlarken çalışma süresini maksimize eder. Birden fazla parlaklık moduna sahip bir sürücü uygulanabilir. Geniş 120 derecelik ışın açısı, alan aydınlatması için mükemmeldir.

Senaryo 3: Mimari Basamak Aydınlatması:Basamakları işaretlemek için düşük seviyeli aydınlatmada, uzun ömür ve minimum güç tüketimi için düşük sürücü akımında birden fazla LED kullanılır. Tutarlı renk sınıflandırması, tüm basamaklarda tek tip beyaz ışık sağlar. Cihazın halojensiz ve RoHS standartlarına uyumu, bina ve çevre düzenlemeleri için önemlidir.

12. Teknoloji Arka Planı ve Trendler

Çalışma Prensibi:Bu, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. InGaN'den yapılmış bir yarı iletken çip, üzerinden akım geçtiğinde mavi ışık yayar. Bu mavi ışık, çip üzerindeki veya yakınındaki sarı (veya kırmızı/yeşil) bir fosfor kaplamasını uyarır. Kalan mavi ışık ile dönüştürülmüş sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Tam karışım, İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) belirler.

Endüstri Trendleri:LED teknolojisindeki genel eğilim, daha yüksek verimlilik (lümen/vatt), gelişmiş renk geri verimi (daha yüksek CRI ve R9 değerleri) ve daha iyi renk tutarlılığına (daha sıkı sınıflandırma) doğrudur. Ayrıca daha küçük paketlerde daha yüksek güç yoğunluğuna doğru bir itici güç vardır; bu da termal yönetimi giderek daha kritik hale getirir. Sürücü elektroniği ve kontrol özelliklerinin (karartma, renk ayarlama) doğrudan LED paketlerine entegrasyonu, bir diğer büyüyen trenddir. Bu özel veri sayfası, maliyet duyarlı, yüksek hacimli uygulamalar için güvenilir performans ve verimlilik sunmaya odaklanmış olgun, yüksek hacimli bir ürünü yansıtmaktadır.