T-1 3mm Beyaz LED Ampul Veri Sayfası - Çap 3.0mm x Yükseklik 5.0mm - İleri Yönlü Voltaj 2.8-4.0V - Sürekli Akım 30mA - Güç Tüketimi 110mW - Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, ana akım T-1 (3mm) dairesel paketleme kullanılarak üretilen yüksek parlaklıklı beyaz ışık yayan bir diyotun (LED) teknik özelliklerini ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Bu cihaz, yüksek parlaklık ve net görünürlük gerektiren uygulamalar için üstün ışık çıkışı sağlamak üzere tasarlanmıştır. Temel teknolojisi, mavi ışık yayan indiyum galyum nitrür (InGaN) yarı iletken çipini kullanır. Bu mavi ışık, LED reflektör kasesi içine biriktirilmiş fosfor tabakası aracılığıyla geniş spektrumlu beyaz ışığa dönüştürülür. CIE 1931 renklilik diyagramı standardına göre, tipik renklilik koordinatları x=0.29, y=0.28'dir ve bu da nötr ila soğuk beyaz renk sıcaklığını gösterir. Bileşen, 4KV'ye (insan vücudu modeli) kadar elektrostatik deşarj (ESD) koruma kapasitesine sahip olacak şekilde güvenilir bir tasarıma sahiptir ve ilgili çevre düzenlemelerine uygundur.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in temel avantajı, kompakt, endüstri standardı T-1 form faktörü içinde yüksek ışık şiddeti elde etmesidir. Bu küçük boyut ve yüksek parlaklık kombinasyonu, tasarım mühendislerine önemli esneklik sağlar. Cihaz, otomatik montaj süreçlerine uygun olarak toplu veya şeritli makara halinde tedarik edilerek üretim verimliliğini artırır. Başlıca uygulama alanları, net ve parlak gösterge veya aydınlatma gerektiren durumlara odaklanmıştır. Hedef pazarlar arasında tüketici elektroniği, endüstriyel kontrol panelleri, araç içi aydınlatma ve genel işaretleme bulunur.

2. Teknik Parametrelerin Detaylı Açıklaması

Güvenilir devre tasarımı ve uzun vadeli performans için elektriksel ve optik limitlerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması hayati önem taşır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihazda kalıcı hasara neden olabilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlerde veya bu limitlerin ötesinde çalışmanın garantisi yoktur ve güvenilir performans için kaçınılmalıdır.

• Sürekli İleri Yön Akımı (I_F)): 30 mA. Bu, LED'e sürekli olarak uygulanabilecek maksimum doğru akımdır.
• Tepe ileri akımı (I_FP)): 100 mA. Bu daha yüksek akım yalnızca darbe koşullarında, görev döngüsü 1/10 ve frekans 1 kHz olarak belirtildiğinde izin verilir.
• Ters voltaj (V_R)): 5 V. Bu değerin üzerinde bir ters öngerilim uygulanması, eklem delinmesine neden olabilir.
• Güç tüketimi (P_d)): 110 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür ve hesaplama formülü, ileri voltaj (V_F) ile ileri akımın (I_F).
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı: Cihaz -40°C ila +85°C ortam sıcaklığında çalışabilir ve -40°C ila +100°C sıcaklıkta depolanabilir.
• Lehimleme Sıcaklığı: Bacaklar, en fazla 5 saniye süreyle 260°C'ye kadar kaynak sıcaklığına dayanabilir; standart reflow ve el kaynak işlemleriyle uyumludur.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, LED'in tipik performansını tanımlayan standart test koşulları (Ta=25°C) altında ölçülmüştür.

• İleri yönlü voltaj (V_F)): 20mA test akımında, 2.8V (minimum) ile 4.0V (maksimum) aralığındadır. Tipik değer bu aralık içindedir. Güç kaynağı voltajına ve LED'in spesifik V_Fdeğerine göre akımı kontrol etmek için bir akım sınırlama direnci seri olarak bağlanmalıdır.
• Işık şiddeti (I_V)): 20mA'de minimum 1800 milikandela (mcd). Spesifik sınıfa bağlı olarak (Bkz. Bölüm 3), yoğunluk 4500 mcd'ye kadar çıkabilir. Bu yüksek yoğunluk temel bir özelliktir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2)): Tipik yarı yoğunluk tam görüş açısı 25 derecedir. Bu, ışık hüzmesi modelinin nispeten yoğun olduğunu ve yönlü gösterim için çok uygun olduğunu gösterir.
• Ters akım (I_R)): 5V ters öngerilim uygulandığında maksimum sınır 50 µA'dir, bu da eklem bütünlüğünün iyi olduğunu gösterir.
• Zener diyot karakteristiği: Veri sayfası, Zener ters gerilimini (V_Z) Tipik değer 5.2V'dir (5mA'de), Zener ters akımı (I_Z) Anma değeri 100mA'dir. Bu, bazı birimlerin ters voltaj korumalı Zener diyot entegre edebileceğini göstermektedir, ancak tasarımcılar bu özelliğin kullanılabilirliğini ve özelliklerini kendi spesifik uygulamaları için doğrulamalıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretim farklılıkları nedeniyle, LED'ler performanslarına göre sınıflandırılır. Bu sınıflandırmaları anlamak, uygulamalarda tutarlı renk ve parlaklık elde etmek için çok önemlidir.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

20mA'de ölçülen ışık çıkışına göre, LED'ler dört şiddet sınıfına (M, N, P, Q) ayrılır. Her sınıf içindeki ışık şiddeti toleransı ±%10'dur.

• M modu: 1800 mcd ila 2250 mcd
• N modu: 2250 mcd ila 2850 mcd
• P kademesi: 2850 mcd ila 3600 mcd
• Q kademesi: 3600 mcd ila 4500 mcd

3.2 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca 20mA'deki ileri yönlü voltaj düşüşlerine göre, ±0.1V ölçüm belirsizliği ile gruplandırılır. Bu, özellikle birden fazla LED paralel bağlandığında, tutarlı akım sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

• 0. sınıf: 2.8V ila 3.0V
• 1. sınıf: 3.0V ila 3.5V
• 2. Kademe: 3.5V ila 4.0V

3.3 Renk Koordinatı Sınıflandırması (Kromatiklik)

Beyaz ışık rengi, CIE 1931 kromatiklik diyagramındaki koordinatlarıyla tanımlanır. LED'ler sekiz renk sınıfına (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2) ayrılır ve her sınıfın x ve y koordinatları için tanımlanmış minimum ve maksimum sınırları vardır. x=0.29, y=0.28 tipik koordinatları, C1 veya C2 sınıfı içine düşer. Renk koordinatlarının ölçüm belirsizliği ±0.01'dir. Bu sınıflandırma, düzgün beyaz bir görünüm gerektiren uygulamalarda renk tutarlılığını sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafik verileri, LED'in farklı koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörüler sağlar.

4.1 Göreceli Yoğunluk vs. Dalga Boyu

Spektral güç dağılımı eğrisi, farklı dalga boylarında yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu gösterir. Mavi ışık çipi + fosfor sistemi kullanan beyaz LED'ler için, bu eğri tipik olarak mavi bölgede (InGaN çipinden, yaklaşık 450-460nm) bir ana tepe ve sarı/yeşil/kırmızı bölgede (fosfordan) daha geniş bir tepe veya plato gösterir. Birleşik çıktı beyaz ışık olarak algılanır.

4.2 İleri Yön Akım vs. İleri Yön Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, diyot karakteristiğine sahip doğrusal olmayan bir eğridir. Voltaj, akımla birlikte başlangıçta yavaş, daha sonra daha dik bir şekilde artar. LED'i önerilen 20mA'de çalıştırmak, onu bu eğrinin verimli ve kararlı bölgesinde çalışmasını sağlar.

4.3 Bağıl Yoğunluk vs. İleri Akım

Işık çıkışı, ileri akımla orantılıdır ancak ilişki tamamen doğrusal değildir, özellikle verim düşüşü ve termal etkiler nedeniyle daha yüksek akımlarda. Akımı önerilen maksimum değerin üzerine çıkarmak, ışık çıkışını orantılı olarak artırmaz ve aşırı ısı üretir.

4.4 Kromatiklik Koordinatları vs. İleri Akım

Bu grafik, renk noktasının (x, y koordinatları) sürücü akımındaki değişikliklerle nasıl hafifçe kaydığını göstermektedir. Genellikle, daha yüksek akım, çip sıcaklığındaki artış ve fosfor dönüşüm verimliliğindeki değişiklikler nedeniyle hafif bir mavi kaymaya neden olur.

4.5 İleri Akım vs. Ortam Sıcaklığı

LED'in izin verilen maksimum ileri yönlü akımı, ortam sıcaklığının artmasıyla azalır. Bu düşürme, eklem sıcaklığının limitini aşmasını önlemek için gereklidir, aksi takdirde ışık azalmasını hızlandırır ve ömrünü kısaltır. Tasarımcılar, sürücü akımını ayarlarken çalışma ortamının sıcaklığını dikkate almalıdır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Bu LED, standart T-1 3mm dairesel paket boyutuna uygundur. Temel boyutlar tipik gövde çapı 3.0mm, flanş tabanından lens tepesine yükseklik yaklaşık 5.0mm'dir. Bacak çapı 0.45mm, aralığı 2.54mm'dir (standart 0.1 inç aralık). Lens su berraklığında şeffaftır. Aksi belirtilmedikçe, tüm boyut toleransları ±0.25mm'dir. Bacak aralığı, bacakların paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür. Flanş altında maksimum 1.5mm reçine çıkıntısına izin verilir.

5.2 Polarite Tanımlama

LED polariteye sahip bir bileşendir. Genellikle daha uzun olan bacak anot (pozitif), daha kısa olan bacak katot (negatif) olur. Ayrıca, katot tarafında genellikle plastik flanş üzerinde düz bir işaret veya kenarda bir çentik bulunur. Devre montajı sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Doğru işlem, hasarı önlemek ve güvenilirliği sağlamak için çok önemlidir.

6.1 Bacak Şekillendirme

• Bükme noktası, iç bağlama tellerine ve çipe stres uygulanmasını önlemek için epoksi LED tabanından en az 3 mm uzakta olmalıdır.
• Şekillendirme her zamanlehimlemeden önce soldering.
• Tamamlandı. Bükme işlemi sırasında paket üzerine aşırı stres uygulanmaktan kaçınılmalıdır.
• Bacak kesimi oda sıcaklığında yapılmalıdır.
• PCB delikleri, montaj stresini önlemek için LED bacaklarıyla tam olarak hizalanmalıdır.

6.2 Depolama Koşulları

LED, neme duyarlı bir bileşendir. Teslim alındıktan sonra, 30°C veya altı sıcaklıkta ve %70 veya altı bağıl nem (RH) ortamında depolanmalıdır. Bu koşullarda önerilen depolama ömrü 3 aydır. Daha uzun süreli depolama (en fazla bir yıl) için, cihaz mümkün olduğunca kurutuculu, sızdırmaz nem önleyici torbalarda ve nitrojen ortamında saklanmalıdır. Yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda ani sıcaklık değişimlerinden kaçınılmalıdır.

6.3 Kaynak Önerileri

Termal hasarı önlemek için lehim noktaları ile epoksi LED'ler arasında en az 3mm'lik minimum mesafe korunmalıdır.

• El ile Lehimleme: Maksimum 30W gücünde, uç sıcaklığı 300°C'yi geçmeyen bir havya kullanın. Her pimin temas süresi 3 saniye veya daha kısa olmalıdır.
• Dalga lehimleme veya daldırma lehimleme: Ön ısıtma sıcaklığı 100°C'yi, süresi ise 60 saniyeyi geçmemelidir. Lehim banyosu sıcaklığı 260°C'yi, temas süresi ise 5 saniyeyi geçmemelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

LED'ler, elektrostatik deşarja karşı koruma sağlamak için antistatik torbalarda paketlenir. Paketleme hiyerarşisi aşağıdaki gibidir:

1. İç ambalaj: Bir antistatik torbada en az 200, en fazla 500 adet bulunur.
2. İç kutu: Beş adet antistatik torba bir iç kutuya paketlenir.
3. Dış kutu: On adet iç kutu bir ana nakliye kutusuna paketlenir.

7.2 Etiket Bilgileri

Ambalaj etiketi birden fazla kodu içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Ambalaj Miktarı (QTY), Işık Şiddeti ve İleri Gerilim Kombinasyon Sınıfı (CAT), Renk Sınıfı (HUE), Referans Numarası (REF) ve Parti Numarası (LOT No.).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Bilgi Paneli ve TanımlayıcılarYüksek parlaklığı sayesinde, bilgi ekranlarında arka aydınlatma veya bağımsız durum göstergesi olarak kullanıma son derece uygundur.
• Optik göstergeTüketici elektroniği, endüstriyel ekipmanlar ve otomotiv gösterge panellerinde güç, durum veya alarm göstergesi olarak kullanıma idealdir.
• Arka aydınlatma: Anahtarlar, klavyeler veya LCD paneller için kullanılabilen küçük ölçekli arka aydınlatma.
• İşaret Lambası: Dekoratif veya konum aydınlatması için uygundur.

8.2 Tasarım Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Akım Sınırlama: İleri yön akımını ayarlamak için daima seri bir direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. R = (V formülünü kullanın_{Güç Kaynağı}- V_F) / I_F.
• Direnç değerini hesaplayın.Termal yönetim
• : Güç düşük olsa da, birden fazla LED kapalı bir alanda kullanılıyorsa veya yüksek sıcaklık ortamında çalışıyorsa yeterli havalandırma sağlayın.Ters voltaj koruması
• Entegre zener özelliği doğrulanmamışsa veya yetersizse ve devre ters voltaj geçici durumlarına maruz kalabilirse, LED'in her iki ucuna harici bir koruma diyotu (katot anoda karşı) paralel bağlamayı düşünün.Tutarlılık için sınıflandırma

: Düzgün parlaklık veya renk gerektiren uygulamalar için, sipariş sırasında istenen yoğunluk ve renk sınıfını belirtiniz.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart gösterge LED'lerine kıyasla, bu cihazın temel farkı, yaygın T-1 paketi içinde çok yüksek ışık şiddeti (4500 mcd'ye kadar) elde etmesidir. Birçok standart beyaz T-1 LED, 200-1000 mcd aralığında yoğunluk sağlar. Bu, onu paket boyutunu veya lens optik tasarımını değiştirmeden parlaklığı önemli ölçüde artırmak istenen uygulamalar için doğrudan bir yedek haline getirir. ESD koruması (4KV HBM) içermesi, bu tür korumaya sahip olmayan temel LED'lerle karşılaştırıldığında sağlamlığını da artırarak, onu işleme veya elektrostatik deşarj sorunlarının bulunduğu ortamlar için daha uygun kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Özelliklere Dayalı)

10.1 5V güç kaynağı için ne büyüklükte bir dirence ihtiyacım var?_FEn kötü durumdaki maksimum ileri voltaj (V²= 4.0V) ve 20mA hedef akım kullanılarak hesaplama şu şekildedir: R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50 Ohm. En yakın standart değer 51 Ohm'dur. Dirençte harcanan güç P = I²R = (0.02)_F* 51 = 0.0204W, bu nedenle standart 1/4W direnç yeterlidir. En iyi akım için lütfen daima kendi spesifik LED'inizin gerçek V

En iyi akımı elde etmek için değeri doğrulayın.

10.2 Onu sürekli olarak 30mA ile sürebilir miyim?

Evet, 30mA mutlak maksimum sürekli ileri akım derecesidir. Ancak, en uzun ömrü elde etmek ve uygulamadaki olası sıcaklık artışını göz önünde bulundurmak için tipik 20mA veya biraz altında çalışmanız önerilir. 30mA'de, ortam sıcaklığının 85°C üst sınırında olmadığından emin olun.

10.3 Renk sınıflandırması (A1, B2 vb.) nasıl yorumlanır?

Harfler (A, B, C, D) genellikle CIE diyagramındaki, genellikle ilgili renk sıcaklığı (CCT) ile ilişkili bir bölgeyi belirtir. 'A' sınıfı genellikle daha sıcak beyaz ışıktır (sarı/kırmızıya kaçan), kademeli olarak daha soğuk beyaz ışık (maviye kaçan) olan 'D' sınıfına geçiş yapar. Rakamlar (1, 2) bu bölgeyi daha da alt kategorilere ayırır. Çoğu genel amaçlı uygulama için, B-C gibi bir aralık belirtmek yeterlidir. Kritik renk eşleştirme uygulamaları için, kesin bir sınıf belirtilmeli ve kontrol edilmelidir.

11. Gerçek Tasarım Vaka ÇalışmasıSenaryo: Dış mekan iletişim kabinleri için yüksek görünürlüklü bir durum göstergesi paneli tasarlamak._FPanelde, doğrudan güneş ışığı altında net bir şekilde görülebilmesi gereken 10 adet gösterge ışığı bulunmaktadır. Alan sınırlıdır ve küçük bileşenler gereklidir. Bu nedenle T-1 kılıf seçilmiştir. Bu yüksek yoğunluklu LED seçilmiştir (maksimum parlaklık için Q derecesi kullanılarak). Kabin içinde 12V güç kaynağı mevcuttur. Tasarım adımları: 1) Seri direnci hesaplayın. V_F(1. kademe tipik değer ~3.2V) ve I_F=20mA: R = (12V - 3.2V) / 0.02A = 440 ohm (470 ohm standart değer kullanılarak, I²≈ 18.7mA elde edilir). 2) Direnç gücünün hesaplanması: P = (0.0187)

* 470 ≈ 0.164W (1/4W direnç yeterlidir, ancak 1/2W direnç bir marj sağlar). 3) Yerleşim: Lehimleme için PCB deliğinden LED gövdesine kadar 3mm boşluk olduğundan emin olun. 4) Ortamda yüksek elektriksel gürültü varsa, 12V hattına bir TVS diyot eklemeyi düşünebilirsiniz.

12. Çalışma Prensibi Özeti

Bu, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Cihazın kalbinde indiyum galyum nitrür (InGaN) yarı iletken çipi bulunur. İleri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler InGaN yapısının aktif bölgesinde yeniden birleşerek foton yayar. InGaN malzemesinin bant aralığı, yaklaşık 450-460 nanometre dalga boyunda mavi ışık üretecek şekilde tasarlanmıştır. Bu mavi ışık daha sonra, genellikle sezyum katkılı itriyum alüminyum granat (YAG:Ce) olan, nadir toprak elementleriyle katkılanmış bir seramik malzemeden oluşan bir fosfor tabakasına çarpar. Fosfor, mavi fotonların bir kısmını soğurur ve daha uzun, daha geniş bir dalga boyu aralığında, sarı ve kırmızı spektrumu kapsayacak şekilde ışık yeniden yayar. İnsan gözünün algıladığı, kalan doğrudan mavi ışık ile fosfor tarafından dönüştürülen sarı/kırmızı ışığın karışımı beyaz ışıktır. Mavi ile sarı/kırmızı ışığın belirli oranı, renk sıcaklığını ve kromatiklik koordinatlarını belirler.

13. Teknoloji Eğilimleri ve Arka Plan