T-1 3mm Beyaz LED Lamba Veri Sayfası - 3.0x5.0mm Paket - 3.2V Tipik - 20mA Sürüş - 14.25-28.5k mcd Yoğunluk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, popüler bir T-1 (3mm) yuvarlak paket içinde kapsüllenmiş yüksek parlaklıklı beyaz ışık yayan diyot (LED) için teknik özellikleri detaylandırır. Cihaz, üstün ışık çıkışı sağlamak üzere tasarlanmış olup, parlak ve net göstergeler veya aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygundur.

Çekirdek teknoloji, mavi ışık yayan bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çip kullanır. Bu mavi ışınım, LED'in reflektör kapağı içine yerleştirilmiş bir fosfor kaplama kullanılarak geniş spektrumlu beyaz ışığa dönüştürülür. Ortaya çıkan beyaz ışık, CIE 1931 renk uzayı standardı tarafından tanımlanan spesifik renklilik koordinatları ile karakterize edilir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED serisinin birincil avantajları, kompakt ve endüstri standardı bir form faktörü içinde yüksek ışık gücü sunmasını içerir. Cihaz, güvenilirlik ve modern çevre ile güvenlik standartlarına uyum için tasarlanmıştır.

• Yüksek Işık Çıkışı:Boyutuna göre yoğun parlaklık sağlar.
• Standart Paket:T-1 yuvarlak paket, mevcut PCB ayak izleri ve soketlerle uyumluluğu garanti eder.
• Düzenleyici Uyumluluk:Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması), AB REACH düzenlemelerine uyar ve Halojensiz olarak sınıflandırılır; Brom (Br) ve Klor (Cl) içeriği için belirli limitleri karşılar.
• ESD Koruması:4kV'a kadar elektrostatik deşarj (ESD) dayanım voltajı özelliğine sahiptir, bu da işleme sağlamlığını artırır.

Hedef uygulamalar çeşitlidir ve net, parlak sinyalizasyonun en önemli olduğu alanlara odaklanır. Ana pazarlar arasında mesaj panoları ve ekranlar için arka aydınlatma, tüketici ve endüstriyel elektroniklerde durum veya optik göstergeler ve çeşitli işaret ışığı uygulamaları yer alır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Cihazın limitleri ve çalışma karakteristiklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, güvenilir devre tasarımı ve uzun vadeli performans için çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez ve güvenilir performans için kaçınılmalıdır.

• Sürekli İleri Akım (I_F):30 mA
• Tepe İleri Akım (I_FP):100 mA (görev döngüsü 1/10 ve 1 kHz frekansında)
• Ters Voltaj (V_R):5 V
• Güç Dağılımı (P_d):100 mW
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +100°C
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol):Maksimum 5 saniye için 260°C (dalga veya reflow lehimleme).

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Ta=25°C)

Bu parametreler standart test koşullarında ölçülür ve cihazın ileri akım (I_F) 20 mA ile sürüldüğünde tipik performansını temsil eder.

• İleri Voltaj (V_F):2.8 V (Min), 3.2 V (Tip), 3.6 V (Maks). LED üzerindeki tipik voltaj düşüşü 3.2V'dur.
• Işık Şiddeti (I_V):14,250 mcd (Min), 28,500 mcd (Maks). Gerçek şiddet sınıflandırılmıştır (Bölüm 3'e bakınız).
• Görüş Açısı (2θ_1/2):15 derece (Tipik). Bu dar görüş açısı, ışık çıkışını yoğunlaştırarak yüksek eksenel şiddete katkıda bulunur.
• Renklilik Koordinatları:CIE 1931 renk uzayına göre x=0.29, y=0.30 (Tipik). Bu, yayılan ışığın spesifik beyaz noktasını tanımlar.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'da 50 µA (Maks).

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretim varyasyonlarını yönetmek ve hassas seçime izin vermek için, LED'ler anahtar parametreler için sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre sıralanır. Bu, tasarımcıların uygulamalarına uygun bir parlaklık derecesi seçmelerine olanak tanır.

• Sınıf W:14,250 ila 18,000 mcd
• Sınıf X:18,000 ila 22,500 mcd
• Sınıf Y:22,500 ila 28,500 mcd

Işık şiddeti için genel tolerans ±%10'dur.

3.2 İleri Voltaj Sınıflandırması

LED'ler ayrıca ileri voltaj düşüşlerine göre sınıflandırılır; bu, güç kaynağı tasarımı ve paralel konfigürasyonlarda tutarlı akım sağlamak için önemlidir.

• Sınıf 0: V_F= 2.8V ila 3.0V
• Sınıf 1: V_F= 3.0V ila 3.2V
• Sınıf 2: V_F= 3.2V ila 3.4V
• Sınıf 3: V_F= 3.4V ila 3.6V

İleri voltaj için ölçüm belirsizliği ±0.1V'dur.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler sağlar.

4.1 Göreceli Şiddet - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının (göreceli şiddet) ileri akımla arttığını gösterir, ancak ilişki tamamen doğrusal değildir, özellikle yüksek akımlarda. LED'i önerilen sürekli akımın (30mA) üzerinde sürmek, verimliliğin azalmasına ve hızlanmış yaşlanmaya yol açabilir.

4.2 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, bir diyot için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. Akımın önemli ölçüde artmaya başladığı \"diz\" voltajı, bu beyaz LED için yaklaşık 2.8V ila 3.0V civarındadır. Tutarlı ışık çıkışı için stabil akım sürücüsü, voltaj sürücüsü değil, esastır.

4.3 Göreceli Şiddet - Ortam Sıcaklığı

LED ışık çıkışı sıcaklığa bağlıdır. Bu eğri tipik olarak, ortam sıcaklığı (T_a) yükseldikçe ışık şiddetinde bir azalma gösterir. Uygulamada, özellikle maksimum sıcaklık limitine yakın çalışırken parlaklığı korumak için etkili termal yönetim gereklidir.

4.4 Renklilik Koordinatı - İleri Akım

Bu grafik, beyaz ışığın renginin (renklilik koordinatlarının) sürüş akımındaki değişikliklerle nasıl hafifçe kayabileceğini ortaya koyar. Renk kritik uygulamalar için, stabil bir beyaz nokta korumak amacıyla sabit akım sürücüsü zorunludur.

4.5 Spektral Dağılım

Göreceli şiddet - dalga boyu grafiği, emisyon spektrumunu gösterir. Mavi çip + fosfor sistemi kullanan bir beyaz LED, güçlü bir mavi tepe (InGaN çipinden) ve daha geniş bir sarı/kırmızı emisyon bandı (fosfordan) gösterecektir. Birleşik spektrum, Renk Geri Verim İndeksi'ni (CRI) ve ilişkili renk sıcaklığını (CCT) belirler, ancak spesifik CCT bu veri sayfasında listelenmemiştir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, standart bir T-1 (3mm) radyal bacaklı paket içinde bulunur. Ana boyutlar şunları içerir:

• Toplam çap: Yaklaşık 5.0 mm (maks).
• Bacak aralığı: 2.54 mm (standart 0.1-inç aralık, bacakların paketten çıktığı yerde ölçülür).
• Toplam yükseklik: Değişir, ancak epoksi lens ve bacakları içerir. Flanş altındaki çıkıntılı reçine maksimum 1.5mm'dir.
• Bacak tel çapı: Bileşen yerleştirme için standart.

Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar ±0.25mm'dir. Tasarımcılar, hassas PCB delik yerleşimi ve koruma alanları için detaylı mekanik çizime başvurmalıdır.

5.2 Polarite Tanımlama

Radyal bacaklı LED'ler için polarite tipik olarak iki özellikle gösterilir: daha uzun bacak anot (pozitif) ve genellikle katot (negatif) bacağa yakın plastik lensin kenarında düz bir nokta veya çentik bulunur. Montaj sırasında ters polarite hasarını önlemek için doğru polariteye uyulmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

LED'e mekanik veya termal hasarı önlemek için uygun işleme ve lehimleme kritiktir.

6.1 Bacak Şekillendirme

• Bükme, epoksi lensin tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktada gerçekleştirilmelidir.
• Bacak şekillendirme her zamanlehimleme işlemindenönce yapılmalıdır.
• Bükme sırasında LED paket gövdesine stres uygulamaktan kaçının.
• Bacakları oda sıcaklığında kesin; sıcak kesiciler kullanmak arızaya neden olabilir.
• PCB delikleri, montaj stresini önlemek için LED bacaklarıyla mükemmel şekilde hizalanmalıdır.

6.2 Depolama Koşulları

• Önerilen depolama: ≤ 30°C ve ≤ %70 Bağıl Nem (RH).
• Orijinal nakliye torbasında raf ömrü: 3 ay.
• Daha uzun depolama için (1 yıla kadar), azot atmosferi ve nem alıcı ile kapalı bir kaba yerleştirin.
• Yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda hızlı sıcaklık değişimlerinden kaçının.

6.3 Lehimleme Süreci

Lehim noktasından epoksi ampule olan minimum mesafe 3mm olmalıdır.

El Lehimlemesi:

• İşlemci ucu sıcaklığı: Maks 300°C (maks 30W işlemci için).
• Bacak başına lehimleme süresi: Maks 3 saniye.

Dalga veya Daldırma Lehimleme:

• Ön ısıtma sıcaklığı: Maks 100°C (maks 60 saniye için).
• Lehim banyosu sıcaklığı: Maks 260°C.
• Banyoda temas süresi: Maks 5 saniye.

Kritik Notlar:

• LED lehimden dolayı sıcakken bacaklara stres uygulamaktan kaçının.
• LED'i birden fazla lehimleme döngüsüne (daldırma/el) maruz bırakmayın.
• Epoksi lensi, lehim pastası sıçramalarından ve temizleme çözücülerinden koruyun.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Özellikleri

LED'ler, taşıma ve depolama sırasında elektrostatik deşarj (ESD) ve nem hasarını önlemek için paketlenir.

• Birincil Paketleme:Anti-statik torbalar.
• Torba Başına Miktar:200 ila 500 adet.
• İkincil Paketleme:5 torba bir iç karton kutuya yerleştirilir.
• Üçüncül Paketleme:10 iç karton kutu bir ana (dış) karton kutuya paketlenir.

7.2 Etiket Açıklaması

Torbalar ve karton kutular üzerindeki etiketler, izlenebilirlik ve tanımlama için aşağıdaki bilgileri içerir:

• P/N:Parça Numarası (spesifik ürün kodu).
• KAT:Kategori kodu, Işık Şiddeti ve İleri Voltaj için birleşik sınıfı gösterir (örneğin, şiddet için Sınıf Y ve voltaj için Sınıf 1'i temsil eden bir kod).
• RENK:Renk derecesi veya renklilik sınıfı.
• PARTİ No:Kalite takibi için üretim parti numarası.
• ADET:Paketteki parça miktarı.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Mesaj Panoları & Arka Aydınlatma:Yüksek şiddeti ve dar görüş açısı, onu parlak, okunabilir karakterlerin gerektiği segmentli veya nokta matrisli ekranlar için arka aydınlatmada ideal kılar.
• Optik Göstergeler:Yüksek görünürlük gerektiren ekipmanlarda, ortam ışığında bile durum ışıkları, açık göstergeleri veya uyarı ışıkları için mükemmeldir.
• İşaret Işıkları:Pozisyon göstergeleri, çıkış işaretleri veya düşük seviyeli mimari vurgu aydınlatması için uygundur.

8.2 Devre Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın. Direnç değerini R = (V_besleme- V_F) / I_F formülünü kullanarak hesaplayın. V_F daha düşükse akımın limitleri aşmamasını sağlamak için sınıftan veya veri sayfasından maksimum V_F değerini kullanın.
• Paralel Bağlantılar:LED'leri bireysel akım sınırlayıcı elemanlar olmadan doğrudan paralel bağlamaktan kaçının. V_F değişimleri, bir LED'in çoğu akımı çekmesine ve erken arızalanmasına neden olabilir.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da (maks 100mW), yeterli havalandırma sağlayın ve LED'i PCB üzerindeki diğer ısı kaynaklarının yakınına yerleştirmekten kaçının. Yüksek bağlantı sıcaklığı, ışık çıkışını ve ömrünü azaltır.
• Ters Voltaj Koruması:Maksimum ters voltaj sadece 5V'dur. AC veya bipolar sinyal uygulamalarında veya ters bağlantı olasılığı olan durumlarda, ters voltajı sınırlamak için LED ile paralel bir koruma diyotu ekleyin (katot anoda, anot katoda).

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Genel 3mm beyaz LED'lere kıyasla, bu cihaz belirgin avantajlar sunar:

• Daha Yüksek Şiddet Sınıfları:Maksimum 28,500 mcd şiddeti ile, genellikle 2,000 ila 10,000 mcd aralığında olan standart 3mm LED'lerden önemli ölçüde daha yüksek parlaklık sağlar.
• Dar Görüş Açısı (15°):Işık akısını daha dar bir huzmeye yoğunlaştırarak, daha geniş (örneğin, 30° veya 60°) görüş açılı LED'lere kıyasla daha yüksek eksenel (eksen üzeri) şiddet elde eder. Bu, yönlendirilmiş aydınlatma uygulamaları için önemli bir farklılaştırıcıdır.
• Entegre Zener Diyot (opsiyonel/korumalı versiyonlar):Değerlerde Zener Ters Voltajı (V_z) ve akımı (I_z) bahsi, bazı varyantların temel LED paketlerinde yaygın olmayan entegre bir ters voltaj koruma Zener diyotu içerebileceğini düşündürür.
• Kapsamlı Uyumluluk:Halojensiz, REACH ve RoHS standartlarına açık uyum, Avrupa gibi düzenlenmiş pazarları hedefleyen tasarımcılar ve katı çevre politikalarına sahip şirketler için kritik bir faktördür.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Hangi sürücü akımını kullanmalıyım?

C1: Standart test koşulu ve önerilen çalışma noktası 20 mA'dir. Mutlak Maksimum Değer olan 30 mA sürekli akıma kadar sürebilirsiniz, ancak bu güç dağılımını artıracak, daha fazla ısı üretecek ve çalışma ömrünü azaltabilir. Parlaklık, verimlilik ve uzun ömür dengesi için 20 mA önerilir.

S2: Işık şiddeti sınıflandırmasını nasıl yorumlamalıyım?

C2: Paket etiketindeki sınıf kodu (W, X, Y), o parti LED'ler için garanti edilen minimum ve maksimum şiddeti söyler. Örneğin, Sınıf Y LED'leri bu seriden mevcut en parlak olanlardır. Üretiminizde parlaklık tutarlılığı için sipariş verirken gerekli sınıfı belirtin.

S3: Bu LED'i açık hava uygulamaları için kullanabilir miyim?

C3: Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) birçok açık hava ortamını destekler. Ancak, epoksi lens malzemesi, uzun süreli doğrudan güneş ışığına maruz kalmada UV bozulmasına ve sararmaya karşı hassas olabilir; bu da ışık çıkışını azaltır ve rengi değiştirir. Sert açık hava kullanımı için UV'ye dayanıklı silikon lensli LED'ler daha uygundur.

S4: Görüş açısı neden bu kadar dar?

C4: Dar 15° görüş açısı, çok yüksek eksenel ışık şiddeti (milisandela cinsinden ölçülen) elde etmek için bir tasarım özelliğidir. Işık daha dar bir huzmeye odaklanır. Daha geniş alan aydınlatmasına ihtiyacınız varsa, daha geniş görüş açılı (örneğin, 60°) bir LED seçersiniz, ancak eksenel şiddeti daha düşük olacaktır.

11. Çalışma Prensipleri

Bu LED, bir yarı iletkende elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Diyotun bant aralığını aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler InGaN aktif bölgesi içinde yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, yaklaşık 450-470 nm dalga boyunda mavi ışık yayılmasına neden olur.

Bu mavi ışık doğrudan yayılmaz. Bunun yerine, reflektör kapağı içine yerleştirilmiş bir fosfor malzeme katmanına (tipik olarak Seryum ile katkılanmış İtriyum Alüminyum Garnet veya YAG:Ce) çarpar. Fosfor, yüksek enerjili mavi fotonları emer ve sarı ve kırmızı bölgelerde geniş bir spektrumda daha düşük enerjili fotonları yeniden yayar. İnsan gözü, kalan mavi ışık ile dönüştürülmüş sarı/kırmızı ışığın karışımını beyaz olarak algılar. Beyazın tam \"tonu\" (soğuk, nötr, sıcak), mavi ile sarı/kırmızı ışık oranı ile belirlenir; bu da fosfor bileşimi ve kalınlığı ile kontrol edilir.

12. Teknoloji Trendleri

Açıklanan teknoloji, LED'lerden beyaz ışık üretmek için olgun ve yaygın olarak benimsenmiş bir yaklaşımı temsil eder. \"Mavi çip + fosfor\" yöntemi uygun maliyetlidir ve renk sıcaklığı üzerinde iyi kontrol sağlar. Sektördeki mevcut trendler şunları içerir:

• Artırılmış Verimlilik (lm/W):InGaN çip tasarımı, fosfor verimliliği ve paket mimarisindeki sürekli iyileştirmeler, ışık verimliliğini daha yükseğe taşımaya devam ederek aynı ışık çıkışı için enerji tüketimini azaltır.
• Geliştirilmiş Renk Kalitesi:Renk Geri Verim İndeksi'ni (CRI) artırmak için çoklu fosfor karışımlarının (kırmızı fosfor ekleyerek) geliştirilmesi, LED ışığı altında daha doğal ve doğru renk yeniden üretimi sağlar.
• Küçültme & Yüksek Yoğunluklu Paketleme:Bu bir delikli bileşen olsa da, daha geniş pazar trendi, otomatik montaj ve daha yüksek yoğunluklu aydınlatma dizileri için daha küçük yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine (örneğin, 2835, 2016, 1515) doğrudur.
• Özelleştirilmiş Spektrumlar:LED'ler, genel aydınlatmanın ötesinde, bitki büyümesi için optimize edilmiş bahçecilik aydınlatması veya insan merkezli aydınlatma (doğal gün ışığı döngülerini taklit etmek için ayarlanabilir beyaz ışık) gibi uygulamalar için spesifik spektral çıkışlarla tasarlanmaktadır.