İçindekiler
- 1. Ürüne Genel Bakış
- 1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- 2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
- 3. Sınıflandırma Kodu Sistemi Açıklaması
- 3.1 İleri Gerilim (Vf) Sınıflandırması
- 3.2 Işık Akısı (Φe) Sınıflandırması
- 3.3 Baskın Dalga Boyu (Wd) Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 4.1 Bağıl Işık Akısı - İleri Akım İlişkisi
- 4.2 Bağıl Spektral Dağılım
- 4.3 Işınım Deseni
- 4.4 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)
- 4.5 Bağıl Işık Akısı - Kasa Sıcaklığı İlişkisi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 5.1 Dış Ölçüler
- 5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 El Lehimlemesi
- 6.3 Temizleme
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 7.1 Şerit ve Makara Özellikleri
- 8. Güvenilirlik Test Planı
- 9. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 9.1 Sürme Yöntemi
- 9.2 Termal Yönetim
- 9.3 Optik Tasarım
- 10. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma
- 11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 12. Tasarım ve Kullanım Örnek Çalışması
- 13. Çalışma Prensibi Tanıtımı
- 14. Teknoloji Trendleri
1. Ürüne Genel Bakış
LTPL-C035GH530, katı hal aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış yüksek performanslı, enerji verimli bir yeşil ışık yayan diyottur (LED). LED teknolojisinin uzun ömür avantajlarını yüksek parlaklık çıktısıyla birleştiren kompakt ve güvenilir bir ışık kaynağını temsil eder. Bu ürün, tasarım esnekliği sağlamak üzere mühendislikle geliştirilmiştir ve geleneksel aydınlatma çözümlerini daha verimli ve dayanıklı alternatiflerle değiştirmeyi amaçlayan uygulamalar için uygundur.
1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
LED, zorlu uygulamalara uygun olmasını sağlayan birkaç belirgin avantaj sunar:
- Entegre Devre Uyumluluğu:Standart entegre devrelerle kolay entegrasyon için tasarlanmıştır, sürücü tasarımını basitleştirir.
- Çevresel Uyumluluk:Cihaz RoHS uyumludur ve kurşunsuz işlemler kullanılarak üretilmiştir, modern çevre standartlarına uyar.
- Operasyonel Verimlilik:Yüksek elektriksel-optik dönüşüm verimliliği sayesinde geleneksel ışık kaynaklarına kıyasla daha düşük işletme maliyetlerine sahiptir.
- Azaltılmış Bakım:LED teknolojisine özgü uzun çalışma ömrü, ürünün ömrü boyunca bakım sıklığını ve ilişkili maliyetleri önemli ölçüde azaltır.
2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi
Bu bölüm, standart test koşullarında (Ta=25°C) LED'in temel performans parametrelerinin detaylı bir analizini sağlar.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalıştırılması önerilmez.
- DC İleri Akım (If):Maksimum 500 mA.
- Güç Tüketimi (Po):Maksimum 1.9 Watt.
- Çalışma Sıcaklığı Aralığı (Topr):-40°C ila +85°C.
- Depolama Sıcaklığı Aralığı (Tstg):-55°C ila +100°C.
- Jonksiyon Sıcaklığı (Tj):Maksimum 125°C.
Önemli Not:Ters öngerilim koşulları altında uzun süreli çalışma, bileşen arızasına yol açabilir.
2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
Bunlar, 350mA'lik bir ileri akımda (If) ölçülen tipik performans parametreleridir.
- İleri Gerilim (Vf):Tipik olarak 3.0V, 2.6V (Min) ila 3.8V (Max) aralığında.
- Işık Akısı (Φv):Tipik olarak 120 miliwatt (mW) ışınım akısı, belirli bir ışık çıktısına karşılık gelir. Aralık 90 mW (Min) ila 150 mW (Max) arasındadır. Işık akısı, entegre küre kullanılarak ölçülür.
- Baskın Dalga Boyu (Wd):Algılanan rengi tanımlar. Bu yeşil LED için 520 nm ila 540 nm aralığındadır.
- Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik olarak 130 derece, geniş bir ışın desenini gösterir.
- Termal Direnç (Rth jc):Jonksiyondan kasaya tipik olarak 9 °C/W. Bu parametre, termal yönetim tasarımı için kritiktir ve ±%10'luk bir ölçüm toleransına sahiptir.
3. Sınıflandırma Kodu Sistemi Açıklaması
Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. Sınıflandırma kodu paketleme üzerinde işaretlenir.
3.1 İleri Gerilim (Vf) Sınıflandırması
LED'ler, 350mA'deki ileri gerilim düşüşlerine göre kategorize edilir.
V0: 2.6V - 3.0V
V1: 3.0V - 3.4V
V2: 3.4V - 3.8V
Tolerans: ±0.1V
3.2 Işık Akısı (Φe) Sınıflandırması
LED'ler, 350mA'deki ışınım akısı çıktılarına göre sıralanır.
L1: 90 mW - 110 mW
L2: 110 mW - 130 mW
L3: 130 mW - 150 mW
Tolerans: ±%10
3.3 Baskın Dalga Boyu (Wd) Sınıflandırması
Hassas renk sınıflandırması, dalga boyu sınıfları aracılığıyla gerçekleştirilir.
D5E: 520 nm - 525 nm
D5F: 525 nm - 530 nm
D5G: 530 nm - 535 nm
D5H: 535 nm - 540 nm
Tolerans: ±3nm
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, tasarım mühendisleri için gerekli olan birkaç karakteristik eğri sağlar.
4.1 Bağıl Işık Akısı - İleri Akım İlişkisi
Bu eğri, ışık çıktısının sürme akımıyla nasıl arttığını gösterir. Doğrusal değildir ve önerilen akımın üzerinde çalıştırmak, verimliliğin azalmasına ve ısının artmasına yol açar.
4.2 Bağıl Spektral Dağılım
Bu grafik, baskın dalga boyu (örneğin, D5G sınıfı için ~530nm) etrafında merkezlenmiş, farklı dalga boylarında yayılan ışığın yoğunluğunu tasvir ederek yeşil ışığın spektral saflığını gösterir.
4.3 Işınım Deseni
Polar diyagram, ışık yoğunluğunun uzaysal dağılımını göstererek geniş 130 derecelik görüş açısını doğrular.
4.4 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)
Bu temel eğri, bir diyotta gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
4.5 Bağıl Işık Akısı - Kasa Sıcaklığı İlişkisi
Bu kritik eğri, artan sıcaklığın ışık çıktısı üzerindeki olumsuz etkisini gösterir. Kasa sıcaklığı arttıkça, ışık akısı azalır, bu da uygulamada etkili termal yönetimin önemini vurgular.
5. Mekanik ve Paket Bilgileri
5.1 Dış Ölçüler
Paket ölçüleri yaklaşık 3.5mm x 3.5mm ayak izine sahiptir. Lens yüksekliği ve seramik alt tabaka uzunluğu/genişliği, diğer ölçülere (±0.2mm) kıyasla daha sıkı toleranslara (±0.1mm) sahiptir. Termal ped, anot ve katot pedlerinden elektriksel olarak yalıtılmıştır.
5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi
Doğru lehimleme ve termal bağlantıyı sağlamak için bir lehim pedi tasarımı sağlanmıştır. Tasarım, anot, katot ve ısı emici için merkezi termal ped için ayrı pedler içerir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
6.1 Reflow Lehimleme Profili
Kontrollü ısıtma ve soğutma oranlarını vurgulayan önerilen bir reflow profili sağlanmıştır. Temel parametreler şunlardır:
- Tepe sıcaklığı kontrol edilmelidir.
- Hızlı bir soğutma işlemi önerilmez.
- Mümkün olan en düşük lehimleme sıcaklığı tercih edilir.
- Reflow işlemi maksimum üç kez gerçekleştirilmelidir.
6.2 El Lehimlemesi
El lehimlemesi gerekliyse, havya ucu sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve temas süresi maksimum 2 saniye ile sınırlandırılmalı ve sadece bir kez yapılmalıdır.
6.3 Temizleme
Temizleme için sadece izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine zarar verebilir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
7.1 Şerit ve Makara Özellikleri
LED'ler, EIA-481-1-B spesifikasyonlarına uygun kabartmalı taşıyıcı şerit ve makaralar üzerinde tedarik edilir.
- Makara boyutu: 7 inç.
- Makara başına maksimum miktar: 500 adet.
- Kapak bandı boş cepleri kapatır.
- Maksimum iki ardışık eksik bileşene izin verilir.
8. Güvenilirlik Test Planı
Ürün, titiz güvenilirlik testlerinden geçer. Test planı şunları içerir:
1. Düşük/Yüksek Sıcaklık Çalışma Ömrü (LTOL/HTOL).
2. Oda Sıcaklığı Çalışma Ömrü (RTOL).
3. Nemli Yüksek Sıcaklık Çalışma Ömrü (WHTOL).
4. Termal Şok (TMSK).
5. Yüksek Sıcaklık Depolama.
Geçme/başarısız olma kriterleri, test sonrası İleri Gerilim (±%10) ve Işık Akısındaki (±%15) değişikliklere dayanır.
9. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
9.1 Sürme Yöntemi
LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED'i paralel bağlarken düzgün parlaklık sağlamak için, her LED'in seri olarak kendi akım sınırlayıcı direnci olmalıdır. Daha iyi eşleşme için genellikle LED'leri sabit akım kaynağı ile seri olarak sürmek tercih edilir.
9.2 Termal Yönetim
Termal direnç (9°C/W) ve ışık çıktısının sıcaklığa duyarlılığı göz önüne alındığında, uygun ısı emici gereklidir. Merkezi termal ped, ısıyı etkili bir şekilde dağıtmak ve performansı ve ömrü korumak için PCB üzerinde yeterli boyutta bir bakır alana bağlanmalıdır.
9.3 Optik Tasarım
Geniş 130 derecelik görüş açısı, bu LED'i geniş kapsama alanı gereken alan aydınlatması ve aydınlatma uygulamaları için uygun hale getirir. Odaklanmış ışınlar için ikincil optikler (lensler) gerekli olacaktır.
10. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma
Geleneksel akkor veya floresan aydınlatmaya kıyasla, bu LED önemli ölçüde daha yüksek verimlilik, daha uzun ömür (tipik olarak on binlerce saat), anında açılma yeteneği ve daha fazla sağlamlık sunar. LED pazarında, yüksek gücünün (maks. 1.9W), kompakt boyutunun ve renk ve akı için hassas sınıflandırmasının birleşimi, tutarlı, parlak yeşil aydınlatma gerektiren uygulamalarda rekabetçi olmasını sağlar.
11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
S: Tipik çalışma akımı nedir?
C: Elektro-optik karakteristikler 350mA'de belirtilmiştir, bu dengeli performans için önerilen tipik çalışma noktasıdır.
S: Sınıflandırma kodlarını nasıl yorumlamalıyım?
C: Sınıflandırma kodu (örneğin, V1L2D5G), o spesifik LED'in İleri Gerilim (V1), Işık Akısı (L2) ve Baskın Dalga Boyu (D5G) sınıfını belirtir, böylece sıkı gruplanmış karakteristiklere sahip parçalar aldığınızdan emin olur.
S: Termal yönetim neden bu kadar önemli?
C: Performans eğrilerinde gösterildiği gibi, ışık çıktısı sıcaklık arttıkça azalır. Aşırı ısı ayrıca bozulmayı hızlandırarak LED'in ömrünü kısaltır. Güvenilir çalışma için uygun ısı emici vazgeçilmezdir.
12. Tasarım ve Kullanım Örnek Çalışması
Senaryo: Düzgün yeşil arka aydınlatmaya sahip bir gösterge paneli tasarımı.
1. Bileşen Seçimi:Paneldeki tüm LED'ler arasında renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için sıkı bir sınıflandırma kodu belirtin (örneğin, dalga boyu için D5F, akı için L2).
2. Devre Tasarımı:Sabit akım sürücü kullanın. Paralel sürüyorsanız, küçük Vf varyasyonlarını telafi etmek ve akım paylaşımını önlemek için her LED için ayrı bir direnç ekleyin.
3. PCB Yerleşimi:LED'in termal pedine bağlı geniş termal pedlerle PCB'yi tasarlayın. Isıyı iç veya alt bakır katmanlara aktarmak için termal viyalar kullanın.
4. Montaj:Termal şoku önlemek ve güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için önerilen reflow profilini tam olarak takip edin.
13. Çalışma Prensibi Tanıtımı
Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Elektrolüminesans adı verilen bu olgu, elektronların cihaz içindeki elektron delikleriyle yeniden birleşmesi ve enerjiyi foton formunda salmasıyla meydana gelir. Işığın spesifik rengi, kullanılan yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. Bu yeşil LED'de, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) gibi malzemeler tipik olarak 520-540 nm dalga boyu aralığında foton üretmek için tasarlanır.
14. Teknoloji Trendleri
Katı hal aydınlatma endüstrisi, şu odaklarla gelişmeye devam etmektedir:
- Artırılmış Verimlilik:Enerji tüketimini daha da azaltmak için watt başına daha yüksek lümen (lm/W) elde etmek.
- Geliştirilmiş Renk Kalitesi:Renksel geriverim indeksini (CRI) geliştirmek ve daha doygun ve tutarlı renkler sunmak.
- Daha Yüksek Güç Yoğunluğu:Daha küçük paketlere daha fazla ışık çıktısı sığdırmak, giderek daha iyi termal yönetim çözümleri gerektirmek.
- Akıllı Aydınlatma Entegrasyonu:IoT uygulamaları için karartma, renk ayarlama ve bağlantı özelliklerine sahip sürücüleri entegre etmek.
LTPL-C035GH530 gibi ürünler, modern aydınlatma tasarımlarına uygun kompakt bir form faktöründe yüksek parlaklıklı, verimli bir kaynak sunarak bu trendlerle uyumludur.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |