7070 Beyaz LED Veri Sayfası - 7.0x7.0x0.8mm Paket - İleri Gerilim 37.7V - Güç 10.6W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, 7070 paketindeki T7C serisi yüksek güçlü beyaz ışık yayan diyotların (LED) özelliklerini detaylandırır. Bu ürün, yüksek ışık çıkışı ve güvenilirlik gerektiren genel ve mimari aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır.

1.1 Temel Avantajlar

LED, yüksek güç uygulamalarında ısı yönetimi için kritik öneme sahip, termal olarak geliştirilmiş bir paket tasarımına sahiptir; bu da ömrü uzatır ve tutarlı ışık çıkışını korur. Yüksek ışık akısı çıkışı sunar ve yüksek ileri akımlarda çalışabilir. Paket, geniş bir görüş açısıyla kompakt olup çeşitli aydınlatma armatürleri için uygundur. Kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur ve RoHS çevre standartlarına uygun olarak tasarlanmıştır.

1.2 Hedef Uygulamalar

• İç mekan aydınlatma armatürleri.
• Geleneksel ışık kaynaklarının yerini almak için retrofit lambalar.
• Genel aydınlatma amaçları.
• Mimari ve dekoratif aydınlatma.

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

Temel elektro-optik performans, 280mA ileri akım (IF) ve 25°C eklem sıcaklığında (Tj) ölçülür. Işık akısı, ilişkili renk sıcaklığı (CCT) ile değişir. 80 Renksel Geriverim İndeksi (CRI veya Ra) ile 2700K CCT için tipik ışık akısı 1160 lümen (lm), minimum 1000 lm'dir. 3000K ila 6500K (Ra80) CCT'ler için tipik ışık akısı 1300 lm, CCT'ye bağlı olarak minimum 1100-1200 lm'dir. Işık akısı ölçümü için tolerans ±%7, CRI ölçümü için ise ±2'dir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Mutlak maksimum ileri akım (IF) 350 mA'dır. Darbe ileri akımı (IFP), belirli koşullar altında (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤1/10) 525 mA'ya ulaşabilir. Maksimum güç dağılımı (PD) 14000 mW'dır. Ters gerilim (VR) 5 V'u aşmamalıdır. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ila +105°C'dir. Depolama sıcaklığı aralığı (Tstg) -40°C ila +85°C'dir. Maksimum eklem sıcaklığı (Tj) 120°C'dir. Reflow için lehimleme sıcaklığı (Tsld) maksimum 10 saniye için 230°C veya 260°C olarak belirtilmiştir.

2.3 Elektriksel/Optik Karakteristikler

Standart test koşullarında (Tj=25°C), 280mA'de tipik ileri gerilim (VF) 37.7V'dur, 36V (min) ila 40V (max) aralığında ve ±%3 toleransındadır. Ters akım (IR), 5V ters öngerilimde maksimum 10 μA'dır. Yoğunluğun tepe değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 120°'dir. Eklemden lehim noktasına termal direnç (Rth j-sp) tipik olarak 1.8 °C/W'dır. Cihaz, 1000V (İnsan Vücudu Modeli) elektrostatik deşarj (ESD) dayanım kapasitesine sahiptir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

3.1 Parça Numaralandırma Sistemi

Parça numarası şu yapıyı izler: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]. Anahtar kodlar şunları içerir: X1 (Tip kodu: 7070 paket için 7C), X2 (CCT kodu: örn. 2700K için 27, 3000K için 30), X3 (Renksel Geriverim: Ra80 için 8), X4 (Seri çip sayısı), X5 (Paralel çip sayısı), X6 (Bileşen kodu), X7 (Renk Kodu: örn. 85°C ANSI standardı için R).

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

LED'ler ışık akısı sınıflarına ayrılır. Örneğin, 4000K, Ra80 LED için, 3C sınıfı 1200-1300 lm'yi, 3D sınıfı 1300-1400 lm'yi, 3E sınıfı ise 1400-1500 lm'yi kapsar. Diğer CCT'ler için de benzer sınıflandırma mevcuttur, bu da gereken parlaklık seviyelerine göre seçim yapılmasını sağlar.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim de sınıflandırılır. 6L kodu, IF=280mA'de 36-38V'luk bir VF aralığını, 6M kodu ise 38-40V aralığını kapsar.

3.4 Kromatiklik Sınıflandırması

Renk tutarlılığı, CIE kromatiklik diyagramı üzerindeki 5-adımlı MacAdam elipsleri ile tanımlanır. Belge, çeşitli CCT'ler (2700K için 27R5, 3000K için 30R5, vb.) için hem 25°C hem de 85°C'de merkez koordinatlarını (x, y) ve elips parametrelerini (a, b, Φ) sağlar, bu da sıkı renk kontrolünü gösterir. 2600K ile 7000K arasındaki CCT'ler için Energy Star sınıflandırması uygulanır. Kromatiklik koordinatları için tolerans ±0.005'tir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, birkaç önemli performans grafiğine (Şekil 1'den Şekil 6'ya) atıfta bulunur. Bunlar tipik olarak çalışma parametreleri ile cihaz performansı arasındaki ilişkiyi gösterir.Şekil 1: Renk Spektrumu25°C'deki spektral güç dağılımını gösterir.Şekil 2: Görüş Açısı Dağılımıuzaysal radyasyon modelini betimler.Şekil 3: İleri Akım - Bağıl Yoğunluk İlişkisiışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl değiştiğini gösterir.Şekil 4: İleri Akım - İleri Gerilim İlişkisiIV karakteristik eğrisidir.Şekil 5: Ortam Sıcaklığı - Bağıl Işık Akısı İlişkisiışık çıkışının termal düşüşünü gösterir.Şekil 6: Ortam Sıcaklığı - Bağıl İleri Gerilim İlişkisiileri gerilimin sıcaklıkla nasıl değiştiğini gösterir. Bu eğriler, devre tasarımı ve termal yönetim için esastır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, 7070 yüzey montaj cihazı (SMD) paketi kullanır. Genel boyutlar uzunluk ve genişlik olarak 7.00 mm'dir. Paket yüksekliği 0.80 mm'dir. Belge, 2-serili, 2-paralel iç çip konfigürasyonu için iki anot ve iki katot pedini gösteren detaylı bir boyut çizimini içerir. Anahtar ped boyutları arasında 2.80 mm genişlik ve boşluk bulunur. Polarite açıkça işaretlenmiştir. Aksi belirtilmedikçe, boyutsal tolerans ±0.1 mm'dir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED'e zarar vermeden güvenilir montajı sağlamak için detaylı bir reflow lehimleme profili sağlanmıştır. Anahtar parametreler şunlardır: 60-120 saniye içinde 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma. Tepe sıcaklığa maksimum yükselme hızı saniyede 3°C'dir. Sıvılaşma sıcaklığının (TL=217°C) üzerinde geçirilen süre 60-150 saniye olmalıdır. Tepe paket gövde sıcaklığı (Tp) 260°C'yi aşmamalıdır. Bu tepe sıcaklığın 5°C yakınında geçirilen süre (tp) maksimum 30 saniye olmalıdır. Maksimum soğuma hızı saniyede 6°C'dir. 25°C'den tepe sıcaklığa toplam süre 8 dakikayı aşmamalıdır.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Termal Yönetim

Yüksek güç dağılımı (280mA, 37.7V'de 10.6W'a kadar) göz önüne alındığında, etkili termal yönetim çok önemlidir. Düşük termal direnç (1.8 °C/W) faydalıdır ancak, özellikle ışık akısının sıcaklıkla düşüşü (Şekil 5) dikkate alındığında, eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için iyi tasarlanmış bir metal gövdeli baskılı devre kartı (MCPCB) veya diğer soğutma çözümleri gerektirir. Maksimum eklem sıcaklığının (120°C) aşılması, ömrü ve güvenilirliği önemli ölçüde azaltacaktır.

7.2 Elektriksel Sürücü Hususları

Üstel IV ilişkisi (Şekil 4) nedeniyle LED, sabit gerilim kaynağı yerine sabit akım kaynağı ile sürülmelidir. Sürücü, yüksek ileri gerilim (tipik 37.7V) için derecelendirilmiş olmalıdır. 5V'u aşan gerilim ani yükselmelerinden veya ters öngerilimden kaçınılmalıdır. Darbe akım kapasitesi, darbe genişlik modülasyonu (PWM) ile potansiyel karartmaya izin verir, ancak belirtilen görev döngüsü ve darbe genişliği sınırlarına uyulmalıdır.

7.3 Optik Tasarım

Geniş 120° görüş açısı, bu LED'i ikincil optikler olmadan geniş, eşit aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Odaklanmış ışınlar için uygun lensler veya reflektörler gerekecektir. Tasarımcılar, nihai ürünün parlaklık ve renginde tutarlılığı sağlamak için sınıflandırma seçimlerini (akı, CCT, Vf) hesaba katmalıdır.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

8.1 Gerçek güç tüketimi nedir?

280mA ve 37.7V'lik tipik çalışma noktasında, elektriksel güç girişi yaklaşık 10.56 Watt'tır (0.28A * 37.7V). Güç kaynağını ve termal sistemi buna göre tasarlayın.

8.2 Doğru sınıfı nasıl seçerim?

İstenen ışık rengine (sıcak beyaz, soğuk beyaz, vb.) göre CCT sınıfını (X2) seçin. Uygulamanız için gereken ışık çıkış seviyesine göre ışık akısı sınıfını (örn. 3C, 3D) seçin. Gerilim sınıfı (6L, 6M), özellikle çoklu LED dizilerinde akım eşleştirmesini sağlamak için sürücü tasarımında önemli olabilir.

8.3 Mutlak maksimum akım olan 350mA'de sürebilir miyim?

Mümkün olmakla birlikte, mutlak maksimum değerde sürmek daha fazla ısı üretecektir (VF~37.7V varsayılarak yaklaşık 13.2W), eklem sıcaklığını daha yükseğe çıkaracak ve lümen azalmasını hızlandıracaktır. Termal tasarım son derece sağlam olmadıkça, optimum ömür ve güvenilirlik için genellikle mutlak maksimumun altında, belki test akımı olan 280mA'de çalıştırılması önerilir.

8.4 "Kurşunsuz Reflow Lehimleme Uygulaması" ne anlama gelir?

Bu, LED paketinde kullanılan malzemelerin, geleneksel kalay-kurşun lehime göre genellikle daha yüksek erime noktalarına sahip kurşunsuz lehim alaşımları kullanan yüksek sıcaklıklı lehimleme işlemleriyle uyumlu olduğu anlamına gelir. Sağlanan reflow profili bu tür işlemler için tasarlanmıştır.

9. Teknik Prensipler ve Trendler

9.1 Çalışma Prensibi

Beyaz bir LED tipik olarak mavi ışık yayan indiyum galyum nitrür (InGaN) yarı iletken çip kullanır. Mavi ışığın bir kısmı, çipi kaplayan bir fosfor tabakası tarafından daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürülür. Mavi ve dönüştürülmüş ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. İlişkili renk sıcaklığı (CCT) ve renksel geriverim indeksi (CRI), fosfor bileşimi ve konsantrasyonu ile kontrol edilir.

9.2 Endüstri Trendleri

Aydınlatma endüstrisi, daha yüksek verimlilik (vat başına lümen), gelişmiş renk kalitesi (daha yüksek CRI, kırmızı geriverim için daha iyi R9) ve daha büyük güvenilirlik talep etmeye devam etmektedir. 7070 gibi paketler, belirli uygulamalar için eski delikli veya COB (Chip-on-Board) paketlere kıyasla iyi termal performans sunan ve üretimi basitleştiren standartlaştırılmış, yüksek güçlü SMD LED'lere yönelik bir trendin parçasıdır. Ayrıca, bitmiş armatürlerde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için hassas sınıflandırma ve daha sıkı toleranslara odaklanılmaktadır.