1. Ürün Genel Bakışı
T7C serisi, zorlu genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüksek performanslı, üstten görünümlü bir beyaz LED'i temsil eder. Bu cihaz, performansı ve ömrü korumak için kritik olan verimli ısı dağılımını kolaylaştırmak amacıyla termal olarak geliştirilmiş bir paket tasarımı kullanır. Kompakt 7070 ayak izi (7.0mm x 7.0mm), yüksek sürüş akımlarında çalışabilen yüksek çıkışlı bir LED çipini barındırır. Başlıca avantajları arasında yüksek ışık akısı çıkışı, sağlam akım işleme kapasitesi ve geniş bir görüş açısı bulunur; bu da onu çeşitli aydınlatma görevleri için uygun kılar. Ürün, mimari ve dekoratif aydınlatma, yenileme çözümleri, genel aydınlatma ve iç/dış mekan tabela arka aydınlatması için tasarlanmıştır. RoHS direktiflerine uygundur ve kurşunsuz reflow lehimleme işlemlerine uygundur.
2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
2.1 Elektro-Optik Özellikler
LED'in temel performansı, 25°C'lik bir eklem sıcaklığında (Tj) ve 180mA'lik bir ileri akımda (IF) tanımlanır. Işık akısı çıkışı, İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ile önemli ölçüde değişir. Örneğin, CRI'si 70 (Ra70) olan 6500K'lık bir LED, tipik olarak 1430 lümen ışık akısı sunar ve garanti edilen minimum değer 1300 lümendir. CRI 90'a (Ra90) yükseldiğinde, tipik çıkış 1160 lümene düşer ve minimum değer 1000 lümendir; bu da renk kalitesi ile ışık çıkışı arasındaki dengeyi gösterir. Tüm ışık akısı ölçümlerinin toleransı ±%7 iken, CRI ölçümlerinin toleransı ±2'dir.
2.2 Elektriksel ve Termal Parametreler
Mutlak maksimum değerler, çalışma sınırlarını belirler. Maksimum sürekli ileri akım (IF) 200mA'dir ve belirli koşullar altında (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤1/10) 300mA'lik bir darbe ileri akımına (IFP) izin verilir. Maksimum güç dağılımı (PD) 10.4W'tır. Cihaz, -40°C ila +105°C arasındaki ortam sıcaklıklarında çalışabilir. 180mA'de tipik ileri voltaj (VF) 49V'dur ve 46V ila 52V arasında değişir (±%3 tolerans). Önemli bir termal parametre, eklemden lehim noktasına termal dirençtir (Rth j-sp) ve tipik olarak 1.5°C/W'dır. Bu düşük değer, paketin etkili termal yönetim tasarımını gösterir ve yüksek sürüş akımlarında düşük eklem sıcaklıklarını korumak için kritiktir.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
3.1 Işık Akısı Sınıflandırması
LED'ler, 180mA'de ölçülen çıkışlarına göre ışık akısı sınıflarına ayrılır. Her CCT/CRI kombinasyonunun belirli bir sınıf kodu seti vardır. Örneğin, Ra70'li 4000K'lık bir LED, 3D (1300-1400 lm), 3E (1400-1500 lm), 3F (1500-1600 lm) ve 3G (1600-1700 lm) sınıflarında bulunabilir. Bu sınıflandırma, tasarımcıların düzgün aydınlatma uygulamaları için tutarlı parlaklığa sahip bileşenleri seçmelerine olanak tanır.
3.2 İleri Voltaj Sınıflandırması
Tutarlı akım sürücüsü için devre tasarımına yardımcı olmak amacıyla, LED'ler ayrıca ileri voltaja göre sınıflandırılır. Sınıflar 6R (46-48V), 6S (48-50V) ve 6T (50-52V)'dir. Aynı voltaj sınıfından LED'ler seçmek, paralel konfigürasyonlarda düzgün akım dağılımını sağlamaya yardımcı olabilir.
3.3 Kromatiklik Sınıflandırması
Renk tutarlılığı, LED'leri çok benzer kromatiklik koordinatlarına (x, y) göre gruplandıran 5 adımlı bir MacAdam elips sistemi kullanılarak kontrol edilir. Her CCT için (örneğin, 2700K için 27, 6500K için 65) belirli merkez noktaları ve elips parametreleri tanımlanmıştır. 2600K-7000K için Energy Star gibi standartlarla uyumlu bu sıkı sınıflandırma, bir kurulumdaki LED'ler arasında görünür renk varyasyonunu en aza indirir.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, performansın çeşitli grafiksel temsillerini içerir. Bağıl Işık Akısı - İleri Akım eğrisi (Şekil 5), ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; tipik olarak yüksek akımlarda verim düşüşü nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar. İleri Voltaj - İleri Akım eğrisi (Şekil 6), diyodun IV karakteristiğini gösterir. Bağıl Işık Akısı - Lehim Noktası Sıcaklığı eğrisi (Şekil 7) ve İleri Voltaj - Lehim Noktası Sıcaklığı eğrisi (Şekil 8), termal düşürme anlayışı için kritiktir; sıcaklık arttıkça ışık çıkışı azalır ve ileri voltaj hafifçe düşer. CIE x, y koordinat kaymasının sıcaklıkla değişimi (Şekil 9), algılanan rengin nasıl değişebileceğini gösterir. Son olarak, Maksimum İleri Akım - Ortam Sıcaklığı eğrisi (Şekil 10), aşırı ısınmayı önlemek için yüksek sıcaklık ortamlarında sürüş akımının düşürülmesi için rehberlik sağlar.
5. Mekanik ve Paket Bilgisi
LED paketinin uzunluk ve genişlik ölçüleri 7.0mm'dir ve yüksekliği yaklaşık 2.8mm'dir. Detaylı bir ölçülü çizim, üstten görünüm, yandan görünüm ve lehim pedi düzenini gösterir. Katot ve anot açıkça işaretlenmiştir. Baskılı devre kartına (PCB) güvenilir mekanik ve termal bağlantı sağlamak için önerilen lehim pedi deseni sağlanmıştır. Paket, optimal ısı dağılımı için bir Metal Çekirdek PCB (MCPCB) üzerine monte edilmek üzere tasarlanmıştır. Belirtilmemiş boyutlar için tolerans ±0.1mm'dir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
Cihaz, kurşunsuz reflow lehimleme için derecelendirilmiştir. Maksimum lehimleme sıcaklığı, 10 saniye süreyle 230°C veya 260°C olarak belirtilmiştir. Termal şok ve LED paketine veya iç die bağlantısına zarar vermekten kaçınmak için önerilen reflow profiline uymak çok önemlidir. Cihazın 1000V (İnsan Vücudu Modeli) ESD dayanım derecesi olduğundan, elleçleme sırasında elektrostatik deşarjdan (ESD) kaçınılmalıdır. Depolama sıcaklık aralığı -40°C ila +85°C'dir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
Parça numaralandırma sistemi detaylıdır ve şu formatta ilerler: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]. Ana unsurlar şunlardır: X1 (Tip kodu, 7070 için '7C'), X2 (CCT kodu, örn. 2700K için '27'), X3 (CRI kodu, Ra70 için '7', Ra80 için '8', Ra90 için '9'), X4 (Seri çip sayısı), X5 (Paralel çip sayısı) ve X6 (Bileşen kodu). Bu esnek sistem, LED'in elektriksel ve optik özelliklerinin kesin olarak tanımlanmasına olanak tanır.
8. Uygulama Önerileri
8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Yüksek akı çıkışı ve güç işleme kapasitesi nedeniyle, bu LED, kompakt bir kaynakta yüksek parlaklık gerektiren uygulamalar için idealdir. Bu, downlight'lar, yüksek tavan aydınlatmaları, sokak aydınlatma modülleri ve mimari cephe aydınlatmalarını içerir. Geniş görüş açısı (120° yarı yoğunluk açısı), geniş aydınlatmanın gerektiği alan aydınlatmaları için uygun kılar.
8.2 Tasarım Hususları
Thermal Management: The low thermal resistance (1.5°C/W) is only effective if the LED is properly heatsinked. Designers must use an appropriate MCPCB and possibly an external heatsink to keep the solder point temperature within safe limits, especially when driving at or near the maximum current. Refer to Fig. 10 for current derating.
Electrical Drive: A constant current driver is mandatory for reliable operation. The high forward voltage (~49V) means drivers must be selected accordingly. For designs using multiple LEDs in series, the total voltage requirement can be significant.
Optical Design: Secondary optics (lenses, reflectors) may be required to achieve the desired beam pattern. The wide viewing angle is a starting point for optical system design.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
5050 veya 3030 gibi daha küçük paketlerle karşılaştırıldığında, 7070 formatı, tek bir pakette önemli ölçüde daha yüksek toplam ışık çıkışı ve güç dağılımı kapasitesi sunar; bu da optik tasarımı basitleştirir ve bazı uygulamalarda parça sayısını azaltır. Belirtilen termal direnç rekabetçidir ve aşırı sıcaklık artışı olmadan yüksek güçlü çalışma için tasarlanmış bir paketi gösterir. Akı, voltaj ve kromatiklik için kapsamlı sınıflandırma, profesyonel aydınlatma ürünleri için gerekli olan bir tutarlılık seviyesi sağlar ve onu daha gevşek toleranslara sahip bileşenlerden ayırır.
10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 180mA and 49V, the electrical power input is approximately 8.82 Watts (0.18A * 49V).
Q: How does light output change with temperature?
A: As shown in Fig. 7, relative luminous flux decreases as the solder point temperature increases. Proper heatsinking is critical to maintain output.
Q: Can I drive this LED at 200mA continuously?
A: While 200mA is the absolute maximum rating, continuous operation at this current requires excellent thermal management to keep the junction temperature below 120°C. Derating per Fig. 10 is recommended for reliable long-term operation.
Q: What driver voltage do I need for 3 LEDs in series?
A: Assuming typical Vf of 49V per LED, the driver should provide at least 147V, plus some headroom for regulation.
11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri
Case 1: High-Bay Industrial Light: A fixture uses 4 of these LEDs on a single large MCPCB attached to an extruded aluminum heatsink. Driven at 150mA each by a constant current driver, they provide high-efficiency, high-CRI illumination for a warehouse. The tight chromaticity binning ensures uniform white light across the fixture.
Case 2: Modular Street Light: A street light module is constructed with 12 LEDs arranged in a circular pattern. Each LED is paired with a individual secondary optic to create a specific street-lighting distribution pattern (e.g., Type II or Type III). The high lumen output per LED reduces the number of components needed.
12. Çalışma Prensibi Tanıtımı
Bu, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Çekirdek, ileri yönde elektrik akımı geçtiğinde mavi ışık yayan bir yarı iletken çiptir (tipik olarak indiyum galyum nitrit tabanlıdır). Bu mavi ışık, çip üzerine veya çevresine kaplanmış bir fosfor tabakası (seryum katkılı itriyum alüminyum garnet veya YAG yaygındır) tarafından kısmen emilir. Fosfor, bu enerjiyi geniş bir spektrumda sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın kombinasyonu, insan gözüne beyaz görünür. Mavi ile sarı arasındaki kesin oran ve spesifik fosfor bileşimi, yayılan beyaz ışığın CCT ve CRI'sini belirler.
13. Teknoloji Trendleri
7070 formatı gibi yüksek güçlü LED paketlemede genel trend, her zaman daha yüksek ışık etkinliğine (lümen/watt), tüm CCT'lerde geliştirilmiş renksel geriverime ve daha yüksek çalışma sıcaklıklarında artırılmış güvenilirliğe doğrudur. Ayrıca, paketin daha yüksek akım yoğunlukları ve optik akı yoğunluklarını işleme yeteneğini geliştirmeye odaklanılmaktadır. Dahası, ayak izlerinin ve elektriksel arayüzlerin standardizasyonu, aydınlatma üreticileri için tasarımı basitleştirmeye devam etmektedir. Bu veri sayfasında görüldüğü gibi, daha kesin ve tutarlı sınıflandırmaya doğru hareket, yüksek kaliteli, düzgün aydınlatma çözümlerini mümkün kılan önemli bir trenddir.
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. |