CHIN Serisi LED ELCH06-BJ4J6Z10-N0 Veri Sayfası - Yüksek Güçlü Beyaz LED - 1000mA'de 200lm - 6000K Renk Sıcaklığı - 2.04x1.64mm Paket - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

CHIN Serisi ELCH06-BJ4J6Z10-N0, yüksek ışık çıkışı ve verimlilik gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek güçlü, yüzey montajlı bir LED'dir. Beyaz ışık üretmek için InGaN yarı iletken teknolojisini kullanır. Cihaz, kompakt paketi, yüksek ışık akısı ve darbe çalışması altındaki sağlam performansı ile karakterize edilir; bu da onu zorlu aydınlatma görevleri için uygun kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil avantajları, 1000mA sürücü akımında 200 lümen tipik ışık akısı ve bunun sonucunda yaklaşık 54 lümen/vatt'lık bir optik verimlilik içerir. 8kV'ye kadar derecelendirilmiş dahili ESD korumasına sahiptir, bu da işleme güvenilirliğini artırır. Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) Sınıf 1 olduğundan, iyi raf ömrü sunar ve standart SMT montaj süreçlerine uygundur. Cihaz RoHS uyumludur ve kurşunsuzdur. Ana hedef pazarları, mobil cihaz kamera flaşları (strobe ışıkları), dijital video el feneri ışıkları, genel iç mekan ve dekoratif aydınlatma, TFT arka aydınlatma ve çeşitli otomotiv iç ve dış aydınlatma uygulamalarıdır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın temel teknik özelliklerinin detaylı, nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın çalışma limitleri, güvenilir tasarım için kritiktir. Maksimum sürekli DC ileri akım (IF) 350 mA'dir. Ancak, belirli koşullar altında 1500 mA'lik bir tepe darbe akımını (IPulse) kaldırabilir: 400ms darbe genişliği ve ardından 3600ms kapalı süre veya maksimum 50ms süre ve %10'u geçmeyen bir görev döngüsü ile. Maksimum eklem sıcaklığı (TJ) 125°C'dir ve eklemden kılıfa termal direnç (Rs) 10 °C/W'dir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir. LED'in ters öngerilimli çalışma için tasarlanmadığını not etmek çok önemlidir. Bu değerlerin, özellikle aynı anda veya uzun süreler boyunca aşılması, kalıcı hasara veya güvenilirlik sorunlarına neden olabilir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Lehim pedi sıcaklığı 25°C'de ve darbe koşullarında (50ms darbe) ölçülen temel performans parametreleri tanımlanmıştır. Işık akısının (Фv) tipik değeri 200 lm'dir; 1000mA'de minimum 160 lm, maksimum 250 lm'dir ve ±%10'luk bir ölçüm toleransına tabidir. 1000mA'de ileri voltaj (VF) minimum 2.95V ila maksimum 4.45V aralığındadır ve ölçüm toleransı ±0.1V'dur. Özel bir düşük akım, düşük voltaj parametresi belirtilmiştir: 10 µA'de VF tipik olarak 2.0V'dur. İlişkili renk sıcaklığı (CCT) tipik olarak 6000K'dır ve 4500K ila 7000K aralığındadır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Cihaz, uygulamada tutarlılığı sağlamak için belirli performans sınıfları içinde tedarik edilir.

3.1 İleri Voltaj Sınıflandırması

İleri voltaj, IF=1000mA'de ölçülen, her biri 0.3V'luk bir aralığı kapsayan beş sınıfa ayrılmıştır. Sınıf kodları ve karşılık gelen voltaj aralıkları şunlardır: 2932 (2.95V - 3.25V), 3235 (3.25V - 3.55V), 3538 (3.55V - 3.85V), 3841 (3.85V - 4.15V) ve 4144 (4.15V - 4.45V).

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı, IF=1000mA'de üç kategoriye ayrılmıştır: J4 (160 lm - 180 lm), J5 (180 lm - 200 lm) ve J6 (200 lm - 250 lm). ELCH06-BJ4J6Z10-N0 parça numarası, J6 akı sınıfını gösterir.

3.3 Beyaz Renk Sınıflandırması

Beyaz renk noktası, CIE 1931 diyagramı üzerinde belirli kromatiklik koordinatları içinde tanımlanır ve üç ilişkili renk sıcaklığı (CCT) sınıfına gruplandırılır: Sınıf (1) 4550K için (4500K-5000K aralığı), Sınıf (2) 5057K için (5000K-5700K aralığı) ve Sınıf (3) 5770K için (5700K-7000K aralığı). Renk koordinatı ölçüm toleransı ±0.01'dir. Parça numarası, cihazın belirli bir beyaz sınıf yapısı içinde olduğunu gösterir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın farklı çalışma koşulları altındaki davranışını anlamak için gerekli olan çeşitli karakteristik eğriler sağlar.

4.1 Spektral Dağılım ve Işınım Deseni

Bağıl spektral dağılım eğrisi, fosfor dönüştürmeli beyaz LED'ler için tipik olan geniş bir emisyon spektrumu gösterir; mavi bölgede (InGaN çipinden) bir tepe ve geniş bir sarı fosfor emisyonu vardır. Tipik ışınım deseni Lambertian'dır, yani ışık şiddeti görüş açısının kosinüsü ile orantılıdır, bu da geniş, düzgün bir ışın demeti ile sonuçlanır. Görüş açısı (2θ1/2) 120 derecedir ve toleransı ±5 derecedir.

4.2 İleri Voltaj - Akım ve Işık Akısı - Akım İlişkisi

İleri voltaj akımla birlikte artar, bu diyot davranışının karakteristiğidir. Tasarımcılar, uygun sürücü tasarımı ve termal yönetimi sağlamak için bunu hesaba katmalıdır. Işık akısı çıkışı, ileri akımla doğrusal olmayan bir şekilde artar. Daha yüksek akımlarla sürmek daha fazla ışık sağlarken, aynı zamanda daha fazla ısı üretir; bu da verimliliği ve ömrü azaltabilir. Eğri, akıma kadar (1500mA'ye kadar) bağıl ışık akısı ölçeklendirmesini gösterir.

4.3 Renk Sıcaklığı - Akım İlişkisi ve Akım Düşürme

İlişkili renk sıcaklığı (CCT), sürücü akımıyla hafifçe değişebilir, tipik olarak akım arttıkça artar. Bu, renk kritik uygulamalar için önemli bir husustur. İleri akım düşürme eğrisi, termal tasarım için çok önemlidir. Lehim pedi sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı gösterir. Eklem sıcaklığını maksimum 125°C'nin altında tutmak için, ortam veya kart sıcaklığı arttıkça sürücü akımı azaltılmalıdır. Örneğin, lehim pedi sıcaklığı 100°C'de, izin verilen maksimum sürekli akım, 25°C'dekinden önemli ölçüde daha düşüktür.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, kompakt bir yüzey montaj paketinde bulunur. Üstten görünüm çiziminden temel boyutlar, yaklaşık 2.04 mm uzunluk ve 1.64 mm genişlikte bir genel paket boyutunu içerir. Optik merkez, paket kenarlarına göre konumlandırılmıştır. Çip konumu, elektriksel bağlantı için ayrı anot ve katot pedleri ile birlikte gösterilmiştir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve standart toleranslar ±0.1mm'dir.

5.2 Lehim Pedi Tasarımı ve Polarite Tanımlama

Paket, açıkça tanımlanmış iki lehim pedi özelliğine sahiptir. Anot ve katot pedleri belirgin şekilde ayrılmıştır. Cihaz ters öngerilim için tasarlanmadığından, montaj sırasında ters bağlantıyı önlemek için uygun polarite tanımlaması esastır. Boyutsal çizim, iyi bir lehim bağlantısı oluşumu ve mekanik stabilite sağlamak için PCB pad deseni tasarımında kritik olan tam pad geometrisini ve aralığını sağlar.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Cihaz, maksimum lehimleme sıcaklığı (TSol) 260°C olan reflow lehimleme için derecelendirilmiştir. Çoğu SMT bileşeni için standart olan maksimum iki izin verilen reflow döngüsü için niteliklidir. Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) Sınıf 1'dir, yani cihaz ≤30°C / %85 RH koşullarında reflow öncesi pişirme gerektirmeden süresiz olarak depolanabilir. Bu, daha yüksek MSL bileşenlerine kıyasla lojistiği ve işlemeyi basitleştirir. LED çalıştırılırken, uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için maksimum çalışma sıcaklığının üzerine bir saatten fazla sürekli çıkılmaması tavsiye edilir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Cep Telefonu Kamera Flaşı:Yüksek darbe akım kapasitesi (1500mA) ve yüksek ışık akısı, onu mobil cihazlardaki kamera flaşı/strobe uygulamaları için ideal kılar. Tasarım, yüksek anlık güç dağılımını yönetmeye odaklanmalıdır.
• DV için El Feneri:Dijital video ekipmanlarında sabit veya değişken parlaklık el feneri uygulamaları için uygundur; stabil renk ve çıkış gerektirir.
• Genel Aydınlatma:İç mekan aydınlatması, dekoratif aydınlatma veya mimari vurgu aydınlatması için diziler halinde kullanılabilir. PCB üzerinde termal yönetim (MCPCB - Metal Çekirdekli PCB), dizi tasarımları için en önemli husustur.
• TFT Arka Aydınlatma:Yüksek parlaklığı ve küçük boyutu, ışık kılavuzları ile birlikte doğrudan aydınlatmalı veya kenardan aydınlatmalı arka aydınlatma ünitelerinde kullanılmasına olanak tanır.
• Otomotiv Aydınlatma:Geniş çalışma sıcaklığı aralığı göz önünde bulundurularak, iç mekan harita ışıkları, kapı ışıkları veya dış yardımcı ışıklar için.

7.2 Kritik Tasarım Hususları

• Termal Yönetim:Bu en önemli faktördür. Veri sayfası, 1500mA çalışma için tüm güvenilirlik testlerinin 1.0x1.0 cm² MCPCB kullanılarak "iyi termal yönetim" altında yapıldığını belirtmektedir. Tasarımcılar, lehim pedlerinden bir soğutucuya yeterli bir termal yol sağlamalıdır. 10 °C/W'lık eklem-kılıf termal direnci, ısının paketten etkili bir şekilde uzaklaştırılması gerektiğini gösterir.
• Akım Sürme:Sabit ışık çıkışı sağlamak ve termal kaçakları önlemek için sabit voltaj kaynağı değil, sabit akım sürücüsü kullanın. Hem DC hem de darbe akımları için mutlak maksimum değerleri dikkatle gözlemleyin.
• Optik Tasarım:Lambertian ışınım deseni geniş bir ışın demeti sağlar. Odaklanmış uygulamalar için, ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerekecektir. Optik hizalama için optik merkezin konumu mekanik çizimde sağlanmıştır.
• ESD Koruması:Cihaz 8kV ESD korumasına sahip olsa da, montaj sırasında standart ESD işleme önlemleri hala önerilir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Doğrudan bir karşılaştırma spesifik rakip verileri gerektirse de, bu LED'in temel farklılaştırıcı özellikleri teknik özelliklerinden çıkarılabilir. Kompakt 2.04x1.64mm paketten nispeten yüksek ışık akısının (200 lm) kombinasyonu, cep telefonları gibi alan kısıtlı uygulamalar için önemli bir avantajdır. Belirtilen 8kV ESD koruması, bazı rakiplerin sunduklarını aşabilen sağlam bir özelliktir; bu da montaj verimini ve saha güvenilirliğini artırır. Akı, voltaj ve renk için detaylı sınıflandırma yapısı, tasarımcılara öngörülebilir performans sağlar; bu, tutarlılığın anahtar olduğu seri üretim için kritiktir. Yüksek darbe akımlarını (1500mA) işleme yeteneği, onu özellikle katı gereksinimleri olan bir segment olan kamera flaşı uygulamaları için uygun hale getirir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i sürekli olarak 1000mA'de sürebilir miyim?

C: Veri sayfası, elektro-optik özellikleri 50ms darbe koşulu altında 1000mA'de belirtir. Maksimum sürekli DC akım derecesi 350 mA'dir. Bu nedenle, 1000mA'de sürekli çalışma mutlak maksimum dereceyi aşar ve önerilmez, çünkü LED'in aşırı ısınmasına ve hasar görmesine neden olabilir. Yüksek parlaklıklı sürekli çalışma için, akım, gerçek lehim pedi sıcaklığına dayalı termal düşürme eğrisine göre düşürülmelidir.

S: "Düşük akım düşük VF@10 µA" parametresi ne anlama geliyor?

C: Bu parametre, çok küçük bir akım (10 mikroamper) uygulandığında tipik ileri voltajı gösterir. LED'in varlığını tespit etmek veya çok düşük güçlü bekleme göstergesi senaryoları için küçük bir akım kullanabilecek devre tasarımcıları için faydalıdır. Çalışma akımlarındaki VF'den önemli ölçüde daha düşüktür.

S: ELCH06-BJ4J6Z10-N0 parça numarasını nasıl yorumlamalıyım?

C: Tam adlandırma kuralı açıkça detaylandırılmamış olsa da, sınıflandırma tablolarına dayanarak, "J6" muhtemelen ışık akısı sınıfına (200-250 lm) atıfta bulunur ve diğer bölümler renk sıcaklığı sınıfını, ileri voltaj sınıfını ve diğer ürün varyantlarını kodlayabilir. "CHIN Serisi" ve "ELCH06" öneki ürün ailesini tanımlar.

S: Güvenilirlik testi neden %30'dan az IV bozulması ile 1000 saat temel alınarak yapılmıştır?

C: Bu, LED'ler için standart bir endüstri güvenilirlik kriteridir. Belirtilen test koşulları altında 1000 saat çalıştıktan sonra, ışık akısı bozulmasının %30'dan az olacağını garanti eder. Bu parametre, ürünün gerçek kullanımdaki lümen bakımını ve ömrünü tahmin etmeye yardımcı olur.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Bir Cep Telefonu Kamera Flaşı Modülü Tasarlama

Bir tasarımcı, bir akıllı telefona yüksek güçlü bir flaş entegre etmekle görevlendirilir. Yüksek darbe çıkışı ve küçük boyutu nedeniyle ELCH06-BJ4J6Z10-N0'ı seçer. Tasarım süreci şunları içerir:

1. PCB Yerleşimi:LED'in lehim pedleriyle eşleşen bir termal pad deseni oluşturmak, ısı yayılımı için iç bir bakır katmana veya özel bir metal alt tabakaya bağlanmak için büyük termal viyalar kullanmak.

2. Sürücü Devresi:400ms için gerekli 1500mA darbeyi sağlayabilen, telefonun kamera işlemcisinden uygun kontrol mantığına sahip anahtarlamalı veya kapasitör tabanlı bir sürücü devresi uygulamak.

3. Optik Eleman:LED'in üzerine yerleştirilen, ışın desenini kameranın görüş alanını yeterince aydınlatacak şekilde genişletmek veya şekillendirmek için bir plastik lens veya difüzör tasarlamak veya seçmek, LED'in optik merkezinin lensle hizalandığından emin olmak.

4. Termal Simülasyon:Telefon kasanın ve iç bileşenlerin tekrarlanan flaş kullanımı sırasında aşırı ısınmadığından emin olmak için termal simülasyonlar çalıştırmak, flaş süresi veya sıklığı üzerinde yazılımsal sınırlar uygulamak.

5. Test:Gerçek dünya kullanımını simüle etmek için yüksek sıcaklık odası koşullarında ışık çıkışını, renk tutarlılığını ve güvenilirliği doğrulamak.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

ELCH06-BJ4J6Z10-N0, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Çekirdeği, elektrik akımı geçtiğinde (elektrolüminesans) mavi spektrumda ışık yayan İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çiptir. Bu mavi ışık doğrudan kullanılmaz. Bunun yerine, çip üzerine veya çevresine biriktirilmiş bir fosfor malzemesi katmanına (tipik olarak Seryum katkılı İtriyum Alüminyum Garnet veya YAG:Ce) çarpar. Fosfor, mavi fotonların bir kısmını emer ve daha uzun dalga boylarında, öncelikle sarı bölgede ışık yeniden yayar. Emilmeden kalan mavi ışık ve yayılan sarı ışığın kombinasyonu, beyaz ışık algısını üretmek için karışır. Beyazın tam tonu (ilişkili renk sıcaklığı), mavi ve sarı ışık oranı ile belirlenir; bu da fosfor bileşimi ve kalınlığı ile kontrol edilir. Bu teknoloji, katı hal bir cihazdan yüksek kaliteli beyaz ışığın verimli bir şekilde üretilmesini sağlar.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

Bu cihaz, katı hal aydınlatmasının (SSL) geleneksel ışık kaynaklarının yerini aldığı daha geniş trend içinde yer alır. İlgili temel trendler şunları içerir:

Artırılan Verimlilik (lm/W):Bu LED 54 lm/W sunarken, endüstri aynı ışık çıkışı için enerji tüketimini azaltarak daha yüksek etkinlikler için çabalamaya devam etmektedir.

Renk Kalitesi ve Tutarlılık:Doğru renk yeniden üretiminin hayati olduğu perakende aydınlatması veya fotoğrafçılık gibi uygulamalar için yüksek Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ve daha sıkı renk sınıflandırmasına artan bir vurgu vardır.

Küçültme ve Yüksek Akı Yoğunluğu:Bu LED'de görüldüğü gibi, mobil cihazlar, otomotiv far lambaları ve ultra ince ekranlar gibi uygulamalar için daha fazla ışığı daha küçük paketlere sığdırma çabası devam etmektedir.

Güvenilirlik ve Ömür:Malzemelerde, paketlemede ve termal yönetimdeki iyileştirmeler sürekli olarak LED ömürlerini ve lümen bakımını uzatmakta, onları daha kritik ve uzun ömürlü uygulamalar için uygun hale getirmektedir.

Akıllı ve Bağlantılı Aydınlatma:LED'ler, dijital olarak kontrol edilebilir aydınlatma sistemleri için etkinleştirici teknolojidir. Bu bileşen seviyesinde bir cihaz olsa da, parlaklığı ve rengi dinamik olarak ayarlayabilen sistemlerin temelini oluşturur.