İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Elektro-Optik Karakteristikler
- 2.2 Elektriksel ve Termal Parametreler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3.1 Işık Akısı ve CCT/CRI Sınıflandırması
- 3.2 İleri Yön Gerilim Sınıflandırması
- 3.3 Kromatiklik Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Polarite Tanımlama
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 7. Model Numaralandırma Sistemi
- 8. Uygulama Önerileri
- 8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 8.2 Tasarım Hususları
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği
- 12. Çalışma Prensibi Tanıtımı
- 13. Teknoloji Trendleri
1. Ürün Genel Bakışı
T5C serisi, zorlu genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüksek performanslı, üstten görünümlü bir beyaz LED'i temsil eder. Bu cihaz, ısıyı etkin bir şekilde yönetmek için termal olarak geliştirilmiş bir paket tasarımı kullanır, böylece yüksek ışık akısı çıkışı ve yüksek akım koşullarında güvenilir çalışma sağlar. Kompakt 5050 ayak izi (5.0mm x 5.0mm), alan kısıtlı tasarımlar için uygun olmasını sağlarken, düzgün ışık dağılımı için geniş 120 derecelik bir görüş açısı sunar.
Bu serinin temel avantajları arasında, önemli ışık çıkışına olanak tanıyan yüksek akım kapasitesi ve modern çevre standartlarına uyumu sağlayan kurşunsuz reflow lehimleme işlemleriyle uyumluluğu yer alır. Ürün, RoHS uyumlu spesifikasyonlar dahilinde kalacak şekilde tasarlanmıştır.
2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
2.1 Elektro-Optik Karakteristikler
Temel performans metrikleri, 25°C eklem sıcaklığında (Tj) ve 400mA ileri yön akımında (IF) tanımlanmıştır. Işık akısı, İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksi (Ra) ile değişir. Örneğin, Ra70 değerine sahip 4000K'lık bir LED tipik olarak 600 lümen (min. 550 lm) sağlarken, Ra90 versiyonu 485 lümen (min. 450 lm) sağlar. Işık akısı ölçüm toleransı ±%7'dir ve Ra toleransı ±2'dir.
2.2 Elektriksel ve Termal Parametreler
Mutlak maksimum değerler, çalışma limitlerini tanımlar: sürekli ileri yön akımı (IF) 480mA, darbe ileri yön akımı (IFP) 720mA (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤1/10) ve maksimum güç dağılımı (PD) 5040mW'dır. Eklem sıcaklığı 120°C'yi aşmamalıdır.
Tipik çalışma koşullarında (IF=400mA, Tj=25°C), ileri yön gerilimi (VF) 8.0V ile 10.5V arasında değişir ve tipik değeri 9.5V'dur (±%3 tolerans). Eklemden lehim noktasına termal direnç (Rth j-sp) tipik olarak 2.5°C/W'dır, bu da termal yönetim tasarımı için kritik öneme sahiptir. Cihaz ayrıca 1000V (İnsan Vücut Modeli) elektrostatik deşarj (ESD) dayanım kapasitesine sahiptir.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
3.1 Işık Akısı ve CCT/CRI Sınıflandırması
LED'ler, renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için ışık akısı çıkışı, CCT ve CRI'ya göre sınıflara ayrılır. Örneğin, Ra80 (kod 82) değerine sahip 4000K'lık bir LED, şu akısı sınıflarında mevcuttur: GL (500-550 lm), GM (550-600 lm) ve GN (600-650 lm). Her sınıfın tanımlanmış minimum ve maksimum değerleri vardır.
3.2 İleri Yön Gerilim Sınıflandırması
Devre tasarımına yardımcı olmak için, LED'ler ayrıca ileri yön gerilimine göre sınıflandırılır. Mevcut sınıflar şunlardır: 1C (8-9V), 1D (9-10V) ve 5X (10-12V). Tüm ölçümler IF=400mA ve Tj=25°C'de ±%3 toleransla yapılır.
3.3 Kromatiklik Sınıflandırması
Renk tutarlılığı, LED'lerin 5 adımlı MacAdam elipsi ile tanımlanmış kromatiklik aralıklarına sıralanmasıyla garanti edilir. Merkez koordinatları (x, y) ve elips parametreleri (a, b, Φ), her CCT kodu için belirtilmiştir (örneğin, 2700K için 27R5, 4000K için 40R5). Energy Star sınıflandırma standartları, 2600K ile 7000K aralığındaki tüm ürünlere uygulanır. Kromatiklik koordinatları için tolerans ±0.005'tir.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, tasarım analizi için birkaç önemli grafik içerir. Bağıl Işık Akısı - İleri Yön Akımı (IF) eğrisi, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl değiştiğini gösterir. İleri Yön Gerilimi - İleri Yön Akımı grafiği, sürücü devresi tasarımı için gereklidir. Görüş Açısı Dağılımı diyagramı, Lambert benzeri yayılım modelini göstererek geniş 120 derecelik görüş açısını doğrular.
Sıcaklık bağımlılığı, Bağıl Işık Akısı - Lehim Noktası Sıcaklığı (Ts) ve İleri Yön Gerilimi - Ts eğrilerinde gösterilmiştir. CIE x, y koordinat kayması - Ortam Sıcaklığı (Ta) grafiği, renk kararlılığının önemli olduğu uygulamalar için kritiktir. Son olarak, Maksimum İleri Yön Akımı - Ortam Sıcaklığı eğrisi, güvenilir çalışmayı sağlamak için gerekli güç azaltma gereksinimlerini tanımlar.
5. Mekanik ve Paket Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
LED'in kompakt paket boyutu 5.00mm x 5.00mm'dir ve yüksekliği yaklaşık 1.90mm'dir. Alt görünüm, 3 seri, 2 paralel iç çip konfigürasyonu için tasarlanmış lehim pedi düzenini gösterir. Katot ve anot açıkça işaretlenmiştir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutların toleransı ±0.1mm'dir.
5.2 Polarite Tanımlama
Lehimleme deseni diyagramı, katot ve anot pedlerini açıkça gösterir; bu, ters polarite bağlantısını önlemek için doğru PCB düzeni ve montajı için hayati öneme sahiptir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Reflow Lehimleme Profili
Cihaz, reflow lehimlemeye uygundur. Önerilen profil şunları içerir: 60-120 saniye içinde 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma, tepe sıcaklığına kadar maksimum 3°C/saniye ısınma hızı ve kontrol edilmesi gereken bir sıvı sıcaklığı (TL) süresi (tL). Tepe lehimleme sıcaklığı 230°C veya 260°C olabilir ve maksimum 10 saniye tutulur. LED paketine termal hasarı önlemek için bu profile uyulması gereklidir.
7. Model Numaralandırma Sistemi
Parça numarası yapılandırılmış bir formata uyar: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]. Ana unsurlar şunlardır: X1 (Tip kodu, örn. 5050 için 5C), X2 (CCT kodu, örn. 4000K için 40), X3 (CRI kodu, örn. Ra80 için 8), X4 (Seri çip sayısı), X5 (Paralel çip sayısı) ve X6 (Bileşen kodu). Bu sistem, LED'in elektriksel ve optik karakteristiklerinin kesin olarak tanımlanmasına olanak tanır.
8. Uygulama Önerileri
8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Bu yüksek güçlü LED, iç mekan aydınlatma armatürleri, geleneksel ışık kaynaklarının yerini almak için tasarlanmış retrofit lambalar, genel aydınlatma uygulamaları ve hem yüksek çıkış hem de kompakt boyut gerektiren mimari veya dekoratif aydınlatma için idealdir.
8.2 Tasarım Hususları
Tasarımcılar, yüksek güç dağılımı (5.04W'a kadar) nedeniyle termal yönetime yakından dikkat etmelidir. Eklem sıcaklığını güvenli limitler içinde tutmak, uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı sağlamak için uygun bir Metal Çekirdekli PCB (MCPCB) veya soğutucu kullanmak zorunludur. Sürücü devresi, 480mA'ya (sürekli) kadar kararlı bir akım sağlayacak ve ileri yön gerilim sınıflandırmasını hesaba katacak şekilde tasarlanmalıdır. Geniş görüş açısı, istenen ışın deseni için optik tasarımda dikkate alınmalıdır.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Standart orta güçlü LED'lere kıyasla, T5C serisi, yüksek akım kapasitesi ve termal olarak geliştirilmiş tasarımı sayesinde paket başına önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sunar. 5 adımlı MacAdam elipsleri içindeki akı, gerilim ve kromatiklik için açık sınıflandırma, aydınlatma üreticilerine üstün renk tutarlılığı ve öngörülebilirlik sağlayarak ikincil sıralama ihtiyacını azaltır. Paket, sağlam reflow lehimleme için tasarlanmıştır ve yüksek hacimli otomatik montajı destekler.
10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
S: Bu LED'in tipik güç tüketimi nedir?
C: 400mA ve 9.5V'luk tipik çalışma noktasında, güç tüketimi yaklaşık 3.8 Watt'tır (P = I*V).
S: Işık çıkışı sıcaklıkla nasıl değişir?
C: Bağıl Işık Akısı - Ts eğrisi, lehim noktası sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının azaldığını gösterir. Bu düşüşü en aza indirmek için uygun soğutma çok önemlidir.
S: Bu LED'i sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?
C: Önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Kararlı ışık çıkışı sağlamak ve termal kaçakları önlemek için sabit akım sürücüsü gereklidir, çünkü ileri yön gerilimi negatif sıcaklık katsayısına sahiptir ve birimden birime değişir.
S: 5 adımlı MacAdam elips sınıflandırmasının anlamı nedir?
C: Bu, belirli bir CCT sınıfındaki (örneğin, 4000K) tüm LED'lerin, standart görüş koşullarında insan gözü tarafından algılanamayacak kadar benzer kromatiklik koordinatlarına sahip olacağı anlamına gelir, böylece bir dizide düzgün beyaz ışık sağlanır.
11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği
Endüstriyel kullanım için yüksek tavanlı bir LED aydınlatma armatürü tasarlamayı düşünün. Tasarımcı, termal olarak optimize edilmiş bir MCPCB üzerine yerleştirilmiş birden fazla T5C LED kullanarak yüksek lümen çıkışı elde edebilir. Aynı ışık akısı sınıfından (örneğin, GM) ve CCT/CRI sınıfından (örneğin, 40R5, 82) LED'ler seçilerek, armatür genelinde tutarlı parlaklık ve renk sıcaklığı garanti edilir. Sürücü, LED dizisi başına 400mA sabit akım sağlayacak şekilde seçilir ve seri bağlı toplam LED sayısı, sürücünün çıkış gerilimi aralığı ve ileri yön gerilim sınıfı (örneğin, 1D: 9-10V) tarafından belirlenir. Geniş 120 derecelik görüş açısı, geniş aydınlatma için gereken ikincil optik sayısını azaltmaya yardımcı olur.
12. Çalışma Prensibi Tanıtımı
Beyaz bir LED tipik olarak, ileri yön polarmasında (elektrolüminesans) mavi ışık yayan bir yarı iletken çip kullanır. Bu mavi ışık daha sonra çip üzerine veya çevresine kaplanmış bir fosfor tabakasını uyarır. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürür ve kalan mavi ışık ile fosfor tarafından yayılan ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Fosforların özel karışımı, yayılan beyaz ışığın İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksini (CRI) belirler.
13. Teknoloji Trendleri
Katı hal aydınlatma endüstrisi, ışık etkinliğini (vat başına lümen) artırmaya, renk geriverim kalitesini (özellikle kırmızı tonlar için R9) iyileştirmeye ve güvenilirliği ve ömrü artırmaya odaklanmaya devam etmektedir. 5050 formatı gibi daha yüksek güç yoğunluklu paketlere doğru bir eğilim vardır, bu da gelişmiş termal yönetim malzemeleri ve tasarımları gerektirir. Ayrıca, Energy Star ve diğer standartların benimsenmesinde görüldüğü gibi, kromatiklik ve akı sınıflandırmasının standardizasyonu, ürün tutarlılığını sağlamak ve aydınlatma üreticileri için tasarımı basitleştirmek açısından kritik öneme sahiptir. Daha akıllı, bağlantılı aydınlatma için sürüş, LED sürücü teknolojisini daha fazla programlanabilirlik ve entegrasyona doğru yönlendirmektedir.
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. |