7070 Beyaz LED Veri Sayfası - 7.0x7.0x2.8mm Boyut - 26-30V Gerilim - 10.5W Güç - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, T7C serisi yüksek güçlü beyaz ışık yayan diyotların (LED'ler) teknik özelliklerini detaylandırmaktadır. Seri, 7.0mm x 7.0mm fiziksel boyutu belirten 7070 paket formatı etrafında tasarlanmıştır. Bu LED'ler, yüksek ışık çıkışı ve sağlam termal performans gerektiren uygulamalar için geliştirilmiştir. Temel tasarım felsefesi, yüksek akım kapasitesi ve verimli ısı dağılımı arasında bir denge vurgulamaktadır, bu da onları zorlu aydınlatma ortamlarına uygun hale getirir.

Bu ürün serisinin birincil konumlandırması, genel ve mimari aydınlatma pazarları içindedir. Temel avantajları arasında güç işleme kapasitesine göre kompakt boyutu, geniş aydınlatma için geniş görüş açısı ve kurşunsuz reflow lehimleme ve RoHS direktifleri gibi modern üretim ve çevre standartlarına uyum bulunmaktadır. Hedef uygulamalar, güvenilirlik ve tutarlı ışık çıkışının kritik olduğu iç ve dış mekan tabela arka aydınlatmasından mimari vurgu aydınlatmasına ve genel aydınlatma yenileme projelerine kadar çeşitlilik gösterir.

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

LED'in temel performansı, 300mA ileri akım (IF) ve 25°C eklem sıcaklığı (Tj) standart test koşulunda tanımlanır. Işık akısı çıkışı, İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ile doğrudan ilişkilidir. Örneğin, CRI'si 70 (Ra70) olan 4000K LED'in tipik ışık akısı 1410 lümendir ve garanti edilen minimum değer 1300 lumendir. CRI 90'a (Ra90) yükseldiğinde, tipik çıkış 1170 lümene düşer ve minimum değer 1000 lumendir; bu, renk kalitesi ve ışık çıkış verimliliği arasındaki tipik dengeyi gösterir. Tüm ışık akısı ölçümlerinin ±%7 toleransı, CRI ölçümlerinin ise ±2 toleransı vardır.

2.2 Elektriksel ve Termal Değerler

Maksimum mutlak değerler, güvenli ve güvenilir kullanım için operasyonel sınırları belirler. Maksimum sürekli ileri akım (IF) 350 mA'dir ve belirli koşullar altında (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤1/10) 480 mA'lik daha yüksek bir darbe akımına (IFP) izin verilir. Maksimum güç dağılımı (PD) 10.5 Watt'tır. Cihaz, 5V'a kadar ters gerilime (VR) dayanabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ile +105°C arasında belirtilirken, depolama sıcaklığı (Tstg) -40°C ile +85°C arasındadır. İzin verilen maksimum eklem sıcaklığı (Tj) 120°C'dir. Lehimleme sıcaklık profili montaj için kritiktir; reflow sırasında 230°C veya 260°C tepe sıcaklığı maksimum 10 saniye süreyle korunabilir.

Standart elektriksel koşullar altında (IF=300mA), ileri gerilim (VF) tipik olarak 26V ile 30V arasında değişir ve ±%3 toleransa sahiptir. Eklemden lehim noktasına termal direnç (Rth j-sp), termal yönetim tasarımı için kilit bir parametredir ve tipik değeri 1.5 °C/W'dir. Bu düşük değer, termal olarak geliştirilmiş paket tasarımını gösterir ve LED çipinden ısı transferini kolaylaştırır. Yoğunluğun tepe değerinin yarısı olduğu açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) 120 derecedir ve geniş bir ışın deseni sağlar.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

3.1 Işık Akısı ve CCT/CRI Sınıflandırması

Ürün, son kullanıcı için tutarlılık sağlamak amacıyla performans sınıflarına ayrılır. Sınıflandırma yapısı çok boyutludur ve ışık akısı, ileri gerilim ve kromatikliği kapsar. Işık akısı için, sınıflar belirli minimum ve maksimum lümen aralıklarına sahip bir harf kodu (örn. 3C, 3D, 3E) ile tanımlanır. Bu aralıklar CCT ve CRI kombinasyonuna bağlı olarak değişir. Örneğin, 3000K, Ra80 LED'in sınıfları 3B (1100-1200 lm) ile 3E (1400-1500 lm) arasındadır. Bu, tasarımcıların düzgün aydınlatma uygulamaları için sıkı kontrollü parlaklığa sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.2 İleri Gerilim ve Kromatiklik Sınıflandırması

İleri gerilim iki koda ayrılır: 6F (26-28V) ve 6G (28-30V). Aynı gerilim sınıfından LED'ler seçmek, sürücü tasarımını basitleştirebilir ve sistem verimliliğini artırabilir. Kromatiklik, her CCT için 5 adımlık bir MacAdam elipsi içinde kontrol edilir, bu da LED'ler arasında algılanabilir renk farkını en aza indirir. Merkez koordinatları (x, y) ve elips parametreleri (a, b, Φ), 2700K, 4000K ve 6500K gibi standart CCT'ler için sağlanır. Belge, 2600K ile 7000K aralığındaki tüm ürünlere Energy Star sınıflandırma standartlarının uygulandığını belirtir; bu, ticari aydınlatma projeleri için yaygın bir gerekliliktir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, performansın birkaç grafiksel gösterimini içerir. İleri akım ve bağıl ışık akısı arasındaki ilişki, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, ancak aynı zamanda daha yüksek akımlarda termal yönetim ihtiyacını da ima eder. Farklı CRI seviyeleri (Ra70, Ra80, Ra90) için spektrum grafikleri, daha yüksek CRI değerleriyle ilişkili daha dolgun ve sürekli spektrumu görsel olarak gösterir; bu, doğru renk geriverimi için çok önemlidir. Görüş açısı dağılım grafiği, 120 derecelik yarı açıya sahip Lambert benzeri yayılım desenini doğrular.

Termal karakteristikler, bağıl ışık akısı ve ileri gerilimin lehim noktası sıcaklığının (Ts) fonksiyonu olarak gösterildiği eğrilerde daha ayrıntılı olarak açıklanır. Bu eğriler, LED'in 25°C'nin üzerinde çalıştığı gerçek dünya koşullarında performansı tahmin etmek için gereklidir. Maksimum izin verilen ileri akımın ortam sıcaklığına karşı grafiği, aşırı ısınmayı önlemek için bir güç azaltma kılavuzu sağlar. Ek olarak, bir grafik, artan ortam sıcaklığıyla CIE kromatiklik koordinatlarındaki kaymayı gösterir; bu, renk stabilitesinin kritik olduğu uygulamalar için önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Paket, uzunluk ve genişlik olarak 7.00mm (±0.1mm) ve yükseklik olarak 2.80mm (±0.1mm) boyutlarında bir yüzey montaj cihazıdır (SMD). Lehim pedi düzeni (6.10mm x 6.10mm ölçülerinde) gibi temel özellikleri içeren detaylı ölçülü bir çizim sağlanmıştır. Paket içindeki çip düzeni, 9 seri ve 2 paralel bağlantı olarak belirtilmiştir; bu, 28V'luk nispeten yüksek tipik ileri gerilimi açıklar. Yanlış kurulumu önlemek için katot ve anot pedlerini tanımlayan net polarite işaretlemesi gösterilmiştir. PCB tasarımı için önerilen lehim pedi deseni de gösterilmiştir; bu desen, anot ve katot bölümleri arasında 6.01mm boşluk bulunan 7.50mm x 7.50mm'lik bir peddir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

LED, kurşunsuz reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Maksimum mutlak lehimleme sıcaklığı açıkça belirtilmiştir: cihaz, maksimum 10 saniye süreyle 230°C veya 260°C tepe sıcaklığına dayanabilir. Montaj teknisyenlerinin, iç silikon lens, fosfor tabakası veya tel bağlantılarına zarar gelmesini önlemek için bu profili kesinlikle uygulaması çok önemlidir. Depolama koşulları da belirtilmiştir; kullanımdan önce uzun vadeli güvenilirliği korumak için -40°C ile +85°C arasında bir ortam gereklidir. Cihazın 1000V (İnsan Vücut Modeli) ESD dayanım derecesi olduğundan, elektrostatik deşarjı (ESD) önlemek için elleçleme sırasında dikkatli olunmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Parça numaralandırma sistemi alfasayısaldır ve bir tabloda detaylandırılmıştır. Kod yapısı, birden fazla parametrenin belirlenmesine olanak tanır. İlk konum (X1) paket tipini belirtir; "7C" 7070 paketine karşılık gelir. İkinci konum (X2) CCT veya rengi tanımlar (örn. 27 için 2700K, 40 için 4000K, BL için Mavi). Üçüncü konum (X3) Renksel Geriverim İndeksini (7 için Ra70, 8 için Ra80, 9 için Ra90) gösterir. Sonraki konumlar seri ve paralel çip sayısını, bileşen kodlarını ve iç sınıflandırmaları belirtir. Bu kurala göre tipik bir parça numarası T7C***92R-***** şeklinde olacaktır; buradaki belirli rakamlar ve harfler onun kesin performans sınıfını ve karakteristiklerini tanımlar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Yüksek ışık akısı ve güç kapasitesi nedeniyle, bu LED serisi birkaç uygulama için oldukça uygundur. Mimari ve dekoratif aydınlatmada, duvar yıkama, gizli aydınlatma veya yapısal özellikleri vurgulamak için kullanılabilir. Yenileme projelerinde, downlight veya panel ışıklardaki geleneksel yüksek watt'lı ışık kaynaklarının yerini alabilir, enerji tasarrufu ve daha uzun ömür sunar. Çıkışı, ticari veya endüstriyel ortamlarda genel aydınlatma için etkilidir. Geniş görüş açısı, özellikle iç ve dış mekan tabela arka aydınlatması için faydalıdır ve tabela alanı boyunca eşit aydınlatma sağlar.

8.2 Tasarım Hususları

Başarılı uygulama, dikkatli bir tasarım gerektirir. Termal yönetim en önemlisidir; 1.5 °C/W'lık düşük termal direnç, ancak LED uygun şekilde tasarlanmış bir Metal Çekirdek PCB'ye (MCPCB) ve yeterli soğutucuya monte edildiğinde etkilidir. Sürücü, 350mA'ya kadar sabit bir akım sağlayabilmeli ve yüksek ileri gerilimi (30V'a kadar) işleyebilmelidir. Tasarımcılar, yüksek ortam sıcaklıklarında güvenilirliği sağlamak için maksimum ileri akım için güç azaltma eğrisine başvurmalıdır. Renk kritik uygulamalar için, sıkı bir kromatiklik sınıfı (5 adımlık MacAdam) belirtmek ve sıcaklıkla renk kaymasını anlamak (Şekil 9'da gösterildiği gibi) gereklidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Daha küçük paket LED'lere (örn. 3030, 5050) kıyasla, 7070 paketi önemli ölçüde daha yüksek maksimum güç dağılımı (10.5W) ve ışık akısı çıkışı sunar; bu da bir kartı çok sayıda düşük güçlü LED ile yoğun bir şekilde doldurmaya gerek kalmadan daha yüksek yoğunluklu uygulamalar için bir seçenek haline getirir. Düşük Rth j-sp ile kanıtlanan termal olarak geliştirilmiş paket tasarımı, sürekli yüksek akım çalışmasını destekleyen kilit bir farklılaştırıcıdır. Entegre seri-paralel çip konfigürasyonu (9S2P), daha yüksek bir çalışma gerilimi ile sonuçlanır; bu, aynı güç seviyesi için akım gereksinimlerini azaltarak belirli sürücü topolojilerinde bir avantaj olabilir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Işık akısı için "Tip" ve "Min" değerleri arasındaki fark nedir?

C: "Tip" (Tipik) değeri, üretimden elde edilen ortalama çıkışı temsil eder. "Min" (Minimum) değeri garanti edilen alt sınırdır; o sınıfta sevk edilen herhangi bir LED bu değeri karşılayacak veya aşacaktır. Tasarımcılar, muhafazakar sistem tasarımı için "Min" değerini kullanmalıdır.

S: Bu LED'i sürekli olarak 350mA'de sürebilir miyim?

C: 350mA maksimum mutlak değer olsa da, bu akımda sürekli çalışma, eklem sıcaklığını 120°C'nin oldukça altında tutmak için mükemmel termal yönetim gerektirir. Güç azaltma eğrisine (Şekil 10) başvurmak esastır. Optimum ömür ve güvenilirlik için test akımı olan 300mA'de veya altında çalıştırılması önerilir.

S: CIE kromatiklik diyagramını ve 5 adımlık elipsi nasıl yorumlarım?

C: CIE diyagramı rengi 2 boyutlu bir uzayda çizer. Elips, LED'in renk koordinatlarının düşeceği alanı tanımlar. 5 adımlık bir MacAdam elipsi, renk tutarlılığının standart bir ölçüsüdür; aynı elips içindeki LED'ler, tipik görüş koşullarında insan gözüne neredeyse aynı renkte görünecektir.

11. Pratik Uygulama Vaka Çalışması

Endüstriyel bir depo için yüksek tavanlı bir LED armatür tasarlamayı düşünün. Hedef, 400W metal halide armatürlerin yerini almaktır. Birden fazla 7070 LED kullanan bir tasarım geliştirilebilir. Tasarımcı, verimlilik ve renk kalitesi dengesi için 5000K, Ra80 sınıfını (örn. 1300-1400 lm için 3E) seçecektir. LED'ler, bir ısı yayıcı olarak görev yapan büyük bir alüminyum MCPCB'ye monte edilecek ve bu da armatürün alüminyum gövdesine bağlanacaktır. Toplam gerilim (seri bağlı LED sayısı * VF) ve akım (~her seri için 300mA) için derecelendirilmiş bir sabit akım sürücüsü kullanılacaktır. Geniş 120 derecelik ışın açısı, her noktadan geniş kapsama sağlayarak gerekli armatür sayısını azaltmaya yardımcı olacaktır. Tasarım, deponun maksimum ortam sıcaklığında eklem sıcaklıklarının güvenli sınırlar içinde kaldığından emin olmak için termal testlerle doğrulanacaktır.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

Beyaz bir LED tipik olarak mavi ışık yayan bir 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. Dönüştürülmemiş mavi ışık ve fosfor tarafından yayılan ışığın karışımı, beyaz ışık algısıyla sonuçlanır. İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT), fosfor bileşimi ile kontrol edilir ve beyaz noktayı sıcak (2700K, daha fazla kırmızı/sarı) ile soğuk (6500K, daha fazla mavi) arasında kaydırır. Renksel Geriverim İndeksi (CRI), LED'in renkleri bir referans ışık kaynağına kıyasla ne kadar doğru yansıttığını ölçer; daha yüksek bir CRI, görünür spektrum boyunca daha sürekli bir spektrum yayan bir fosfor karışımı gerektirir, bu da genellikle başlangıçtaki mavi ışığın daha fazlasını emerek genel verimliliği (lümen/watt) azaltır.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Yüksek güçlü LED pazarı, daha yüksek etkinlik (watt başına daha fazla lümen), gelişmiş renk kalitesi (daha az verimlilik kaybıyla daha yüksek CRI) ve daha büyük güvenilirliğe doğru evrimini sürdürmektedir. Çip teknolojisi geliştikçe, 7070 gibi paketlerin artan maksimum sürüş akımları ve güç dağılımı sunması yönünde bir eğilim vardır. Bir diğer önemli trend, büyük aydınlatma üreticileri için tedarik zincirlerini basitleştirmek amacıyla renk ve akı sınıflandırmasının standartlaştırılmasıdır. Ayrıca, sistem karmaşıklığını azaltmak için LED paketi içinde ikincil optiklerin ve hatta sürücü bileşenlerinin entegrasyonu artmaktadır. Bu veri sayfasının düşük Rth j-sp spesifikasyonunda görüldüğü gibi, termal performansa vurgu, daha küçük, daha güçlü ve daha uzun ömürlü aydınlatma çözümlerini mümkün kılan kritik bir odak alanı olmaya devam etmektedir.