7070 Beyaz LED Veri Sayfası - 7.0x7.0x2.8mm Boyut - 49V Gerilim - 7.8W Güç - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, 7070 paket formatında yüksek güçlü bir beyaz LED için kapsamlı teknik özellikler sağlar. Cihaz, yüksek ışık çıkışı ve sağlam termal performans gerektiren zorlu aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır. Termal olarak geliştirilmiş paket tasarımı, verimli ısı dağılımı sağlayarak yüksek akım çalışmasını destekler ve uzun vadeli güvenilirliğe katkıda bulunur.

LED, geniş ışık dağılımı gerektiren uygulamalar için uygun geniş bir görüş açısı sunan üstten görünümlü bir bileşendir. Kurşunsuz reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur ve ilgili çevre düzenlemelerine uyacak şekilde tasarlanmıştır.

2. Temel Özellikler ve Uygulama Alanları

2.1 Çekirdek Özellikler

• Üstten görünümlü beyaz LED emisyonu.
• Geliştirilmiş ısı yönetimi için Termal Olarak Geliştirilmiş Paket Tasarımı.
• Yüksek ışık akısı çıkışı.
• Yüksek akım kapasitesi (150mA'ya kadar sürekli).
• Kompakt Paket Boyutu (7.0mm x 7.0mm).
• Geniş görüş açısı (tipik olarak 120 derece).
• Kurşunsuz Reflow Lehimleme Uygulamasına uygundur.
• RoHS uyumludur.

2.2 Hedef Uygulamalar

• Mimari ve Dekoratif aydınlatma.
• Retrofit aydınlatma çözümleri (geleneksel ışık kaynaklarının yerine).
• Genel aydınlatma amaçları.
• İç & Dış mekan tabela arka aydınlatması.

3. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

3.1 Elektro-Optik Karakteristikler

Tüm ölçümler, eklem sıcaklığı (Tj) 25°C ve ileri akım (IF) 100mA'de belirtilmiştir. Cihaz, birden fazla İlişkili Renk Sıcaklığında (CCT) mevcuttur: 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K ve 6500K. Tüm varyantlar minimum 80 Renk Geri Verim İndeksi (Ra) sunar. Tipik ışık akısı, CCT'ye bağlı olarak 590 lm ile 650 lm arasında değişir ve her sınıf için belirtilen minimum garanti çıkışı vardır. Işık akısı için ±%7, Ra için ±%2 ölçüm toleransı uygulanır.

3.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Çalışma her zaman bu sınırlar içinde tutulmalıdır.

• İleri Akım (IF):150 mA (sürekli).
• Darbe İleri Akımı (IFP):225 mA (Darbe Genişliği ≤100μs, Görev döngüsü ≤1/10).
• Güç Dağılımı (PD):7800 mW.
• Ters Gerilim (VR):5 V.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +105°C.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +85°C.
• Eklem Sıcaklığı (Tj):120°C (maksimum).
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):Tepe noktası 230°C veya 260°C olan 10 saniyelik reflow profili.

Bu parametrelerin aşılması LED'in özelliklerini değiştirebilir ve önerilmez. Güç dağılımının mutlak maksimum değeri aşmadığından emin olmak için dikkatli olunmalıdır.

3.3 Tj=25°C'de Elektriksel/Optik Karakteristikler

• İleri Gerilim (VF):IF=100mA'de 46V (Min), 49V (Tipik), 52V (Maks). Tolerans ±%3'tür.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de maksimum 10 μA.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik olarak 120 derece, ışık şiddetinin tepe şiddetinin yarısı olduğu eksen dışı açı olarak tanımlanır.
• Termal Direnç (Rth j-sp):IF=100mA'de elektriksel güç uygulanarak ölçüldüğünde, LED ekleminden bir MCPCB üzerindeki lehim noktasına tipik olarak 3 °C/W.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):Minimum 1000V'ye dayanır (İnsan Vücudu Modeli).

4. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, aydınlatma tasarımında temel parametrelerde tutarlılık sağlamak için sınıflara ayrılır.

4.1 Işık Akısı Sınıflandırması

IF=100mA ve Tj=25°C'de, LED'ler her CCT için tanımlanmış minimum ve maksimum akı aralıklarına sahip ışık akısı derecelerine (örn. GL, GM, GN, GP) ayrılır. Örneğin, GM sınıfındaki bir 4000K LED, 550 lm ile 600 lm arasında bir ışık akısına sahiptir.

4.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca IF=100mA ve Tj=25°C'de ileri gerilime göre sınıflandırılır. Kodlar 6R (46-48V), 6S (48-50V) ve 6T (50-52V) içerir ve ölçüm toleransı ±%3'tür.

4.3 Renklilik Sınıflandırması

Renk koordinatları, CIE renklilik diyagramında 5 adımlık bir MacAdam elipsi içinde kontrol edilir. Veri sayfası, her CCT kodu (örn. 2700K için 27R5) için merkez koordinatlarını (Tj=25°C ve 85°C'de) ve elips parametrelerini (a, b, Φ) sağlar. 2600K-7000K için Energy Star gibi standartlarla uyumlu bu sıkı sınıflandırma, LED'ler arasında minimum görünür renk varyasyonu sağlar. Renklilik koordinatı ölçümü için tolerans ±0.005'tir.

5. Performans Eğrisi Analizi

5.1 Spektral Dağılım

Sağlanan renk spektrumu grafiği (Tj=25°C'de), beyaz LED için dalga boyuna karşı bağıl yoğunluğu gösterir. Bu eğri, fosfor dönüştürmeli beyaz LED'in tipik özelliğidir; birincil LED çipinden gelen mavi bir tepe ve fosfordan gelen daha geniş bir sarı/kırmızı emisyon bandı içerir. Kesin şekil, ışığın CCT ve CRI'sını belirler.

5.2 Görüş Açısı Dağılımı

Polar diyagram, uzaysal radyasyon modelini gösterir. Geniş, tipik olarak Lambert benzeri dağılım (120° görüş açısı), geniş bir alanda düzgün ışık çıkışını doğrular; bu, eşit kaplama gerektiren genel aydınlatma ve arka aydınlatma için idealdir.

6. Mekanik ve Paket Bilgileri

6.1 Paket Boyutları

LED, 7.00mm x 7.00mm ölçülerinde kare bir ayak izine sahiptir. Toplam paket yüksekliği 2.80mm'dir. Temel dahili özellikler anot ve katot pad konumlarını içerir. Boyut çizimi, pad boyutları (2.73mm x 2.73mm) ve aralığı (pad merkezleri arasında 6.10mm) dahil tüm kritik uzunlukları belirtir. Aksi belirtilmedikçe, boyut toleransı ±0.1mm'dir.

6.2 Polarite Tanımlama ve Pad Tasarımı

Paket, iki elektriksel pad içerir. Polarite diyagramda açıkça işaretlenmiştir: bir pad anot, diğeri katottur. Devre kartı montajı sırasında doğru polariteye uyulmalıdır. Pad tasarımı, standart yüzey montaj teknolojisi (SMT) işlemleri için uygundur.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

7.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz lehimleme için detaylı bir reflow profili sağlanmıştır:

• Ön Isıtma:150°C'den 200°C'ye 60-120 saniye içinde rampa.
• Rampa Hızı:Sıvılaşma sıcaklığından tepe sıcaklığına maksimum 3°C/saniye.
• Sıvılaşma Sıcaklığı (TL):217°C. TL üzerindeki süre (tL) 60-150 saniye olmalıdır.
• Tepe Sıcaklığı (Tp):Paket gövdesinde maksimum 260°C.
• Tepe Noktasındaki Süre (tp):Tp'nin 5°C içinde maksimum 30 saniye.
• Soğutma Hızı:Tp'den TL'ye maksimum 6°C/saniye.
• Toplam Döngü Süresi:25°C'den tepe sıcaklığına maksimum 8 dakika.

LED paketine ve dahili die bağlantı malzemelerine termal hasarı önlemek için bu profile uymak kritik öneme sahiptir.

7.2 Depolama ve Kullanım Notları

Sağlanan özette açıkça detaylandırılmamış olsa da, nem hassas cihazlar için standart uygulamaya dayanarak, LED'lerin kuru bir ortamda (tipik olarak<%10 bağıl nem) depolanması ve reflow sırasında popcorn etkisinden kaçınmak için mühürlü torba açıldıktan sonra belirtilen raf ömrü içinde kullanılması önerilir. Her zaman ESD önlemleri ile kullanın.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

8.1 Şerit ve Makara Paketleme

LED'ler, otomatik montaj için kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Makara başına maksimum miktar 1000 adettir. Şeridin 10 adımı üzerindeki kümülatif tolerans ±0.2mm'dir. Dış paket nem geçirmez olmalı ve parça numarası, üretim tarih kodu ve miktar ile etiketlenmelidir.

8.2 Parça Numaralandırma Sistemi

Parça numarası yapılandırılmış bir formatı takip eder: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. Temel unsurlar şunları içerir:

• Tip Kodu:Paket boyutunu belirtir (örn. 7070 için '7C').
• CCT Kodu:Renk sıcaklığı için iki rakam (örn. 4000K için '40').
• Renk Geri Verimi (Ra):Tek rakam (örn. Ra80 için '8').
• Seri/Paralel Çip Sayısı:1'den Z'ye kodlar.
• Bileşen Kodu & Renk Kodu:Dahili bileşen varyasyonlarını ve uygulamaya özel sınıfları tanımlar (örn. ANSI standardı, yüksek sıcaklık 85°C/105°C sınıfları, arka aydınlatma).

9. Uygulama Önerileri

9.1 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim:Yüksek güç dağılımı (7.8W'a kadar) etkili bir termal yönetim sistemi gerektirir. Uzun ömür sağlamak ve ışık çıkışını korumak için eklem sıcaklığını maksimum 120°C derecenin oldukça altında tutmak için bir Metal Çekirdek PCB (MCPCB) veya diğer soğutma yöntemleri kullanın.
• Akım Sürücüsü:Yüksek ileri gerilim (~49V) ve akım (150mA'ya kadar) için uygun bir sabit akım sürücüsü kullanın. Mutlak maksimum değerleri aşmayın.
• Optik Tasarım:Geniş 120° görüş açısı, daha odaklanmış bir ışın demeti gerekiyorsa ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerektirebilir.
• Sınıflandırma Seçimi:Renk tutarlılığı gerektiren uygulamalar için (örn. mimari aydınlatma), sıkı renklilik ve akı sınıflarını belirtin.

9.2 Tipik Devre Uygulaması

Birden fazla LED, bir sabit akım sürücüsünün gerilim çıkışına uyacak şekilde seri bağlanabilir. Seri sayısı, sürücünün maksimum çıkış gerilimi ile sınırlıdır. Akım dengesizliğini önlemek için dikkatli bir dengeleme olmadan paralel bağlantılar genellikle önerilmez.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar

Daha küçük paketlerle (örn. 2835, 3030) karşılaştırıldığında, bu 7070 LED paket başına önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sunarak belirli bir ışık çıkışı için gereken bileşen sayısını azaltır. Termal olarak geliştirilmiş tasarımı, daha yüksek sürüş akımlarını ve güç dağılımını destekler. Yüksek ileri gerilim (~49V), tek die'li bir LED için atipiktir ve paket içinde çok çipli seri konfigürasyonu önerir; bu, belirli sürücülerle kullanıldığında akım regülasyonu verimliliğinde avantajlar sunabilir. Geniş 120° görüş açısı, daha dar açılı LED'lere kıyasla daha dağınık ışık sağlar.

11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

11.1 Gerçek güç tüketimi nedir?

100mA ve 49V'lik tipik çalışma noktasında, elektriksel güç girişi 4.9W'dır (0.1A * 49V). 7.8W'lık mutlak maksimum güç dağılımı derecesi, daha yüksek akımlarda veya gerilimlerde çalışma için baş payı sağlar.

11.2 Sıcaklık performansı nasıl etkiler?

Eklem sıcaklığı arttıkça, ışık çıkışı tipik olarak azalır ve ileri gerilim hafifçe düşebilir. Renklilik koordinatları da, Tj=85°C için sağlanan ayrı merkez koordinatlarında gösterildiği gibi kayar. Belirtilen performansı korumak için etkili soğutma esastır.

11.3 Sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?

Kesinlikle önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Sabit bir gerilim kaynağı, ileri gerilimin negatif sıcaklık katsayısı nedeniyle termal kaçak ve LED'in tahrip olmasına yol açabilir. Her zaman sabit akım sürücüsü kullanın.

11.4 'Termal Direnç' değeri ne anlama gelir?

3 °C/W'lık bir termal direnç (Rth j-sp), LED ekleminde dağıtılan her watt güç için, eklem ile lehim noktası arasındaki sıcaklık farkının yaklaşık 3 santigrat derece artacağı anlamına gelir. Daha düşük değerler daha iyi termal yolları gösterir.

12. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Yüksek tavanlı bir endüstriyel aydınlatma armatürü tasarımı.

Bir tasarımcı, 4000K CCT ve iyi renk geri verimi (Ra80) ile 10.000 lümen ışık çıkışına ihtiyaç duyar. Bu 7070 LED'i GP akı sınıfında (650-700 lm tipik) kullanarak yaklaşık 15-16 LED gerekecektir. Bunlar büyük bir MCPCB üzerinde seri bir dizi halinde düzenlenir. 16 LED'i seri olarak sürebilecek (16 * ~49V = ~784V) bir çıkış gerilim aralığına ve 100mA'lik bir akım çıkışına sahip sabit akım sürücüsü seçilir. MCPCB, düşük bir eklem sıcaklığı sağlamak, uzun ömür ve kararlı ışık çıkışı sağlamak için önemli bir alüminyum soğutucuya bağlanır. Geniş görüş açısı, fabrika zemininde eşit aydınlatma sağlamaya yardımcı olur.

13. Prensip Tanıtımı

Bu bir fosfor dönüştürmeli beyaz LED'dir. Temel olarak mavi ışık yayan bir yarı iletken çipten (tipik olarak InGaN tabanlı) oluşur. Bu mavi ışık, çip üzerinde veya çevresinde kaplanmış bir fosfor malzemesi katmanı (örn. YAG:Ce) tarafından kısmen emilir. Fosfor, sarı ve kırmızı bölgelerde geniş bir spektrumda ışık yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve fosfor dönüştürmeli sarı/kırmızı ışığın kombinasyonu, beyaz ışık algısıyla sonuçlanır. Fosfor bileşimi ve kalınlığı tarafından belirlenen mavi ve sarı ışık oranı, İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) tanımlar. Renk Geri Verim İndeksi (Ra), LED'in spektrumunun, aynı CCT'ye sahip doğal bir referans ışık kaynağına kıyasla nesnelerin renklerini ne kadar doğru şekilde ortaya çıkardığının bir ölçüsüdür.

14. Gelişim Trendleri

Katı hal aydınlatma endüstrisi, birkaç net trendle birlikte gelişmeye devam etmektedir. Aynı ışık çıkışı için enerji tüketimini azaltan daha yüksek ışık etkinliği (watt başına daha fazla lümen) için sürekli bir çaba vardır. Fosfor teknolojisi ve çip tasarımındaki iyileştirmeler buna katkıda bulunur. Bir diğer trend, perakende ve müze aydınlatması gibi renk kalitesinin kritik olduğu uygulamalar için, özellikle R9 (doymuş kırmızı) için daha yüksek Renk Geri Verim İndeksi (CRI) değerlerinin peşinde koşmaktır. Daha yüksek çalışma sıcaklıklarında ve sürüş akımlarında gelişmiş güvenilirlik ve daha uzun ömürler de önemli gelişim alanlarıdır. Ayrıca, devam eden bir küçültme ve entegrasyon vardır; paketler ışık çıkarma ve termal yönetimde daha verimli hale gelerek daha küçük form faktörlerinde daha yüksek güç yoğunluklarına izin verir. Renk ve akı sınıflandırmasının standardizasyonu gelişmeye devam ederek tutarlı aydınlatma tasarımlarını kolaylaştırır.