T1D Serisi Beyaz LED Veri Sayfası - 10.0x10.0mm Paket - 36-40V İleri Gerilim - 540mA Sürme Akımı - Yüksek Işık Akısı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

T1D serisi, zorlu genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüksek performanslı, üstten görünümlü bir beyaz LED'i temsil etmektedir. Bu ürün, yüksek sürme akımları altında performansı ve ömrü korumak için kritik olan verimli ısı dağılımını kolaylaştıran termal olarak geliştirilmiş bir paket tasarımına sahiptir. Kompakt 10.0x10.0mm boyutu, çeşitli aydınlatma armatürleri ve sistemlerine esnek entegrasyona olanak tanır. Bu serinin temel bir özelliği, geleneksel ışık kaynaklarının yerini almak için uygun yüksek ışık akısı çıkışını sağlayan, standart çalışma için tipik olarak 540mA'ya kadar yüksek akımı işleyebilme kapasitesidir. LED, 120 derecelik geniş bir görüş açısı yayarak düzgün aydınlatma sağlar. Kurşunsuz malzemeler kullanılarak üretilmiştir ve RoHS direktiflerine uygundur, bu da reflow lehimleme kullanan modern elektronik üretim süreçleri için uygun hale getirir.

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

LED'in performansı, belirli koşullar altında karakterize edilir: 540mA ileri akım (IF) ve 25°C eklem sıcaklığı (Tj). Işık akısı çıkışı, esas olarak İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ile değişir. Örneğin, Ra70 CRI'ye sahip 4000K'lık bir LED'in tipik ışık akısı 3240 lümen (lm) olup, belirtilen minimum değer 3000 lm'dir. Aynı CCT için CRI Ra90'a yükseldiğinde, tipik akı 2600 lm'ye (min 2400 lm) düşer, bu da renk kalitesi ile ışık çıkışı arasındaki dengeyi gösterir. Işık akısı ölçümü için tolerans ±%7, CRI (Ra) ölçümü için ise ±2'dir.

2.2 Elektriksel ve Termal Parametreler

Mutlak maksimum değerler, çalışma sınırlarını tanımlar. Maksimum sürekli ileri akım (IF) 600 mA'dir ve belirli koşullar altında (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤1/10) 900 mA'lik bir darbe ileri akımına (IFP) izin verilir. Maksimum güç dağılımı (PD) 24.000 mW'dır. Cihaz, -40°C ila +105°C arasındaki bir ortam sıcaklığı aralığında çalışabilir. 540mA'de ileri gerilim (VF) tipik olarak 36V ila 40V arasında değişir, nominal değeri 37.5V'dur ve ölçüm toleransı ±%3'tür. Eklemden lehim noktasına termal direnç (Rth j-sp) 1°C/W olarak belirtilmiştir, bu da paketin iyi bir termal yönetim kapasitesine sahip olduğunu gösterir. Elektrostatik deşarj (ESD) dayanım seviyesi 1000V'dur (İnsan Vücut Modeli).

3. Sınıflandırma ve Gruplama Sistemi

3.1 Parça Numaralandırma Sistemi

Parça numarası yapılandırılmış bir kodu takip eder: T1D***C3R-*****. Anahtar unsurlar arasında tip kodu (örn. 10.0x10.0mm için '1D'), CCT kodu (örn. 4000K için '40'), CRI kodu (örn. Ra70 için '7'), seri ve paralel çip sayısı için kodlar, bir bileşen kodu ve ANSI veya diğer standart gruplamayı tanımlayan bir renk kodu bulunur.

3.2 Işık Akısı Gruplaması

LED'ler, tutarlılığı sağlamak için ışık akısı gruplarına ayrılır. 4000K, Ra70 LED için gruplar, 3Y (3000-3100 lm min), 3Z (3100-3200 lm), 4A (3200-3300 lm) ve 4B (3300-3400 lm) gibi kodları içerir. Farklı CCT/CRI kombinasyonlarının kendi özel gruplama tabloları vardır, bu da tasarımcıların uygulamaları için kesin akı gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.3 İleri Gerilim Gruplaması

İleri gerilim de devre tasarımına, özellikle de seri bağlı birden fazla LED'i sürmeye yardımcı olmak için gruplanır. IF=540mA'de iki grup tanımlanmıştır: Kod 6L (36V - 38V) ve Kod 6M (38V - 40V).

3.4 Renk Koordinatı Gruplaması

Renk tutarlılığı, her CCT için 5 adımlık bir MacAdam elipsi içinde kontrol edilir. Veri sayfası, 2700K'dan 6500K'ya kadar olan CCT'ler için merkez koordinatlarını (x, y) ve elips parametrelerini (a, b, Φ) sağlar. Örneğin, 4000K (40R5) grubu x=0.3875, y=0.3868 merkezlidir. Energy Star gruplama standartları, 2600K'dan 7000K'ya kadar tüm beyaz LED'lere uygulanır.

4. Performans Eğrileri ve Grafiksel Veriler

Veri sayfası, birkaç önemli performans grafiği içerir. Bağıl Işık Akısı - İleri Akım (IF) eğrisi, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; tipik olarak yüksek akımlarda ısınma ve verim düşüşü nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar. İleri Gerilim - İleri Akım eğrisi, diyodun IV karakteristiğini gösterir. Bağıl Işık Akısı - Lehim Noktası Sıcaklığı (Ts) grafiği, termal tasarım için çok önemlidir ve çalışma sıcaklığı yükseldikçe beklenen ışık çıkışı azalmasını gösterir. Görüş Açısı Dağılımı grafiği, 120 derecelik ışın desenini doğrular. Farklı CRI seviyeleri (Ra70, Ra80, Ra90) için Renk Spektrumu grafikleri, renksel geriverim özelliklerini etkileyen spektral güç dağılımını gösterir. Maksimum İleri Akım - Ortam Sıcaklığı grafiği, yüksek ortam sıcaklıklarında aşırı ısınmayı önlemek için gerekli olan güç azaltmayı tanımlar.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

LED, 10.0mm x 10.0mm ölçülerinde kare, üstten görünümlü bir pakete sahiptir. Üst, alt ve yan görünümleri içeren detaylı ölçülü bir çizim sağlanmıştır. Alt görünüm, doğru PCB yerleşimi ve montajı için gerekli olan anot ve katot polarite işaretlerini açıkça gösterir. Reflow işlemi sırasında güvenilir mekanik ve elektriksel bağlantıyı sağlamak için önerilen lehim pedi deseni (land pattern) da belirtilmiştir. Belirtilmemiş tüm toleranslar ±0.1mm'dir.

6. Montaj ve Kullanım Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme

Cihaz, reflow lehimleme işlemlerine uygundur. Termal hasarı önlemek için profil kontrol edilmelidir. Maksimum lehimleme sıcaklığı 230°C veya 260°C olarak belirtilmiştir ve sıcaklıkta kalma süresi 10 saniyeyi aşmamalıdır. Tipik bir reflow sıcaklık profili grafiği, ön ısıtma, bekleme, reflow ve soğutma bölgelerini gösterir, ancak sağlanan alıntıda belirli süreler detaylandırılmamıştır. İç lehim bağlantılarını veya LED çipinin kendisini tehlikeye atmamak için bu sınırlara uymak kritik önem taşır.

6.2 Depolama ve Kullanım

Depolama sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir. Cihazlar, kullanılana kadar nem hassas ambalajda tutulmalı ve ambalaj açılmış ve maruz kalma sınırları aşılmışsa standart IPC/JEDEC kılavuzlarına göre kurutulmalıdır. Elektrostatik deşarjdan kaynaklanan hasarı önlemek için kullanım sırasında standart ESD önlemlerine uyulmalıdır.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulamalar

Bu yüksek güçlü LED, mimari ve dekoratif aydınlatma, mevcut ışık kaynaklarının yerini almak için tasarlanmış retrofit lambalar, konut ve ticari alanlar için genel aydınlatma ve yüksek parlaklığı ve geniş görüş açısı nedeniyle iç ve dış mekan tabelaları için arka aydınlatma olarak oldukça uygundur.

7.2 Tasarım Hususları

Termal Yönetim:Bu en kritik husustur. 24W'a kadar güç dağılımı ile etkili bir soğutucu zorunludur. Paketin düşük termal direnci (1°C/W) ancak uygun şekilde bir Metal Çekirdek PCB'ye (MCPCB) veya yüksek termal iletkenliğe sahip başka bir uygun alt tabakaya monte edildiğinde etkilidir. Güvenilirliği sağlamak ve ışık çıkışını korumak için (Ts - akı grafiğinde gösterildiği gibi) eklem sıcaklığının 120°C'nin altında tutulması gerekir.
Elektriksel Sürücü:Sabit ışık çıkışı ve renk sağlamak için sabit akımlı bir sürücü önerilir. Sürücü, 600mA'ye kadar sürekli akım sağlayabilmeli ve seri bağlantılar tasarlanırken ileri gerilim grubunu (36-40V) hesaba katmalıdır. Ters gerilim derecesi sadece 5V'dur, bu nedenle ters öngerilim veya gerilim dalgalanmalarına karşı koruma gereklidir.
Optik Tasarım:120 derecelik görüş açısı pakete özgüdür. Farklı bir ışın deseni gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler veya reflektörler) kullanılmalıdır. Uygulamanın renk kalitesi ve ışık seviyesi gereksinimlerini karşılamak için başlangıçtaki CCT ve CRI grubu seçimi çok önemlidir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma

T1D serisi, büyük 10.0x10.0mm paketi, çok yüksek sürme akım kapasitesi (540mA standart, 600mA maks) ve sonuç olarak çok yüksek ışık akısı çıkışı (birçok grup için 3000 lm'yi aşan) kombinasyonuyla kendini farklılaştırır. Daha küçük orta güçlü LED'lere (örn. 2835, 3030) kıyasla, cihaz başına önemli ölçüde daha yüksek akı sunar, bu da bir armatürde gereken LED sayısını azaltır ancak daha sağlam termal ve elektriksel tasarım gerektirir. Geniş 120 derecelik görüş açısı, entegre lensi olmayan üstten görünümlü bir LED için tipiktir ve Lambert yayılım deseni sağlar. Akı, gerilim ve renk koordinatı için detaylı gruplama yapısı, hassas sistem tasarımına ve çoklu LED dizilerinde sıkı renk tutarlılığına olanak tanır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'in tipik verimliliği (lümen başına watt) nedir?
C: 540mA ve 37.5V'de giriş gücü yaklaşık 20.25W'dır. 3240 lm'lik 4000K Ra70 LED için verimlilik yaklaşık 160 lm/W'dır. Bu hesaplanmış bir değerdir; gerçek verimlilik belirli gruba ve çalışma koşullarına bağlıdır.
S: Bu LED'i sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?
C: Önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri gerilimleri negatif sıcaklık katsayısına sahiptir ve birimden birime değişir (gerilim gruplarında gösterildiği gibi). Sabit bir gerilim kaynağı, termal kaçak ve cihaz arızasına yol açabilir. Her zaman sabit akımlı bir sürücü kullanın.
S: Işık çıkışı, çalışma sıcaklığı aralığı boyunca nasıl değişir?
C: Sıcaklık arttıkça ışık çıkışı azalır. "Ts—Bağıl Işık Akısı" grafiğine bakınız. Kararlı ışık çıkışını ve uzun ömrü korumak için uygun termal yönetim esastır.
S: 5 adımlık MacAdam elipsinin anlamı nedir?
C: Bir MacAdam elipsi, standart görüş koşullarında ortalama insan gözü için renk farklarının algılanamadığı kromatiklik diyagramında bir bölge tanımlar. 5 adımlık bir elips, renk varyasyonunun minimum algılanabilir farkın (1 adım) beş katı olduğu anlamına gelir. Daha sıkı elipsler (örn. 3 adım) daha iyi renk tutarlılığını gösterir.

10. Çalışma Prensipleri ve Bağlam

Bu sınıftaki beyaz LED'ler tipik olarak fosfor tabakası ile kaplanmış mavi bir LED çipi kullanır. Çipten gelen mavi ışık, fosforu uyarır ve fosfor daha sonra sarı ışık yayar. Kalan mavi ışık ve yayılan sarı ışığın kombinasyonu beyaz ışık üretir. Fosforun tam oranı ve türü, CCT'yi (sıcak beyaz 2700K'tan soğuk beyaz 6500K'ya) ve CRI'yi belirler. Yüksek sürme akımı, yarı iletken eklemde önemli ısı üretir. Genellikle seramik alt tabaka veya diğer yüksek iletkenlikli malzemeleri içeren termal olarak geliştirilmiş paket, bu ısıyı verimli bir şekilde lehim noktasına ve ardından sistem soğutucusuna aktarır. Bu ısıyı yönetmek, belirtilen performansı, uzun ömrü ve renk kararlılığını elde etmenin temelidir.