T1D Serisi Beyaz LED Veri Sayfası - 10.0x10.0mm Paket - 49.5V Tipik - 360mA Sürüş - Yüksek CRI - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

T1D serisi, zorlu genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüksek performanslı, üstten görünümlü bir beyaz LED bileşenini temsil eder. Bu cihaz, ısıyı etkin bir şekilde yönetmek için termal olarak geliştirilmiş bir paket tasarımı kullanır ve yüksek sürüş akımlarında kararlı çalışmayı sağlar. Temel tasarım hedefleri, mükemmel renksel geriverim özelliklerini korurken yüksek ışık akısı çıkışı sağlamaktır; bu da ışık kalitesi ve yoğunluğunun kritik olduğu uygulamalar için uygun hale getirir.

1.1 Temel Avantajlar

• Yüksek Işık Akısı Çıkışı:İlgili renk sıcaklığına (CCT) bağlı olarak, 360mA'de tipik olarak 2370 lümenin üzerinde ışık akısı sağlayabilir.
• Mükemmel Renk Kalitesi:Ra90 gibi yüksek bir Renksel Geriverim İndeksi (CRI) özelliğine sahiptir; bu da aydınlatması altında doğru ve canlı renk üretimini garanti eder.
• Sağlam Termal Yönetim:Paket, verimli ısı dağılımı için tasarlanmıştır, yüksek akım çalışmasını destekler ve uzun vadeli güvenilirliğe katkıda bulunur.
• Kompakt Form Faktörü:10.0mm x 10.0mm'lik ayak izi, çeşitli aydınlatma armatürleri ve tasarımlara esnek entegrasyona olanak tanır.
• Geniş Görüş Açısı:120 derecelik tipik bir görüş açısı (2θ1/2), geniş ve eşit aydınlatma sağlar.
• Güvenilir Üretim:Bileşen, kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur ve ilgili çevre düzenlemelerine uyacak şekilde tasarlanmıştır.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, geniş bir aydınlatma çözümleri yelpazesi için tasarlanmıştır, bunlar arasında şunlar yer alır:

• Mimari ve Dekoratif Aydınlatma:Cephe aydınlatması, gizli aydınlatma ve yüksek çıkış ile iyi renk kalitesinin gerektiği diğer vurgu aydınlatmaları.
• Yenileme Lambaları:Mevcut armatürlerdeki geleneksel ışık kaynaklarının doğrudan yerine geçer; enerji tasarrufu ve gelişmiş ışık kalitesi sunar.
• Genel Aydınlatma:Konut, ticari ve endüstriyel alanlar için birincil aydınlatma.
• Tabela Arka Aydınlatması:Parlak, düzgün arka aydınlatma gerektiren iç ve dış mekan tabela panoları.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, T1D serisi LED'in performans sınırlarını tanımlayan temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin ayrıntılı bir dökümünü sağlar.

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

360mA ileri akım (IF) ve 25°C eklem sıcaklığında (Tj) ölçüldüğünde, cihaz farklı renk sıcaklıklarında aşağıdaki performansı sergiler:

• 2700K (Sıcak Beyaz):Minimum ışık akısı 1900 lm, tipik değer 2150 lm.
• 3000K (Sıcak Beyaz):Minimum ışık akısı 2000 lm, tipik değer 2260 lm.
• 4000K-6500K (Nötr ile Soğuk Beyaz Arası):Minimum ışık akısı 2100 lm, tipik değer 2370 lm.

Önemli Notlar:Işık akısı ölçüm toleransı ±%7'dir ve CRI (Ra) ölçüm toleransı ±2'dir. Bu koşullar altında ileri voltaj (VF) tipik olarak 49.5V'dur ve 46V ile 52V arasında bir aralığa sahiptir (tolerans ±%3).

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

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

• Sürekli İleri Akım (IF):400 mA
• Darbe İleri Akımı (IFP):600 mA (Darbe genişliği ≤100μs, Görev döngüsü ≤1/10)
• Güç Harcaması (PD):20800 mW
• Ters Voltaj (VR):5 V
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +105°C
• Eklem Sıcaklığı (Tj):120°C (maksimum)

2.3 Elektriksel ve Termal Karakteristikler

• İleri Voltaj (VF):IF=360mA'de 46V (Min), 49.5V (Tip), 52V (Maks).
• Ters Akım (IR):VR=5V'de maksimum 1 μA.
• Görüş Açısı (2θ1/2):120° (Tipik).
• Termal Direnç (Rth j-sp):1 °C/W (Tipik). Bu düşük değer, yarı iletken ekleminden baskılı devre kartındaki (PCB) lehim noktasına verimli ısı transferini gösterir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):1000V'ye (İnsan Vücut Modeli) dayanır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Aydınlatma projelerinde tutarlılığı sağlamak için LED'ler temel parametrelere göre sınıflandırılır (binlenir). T1D serisi çok boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

LED'ler, 360mA'de ölçülen ışık çıkışlarına göre gruplandırılır. Her sınıfın tanımlanmış minimum ve maksimum ışık akısı değeri vardır. Örneğin, Ra90 özellikli 4000K CCT LED için, "3M" sınıf kodu 2100-2200 lm'yi, "3N" 2200-2300 lm'yi kapsar ve bu şekilde "3Q" için 2400-2500 lm'ye kadar devam eder. Bu, tasarımcıların öngörülebilir parlaklık seviyelerine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.2 İleri Voltaj Sınıflandırması

Sürücü tasarımına ve çoklu LED dizilerinde akım eşleştirmesine yardımcı olmak için, cihazlar ayrıca ileri voltaja göre sınıflandırılır. Kodlar arasında "6R" (46-48V), "6S" (48-50V) ve "6T" (50-52V) bulunur. Aynı voltaj sınıfından LED'lerin seçilmesi, daha düzgün performans elde etmeye yardımcı olabilir.

3.3 Renklilik Sınıflandırması (Renk Tutarlılığı)

LED'ler çok sıkı renk tutarlılığı standartlarına göre sınıflandırılır. Her CCT (örn. 2700K, 4000K, 6500K) için renklilik koordinatları (CIE diyagramındaki x, y), 5 adımlık bir MacAdam elipsi içinde kontrol edilir. Bu, aynı sınıftaki LED'ler arasındaki renk varyasyonunun insan gözü için neredeyse algılanamaz olduğu anlamına gelir; bu da düzgün beyaz ışık gerektiren uygulamalar için çok önemlidir. Standart, 2600K-7000K aralığı için Energy Star sınıflandırma gereksinimlerini takip eder.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan grafikler, LED'in farklı çalışma koşulları altındaki davranışı hakkında kritik bilgiler sunar.

4.1 Spektral Dağılım

Ra≥90 cihazlar için spektrum grafiği, görünür spektrum boyunca geniş, sürekli bir emisyon gösterir; bu da yüksek-CRI fosfor dönüştürmeli beyaz LED'lerin karakteristiğidir. Spektrumda önemli boşlukların olmaması, yüksek renksel geriverim indeksini mümkün kılar ve nesnelerin ışığı altında doğal görünmesini sağlar.

4.2 Akım - Bağıl Işık Akısı İlişkisi

Bu eğri, sürüş akımı ile ışık çıkışı arasındaki ilişkiyi gösterir. Başlangıçta, ışık çıkışı akımla neredeyse doğrusal olarak artar. Ancak, daha yüksek akımlarda, artan ısı ve diğer etkiler (verim düşüşü) nedeniyle verim tipik olarak düşer. Önerilen 360mA'de veya altında çalışmak, optimum etkinlik ve uzun ömür sağlar.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Bağıl ışık akısı ve ileri voltajın lehim noktası sıcaklığına (Ts) karşı gösterildiği grafikler, termal tasarım için hayati öneme sahiptir. Işık akısı genellikle sıcaklık arttıkça azalır. İleri voltaj da sıcaklık arttıkça azalır. Bu ilişkileri anlamak, etkili soğutucular tasarlamak ve nihai uygulama ortamındaki ışık çıkışını tahmin etmek için gereklidir.

4.4 Maksimum Akım - Ortam Sıcaklığı İlişkisi

Bu güç azaltma eğrisi, izin verilen maksimum ileri akımı ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak tanımlar. Ortam sıcaklığı arttıkça, LED'in ısıyı dağıtma yeteneği azalır, bu nedenle maksimum eklem sıcaklığını (Tj maks) aşmayı önlemek için maksimum güvenli çalışma akımı azaltılmalıdır. Bu grafik, yüksek sıcaklık ortamlarında güvenilirliği sağlamak için kritiktir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, 10.0mm x 10.0mm boyutlarında kare bir yüzey montaj paketine sahiptir. Boyut çizimi, kritik ölçülerle birlikte üstten, yandan ve alttan görünümleri sağlar. Alttan görünüm, lehim pedi düzenini ve polarite işaretini açıkça gösterir. Belirtilmemiş boyutlar için standart tolerans ±0.1mm'dir.

5.2 Polarite Tanımlama ve Lehim Pedi Tasarımı

Paketin alt kısmında açıkça tanımlanmış anot (+) ve katot (-) lehim pedleri bulunur. Güvenilir bir lehim bağlantısı ve baskılı devre kartına (PCB) uygun termal bağlantı sağlamak için önerilen lehim pedi deseni (land pattern) sağlanmıştır. Bu önerilen ayak izini takip etmek, mekanik stabilite ve optimum ısı transferi için gereklidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Bileşen, kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme işlemleri için derecelendirilmiştir. Hasarı önlemek için belirli bir termal profil takip edilmelidir:

• Paket Gövdesi Maksimum Sıcaklığı (Tp):Maksimum 260°C.
• Sıvılaşma Sıcaklığı Üzerinde Kalma Süresi (TL=217°C):60 ila 150 saniye.
• Maksimum Sıcaklığın 5°C Yakınında Kalma Süresi:Maksimum 30 saniye.
• Isınma Hızı (maksimuma):Maksimum 3°C/saniye.
• Soğuma Hızı (maksimumdan):Maksimum 6°C/saniye.
• 25°C'den Maksimum Sıcaklığa Toplam Süre:Maksimum 8 dakika.

Bu profile uymak, termal şoku, lehim bağlantı hatalarını ve dahili LED çipine ve fosfora olası hasarı önler.

7. Parça Numaralandırma Sistemi

Parça numarası (örn. T1D**9G2R-*****), temel özellikleri ileten yapılandırılmış bir kodu takip eder:

• Tip Kodu:"1D", 10.0mm x 10.0mm paketi belirtir.
• CCT Kodu:İlgili renk sıcaklığını belirten iki rakam (örn. 2700K için 27, 4000K için 40).
• Renksel Geriverim Kodu:CRI için tek bir rakam (örn. Ra90 için 9).
• Çip Konfigürasyon Kodları:Paket içindeki seri ve paralel çip sayısını belirtir.
• Renk Kodu:Renk standardını belirten bir harf (örn. ANSI).

Bu sistem, istenen LED varyantının kesin tanımlanmasına ve sipariş edilmesine olanak tanır.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Termal Yönetim

Yüksek güç harcaması (360mA, 49.5V'de ~17.8W'a kadar) göz önüne alındığında, etkili termal yönetim en önemli tasarım faktörüdür. Lehim noktası sıcaklığını (Ts) güvenli sınırlar içinde tutmak için uygun boyutlandırılmış bir metal çekirdekli PCB (MCPCB) veya diğer soğutma çözümleri zorunludur. Termal derecelendirmelerin aşılması, hızlanmış lümen kaybına, renk kaymasına ve nihayetinde cihaz arızasına yol açacaktır.

8.2 Elektriksel Sürüş

Bu cihazı çalıştırmak için sabit akımlı bir LED sürücüsü gereklidir. Sürücü, kararlı bir 360mA (veya termal koşullara bağlı olarak azaltılmış bir akım) sağlayacak şekilde seçilmeli ve LED başına tipik ~49.5V ileri voltajına dayanmalıdır. Birden fazla LED kullanan tasarımlarda, LED'ler seri olarak bağlanabilir, ancak sürücünün çıkış voltajı ileri voltajların toplamını karşılamalıdır.

8.3 Optik Entegrasyon

Geniş 120 derecelik görüş açısı, ikincil optikler olmadan geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygundur. Odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için uygun lensler veya reflektörler kullanılmalıdır. Tasarımcılar, sıkı sınıflandırma bunu en aza indirse de, açıya bağlı olası renk varyasyonlarını hesaba katmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart orta güçlü LED'lere (örn. 2835, 3030 paketler) kıyasla, T1D serisi cihaz başına önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sunarak, yüksek çıkışlı bir armatürde gereken bileşen sayısını azaltır. Temel farklılaştırıcıları, çok yüksek akı, yüksek CRI (Ra90) ve termal performans için tasarlanmış sağlam bir paketin birleşimidir. Diğer yüksek güçlü COB (Chip-on-Board) LED'lere kıyasla, belirli uygulamalarda optik kontrol için avantajlı olabilecek daha ayrık, nokta kaynağı benzeri bir form faktörü sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i sürekli olarak 400mA'de sürebilir miyim?

C: Sürekli ileri akım için Mutlak Maksimum Değer 400mA'dir. Ancak, optimum ömür ve güvenilirlik için, özellikle gerçek uygulamadaki termal güç azaltma dikkate alındıktan sonra, test koşulu olan 360mA'de veya altında çalıştırılması önerilir.

S: Hangi soğutucu gereklidir?

C: Gerekli soğutucu tamamen uygulamanın ortam sıcaklığına, istenen sürüş akımına ve kabul edilebilir eklem sıcaklığına bağlıdır. Termal direnç (Rth j-sp = 1°C/W) ve güç azaltma eğrisi kullanılarak, bir termal mühendis lehim noktasından ortama gerekli termal empedansı hesaplayabilir.

S: Renk, zaman ve sıcaklıkla nasıl değişir?

C: Tüm beyaz LED'ler bir dereceye kadar renk kayması yaşar. Sağlanan grafik (Şekil 7. Ts - CIE x, y Kayması), renklilik koordinatı kaymasının lehim noktası sıcaklığıyla yönünü ve büyüklüğünü gösterir. Uzun vadeli lümen bakımı ve renk kayması, çalışma sıcaklığı ve akımdan etkilenir; spesifikasyonlar dahilinde çalışmak bu etkileri en aza indirir.

11. Tasarım Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Yüksek tavanlı bir endüstriyel aydınlatma armatürü tasarımı.

Bir tasarımcının yaklaşık 25.000 lümen ışık çıkışına ihtiyacı vardır. "3P" sınıfından (2300-2400 lm tipik) T1D-4000K-Ra90 LED'i kullanarak, kabaca 10-11 LED'e ihtiyaç duyacaktır. Bunlar, düşük bir Ts sağlamak için büyük, aktif soğutmalı bir alüminyum soğutucu üzerine monte edilecektir. LED'ler seri bir dizi halinde düzenlenecek ve 500V'un üzerinde (11 LED * 49.5V) çıkış voltajı kapasitesine ve kararlı 360mA çıkışına sahip sabit akımlı bir sürücü gerektirecektir. Geniş görüş açısı, yüksek tavanlı alan için iyi bir kapsama sağlayacak ve yüksek CRI, çalışma alanındaki görünürlüğü ve güvenliği artıracaktır.

12. Çalışma Prensibi

Bu bir fosfor dönüştürmeli beyaz LED'dir. Çekirdek, tipik olarak indiyum galyum nitrür (InGaN) tabanlı mavi ışık yayan bir yarı iletken çiptir. İleri akım uygulandığında, elektronlar ve delikler çipin aktif bölgesinde yeniden birleşerek mavi ışık yayar. Bu mavi ışığın bir kısmı, çipin üzerine veya yakınına kaplanmış bir fosfor malzemesi katmanına (örn. YAG:Ce) çarpar. Fosfor, mavi fotonların bir kısmını emer ve daha geniş bir spektrumda, özellikle sarı ve kırmızı bölgelerde ışık yeniden yayar. Kalan mavi ışık ile fosforun geniş spektrumlu emisyonunun karışımı, beyaz ışık algısıyla sonuçlanır. Fosforların özel karışımı, nihai çıkışın CCT ve CRI'sını belirler.

13. Teknoloji Trendleri

T1D serisi gibi yüksek güçlü beyaz LED'lerin gelişimi, birkaç alandaki sürekli iyileştirmelerle yönlendirilmektedir:Verimlilik (lm/W):Yeni yarı iletken malzemeler (örn. polar olmayan/yarı polar GaN üzerine) ve gelişmiş çip tasarımları üzerine devam eden araştırmalar, yüksek akımlardaki verim düşüşünü azaltmayı amaçlamaktadır.Renk Kalitesi:Trend, daha da yüksek CRI değerlerine (Ra95, Ra98) ve gelişmiş renk tutarlılığına (daha sıkı MacAdam elipsleri, örn. 3 adımlı veya 2 adımlı) doğrudur. Bu, sofistike çoklu fosfor karışımları ile elde edilir.Güvenilirlik ve Ömür:Geliştirilmiş paket malzemeleri, daha iyi termal arayüzler ve yüksek sıcaklık ve akı yoğunluğu altında gelişmiş fosfor stabilitesi, LED ömürlerini ve lümen bakımını uzatmaktadır.Akıllı Entegrasyon:LED paketlerinin, akıllı, ayarlanabilir aydınlatma sistemleri için yerleşik sensörler, sürücüler ve iletişim arayüzleriyle giderek daha fazla birleşmesi söz konusudur.