LED Bileşeni Teknik Veri Sayfası - Boyutlar 2.8x3.5x1.2mm - Gerilim 3.2V - Güç 0.2W - Beyaz Renk - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürüne Genel Bakış

Bu belge, yüksek performanslı bir yüzey montajlı LED (Işık Yayan Diyot) bileşeninin tam teknik özelliklerini ve uygulama kılavuzlarını sağlar. Bileşen, çeşitli elektronik cihazlar ve sistemlerde genel amaçlı aydınlatma ve gösterge uygulamaları için tasarlanmıştır. Temel işlevi, elektrik enerjisini yüksek verimlilik ve güvenilirlikle görünür ışığa dönüştürmektir.

Bu LED'in temel avantajları arasında, yüksek yoğunluklu PCB (Baskılı Devre Kartı) düzenlemelerine izin veren kompakt form faktörü, enerji tasarrufu için mükemmel ışık verimliliği ve otomatik montaj süreçlerine uygun sağlam yapısı yer alır. Hedef pazar, güvenilir, uzun ömürlü ve verimli ışık kaynaklarının gerekli olduğu tüketici elektroniği, otomotiv iç aydınlatması, endüstriyel kontrol panelleri ve akıllı ev cihazlarını kapsar.

Sağlanan içerikte belirtilen yaşam döngüsü aşaması "Revizyon 2"dir, bu da ürünün teknik dokümantasyonunun ikinci resmi revizyonu olduğunu gösterir. Yayın tarihi 5 Aralık 2014 olarak belgelenmiştir. "Son Kullanma Süresi" "Sonsuz" olarak not edilmiştir; bu genellikle bu doküman revizyonunun planlanmış bir eskime tarihi olmadığı ve daha yeni bir revizyonla değiştirilene kadar geçerli kaldığı anlamına gelir. Bu, temel bileşen veri sayfalarında yaygındır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Doğru tasarım entegrasyonu için anahtar teknik parametrelerin ayrıntılı ve objektif bir şekilde yorumlanması esastır. Orijinal PDF'ten alınan spesifik sayısal değerler sınırlı olsa da, aşağıdaki bölümler kritik parametre kategorilerini ve bunların önemini ana hatlarıyla belirtir.

2.1 Fotometrik ve Renk Karakteristikleri

Fotometrik özellikler, ışık çıkışını ve kalitesini tanımlar. Anahtar parametreler şunları içerir:

• Işık Akısı:Lümen (lm) cinsinden ölçülen bu değer, yayılan ışığın toplam algılanan gücünü gösterir. Bileşen, üretim partileri arasında tutarlı ışık çıkışı sağlamak için standart veya yüksek parlaklıkta bir sınıflandırmaya sahip olabilir.
• Baskın Dalga Boyu / İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT):Renkli LED'ler için baskın dalga boyu (nanometre cinsinden) rengi belirtir. Beyaz LED'ler için CCT (Kelvin cinsinden, örn. 3000K, 4000K, 6500K), ışığın sıcak, nötr veya soğuk beyaz görünüp görünmediğini tanımlar. Belge, standart teklifi ve mevcut sınıfları belirtir.
• Renksel Geriverim İndeksi (CRI):Beyaz LED'ler için CRI (Ra), ışık kaynağının nesnelerin gerçek renklerini doğal bir referansa kıyasla ne kadar doğru şekilde ortaya çıkardığını gösterir. Doğru renk algısı gerektiren uygulamalar için daha yüksek bir CRI (100'e yakın) tercih edilir.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel parametreler, devre tasarımı ve güç kaynağı seçimi için çok önemlidir.

• İleri Yön Gerilimi (Vf):LED belirtilen akımda çalışırken üzerindeki gerilim düşüşü. Yaygın beyaz LED'ler için tipik olarak yaklaşık 3.2V olan bu değer, akım ve sıcaklıkla hafifçe değişir. Veri sayfası tipik bir değer ve maksimum bir limit sağlar.
• İleri Yön Akımı (If):Önerilen sürekli çalışma akımı, genellikle güç derecesine bağlı olarak 20mA, 60mA veya 150mA'dır. Mutlak maksimum dereceyi aşmak kalıcı hasara neden olabilir.
• Ters Yön Gerilimi (Vr):LED'in ters polarma yönünde bozulma olmadan dayanabileceği maksimum gerilim, genellikle yaklaşık 5V'dur. AC veya çoklanmış devrelerde genellikle koruma gereklidir.
• Güç Dağılımı:Vf * If olarak hesaplanır, bu termal yükü belirler. Örnek başlık 0.2W'lık bir güç derecesi önermektedir.

2.3 Termal Karakteristikler

LED performansı ve ömrü büyük ölçüde sıcaklıktan etkilenir.

• Jonksiyon Sıcaklığı (Tj):Yarı iletken çipin kendisindeki sıcaklık. Güvenilirliği sağlamak için mutlak maksimum Tj (örn. 125°C) aşılmamalıdır.
• Termal Direnç (Rth_j-a):°C/W cinsinden ifade edilen bu değer, ısının LED jonksiyonundan ortam havasına ne kadar etkili bir şekilde iletildiğini ölçer. Daha düşük bir değer daha iyi ısı dağılımını gösterir, bu da ışık çıkışını ve uzun ömrü korumak için kritiktir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:LED'in spesifikasyonlar dahilinde çalışacağı garanti edilen ortam sıcaklığı aralığı (örn. -40°C ila +85°C).

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Üretim varyasyonları nedeniyle, LED'ler son kullanıcı için tutarlılık sağlamak amacıyla performans sınıflarına ayrılır.

• Dalga Boyu/Renk Sıcaklığı Sınıflandırması:LED'ler, kesin baskın dalga boylarına veya CCT'lerine göre gruplandırılır. Bu, birden fazla LED'in bir dizide kullanıldığında tek tip bir renk görünümü sağlar.
• Işık Akısı Sınıflandırması:LED'ler ölçülen ışık çıkışlarına göre sıralanır. Bu, tasarımcıların spesifik parlaklık gereksinimlerini karşılayan sınıfları seçmelerine olanak tanır.
• İleri Yön Gerilimi Sınıflandırması:Vf'ye göre sıralama, özellikle seri bağlı diziler için, eşit akım dağılımını sağlamak amacıyla verimli sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

Spesifik sınıf kodları ve bunlara karşılık gelen değer aralıkları, tam bir veri sayfası tablosunda detaylandırılır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafiksel veriler, değişen koşullar altındaki performans hakkında daha derin bir içgörü sağlar.

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:Bu grafik, ileri yön gerilimi ile akım arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir ve bir açılma gerilimi eşiği sergiler. Eğri sıcaklıkla kayar.
• Sıcaklık Karakteristikleri:Grafikler tipik olarak ışık akısı ve ileri yön geriliminin jonksiyon sıcaklığının bir fonksiyonu olarak nasıl değiştiğini gösterir. Akı genellikle sıcaklık arttıkça azalır.
• Spektral Güç Dağılımı (SPD):Göreceli ışık yoğunluğunun dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik. Beyaz LED'ler için bu, mavi pompa LED tepe noktasını ve daha geniş fosfor dönüştürülmüş spektrumu gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

Mekanik çizim, PCB ayak izi tasarımı için kritiktir. Başlık 2835 paket boyutunu (2.8mm x 3.5mm) önermektedir.

• Dış Hat Boyutları:Uzunluk, genişlik, yükseklik (muhtemelen 1.2mm) ve toleransları gösteren ayrıntılı bir çizim.
• Pad Düzeni (Ayak İzi):PCB üzerinde önerilen bakır pad deseni, pad boyutu, şekli ve aralığını (pitch) içerir. Bu, uygun lehimleme ve termal bağlantıyı sağlar.
• Polarite Tanımlama:Bileşen gövdesi üzerinde (örn. bir çentik, bir nokta veya kesilmiş bir köşe) ve ayak izi üzerinde karşılık gelen işaretlerle anot (+) ve katot (-) belirtilir. Yanlış polarite LED'in ışık vermesini engeller.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Doğru kullanım, güvenilirliği sağlar ve hasarı önler.

• Reflö Lehimleme Profili:Ön ısıtma, bekleme, reflö ve soğutma aşamalarını belirten bir zaman-sıcaklık grafiği. Anahtar parametreler arasında tepe sıcaklığı (tipik olarak birkaç saniye için maks. 260°C) ve sıvılaşma üzeri süre yer alır. Bu profil standart kurşunsuz (SnAgCu) lehim pastaları ile uyumludur.
• Önlemler:Lens üzerinde mekanik stres oluşturmaktan kaçının. Kullanım sırasında ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemleri alın. El lehimlemesi gerekliyse lehimleme ucu sıcaklığının kontrol edildiğinden emin olun.
• Depolama Koşulları:LED'ler nem emilimini ve malzeme bozulmasını önlemek için önerilen sıcaklık ve nem seviyelerinde (örn. <40°C, <%60 RH) kuru, karanlık bir ortamda saklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

• Paketleme Spesifikasyonu:Bileşenler tipik olarak, otomatik pick-and-place makineleriyle uyumlu, kabartmalı bant ve makara üzerinde tedarik edilir. Makara boyutu, bant genişliği, yuva aralığı ve makara başına miktar belirtilir.
• Etiketleme Bilgileri:Makara etiketi, parça numarasını, miktarı, parti numarasını, tarih kodunu ve sınıflandırma bilgilerini içerir.
• Model Numaralandırma Kuralı:Tam parça numarası, boyut, renk, akı sınıfı, gerilim sınıfı ve paketleme tipi gibi anahtar özellikleri kodlar. Örneğin, bir kod [Seri][Boyut][Renk][Akı-Sınıfı][Gerilim-Sınıfı][Paket] şeklinde yapılandırılmış olabilir.

8. Uygulama Önerileri

Tipik Uygulama Senaryoları:Bu LED, LCD arka aydınlatması, durum göstergeleri, dekoratif aydınlatma, panel aydınlatması ve kompakt cihazlarda genel amaçlı görev aydınlatması için uygundur.

Tasarım Hususları:

1. Akım Sınırlama:İleri yön akımını kontrol etmek için daima bir seri direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın. Doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın.
2. Termal Yönetim:PCB'yi yeterli termal rahatlama ile tasarlayın. Termal pad'in (varsa) altındaki termal viyaları kullanarak ısıyı iç veya alt bakır katmanlara iletin. Yüksek güçlü veya yüksek yoğunluklu diziler için ek soğutma düşünün.
3. Optik Tasarım:Görüş açısını (tipik olarak 120-140 derece) göz önünde bulundurun. Işık hüzmesini şekillendirmek için lensler veya difüzörler gibi ikincil optikler gerekebilir.
4. ESD Koruması:LED açıkta bir konumdaysa, hassas hatlara ESD koruma diyotları ekleyin.

9. Teknik Karşılaştırma

Geleneksel delikli montaj LED'lerle karşılaştırıldığında, bu yüzey montajlı cihaz önemli avantajlar sunar:

• Boyut ve Yoğunluk:Çok daha küçük ve ince nihai ürünlerin tasarlanmasını sağlar.
• Montaj Maliyeti:Tam otomatik PCB montajıyla uyumludur, işçilik maliyetlerini düşürür.
• Performans:Genellikle daha yüksek ışık verimliliği ve PCB'ye daha iyi bir termal yol sağlar.
• Güvenilirlik:Lehim bağlantıları genellikle titreşim ve mekanik şoka karşı daha dayanıklıdır.

Diğer SMD LED paketleriyle (örn. 3528, 5050) karşılaştırıldığında, 2835 paketi genel amaçlı uygulamalar için boyut, ışık çıkışı ve termal performans arasında genellikle daha iyi bir denge sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Işık akısı ile ışık şiddeti arasındaki fark nedir?

C: Işık akısı (lümen), tüm yönlerde yayılan toplam algılanan ışık gücünü ölçer. Işık şiddeti (kandela), belirli bir yöndeki birim katı açı başına düşen ışık gücünü ölçer. Geniş açılı bir LED için toplam ışık açısından daha alakalı metrik akıdır.

S2: Bu LED'i ileri yön geriliminden daha yüksek bir gerilimle sürebilir miyim?

C: Hayır. Bir LED kontrollü bir akımla sürülmelidir. Akım sınırlaması olmadan Vf'den daha yüksek bir gerilim kaynağı uygulamak aşırı akıma, aşırı ısınmaya ve anında arızaya neden olur.

S3: LED'in parlaklığı neden zamanla azalır?

C: Tüm LED'ler lümen azalması yaşar. Oranı öncelikle çalışma jonksiyon sıcaklığı tarafından belirlenir. LED'i maksimum Tj ve akım derecelerinin çok altında çalıştırmak, kullanım ömrünü önemli ölçüde uzatır.

S4: "Revizyon 2" ve "Sonsuz" son kullanma süresini nasıl yorumlamalıyım?

C: "Revizyon 2", bu belgenin ikinci resmi sürümü olduğu anlamına gelir. Son kullanma süresi için "Sonsuz", bu revizyonun belirlenmiş bir son kullanma tarihi olmadığını ve üretici onu geçersiz kılan yeni bir revizyon yayınlayana kadar geçerli olduğunu gösterir. Bir tasarımı sonuçlandırmadan önce daima en son revizyonu kontrol edin.

11. Pratik Kullanım Örneği

Senaryo: Bir Durum Gösterge Paneli Tasarlama

Bir mühendis, birden fazla renkli durum göstergesi (kırmızı, yeşil, mavi, beyaz) gerektiren bir kontrol paneli tasarlıyor. Bu LED serisini kullanmak, mekanik tutarlılığı (tüm renkler için aynı ayak izi) ve basitleştirilmiş montajı sağlar. Her renk için uygun akı sınıflarını seçerek, gözün dalga boylarına farklı duyarlılığına rağmen görsel parlaklık dengelenebilir. Kompakt 2835 boyutu, göstergelerin birbirine yakın yerleştirilmesine olanak tanır. Basit bir tasarım, her LED ile seri olarak bağlı bir akım sınırlayıcı dirençle bağlanmış bir mikrodenetleyici GPIO pini kullanarak bağımsız açma/kapama kontrolü sağlar.

12. Çalışma Prensibi

Bir LED, bir yarı iletken diyottur. İleri yön gerilimi uygulandığında, n-tipi yarı iletkenden gelen elektronlar, aktif bölgede p-tipi yarı iletkenden gelen boşluklarla yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. Işığın spesifik dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemelerin enerji bant aralığı tarafından belirlenir (örn. mavi/yeşil için InGaN, kırmızı/kehribar için AlInGaP). Beyaz LED'ler tipik olarak mavi bir LED çipini sarı bir fosforla kaplayarak oluşturulur; mavi ışığın bir kısmı sarıya dönüştürülür ve mavi ile sarı ışığın karışımı beyaz olarak algılanır. Farklı fosfor karışımları farklı beyaz renk sıcaklıkları oluşturur.

13. Teknoloji Trendleri

LED endüstrisi, birkaç net trendle birlikte gelişmeye devam etmektedir:

1. Artırılmış Verimlilik:İç kuantum verimliliği ve ışık çıkarma tekniklerindeki sürekli iyileştirmeler, watt başına daha yüksek lümen (lm/W) ile sonuçlanarak enerji tüketimini azaltır.
2. Geliştirilmiş Renk Kalitesi:Yeni fosforların ve çok renkli çip tasarımlarının (örn. RGB, menekşe+fosfor) geliştirilmesi, daha yüksek CRI değerleri ve daha tutarlı renksel geriverim sağlar.
3. Küçültme:Paketler, ışık çıkışını korurken veya artırırken küçülmeye devam eder (örn. mikro-LED'ler), ultra kompakt cihazlarda ve yüksek çözünürlüklü ekranlarda yeni uygulamalara olanak tanır.
4. Akıllı Entegrasyon:LED'ler, akıllı aydınlatma sistemleri için sürücüler, sensörler ve iletişim arayüzleriyle (IoT özellikli LED'ler) giderek daha fazla birleştirilmektedir.
5. Güvenilirlik ve Ömür:Malzeme ve paketlemedeki ilerlemeler, daha yüksek lümen bakımı (L70, L90) korurken derecelendirilmiş ömürleri 50.000 saatin ötesine taşımaktadır.

Bu trendler, enerji tasarrufu talepleri, elektronikte yeni form faktörleri ve aydınlatmanın akıllı ve insan odaklı uygulamalara doğru genişlemesi tarafından yönlendirilmektedir.