LED Lamba 513SURD/S530-A3 Teknik Veri Sayfası - Hiper Kırmızı - 180° Görüş Açısı - 2.0V Tipik İleri Gerilim - 20mcd Tipik Işık Şiddeti - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

513SURD/S530-A3, yüksek parlaklık ve güvenilir performans gerektiren uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj LED lambasıdır. Tipik baskın dalga boyu 624nm olan bir Hiper Kırmızı renk üretmek için bir AlGaInP çipi kullanır. Bu bileşen, geniş 180 derecelik görüş açısı ile karakterize edilir ve geniş görünürlüğün gerekli olduğu arka aydınlatma ve gösterge uygulamaları için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil avantajları arasında sağlam yapısı, RoHS, REACH ve Halojensiz standartları gibi çevre düzenlemelerine uyumu ve otomatik montaj için şerit ve makara üzerinde mevcudiyeti yer alır. Özellikle, tutarlı ve parlak kırmızı gösterge veya arka aydınlatma gerektiren televizyon setleri, bilgisayar monitörleri, telefonlar ve genel bilgi işlem ekipmanlarındaki uygulamaları içeren tüketici elektroniği pazarını hedeflemektedir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel teknik parametrelerin detaylı, nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihaz, 25 mA sürekli ileri akım (IF) için derecelendirilmiştir. Bu değerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir. Maksimum ters gerilim (VR) 5V'dir. Cihaz, temel bileşen işleme için standart bir seviye olan 2000V (İnsan Vücudu Modeli) elektrostatik deşarja (ESD) dayanabilir. Güç dağılımı (Pd) 60 mW ile sınırlıdır. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ila +85°C'dir ve depolama sıcaklığı (Tstg) +100°C'ye kadar uzanır. Lehimleme sıcaklığı derecesi, standart kurşunsuz reflow işlemleriyle uyumlu olan 5 saniye için 260°C'dir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Tüm ölçümler, 25°C eklem sıcaklığında (Tj) ve 20 mA ileri akımda belirtilmiştir. Tipik ışık şiddeti (Iv) 20 milikandela'dır (mcd). Yoğunluğun tepe değerinin yarısına düştüğü açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) tam 180 derecedir. Tepe dalga boyu (λp) tipik olarak 632 nm, baskın dalga boyu (λd) ise tipik olarak 624 nm'dir. Spektrum radyasyon bant genişliği (Δλ) 20 nm'dir. İleri gerilim (VF) 20mA'de tipik değeri 2.0V ve maksimum 2.4V'dir. Ters akım (IR), 5V ters gerilimde maksimum 10 µA olarak belirtilmiştir.

2.3 Ölçüm Toleransları

Veri sayfası önemli ölçüm belirsizliklerini not eder: ileri gerilim için ±0.1V, ışık şiddeti için ±%10 ve baskın dalga boyu için ±1.0nm. Devre tasarımı ve sınıflandırma seçimi sırasında, sistem performansının şartnamelere uyduğundan emin olmak için bu toleranslar dikkate alınmalıdır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Ürün, temel optik ve elektriksel parametrelere göre birimleri kategorize etmek için bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, bir üretim partisi içinde tutarlılık sağlar ve tasarımcıların belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan LED'leri seçmesine olanak tanır.

3.1 Dalga Boyu ve Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, Baskın Dalga Boyu (HUE) ve Işık Şiddeti (CAT) için sıralara ayrılır. Tipik baskın dalga boyu 624nm'dir, ancak gerçek birimler bu değer etrafında belirli bir sınıf aralığına düşecektir. Benzer şekilde, tipik ışık şiddeti 20mcd olsa da, gerçek birimler ölçülen çıkışa göre kategorilere (CAT) ayrılır. Tasarımcılar, uygulamalarının renk ve parlaklık tutarlılığı ihtiyaçları için uygun HUE ve CAT kodlarını seçmek üzere üreticinin özel sınıf kodu dokümantasyonuna başvurmalıdır.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

Birimler aynı zamanda İleri Gerilime (REF) göre de sınıflandırılır. Tipik VF değeri 2.0V olup maksimum 2.4V'dir. Gerilime göre sınıflandırma, verimli sürücü devreleri tasarlamaya ve birden fazla LED paralel bağlandığında düzgün akım dağılımı sağlamaya yardımcı olur.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler içerir.

4.1 Spektral Dağılım ve Yönlülük

TheBağıl Yoğunluk - Dalga Boyueğrisi, yaklaşık 20nm bant genişliği ile 632nm (tepe) civarında merkezlenmiş emisyon spektrumunu gösterir.Yönlülükeğrisi, yoğunluğun merkezden kademeli olarak azaldığı neredeyse Lambertian bir emisyon modeli göstererek, çok geniş 180 derecelik görüş açısını görsel olarak doğrular.

4.2 Elektriksel ve Termal Karakteristikler

Theİleri Akım - İleri Gerilim (IV Eğrisi)diyodun üstel ilişkisini gösterir.Bağıl Yoğunluk - İleri Akımeğrisi, ışık çıkışının akımla arttığını, ancak daha yüksek akımlarda ısınma etkileri nedeniyle doğrusal altı hale gelebileceğini gösterir.Bağıl Yoğunluk - Ortam Sıcaklığıveİleri Akım - Ortam Sıcaklığıeğrileri termal yönetim için çok önemlidir. Ortam sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının azaldığını ve ileri gerilimin negatif bir sıcaklık katsayısına (sıcaklık arttıkça azalır) sahip olduğunu gösterirler.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Çizimi

LED, bir yüzey montaj paketi içine yerleştirilmiştir. Boyut çizimi, bileşenin uzunluğunu, genişliğini ve yüksekliğini, ayrıca bacak aralığını ve boyutunu belirtir. Ana notlar şunlardır: tüm boyutlar milimetre cinsindendir, flanş yüksekliği 1.5mm'den az olmalıdır ve aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.25mm'dir. PCB ayak izi tasarımı ve otomatik pick-and-place montajı için bu boyutlara kesin uyum kritiktir.

5.2 Polarite Tanımlama ve Pad Tasarımı

Katot tipik olarak paket üzerinde bir çentik, nokta veya kısaltılmış bacak gibi görsel bir işaretleyici ile tanımlanır. PCB land pattern (ayak izi), doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için boyut çizimindeki önerilen pad düzenine göre tasarlanmalıdır. Lehimleme sırasında termal hasarı önlemek için lehim bağlantısı ile epoksi lens arasında yeterli boşluk (minimum 3mm) zorunludur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Doğru kullanım ve montaj güvenilirlik için hayati öneme sahiptir.

6.1 Bacak Şekillendirme ve Depolama

Bacakların şekillendirilmesi gerekiyorsa, bu lehimlemeden önce yapılmalıdır. Büküm, sızdırmazlık üzerindeki stresi önlemek için epoksi ampulden en az 3mm uzakta olmalıdır. Kesme işlemi oda sıcaklığında yapılmalıdır. LED'ler ≤30°C ve ≤%70 RH'de depolanmalıdır. 3 ayı aşan uzun süreli depolama için, nem alıcılı bir nitrojen atmosferi önerilir. Yoğuşmayı önlemek için nemli ortamlarda hızlı sıcaklık değişimlerinden kaçının.

6.2 Lehimleme Parametreleri ve Profili

Hem el hem de dalga/daldırma lehimlemesi için önerilen lehimleme koşulları sağlanmıştır. El lehimlemesi için: havya ucu sıcaklığı ≤300°C (maks. 30W), süre ≤3 saniye, bağlantıdan ampule minimum 3mm mesafe. Dalga lehimlemesi için: ön ısıtma ≤100°C, ≤60 saniye, lehim banyosu ≤260°C, ≤5 saniye, aynı 3mm mesafe kuralı ile. Kademeli sıcaklık artışı, 260°C'lik bir tepe ve kontrollü bir soğutma gösteren bir lehimleme profili grafiği önerilir. Hızlı soğutmadan kaçının. Lehimleme (daldırma veya el) birden fazla kez yapılmamalıdır.

6.3 Temizleme ve Isı Yönetimi

Temizleme gerekliyse, oda sıcaklığında ≤1 dakika süreyle izopropil alkol kullanılmalıdır. Ultrasonik temizleme, önceden nitelendirilmedikçe önerilmez, çünkü hasara neden olabilir. Etkili bir ısı emici çok önemlidir. Çalışma akımı, ortam sıcaklığına bağlı olarak, düşürme eğrisine atıfta bulunarak düşürülmelidir. Işık çıkışını ve uzun vadeli güvenilirliği korumak için nihai uygulamada LED çevresindeki sıcaklığın kontrol edilmesi esastır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Şartnamesi

LED'ler, ESD koruması için anti-statik torbalarda paketlenmiştir. Paketleme hiyerarşisi şu şekildedir: torba başına 200-500 adet, iç kutu başına 5 torba ve ana karton başına 10 iç kutu. Paketleme malzemeleri neme dayanıklıdır.

7.2 Etiket Açıklaması ve Model Numarası

Paketleme etiketleri birkaç kodu içerir: CPN (Müşteri Parça Numarası), P/N (Üretici Parça Numarası: 513SURD/S530-A3), QTY (Miktar), CAT (Işık Şiddeti Sıralaması), HUE (Baskın Dalga Boyu Sıralaması), REF (İleri Gerilim Sıralaması) ve LOT No. (İzlenebilirlik Parti Numarası).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, durum göstergeleri, düğme veya paneller için arka aydınlatma ve tüketici elektroniğinde genel aydınlatma için idealdir. Geniş görüş açısı, bir monitör veya TV'nin ön panelinde olduğu gibi LED'in çeşitli açılardan görülebildiği uygulamalar için özellikle uygun kılar.

8.2 Tasarım Hususları

Sürücü devresini tasarlarken, kararlı parlaklığı korumak ve termal kaçakları önlemek için LED ile seri olarak bir sabit akım kaynağı veya akım sınırlayıcı direnç kullanın. İleri gerilim sınıflandırmasını ve sıcaklık katsayısını hesaba katın. Özellikle maksimum değerlere yakın çalışıyorsanız, PCB düzeninin yeterli termal rahatlama sağladığından emin olun. PCB ayak izi tasarımında lehim pedi ile epoksi lens arasındaki minimum mesafeye (3mm) her zaman saygı gösterin.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart kırmızı LED'lere kıyasla, bu Hiper Kırmızı AlGaInP cihazı daha yüksek ışık verimliliği sunarak aynı sürücü akımı için daha fazla parlaklık sağlar. 180 derecelik görüş açısı, genellikle 120-140 derece görüş açısına sahip birçok SMD LED'den önemli ölçüde daha geniştir. Bu, çok yönlü görünürlük gerektiren uygulamalar için üstün bir seçimdir. Modern çevre standartlarına (RoHS, Halojensiz) uyumu, düzenlenmiş pazarlarda önemli bir farklılaştırıcıdır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

Tepe dalga boyu (λp=632nm), spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd=624nm), LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. Renk algısıyla ilgilenen tasarımcılar baskın dalga boyuna odaklanmalıdır.

10.2 Bu LED'i sürekli olarak 25mA'de sürebilir miyim?

25mA mutlak maksimum değer olsa da, elektro-optik karakteristikler 20mA'de belirtilmiştir. Güvenilir uzun vadeli çalışma ve sıcaklık artışını hesaba katmak için, ortam sıcaklığı yüksekse uygun düşürme uygulayarak LED'i 20mA veya altında sürmek tavsiye edilir.

10.3 Lehimleme için 3mm minimum mesafe kuralı ne kadar kritiktir?

Çok kritiktir. Epoksi ampule 3mm'den daha yakın lehimleme yapmak, aşırı ısının iç die ve tel bağlantılarına aktarılmasına neden olabilir, bu da anında arızaya veya epoksi sızdırmazlığın uzun vadede bozulmasına yol açarak güvenilirliğin azalmasına ve erken arızaya neden olabilir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Bir Ağ Yönlendirici için Durum Gösterge Paneli Tasarımı

Bir tasarımcı, yönlendiricinin her tarafından görülebilen birden fazla parlak kırmızı durum LED'ine ihtiyaç duyar. 513SURD/S530-A3, 180° görüş açısı ve Hiper Kırmızı rengi nedeniyle seçilir. Her LED'e 18mA sağlamak için (20mA'den marj için düşürülmüş) bir sabit akım sürücü devresi tasarlanır. PCB ayak izi, boyut çizimine tam olarak uygun şekilde oluşturulur, lehim pedi kenarı ile LED yerleşim konumu arasında 3.5mm boşluk sağlanır. Panel genelinde tek tip renk ve parlaklık sağlamak için aynı HUE ve CAT sınıfından LED'ler sipariş edilir. Önerilen reflow profili kullanılarak montajdan sonra, göstergeler tutarlı, geniş açılı görünürlük sağlar.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken çip temellidir. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesine enjekte edilir. Yeniden birleşirler ve enerjiyi foton formunda serbest bırakırlar. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da yayılan ışığın dalga boyunu tanımlar, bu durumda Hiper Kırmızı spektrumunda (~624nm). Epoksi lens, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve istenen 180 derecelik görüş açısını elde etmek için ışık çıkışını şekillendirir.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

AlGaInP teknolojisi, kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler üretmek için olgun ve oldukça verimlidir. Gösterge ve arka aydınlatma LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla ışık çıkışı), daha küçük paketler ve daha geniş görüş açılarına doğrudur. Bu cihaz, geniş görüş açıları trendiyle uyumludur. Ayrıca, endüstri çapındaki çevre uyumluluğu baskısı, RoHS, REACH ve Halojensiz niteliklerinde yansıtılmıştır. Gelecekteki gelişmeler, daha da yüksek verimlilik ve akıllı sürücülerle entegrasyona odaklanabilir, ancak standart gösterge uygulamaları için bunun gibi güvenilir bileşenler temel kalır.