LED Lamba 3294-15UBGC/S400-A6 Veri Sayfası - Süper Mavi 505nm - 3.5V - 20mA - 90° Görüş Açısı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

3294-15UBGC/S400-A6, üstün ışık çıkışı gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek parlaklıklı bir LED lambadır. Bu cihaz, su berraklığında lensli süper mavi yayılan renk üretmek için InGaN/SiC çip malzemesini kullanır. Güvenilirliği, sağlamlığı ve bant ve makara dahil çeşitli paketleme seçeneklerinde mevcudiyeti ile karakterize edilir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED serisinin birincil avantajı, yüksek görünürlüğün kritik olduğu arka aydınlatma ve gösterge uygulamaları için uygun hale getiren gelişmiş parlaklığıdır. Temel hedef pazarlar ve uygulamalar, tutarlı ve parlak mavi aydınlatma gerektiren televizyon setleri, bilgisayar monitörleri, telefonlar ve genel bilgi işlem ekipmanlarını içerir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekilde cihazın temel elektriksel, optik ve termal parametrelerinin ayrıntılı, nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. LED'in bu koşullar altında çalıştırılması önerilmez. Değerler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Sürekli İleri Akım (IF):25 mA. Bu, LED'e sürekli olarak uygulanabilecek maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Akım (IF(Tepe)):100 mA. Bu değer tipik olarak kısa darbe koşulları içindir ve aşılmamalıdır.
• Ters Voltaj (VR):5 V. Bu sınırın ötesinde bir ters voltaj uygulamak, eklem bozulmasına neden olabilir.
• Güç Dağılımı (Pd):120 mW. Bu, paketin dağıtabileceği maksimum güçtür ve İleri Voltaj (VF) * İleri Akım (IF) olarak hesaplanır.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +100°C.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):1000 V (İnsan Vücudu Modeli). Bu, orta düzeyde bir ESD hassasiyetini gösterir; uygun kullanım prosedürleri gereklidir.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):5 saniye için 260°C. Bu, yeniden akış lehimleme profil toleransını tanımlar.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Elektro-Optik Özellikler, tipik çalışma koşullarını temsil eden IF=20mA standart test akımında ve Ta=25°C'de ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (Iv):400 (Min.) ila 800 (Tip.) mcd. Bu geniş sınıflandırma aralığı üretim varyasyonunu gösterir; tasarımcılar en kötü durum parlaklığı için minimum değeri hesaba katmalıdır.
• Görüş Açısı (2θ1/2):90° (Tipik). Bu, ışık şiddetinin tepe değerinin yarısına düştüğü tam açıyı tanımlar ve geniş bir yayılım deseni sunar.
• Tepe Dalga Boyu (λp):502 nm (Tipik). Spektral yayılımın en güçlü olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λd):505 nm (Tipik). İnsan gözü tarafından algılanan tek dalga boyu, rengi "süper mavi" olarak tanımlar.
• Spektrum Radyasyon Bant Genişliği (Δλ):30 nm (Tipik). Maksimum yoğunluğun yarısındaki spektral genişlik.
• İleri Voltaj (VF):20mA'de 3.5 V (Tipik), 4.3 V (Maksimum). Bu parametre, sürücü tasarımı ve güç kaynağı seçimi için çok önemlidir.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de 50 μA (Maksimum).

Ölçüm Toleransları:Veri sayfası belirli belirsizlikleri not eder: VF için ±0.1V, Iv için ±%10 ve λd için ±1.0nm. Hassas uygulamalarda bunlar dikkate alınmalıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, bir partide tutarlılığı sağlamak için temel optik ve elektriksel parametrelere göre birimleri kategorize etmek için bir sınıflandırma sistemi kullanır. Etiket açıklaması bu sınıfları tanımlar:

• CAT:Işık Şiddeti (Iv) Sıralamaları. 400-800 mcd aralığına karşılık gelir.
• HUE:Baskın Dalga Boyu (λd) Sıralamaları. LED'leri 505nm civarındaki belirli mavi renk noktalarına göre gruplandırır.
• REF:İleri Voltaj (VF) Sıralamaları. LED'leri voltaj düşüşlerine göre gruplandırır, seri dizilerde akım eşleştirmesi için önemlidir.

Tasarımcılar, renk ve parlaklık düzgünlüğünü korumak için uygulamaları için gerekli sınıfları belirtmeli veya farkında olmalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik karakteristik eğriler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar.

4.1 Göreceli Yoğunluk - Dalga Boyu Grafiği

Bu eğri, yaklaşık 502nm'de tepe yapan ve 30nm bant genişliğine (Δλ) sahip spektral güç dağılımını gösterir, monokromatik mavi yayılımı doğrular.

4.2 Yönlülük Deseni

Kutupsal çizim, 90° görüş açısını gösterir ve yoğunluğun görüş açısının kosinüsü ile azaldığı neredeyse Lambertian bir yayılım deseni sergiler.

4.3 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, bir diyot için tipik olarak üstel bir eğridir. 20mA test akımında, voltaj tipik olarak 3.5V'dur. VF'nin negatif bir sıcaklık katsayısına sahip olması nedeniyle, bu eğri termal tasarım için çok önemlidir.

4.4 Göreceli Yoğunluk - İleri Akım (L-I Eğrisi)

Işık şiddeti, daha yüksek akımlarda potansiyel olarak doyuma ulaşmadan önce akımla süper-doğrusal olarak artar. Önerilen 20mA'nin üzerinde çalıştırmak çıktıyı artırabilir ancak artan ısı nedeniyle verimliliği ve ömrü azaltacaktır.

4.5 Termal Özellikler

Göreceli Yoğunluk - Ortam Sıcaklığı:Ortam sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışı azalır. Bu güç azaltma, yüksek sıcaklıklı ortamlardaki uygulamalar için kritiktir.
İleri Akım - Ortam Sıcaklığı:Sabit voltaj sürücü için, azalan VF nedeniyle akım sıcaklıkla artacaktır. Bu, kararlı çalışma için sabit akım sürücülerinin önemini vurgular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyut Çizimi

Mekanik çizim, PCB ayak izi tasarımı ve montaj boşluğu için kritik boyutları sağlar. Temel notlar şunları içerir:
1. Tüm boyutlar milimetre cinsindendir.
2. Flanş yüksekliği 1.5mm'den (0.059") az olmalıdır.
3. Standart tolerans, aksi belirtilmedikçe ±0.25mm'dir.

5.2 Polarite Tanımlama

LED'in bir katot ve anot bacağı vardır. Tipik olarak, daha uzun bacak anottur (+), lens üzerindeki düz taraf veya flanştaki bir işaret katodu (-) gösterir. PCB ayak izi bu yönle eşleşecek şekilde tasarlanmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uygun kullanım, LED performansını ve güvenilirliğini korumak için gereklidir.

6.1 Bacak Şekillendirme

• Bacakları epoksi ampul tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktadan bükün.
• Şekillendirmeyi lehimlemeden önce yapın.
• Pakete stres uygulamaktan kaçının. Bacak stresine neden olan yanlış hizalanmış PCB delikleri epoksi reçineyi bozabilir.
• Bacakları oda sıcaklığında kesin.

6.2 Depolama Koşulları

• Sevkiyattan sonra ≤30°C ve ≤%70 RH'de depolayın. Raf ömrü 3 aydır.
• Daha uzun depolama için (1 yıla kadar), azot ve nem alıcılı kapalı bir kap kullanın.
• Nemli ortamlarda yoğuşmayı önlemek için ani sıcaklık değişimlerinden kaçının.

6.3 Lehimleme Süreci

Genel Kural:Lehim noktası ile epoksi ampul arasında en az 3mm mesafe koruyun.
El Lehimleme:Uç sıcaklığı maks. 300°C (maks. 30W), lehimleme süresi maks. 3 saniye.
Dalga/Daldırma Lehimleme:Ön ısıtma maks. 100°C (maks. 60 sn). Lehim banyosu 5 saniye için maks. 260°C.
Profil:Kontrollü bir rampa yükselişi, tepe ve soğuma aşamasını vurgulayan önerilen bir lehimleme sıcaklık profili grafiği sağlanmıştır.
Kritik Notlar:
- Yüksek sıcaklık aşamalarında bacaklara stres uygulamaktan kaçının.
- Birden fazla kez lehimlemeyin (daldırma/el).
- LED'i oda sıcaklığına soğuyana kadar şok/titreşimden koruyun.
- Tepe sıcaklığından hızlı soğutmaktan kaçının.
- Güvenilir bir lehim bağlantısı sağlayan mümkün olan en düşük sıcaklığı kullanın.

6.4 Temizleme

• Sadece oda sıcaklığında ≤1 dakika izopropil alkol ile temizleyin.
• Ultrasonik temizlikten kaçının. Kesinlikle gerekliyse, hasar olmadığından emin olmak için süreci önceden test edin.

6.5 Isı Yönetimi

Uygun termal tasarım zorunludur. Çalışma akımı, uygulamanın ortam sıcaklığına ve montaj düzeneğinin termal direncine göre uygun şekilde azaltılmalıdır. Kılavuz için güç azaltma eğrilerine (sağlanan alıntıda açıkça gösterilmese de ima edilen) başvurun. Yetersiz soğutma, azalan ışık çıkışı, renk kayması ve hızlanmış bozulmaya yol açacaktır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Özellikleri

LED'ler, nakliye ve depolama sırasında hasarı önlemek için paketlenmiştir:
- Birincil Paketleme:Anti-elektrostatik torba.
- İkincil Paketleme:4 torba içeren iç karton.
- Üçüncül Paketleme:10 iç karton içeren dış karton.
Paketleme Miktarı:Torba başına minimum 200 ila 1000 adet. Tam bir dış karton 40 torba içerir (4 torba/iç karton * 10 iç karton).

7.2 Etiket Açıklaması

Paketleme üzerindeki etiketler, izlenebilirlik ve tanımlama için şu bilgileri içerir: CPN (Müşteri Parça Numarası), P/N (Üretici Parça Numarası: 3294-15UBGC/S400-A6), QTY (Miktar), CAT/HUE/REF (Sınıflandırma kodları) ve LOT No. (İzlenebilirlik için Parti Numarası).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED için idealdir:
- Arka Aydınlatma:Mavi arka aydınlatma gerektiren veya bir RGB beyaz ışık sisteminin parçası olarak TV, monitör ve endüstriyel ekranlardaki LCD paneller için.
- Durum Göstergeleri:Telekomünikasyon ve bilgi işlem ekipmanlarında yüksek parlaklıklı güç, aktivite veya mod göstergeleri.
- Dekoratif Aydınlatma:Canlı bir mavi rengin istendiği vurgu aydınlatması.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Seçimi:Kararlı ışık çıkışı ve renk sağlamak için 20mA'ye (veya daha düşük ısı/uzun ömür için) ayarlanmış bir sabit akım sürücü kullanın. Tipik 3.5V ileri voltaj düşüşünü hesaba katın.
• Akım Sınırlayıcı Direnç:Bir voltaj kaynağı kullanıyorsanız, en kötü durum koşullarında akımın mutlak maksimum değeri asla aşmamasını sağlamak için maksimum VF (4.3V) kullanarak seri direnci tam olarak hesaplayın.
• Termal Yönetim:Özellikle kapalı alanlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında, ısıyı dağıtmak için yeterli bakır alanına sahip bir PCB tasarlayın veya metal çekirdekli PCB (MCPCB) kullanın.
• Optik Tasarım:90° görüş açısı geniş alan aydınlatması için uygundur. Odaklanmış ışık için ikincil optikler (lensler) gerekebilir.
• ESD Koruması:Giriş hatlarında ESD koruması uygulayın ve montaj personelinin uygun topraklama kayışları kullandığından emin olun.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Veri sayfasında doğrudan bir rakip karşılaştırması olmasa da, bu LED'in temel farklılaştırıcıları çıkarılabilir:
- Yüksek Parlaklık Sınıfı:20mA'de tipik 800mcd şiddeti ile, standart 3mm veya 5mm LED lamba paketi için yüksek ışık verimliliği sunar.
- Belirli Renk Noktası:505nm "süper mavi", kraliyet mavisi (~450nm) veya saf mavi (~470nm) LED'lerden potansiyel olarak farklı, belirgin bir tondur.
- Sağlam Yapı:Güvenilirlik ve kurşunsuz yapıya vurgu, modern çevresel ve dayanıklılık standartlarını karşılar.
- Kapsamlı Dokümantasyon:Ayrıntılı kullanım, lehimleme ve depolama kılavuzları uygulama riskini azaltır.

10. Sık Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Bu LED'i sürekli olarak 25mA'de sürebilir miyim?
C1: Mutlak Maksimum Değer 25mA olsa da, Elektro-Optik Özellikler 20mA'de belirtilmiştir. Güvenilir uzun vadeli çalışma ve termal etkileri hesaba katmak için, 20mA veya altında çalıştırılması şiddetle tavsiye edilir. Maksimum değeri sadece bir stres sınırı olarak kullanın, bir çalışma noktası olarak değil.

S2: Işık Şiddetinde (400-800 mcd) neden bu kadar geniş bir aralık var?
C2: Bu, yarı iletken epitaksi ve çip üretim sürecindeki üretim varyasyonlarından kaynaklanır. Cihazlar üretimden sonra sınıflandırılır (CAT kodu). Bir dizide düzgün parlaklık için sıkı bir sınıf belirtin veya aynı üretim partisinden LED'ler kullanın.

S3: Veri sayfasındaki "Tipik" değerleri nasıl yorumlamalıyım?
C3: "Tipik", üretimden gelen ortalama veya en yaygın değeri temsil eder. Tasarım, garanti edilen performans için "Minimum" değerlere (örn., en kötü durum parlaklığı için 400 mcd kullanın) ve stres hesaplamaları için "Maksimum" değerlere (örn., direnç hesaplaması için 4.3V kullanın) dayanmalıdır.

S4: Bir soğutucu gerekli mi?
C4: Ilımlı ortam sıcaklıklarında (<50°C) 20mA'de çalışma için, iç ısı dağılımı (~70mW) bacaklar ve standart PCB bakırı tarafından yönetilebilir. Daha yüksek ortam sıcaklıkları, daha yüksek akımlar veya kapalı armatürler için, aşırı ısınmayı ve erken arızayı önlemek için ek termal yönetim (örn., daha fazla bakır, MCPCB) şarttır.

11. Pratik Kullanım Örneği

Senaryo: Raf tipi bir ağ anahtarı için durum göstergesi paneli tasarlama.
1. Gereksinim:Birkaç metre uzaktan görülebilen parlak mavi bir "Bağlantı Aktif" göstergesi.
2. Seçim:3294-15UBGC/S400-A6, yüksek parlaklığı (800mcd tip) ve uygun görüş açısı (90°) nedeniyle seçilmiştir.
3. Devre Tasarımı:Sistem 5V hattı kullanır. Bir seri direnç hesaplanır: R = (V_besleme - VF_maks) / IF = (5V - 4.3V) / 0.020A = 35 ohm. Standart 36-ohm'luk bir direnç seçilir, VF_tip'te akımı ~19.4mA ile sınırlar, bu güvenlidir ve yeterli parlaklık sağlar.
4. PCB Yerleşimi:LED ayak izi, küçük bir ısı dağılımı için katot bacağına bağlı küçük bir bakır döküm alanı ile yerleştirilir. Panel tasarımı, ışığı yönlendirmek ve yaymak için bir ışık kılavuzu içerir.
5. Montaj:LED'ler, 280°C'ye ayarlanmış sıcaklık kontrollü bir havya ile el lehimlenir, bağlantı gövdeden >3mm uzakta yapılır ve 2 saniye içinde tamamlanır.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir yarı iletken heteroyapıya dayanır. Aktif bölge, Silisyum Karbür (SiC) substrat üzerinde büyütülmüş İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) kullanır. İleri bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşerek foton (ışık) şeklinde enerji salarlar. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da yayılan ışığın dalga boyunu tanımlar—bu durumda yaklaşık 505nm (mavi). Su berraklığındaki epoksi lens, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıkış huzmesini şekillendirir (90° görüş açısı).

13. Teknoloji Gelişim Trendleri

Bu cihaz gibi LED teknolojisinin evrimi birkaç temel trendi takip eder:
1. Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi ve çip tasarımı iyileştirmeleri, watt başına daha fazla lümen (lm/W) üretmeyi, aynı ışık çıkışı için güç tüketimini azaltmayı amaçlar.
2. Renk Hassasiyeti ve Tutarlılık:Epitaksiyel büyüme ve sınıflandırma süreçlerindeki ilerlemeler, daha sıkı dalga boyu ve yoğunluk dağılımlarına yol açar, dizilerde renk düzgünlüğünü iyileştirir.
3. Gelişmiş Güvenilirlik ve Ömür:Daha iyi paketleme malzemeleri, termal arayüzler ve sürücü entegrasyonu, zorlu koşullar altında daha uzun çalışma ömrüne katkıda bulunur.
4. Küçültme ve Entegrasyon:Ayrık lambalar popüler kalsa da, trend daha yüksek yoğunluk ve otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketleri ve entegre modüllere doğrudur.
5. Genişletilmiş Renk Gamı:Spesifik, dar dalga boyu tepe noktalarına sahip LED'lerin (bu 505nm mavi gibi) geliştirilmesi, kırmızı ve yeşil LED'lerle birleştirildiğinde ekran uygulamalarında daha geniş renk gamları sağlar.