İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakış
- 1.1 Hedef Uygulamalar
- 2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler
- 2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgisi
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
- 8. Uygulama Önerileri
- 8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 8.2 Tasarım Hususları
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
- 11. Pratik Kullanım Örneği
- 12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı
- 13. Teknoloji Gelişim Trendleri
1. Ürün Genel Bakış
Bu belge, üstün ışık çıkışı gerektiren uygulamalar için tasarlanmış yüksek parlaklıklı bir LED lambanın özelliklerini detaylandırır. Cihaz, belirgin bir Süper Gün Batımı Turuncusu rengi üretmek için AlGaInP çip teknolojisinden yararlanır. Güvenilirliği, sağlam yapısı ve RoHS, EU REACH ve Halojensiz gereksinimleri (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm) dahil olmak üzere başlıca çevresel ve güvenlik standartlarına uyumu ile karakterize edilir. LED, farklı montaj süreçlerine uyum sağlamak için çeşitli görüş açılarında ve bant ve makara dahil olmak üzere farklı paketleme seçeneklerinde mevcuttur.
1.1 Hedef Uygulamalar
Bu LED lambanın birincil uygulamaları, tüketici elektroniği ve bilgi işlem cihazlarında arka aydınlatma ve gösterge işlevlerini içerir. Tipik kullanım alanları, tutarlı, parlak turuncu aydınlatmanın gerekli olduğu televizyon setleri, bilgisayar monitörleri, telefonlar ve genel bilgisayar çevre birimleridir.
2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme
2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler
Cihaz, uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için katı elektriksel ve termal limitler dahilinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Sürekli ileri akım (IF) 25 mA olarak derecelendirilmiştir ve darbe koşullarında (görev döngüsü 1/10 @ 1 kHz) 160 mA'lik bir tepe ileri akımına (IFP) izin verilir. Maksimum ters voltaj (VR) 5 V'dur. Güç dağılımı (Pd) 60 mW ile sınırlıdır. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ila +85°C arasında değişirken, depolama koşulları (Tstg) -40°C ila +100°C'ye izin verir. Montaj sırasında lehimleme sıcaklığı (Tsol) 5 saniye süreyle 260°C'yi aşmamalıdır.
2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
Temel performans parametreleri, Ta=25°C standart test koşulunda ve 20 mA'lik bir ileri akımda (IF) ölçülür. Tipik ışık şiddeti (Iv) 295 mcd'dir ve belirtilen minimum değer 188 mcd'dir. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 25 derecedir ve odaklanmış bir ışın sağlar. Optik spektrum, 621 nm'lik bir tepe dalga boyu (λp) ve 615 nm'lik bir baskın dalga boyu (λd) ile tanımlanır ve spektral bant genişliği (Δλ) 18 nm'dir. Elektriksel olarak, ileri voltaj (VF) tipik olarak 1.7 V minimumdan 2.4 V maksimuma kadar değişen 2.0 V ölçer. Ters akım (IR), 5 V'luk tam ters voltajda maksimum 10 μA ile sınırlıdır. Ölçüm belirsizlikleri ileri voltaj (±0.1V), ışık şiddeti (±%10) ve baskın dalga boyu (±1.0nm) için not edilmiştir.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Ürün, son kullanıcı için tutarlılık sağlamak amacıyla temel performans parametrelerine göre birimleri kategorize etmek için bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, paketleme etiketlerinde yansıtılır. CAT kodu Işık Şiddeti derecelerini, HUE kodu Baskın Dalga Boyu derecelerini ve REF kodu İleri Voltaj derecelerini ifade eder. Bu, tasarımcıların spesifik uygulama ihtiyaçları için sıkı kontrol edilmiş karakteristiklere sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler sağlar. Bağıl Yoğunluk - Dalga Boyu eğrisi, 621 nm civarında merkezlenmiş spektral güç dağılımını gösterir. Yönlülük deseni, uzaysal radyasyon profilini gösterir. İleri Akım - İleri Voltaj (I-V) eğrisi, sürücü tasarımı için kritik olan diyodun üstel ilişkisini gösterir. Bağıl Yoğunluk - İleri Akım eğrisi, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir. Son olarak, Bağıl Yoğunluk - Ortam Sıcaklığı ve İleri Akım - Ortam Sıcaklığı eğrileri, termal güç azaltımını ve çalışma aralığı boyunca performans stabilitesini anlamak için gereklidir.
5. Mekanik ve Paket Bilgisi
LED, standart lamba tarzı bir pakete sahiptir. Paket boyut çizimi, PCB ayak izi tasarımı ve mekanik entegrasyon için kritik ölçümler sağlar. Temel notlar, tüm boyutların milimetre cinsinden olduğunu, flanş yüksekliğinin 1.5mm'den az olması gerektiğini ve aksi belirtilmedikçe genel toleransın ±0.25mm olduğunu belirtir. Reçine rengi su berraklığındadır, bu da içsel Süper Gün Batımı Turuncusu çip renginin görünmesini sağlar.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
Uygun kullanım güvenilirlik için kritiktir. Bacak şekillendirme için, bükümler epoksi ampul tabanından en az 3mm uzakta yapılmalı ve gerilimi önlemek için lehimlemeden önce gerçekleştirilmelidir. PCB delikleri LED bacaklarıyla mükemmel şekilde hizalanmalıdır. Depolama, 3 aya kadar ≤30°C ve ≤%70 RH koşullarında olmalıdır; daha uzun depolama nitrojen atmosferi gerektirir. Lehimleme, bağlantı noktasından epoksi ampule minimum 3mm mesafe korunmalıdır. Önerilen koşullar: el lehimlemesi için, ≤300°C'de bir havya ucu ≤3 saniye; daldırma lehimlemesi için, ≤100°C ön ısıtma ve ≤260°C'de bir banyo ≤5 saniye. Bir lehimleme profili diyagramının takip edilmesi önerilir. Lehimleme birden fazla tekrarlanmamalıdır. Lehimlemeden sonra, LED soğuyana kadar mekanik şoktan kaçınılmalıdır. Temizlik gerekirse, oda sıcaklığında izopropil alkol ≤1 dakika kullanılmalıdır; ultrasonik temizlik önerilmez ve ön nitelik gerektirir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
LED'ler, elektrostatik deşarjı ve nem girişini önlemek için paketlenir. Anti-elektrostatik torbalara yerleştirilir, daha sonra iç kutulara ve nihayet dış kutulara paketlenir. Standart paketleme miktarı torba başına minimum 200 ila 1000 adettir, iç kutu başına 4 torba ve ana dış kutu başına 10 iç kutu bulunur. Paketleme üzerindeki etiketler, CPN (Müşteri Parça Numarası), P/N (Parça Numarası), QTY (Miktar) ve sınıflandırma kodları CAT, HUE ve REF alanlarının yanı sıra izlenebilirlik için LOT Numarasını içerir.
8. Uygulama Önerileri
8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Bu LED, durum göstergeleri, düğmeler veya küçük paneller için arka aydınlatma ve sıcak, gün batımı turuncu tonunun istendiği cihazlarda estetik aydınlatma için idealdir. Güvenilirliği, uzun hizmet ömrü beklenen tüketici elektroniği için uygun kılar.
8.2 Tasarım Hususları
Tasarımcılar, öngörülebilir parlaklık ve ömür için LED'i 20mA test akımında veya altında çalıştırmak üzere tipik olarak bir seri dirençle sağlanan akım sınırlamasını dikkate almalıdır. PCB üzerinde termal yönetim, özellikle birden fazla LED kullanılıyorsa veya ortam sıcaklığı yüksekse önemlidir, çünkü aşırı ısı ışık çıkışını ve ömrü azaltabilir. Dar görüş açısı, geniş alan aydınlatmasından ziyade yönlendirilmiş aydınlatma için uygun kılar.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Standart turuncu LED'lerle karşılaştırıldığında, bu cihazın AlGaInP teknolojisini kullanması tipik olarak belirli bir akım için daha yüksek verimlilik ve daha parlak çıkış sunar. Spesifik Süper Gün Batımı Turuncusu renk noktası belirgin bir estetik sağlar. Modern çevresel standartlara (RoHS, REACH, Halojensiz) uyumu, katı düzenleyici gereksinimlere sahip pazarlar için önemli bir farklılaştırıcıdır. Bant ve makara üzerinde mevcudiyet, yüksek hacimli, otomatik montaj hatlarını destekler.
10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λp), yayılan optik gücün maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. Bu turuncu LED için birbirine yakındırlar (621nm vs 615nm).
S: Bu LED'i sabit voltaj kaynağı ile sürebilir miyim?
C: Önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Akım sınırlayıcı mekanizması (direnç veya sabit akım sürücüsü gibi) olmayan sabit voltaj kaynağı, ileri akımın maksimum derecelendirmeleri aşmasına ve LED'e potansiyel olarak zarar vermesine neden olabilir.
S: Depolama süresi neden 3 ay ile sınırlıdır?
C: Bu nem hassasiyeti ile ilgilidir. Epoksi paket ortam nemini emebilir ve cihaz uygun şekilde önceden pişirilmezse yüksek sıcaklıklı lehimleme işlemi sırasında buhara dönüşerek hasara ("patlamış mısır etkisi") neden olabilir.
11. Pratik Kullanım Örneği
Bir ağ yönlendirici için güç göstergesi tasarlamayı düşünün. Bu LED kullanılarak, bir tasarımcı besleme voltajına (örn. 5V) ve istenen çalışma akımına (örn. düşük güç ve daha uzun ömür için 15mA) dayalı bir seri direnç değeri hesaplar. Tipik VF değeri 2.0V kullanılarak, direnç değeri R = (5V - 2.0V) / 0.015A = 200 Ω olur. PCB üzerinde LED ile seri olarak 200 Ω'luk bir direnç yerleştirilir. Dar 25 derecelik görüş açısı, gösterge ışığının cihazın önünden aşırı yayılmadan net bir şekilde görünmesini sağlar.
12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı
Bu LED, AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken malzemesine dayanır. İleri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler çipin aktif bölgesinde yeniden birleşerek enerjiyi foton formunda serbest bırakır. AlGaInP katmanlarının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir. Bu durumda, malzeme görünür spektrumun turuncu-kırmızı kısmında, yaklaşık 615-621 nm civarında foton yayacak şekilde tasarlanmıştır. Su berraklığındaki epoksi lens çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıkış demetini şekillendirir.
13. Teknoloji Gelişim Trendleri
LED teknolojisindeki genel trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), gelişmiş renksel geriverim ve daha düşük maliyettir. Bu gibi gösterge ve sinyal LED'leri için trendler, ışık çıkışını korurken veya artırırken paketlerin daha da küçültülmesi, çevre dostu malzemelerin daha geniş benimsenmesi ve zorlu koşullar altında gelişmiş güvenilirliktir. Sürücü devrelerinin veya akıllı özelliklerin doğrudan LED paketine entegrasyonu da bir gelişim alanıdır, ancak temel lamba tarzı cihazlar için henüz yaygın değildir. Temel AlGaInP malzeme teknolojisi olgundur ancak daha iyi iç kuantum verimliliği ve termal performans için epitaksiyel büyüme tekniklerinde artımlı iyileştirmeler görmeye devam etmektedir.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |