3030 Orta Güç LED Veri Sayfası - 3.0x3.0mm - 2.0-2.4V - 0.35W - Kırmızı/Sarı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

3030 serisi, yüksek verimlilik ve uygun maliyetli aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış bir orta güç LED çözümünü temsil eder. Bu ürün ailesi, mükemmel termal performans ve güvenilirliğe katkıda bulunan bir EMC (Epoksi Kalıp Bileşiği) paketleme teknolojisi kullanır. Başlıca tasarım hedefleri, rekabetçi bir lumen başına maliyet (lm/$) korurken yüksek ışık akısı ve etkinlik (lm/W) sağlamak olup, geniş bir otomotiv ve genel aydınlatma kullanımı için uygundur.

1.1 Özellikler ve Avantajlar

• Yüksek Işık Akısı ve Etkinlik:Üstün ışık akısı sağlamak üzere tasarlanmış olup, daha parlak ve enerji açısından daha verimli aydınlatma çözümlerine olanak tanır.
• Yüksek Akım Çalışması için Tasarlanmıştır:Yükseltilmiş sürücü akımlarında kararlı performans sağlayabilir, tasarım esnekliği sunar.
• Düşük Termal Direnç:EMC paketi ve verimli termal yol (Rth j-sp 14 °C/W kadar düşük), LED ömrünü ve renk kararlılığını korumak için kritik olan etkili ısı dağılımını sağlar.
• Kurşunsuz Reflow Lehimleme Uygulaması:Standart kurşunsuz lehim reflow işlemleriyle uyumludur, otomatik montaj hatlarına kolay entegrasyon sağlar.

1.2 Temel Uygulama Alanları

Bu LED serisi, renk seçenekleri ve performans profili nedeniyle özellikle otomotiv sinyal aydınlatması ve çeşitli gösterge uygulamaları için uygundur.

• Dönüş Lambası
• Merkezi Yüksek Monte Fren Lambası (CHMSL)
• Fren Lambası
• Sinyal Lambası
• Arka Lamba

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler İleri Akım (IF) = 150 mA, Ortam Sıcaklığı (Ta) = 25°C ve Bağıl Nem (RH) = %60 test koşulunda belirtilmiştir. Tasarım marjları için ölçüm toleransları dikkate alınmalıdır.

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

Çekirdek performans metrikleri, standart çalışma koşulları altındaki ışık çıkışını ve temel elektriksel davranışı tanımlar.

• Tipik Işık Akısı:Kırmızı ve Sarı varyantlar için 150 mA'de 19 lm. Garanti edilen minimum değer 17 lm'dir. Işık akısı tablosunun referans amaçlı olduğunu ve gerçek ölçümlerin ±%7 toleransa sahip olduğunu unutmayın.
• Baskın Dalga Boyu (WD):Kırmızı: 620-630 nm; Sarı: 585-595 nm. Bu, LED'in algılanan rengini tanımlar.
• Görüş Açısı (2θ1/2):120° tipik değeri, alan aydınlatması ve sinyalizasyon için uygun geniş bir ışın desenini gösterir.

2.2 Elektriksel ve Termal Parametreler

Bu parametreler sürücü tasarımı ve termal yönetim için çok önemlidir.

• İleri Gerilim (VF):Kırmızı: Tipik. 2.0V, Maks. 2.4V; Sarı: Tipik. 2.2V, Maks. 2.4V (150 mA'de). Tolerans ±0.08V'dir.
• Ters Akım (IR):Ters Gerilim (VR) = 5V'de maksimum 10 µA.
• Termal Direnç, Bağlantı Noktasından Lehim Noktasına (Rth j-sp):Kırmızı: 14 °C/W; Sarı: 16 °C/W. Bu düşük değer, bağlantı noktası sıcaklığını yönetmek için anahtardır.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) Direnci:8000V'ye (İnsan Vücudu Modeli) dayanır, iyi bir işleme sağlamlığı gösterir.

2.3 Mutlak Maksimum Değerler

Bu sınırların aşılması cihaza kalıcı hasar verebilir. Çalışma her zaman bu sınırlar içinde kalmalıdır.

• İleri Akım (IF):Kırmızı: 350 mA (DC); Sarı: 240 mA (DC).
• Darbe İleri Akımı (IFP):Kırmızı: 400 mA; Sarı: 300 mA. Koşul: Darbe Genişliği ≤ 100 µs, Görev Döngüsü ≤ 1/10.
• Güç Harcaması (PD):Kırmızı: 840 mW; Sarı: 624 mW.
• Ters Gerilim (VR):5 V.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +105°C.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +105°C.
• Bağlantı Noktası Sıcaklığı (Tj):125°C (maksimum).
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):10 saniye için 260°C (veya 230°C).

Kritik Not:Çalışma belirtilen parametre aralığını aşarsa LED özellikleri bozulabilir. Güç harcamasının mutlak maksimum değeri aşmamasını sağlamak için dikkatli olunmalıdır.

3. Performans Eğrisi Analizi

Grafiksel veriler, sağlam sistem tasarımı için gerekli olan, değişen koşullar altında LED'in davranışına ilişkin içgörü sağlar.

3.1 Bağıl Spektral Dağılım

Spektral grafik (Şekil 1), bu LED'lerin dar bantlı emisyon karakteristiğini gösterir. Kırmızı LED 620-630 nm aralığında, Sarı LED ise 585-595 nm aralığında zirve yapar. Bu bilgi, renk duyarlı uygulamalar için hayati öneme sahiptir.

3.2 İleri Akım Karakteristikleri

Işık Akısı - Akım (Şekil 2):Bağıl ışık akısı ileri akımla artar ancak sonunda doyuma ulaşır. Önerilen akımda veya altında çalışmak, optimum verimlilik ve ömür sağlar.

İleri Gerilim - Akım (Şekil 3):V-I eğrisi tipik diyot davranışını gösterir. Gerilim akımla logaritmik olarak artar. Bu eğri, sabit akım sürücüleri tasarlamak için gereklidir.

3.3 Sıcaklık Bağımlılık Karakteristikleri

Işık Akısı - Ortam Sıcaklığı (Şekil 4):Ortam sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışı azalır. Bu düşürme, tutarlı ışık çıkışını korumak için termal tasarımda hesaba katılmalıdır.

İleri Gerilim - Ortam Sıcaklığı (Şekil 5):İleri gerilim tipik olarak sıcaklık arttıkça azalır (negatif sıcaklık katsayısı). Bu, bazı sıcaklık algılama devrelerinde kullanılabilir.

Maksimum İleri Akım - Ortam Sıcaklığı (Şekil 6):Bu düşürme eğrisi muhtemelen güvenilirlik için en kritik olandır. Ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli akımı gösterir (bağlantı noktasından ortama termal direnç, Rθj-a, 40°C/W varsayılarak). Örneğin, Kırmızı LED'in akımı, ~81°C'de 350 mA'den, 105°C ortam sıcaklığında yaklaşık 104 mA'ye düşürülmelidir. Bu eğriyi göz ardı etmek, aşırı ısınma ve hızlı ışık akısı düşüşü riski taşır.

4. Binleme Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler bölmelere ayrılır. Tasarımcılar gerekli bölme kodlarını belirtmelidir.

4.1 Dalga Boyu (Renk) Binlemesi

Baskın dalga boyu, ±1 nm ölçüm toleransı ile belirli aralıklara (bölmelere) ayrılır.

• Kırmızı:Bölme 1: 620-625 nm; Bölme 2: 625-630 nm.
• Sarı:Bölme 1: 585-590 nm; Bölme 2: 590-595 nm.

4.2 Işık Akısı Binlemesi

LED'ler, 150 mA'deki ışık çıkışlarına göre ±%7 ölçüm toleransı ile gruplandırılır.

• Kod AG:14 lm ila 18 lm
• Kod AH:18 lm ila 22 lm
• Kod AJ:22 lm ila 26 lm

19 lm tipik değeri AH bölmesi içine düşer.

4.3 İleri Gerilim Binlemesi

İleri gerilim de, çoklu LED dizilerinde tutarlı akım dağılımı için sürücü tasarımına yardımcı olmak üzere bölmelere ayrılır. Ölçüm toleransı ±0.08V'dir. Belirli gerilim bölme kodları ve aralıkları (örn. V1, V2), tipik 2.0V-2.4V aralığını kategorize eden tam veri sayfası tablosunda (Tablo 7) tanımlanmıştır.

5. Uygulama ve Tasarım Kılavuzları

Etkili ısı emici tartışılmazdır. Bağlantı noktası sıcaklığı (Tj) artışını lehim noktası sıcaklığının üzerinde hesaplamak için termal direnç (Rth j-sp) değerini kullanın. Formül: ΔTj = PD * Rth j-sp. Tj'nin her zaman 125°C'nin altında, tercihen maksimum ömür için daha düşük kalmasını sağlayın. Düşürme eğrisi (Şekil 6), ortam sıcaklığına bağlı olarak akım sınırları için doğrudan bir kılavuz sağlar.

5.2 Elektriksel Sürüş

Bu LED'ler sabit bir gerilim kaynağı değil, sabit bir akım kaynağı tarafından sürülmelidir. Sürücü, ileri gerilim bölme aralığını ve negatif sıcaklık katsayısını karşılayacak şekilde gerekli akımı (örn. 150 mA) sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Sistem aşırı ısınırsa akımı düşürmek için aşırı sıcaklık koruması uygulamayı düşünün.

5.3 Lehimleme ve İşleme

260°C tepe sıcaklığında 10 saniye ile önerilen reflow profilini takip edin. Paket üzerinde mekanik stres uygulamaktan kaçının. 8000V HBM derecesi ile belirtildiği gibi, işleme ve montaj sırasında standart ESD önlemlerine uyun.

6. Teknik Karşılaştırma ve Değerlendirmeler

3030 EMC paketi, daha düşük maliyetli ancak termal olarak sınırlı PLCC paketleri ile daha yüksek güçlü ancak daha pahalı seramik tabanlı paketler arasında bir denge sunar. Temel farklılaştırıcısı, EMC malzemesinin standart plastiklere göre geliştirilmiş termal performansıdır; bu, geleneksel orta güç LED'lere kıyasla daha yüksek sürücü akımlarına ve daha iyi ışık akısı bakımına olanak tanır. Bir bölme seçerken, daha sıkı renk tutarlılığı (daha dar bölmeler) ile potansiyel maliyet/mevcudiyet arasındaki dengeyi göz önünde bulundurun.

7. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

7.1 Bu LED'i 300 mA'de sürebilir miyim?

Kırmızı LED'i 300 mA'de sürmek, mutlak maksimum DC akım derecesi olan 350 mA'yi aşar ancak darbe derecesinin altındadır. Başlangıçta daha fazla ışık üretebilir, ancak bağlantı noktası sıcaklığını önemli ölçüde artırarak hızlı ışık akısı düşüşüne, renk kaymasına ve ömür azalmasına yol açar. Sürekli çalışma için önerilmez. Belirli ortam sıcaklığınız için güvenli çalışma akımı için her zaman düşürme eğrisine (Şekil 6) başvurun.

7.2 Termal direnç spesifikasyonu neden önemlidir?

Termal direnç (Rth j-sp), ısının LED bağlantı noktasından (sıcak nokta) kartınızdaki lehim noktasına ne kadar kolay aktığını ölçer. Daha düşük bir değer (14 °C/W gibi) ısının daha verimli bir şekilde uzaklaştırıldığı anlamına gelir. Bu, LED ömrünü, verimliliğini ve renk kararlılığını etkileyen birincil faktör olan bağlantı noktası sıcaklığını doğrudan kontrol eder. Zayıf termal yönetim, erken LED arızasının en yaygın nedenidir.

7.3 Işık akısındaki ±%7 tolerans tasarımım için ne anlama geliyor?

Bu, AH bölmesinden (18-22 lm) bir LED'in, doğru şekilde bölmelere ayrılmış olsa bile, sisteminizde 16.7 lm (18 lm * 0.93) kadar düşük veya 23.5 lm (22 lm * 1.07) kadar yüksek ölçülebileceği anlamına gelir. Bu nedenle, optik tasarımınız, nihai ürünün parlaklık spesifikasyonlarını karşılamasını sağlamak için bu varyasyonu karşılayacak kadar marja sahip olmalıdır.

8. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Eğilimi

8.1 Temel Çalışma Prensibi

Bu LED bir yarı iletken diyottur. Karakteristik eşiğini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesi içinde yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Yarı iletken katmanların özel malzeme bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler. EMC paketi, hassas çipi korumak, ışın huzmesini şekillendirmek için birincil bir lens sağlamak ve ısıyı dağıtmak için sağlam bir termal yol sunmak için hizmet eder.

8.2 Endüstri Eğilimleri

Orta güç LED segmenti, rekabetçi maliyetlerle daha yüksek etkinlik (lm/W) ve geliştirilmiş güvenilirliğe doğru evrimini sürdürmektedir. Eğilimler arasında beyaz LED'ler için gelişmiş fosfor teknolojilerinin benimsenmesi, daha iyi termal ve nem direnci için EMC ve diğer paket malzemelerinin daha da iyileştirilmesi ve daha tutarlı çip seviyesi performansın entegrasyonu yer alır. Aydınlatma modüllerinde küçültme ve daha yüksek yoğunluk için sürüş, mükemmel termal özelliklere sahip daha küçük bir ayak izinden daha fazla ışık sağlayabilen paketleri teşvik eder; bu eğilim 3030 gibi paketlerle örneklendirilmiştir.

The mid-power LED segment continues to evolve towards higher efficacy (lm/W) and improved reliability at competitive costs. Trends include the adoption of advanced phosphor technologies for white LEDs, further refinement of EMC and other package materials for better thermal and humidity resistance, and the integration of more consistent chip-level performance. The drive for miniaturization and higher density in lighting modules also pushes for packages that can deliver more light from a smaller footprint with excellent thermal characteristics, a trend exemplified by packages like the 3030.