T3C Serisi 3030 Tek Renkli LED Veri Sayfası - Boyut 3.0x3.0mm - Gerilim 1.8-3.6V - Güç 1.04-1.44W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

T3C Serisi, genel ve özel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış yüksek performanslı tek renkli ışık yayan diyot (LED) serisini temsil eder. Bu belgede ele alınan ana model, kompakt form faktörü ve sağlam termal yönetim tasarımı ile karakterize edilen 3030 paket varyantıdır. Bu LED'ler, zorlu koşullar altında güvenilir çalışmayı sürdürürken yüksek ışık akısı çıkışı sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Bu serinin temel avantajları arasında ısı dağılımını iyileştiren termal olarak geliştirilmiş paket tasarımı, daha parlak çıkışa olanak tanıyan yüksek akım kapasitesi ve düzgün ışık dağılımı sağlayan geniş görüş açısı yer alır. Ürün, kurşunsuz reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur ve RoHS çevre standartlarına uyar, bu da onu modern elektronik üretim için uygun kılar.

Bu LED'lerin hedef pazarı, iç mekan aydınlatma çözümleri, eski ışık kaynaklarının değiştirilmesi için yenileme projeleri, genel aydınlatma amaçları ve belirli tek renkli renklerin gerektiği mimari veya dekoratif aydınlatmayı kapsayacak kadar geniştir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Elektro-Optik Özellikler

Elektro-optik performans, 25°C eklem sıcaklığında (Tj) ve 350mA ileri akımda (IF) belirtilmiştir. Ana parametreler renge göre değişir:

• İleri Gerilim (VF):1.8V (min, Kırmızı/Sarı) ile 3.6V (max, Mavi) arasında değişir. Tipik değerler Mavi için 3.4V, Yeşil için 3.0V ve Kırmızı/Sarı için 2.2V'dir. ±0.1V ölçüm toleransı uygulanır.
• Işık Akısı:Çıkış renge göre önemli ölçüde değişir. Tipik değerler Mavi için 20 lm, Yeşil için 82 lm ve Kırmızı ile Sarı için 44 lm'dir, ±%7 ölçüm toleransı vardır.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Yarı yoğunluk açısı 120 derecedir, geniş bir ışın deseni sağlar.
• Termal Direnç (Rth j-sp):LED ekleminden bir MCPCB üzerindeki lehim noktasına kadar ölçülen bu parametre, Mavi için 17 °C/W, Yeşil için 15 °C/W ve Kırmızı/Sarı için 10 °C/W'dir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):Tüm renkler 1000V İnsan Vücut Modeli (HBM) derecesine sahiptir, bu standart bir ESD koruma seviyesini gösterir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Tüm değerler Tj=25°C'de belirtilmiştir.

• İleri Akım (IF): mA (continuous).
• Darbe İleri Akımı (IFP):600 mA, darbe genişliği ≤100μs ve görev döngüsü ≤1/10 koşullarıyla.
• Güç Dağılımı (PD):Renge göre değişir: Mavi için 1440 mW, Yeşil için 1360 mW ve Kırmızı/Sarı için 1040 mW.
• Ters Gerilim (VR):5 V.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +105°C.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +85°C.
• Eklem Sıcaklığı (Tj):110 °C (maksimum).
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):230°C veya 260°C'de 10 saniye reflow lehimleme belirtilmiştir.

LED özellikleri belirtilen parametre aralığının dışında bozulabileceğinden, çalışmanın bu değerleri aşmaması kritik öneme sahiptir.

3. Sınıflandırma ve Derecelendirme Sistemi

3.1 Dalga Boyu / Renk Derecelendirmesi

LED'ler, IF=350mA ve Tj=25°C'de ±1nm ölçüm toleransı ile belirli dalga boyu gruplarına ayrılır.

• Mavi:455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm.
• Yeşil:520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm.
• Kırmızı:615-620 nm, 620-625 nm, 625-630 nm.
• Sarı:585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Akı çıkışı, harf kodlarıyla tanımlanan sıralara kategorize edilir. Ölçümler IF=350mA, Tj=25°C'de ±%7 toleransla yapılır.

• Mavi:AH (18-22 lm), AJ (22-26 lm), AK (26-30 lm).
• Yeşil:AS (72-80 lm), AT (80-88 lm), AW (88-96 lm), AX (96-104 lm).
• Kırmızı/Sarı:AM (37-44 lm), AN (44-51 lm), AP (51-58 lm).

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim de elektriksel özelliklerde tutarlılığı sağlamak için ±0.1V toleransla sınıflandırılır.

• Mavi/Yeşil:H3 (2.8-3.0V), J3 (3.0-3.2V), K3 (3.2-3.4V), L3 (3.4-3.6V).
• Kırmızı/Sarı:C3 (1.8-2.0V), D3 (2.0-2.2V), E3 (2.2-2.4V), F3 (2.4-2.6V).

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, LED performansının çeşitli grafiksel temsillerini içerir. Bu eğriler, cihazın farklı çalışma koşulları altındaki davranışını anlamak için gereklidir.

• Renk Spektrumu:Her LED renginin spektral güç dağılımını gösterir, bu da saflığını ve baskın dalga boyunu tanımlar.
• İleri Akım - Bağıl Yoğunluk:Işık çıkışının artan sürücü akımıyla nasıl ölçeklendiğini gösterir, tipik olarak yüksek akımlarda verim düşüşü nedeniyle doğrusal olmayan bir ilişki gösterir.
• İleri Akım - İleri Gerilim (IV Eğrisi):Akım ve gerilim arasındaki üstel ilişkiyi tasvir eder, doğru sürücü devresi tasarımı için çok önemlidir.
• Görüş Açısı Dağılımı:Uzaysal yoğunluk desenini gösteren bir kutupsal grafik, 120 derecelik görüş açısını doğrular.
• Ortam Sıcaklığı - Bağıl Işık Akısı:Işık çıkışının ortam (ve dolayısıyla eklem) sıcaklığı yükseldikçe azaldığı termal söndürme etkisini gösterir.
• Ortam Sıcaklığı - Bağıl İleri Gerilim:İleri gerilimin artan sıcaklıkla nasıl düştüğünü gösterir, bu yarı iletken eklemin bir özelliğidir.
• Maksimum İleri Akım - Ortam Sıcaklığı:Maksimum eklem sıcaklığını aşmayı önlemek için belirli bir ortam sıcaklığında izin verilen maksimum sürekli akımı belirten bir güç azaltma eğrisi.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, 3030 yüzey montaj cihazı (SMD) paketi kullanır. Ana boyutlar 3.00 mm x 3.00 mm gövde boyutunu içerir. Paket yüksekliği, kart yüzeyinden yaklaşık 1.43 mm'dir. Lehim pedleri (land pattern), güvenilir montaj için tasarlanmıştır, anot ve katot pedleri için uygun lehim file oluşumunu sağlamak amacıyla belirli boyutlara sahiptir. Polarite açıkça işaretlenmiştir, tipik olarak paket altında bir katot göstergesi bulunur. Aksi belirtilmedikçe, boyutsal toleranslar ±0.1 mm'dir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED, standart kurşunsuz reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Detaylı bir profil sağlanmıştır:

• Ön Isıtma:150°C'den 200°C'ye 60-120 saniye içinde yükselme.
• Yükselme Hızı:Sıvılaşma sıcaklığından tepe noktasına kadar saniyede maksimum 3°C.
• Sıvılaşma Sıcaklığı (TL):217°C.
• Sıvılaşma Üzerinde Süre (tL):60-150 saniye.
• Tepe Paket Gövde Sıcaklığı (Tp):Maksimum 260°C.
• Tepe Noktasının 5°C İçinde Süre (tp):Maksimum 30 saniye.
• Düşüş Hızı:Tepe noktasından sıvılaşma sıcaklığına kadar saniyede maksimum 6°C.
• Toplam Döngü Süresi:25°C'den tepe sıcaklığına kadar maksimum 8 dakika.

Termal şok, lehim bağlantısı sorunları veya LED paketi ve iç die bağlantısına zarar gelmesini önlemek için bu profile uyulması kritik öneme sahiptir.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu tek renkli LED'ler, fosfor dönüşümüne ihtiyaç duymadan belirli renk noktaları gerektiren uygulamalar için uygundur.

• İç Mekan Aydınlatması:Vurgu aydınlatması, tabela veya renk özel ortam aydınlatmasında kullanılabilir.
• Yenilemeler:Mevcut armatürlerdeki eski tek renkli ışık kaynaklarının doğrudan değişimi.
• Genel Aydınlatma:Diğer renklerle birleştirildiğinde veya renkli aydınlatma efektleri için dizilerde kullanıldığında.
• Mimari/Dekoratif Aydınlatma:Kesin renk kontrolünün gerekli olduğu cephe aydınlatması, kanal harfler ve sanatsal kurulumlar.

7.2 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim:Termal olarak geliştirilmiş pakete rağmen, özellikle maksimum değerlere yakın çalışırken uygun soğutma gereklidir. Eklem sıcaklığını 110°C'nin altında tutmak için gerekli soğutucuyu hesaplamak üzere termal direnç değerleri kullanılmalıdır.
• Akım Sürme:İleri gerilim grubu ve istenen parlaklık için uygun bir sabit akım sürücüsü kullanın. Maksimum akım - ortam sıcaklığı için güç azaltma eğrisine uyulmalıdır.
• Optik Tasarım:Geniş 120 derecelik görüş açısı, daha odaklanmış bir ışın isteniyorsa ikincil optiklerin (lensler, reflektörler) kullanılmasını gerektirebilir.
• ESD Önlemleri:1000V HBM derecesi temel bir koruma seviyesi olduğundan, montaj sırasında standart ESD işleme prosedürleri izlenmelidir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Kaynak belgede diğer ürünlerle doğrudan bir karşılaştırma sağlanmamış olsa da, bu T3C 3030 serisinin temel farklılaştırıcı özellikleri teknik özelliklerinden çıkarılabilir:

• Yüksek Akım Kapasitesi:3030 paket için 400mA sürekli derecesi rekabetçidir, daha yüksek ışık akısı yoğunluğu sağlar.
• Termal Olarak Geliştirilmiş Tasarım:Bu özelliğin açıkça belirtilmesi, standart paketlere kıyasla daha iyi ısı çıkarma için optimizasyon yapıldığını gösterir, bu da potansiyel olarak daha uzun ömür ve sürdürülen performansa yol açar.
• Kapsamlı Sınıflandırma:Dalga boyu, akı ve gerilim için detaylı sınıflandırma, çoklu LED uygulamalarında sıkı renk ve parlaklık eşleştirmesine olanak tanır, karmaşık kalibrasyon ihtiyacını azaltır.
• Yüksek Sıcaklıkta Çalışma:+105°C'ye kadar çalışma sıcaklığı aralığı ve 110°C eklem sıcaklığı, zorlu ortamlar için dayanıklılığı gösterir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Zamanla ışık akısı bozulmasının birincil nedeni nedir?
C: Bu veri sayfasında açıkça belirtilmemiş olsa da, birincil nedenler tipik olarak yüksek eklem sıcaklığı ve sürücü akımıdır. Belirtilen mutlak maksimum değerler (özellikle Tj ve IF) dahilinde çalışmak ve etkili termal yönetim uygulamak, LED ömrünü maksimize etmek için çok önemlidir.

S: Bu LED'i sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?
C: Önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri gerilimleri negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir ve gruptan gruba değişir. Sabit bir gerilim kaynağı termal kaçak veya tutarsız parlaklığa yol açabilir. Her zaman sabit akım sürücüsü kullanın.

S: Işık akısı "Tipik" ve "Min" değerlerini nasıl yorumlamalıyım?
C: "Tipik" değer, test koşulları altında beklenen ortalama çıkıştır. "Min" değer, o akı grubu için garanti edilen minimum değerdir. Tasarımcılar, uygulamalarında yeterli ışık çıkışını sağlamak için en kötü senaryo hesaplamalarında "Min" değeri kullanmalıdır.

S: Güç dağılımı neden her renk için farklıdır?
C: Güç dağılımı (PD), İleri Akım (IF) ile İleri Gerilim'in (VF) çarpımı olarak hesaplanır. Tipik VF renkler arasında önemli ölçüde farklılık gösterdiğinden (örneğin, 350mA'de Mavi için ~3.4V, Kırmızı için ~2.2V), ortaya çıkan güç (ve dolayısıyla üretilen ısı) da farklıdır.

10. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Renkli mimari cephe aydınlatma şeridi tasarımı.

1. Renk Seçimi:Tasarımcı, belirli bir ton için T3C serisinden Yeşil LED'i seçer, tutarlılık için 525-530 nm dalga boyu grubunu seçer.
2. Parlaklık Hesaplaması:Belirli bir aydınlanma hedefleyen tasarımcı, muhafazakar bir tasarım için AS grubundan "Min" ışık akısı değerini (350mA'de 72 lm) kullanır. Metre başına gereken LED sayısını hesaplar.
3. Termal Tasarım:Şerit kapalı olacaktır. Yeşil için termal direnç (Rth j-sp) 15 °C/W ve ortam sıcaklığı tahmini kullanılarak, tasarımcı uzun ömür için Tj'yi 100°C'nin altında tutmak için PCB üzerinde gerekli termal ped veya soğutucu alanını hesaplar.
4. Elektriksel Tasarım:350mA sağlamak için bir sabit akım sürücüsü seçilir. İleri gerilim grubu (örneğin, J3: 3.0-3.2V), minimum sürücü çıkış gerilimi gereksinimini belirler. LED'ler sürücüye uygun seri/paralel kombinasyonlarda düzenlenir.
5. Üretim:Montaj hattı, LED'lere zarar vermeden güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için belirtilen reflow lehimleme profilini (260°C tepe) takip eder.

11. Çalışma Prensibi

Bu tek renkli LED'lerde ışık yayılımı, bir yarı iletken çipte elektrolüminesansa dayanır. Çipin bant aralığı enerjisini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme sırasında salınan enerji, bir foton (ışık) olarak yayılır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi) - mavi, yeşil, kırmızı veya sarı - çip yapısında kullanılan yarı iletken malzemelerin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir (örneğin, mavi/yeşil için InGaN, kırmızı/sarı için AlInGaP). 3030 paketi bu yarı iletken die'i barındırır, anot ve katot üzerinden elektriksel bağlantılar sağlar ve ışık çıkışını şekillendiren ve geniş görüş açısı sağlayan birincil bir optik (tipik olarak silikon lens) içerir.

12. Teknoloji Trendleri

T3C serisindeki gibi tek renkli LED'lerin gelişimi, devam eden birkaç endüstri trendinden etkilenir:

• Artırılmış Verimlilik (lm/W):Dahili kuantum verimliliği (IQE) ve ışık çıkarma verimliliğindeki sürekli iyileştirmeler, aynı elektriksel giriş için daha yüksek ışık çıkışı sağlar, enerji tüketimini azaltır.
• Geliştirilmiş Renk Saflığı ve Tutarlılığı:Epitaksiyel büyüme ve üretim kontrollerindeki ilerlemeler, daha sıkı dalga boyu gruplarına ve parti parti daha tutarlı renk noktalarına yol açar.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Ömür:Malzemeler (örneğin, daha dayanıklı kapsülleyiciler) ve paketleme teknikleri üzerine araştırmalar, özellikle yüksek sıcaklık ve yüksek akım koşullarında lümen azalmasını azaltmayı ve operasyonel ömrü artırmayı amaçlar.
• Yüksek Güçle Miniaturizasyon:Daha fazla ışık çıkışını daha küçük paketlere sıkıştırma trendi devam eder, burada bahsedilen "termal olarak geliştirilmiş paket" gibi her zaman daha iyi termal yönetim çözümleri gerektirir.
• Genişletilmiş Renk Gamı:Bu veri sayfası standart renkleri kapsasa da, daha geniş pazar, bahçecilik aydınlatması, ekran arka ışıkları ve özel algılama uygulamaları için yeni dalga boylarına (örneğin, daha derin kırmızılar, camgöbeği) sahip LED'lerin geliştirilmesini görmektedir.