PLCC-2 Buz Mavisi LED Veri Sayfası - Otomotiv Sınıfı - 120° Görüş Açısı - 355mcd @ 10mA - 3.0V - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-2 paketinde yüksek güvenilirliğe sahip bir yüzey montaj Buz Mavisi LED'in teknik özelliklerini detaylandırmaktadır. Öncelikle zorlu otomotiv iç mekan uygulamaları için tasarlanan bu bileşen, tutarlı optik performansı, zorlu ortamlara uygun sağlam yapısıyla birleştirmektedir. Temel avantajları arasında otomotiv bileşenleri için AEC-Q101 standardına uygunluk, RoHS ve REACH çevre direktiflerine uyumluluk ve dengeli bir fotometrik ve elektriksel karakteristik seti bulunmaktadır. Hedef pazar, güvenilirlik ve tutarlı renk çıktısının kritik olduğu otomotiv elektroniği, özellikle iç mekan ortam aydınlatması, anahtarlar için arka aydınlatma, göstergeler ve diğer insan-makine arayüzü elemanlarıdır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Temel performans, 10mA ileri akım (IF) standart test koşulu altında tanımlanmıştır. Bu akımda, tipik ışık şiddeti 355 milikandela (mcd) olup, sınıflandırma yapısına göre minimum 140 mcd ve maksimum 560 mcd'dir. İleri voltaj (VF) tipik olarak 2.75V ile 3.75V aralığında 3.00V ölçülür. Cihaz, tipik CIE 1931 renklilik koordinatları x=0.19 ve y=0.25 olan bir Buz Mavisi renk yayar. Geniş 120 derecelik görüş açısı, çeşitli bakış açılarından iyi görünürlük sağlar. Işık akısı ölçümünün toleransı ±%8'dir ve renklilik koordinatı toleransı ±0.005'tir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Özellikler

Uzun vadeli güvenilirlik için, cihaz mutlak maksimum değerlerinin ötesinde çalıştırılmamalıdır. Maksimum sürekli ileri akım 20mA'dir ve güç dağılım sınırı 75mW'dir. Düşük görev döngüsünde ≤10μs darbe için 300mA'lik bir darbe akımına dayanabilir. Kavşak sıcaklığı (Tj) 125°C'yi geçmemelidir. Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -40°C ile +110°C arasında belirtilmiştir ve bu da otomotiv ortamlarına uygunluğunu doğrulamaktadır. İki termal direnç değeri sağlanmıştır: elektriksel RthJS(el) 125 K/W ve gerçek RthJS(real) 200 K/W'dir; bu değerler uygulama tasarımında termal yönetim için çok önemlidir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Cihaz çıktısı, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılmıştır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Detaylı bir sınıflandırma tablosu, L1 (11.2-14 mcd) ile GA (18000-22400 mcd) arasında değişen ışık şiddeti gruplarını tanımlar. Bu veri sayfasında kapsanan özel parça numarası 57-11-IB0100L-AM, tablodaki vurgulanan aralık içindeki sınıflara karşılık gelir ve 355 mcd'lik tipik değer T1 sınıfına (280-355 mcd) düşer. Bu, tasarımcıların uygulamaları için uygun parlaklık derecesini seçmelerine olanak tanır.

3.2 Renk Sınıflandırması

Veri sayfası, standart bir Buz Mavisi renk sınıfı yapısı şemasına atıfta bulunur (sağlanan metinde grafiksel gösterim tam olarak detaylandırılmamıştır). Bu şema, "Buz Mavisi" olarak etiketlenen tüm cihazların görsel olarak kabul edilebilir bir renk aralığına düşmesini sağlamak için CIE x ve y koordinatlarındaki izin verilen varyansı tanımlayacaktır. Tipik koordinatlar (0.19, 0.25), bu tanımlı sınıf içindeki nominal hedefi oluşturur.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 İleri Akım - İleri Voltaj (IV Eğrisi)

Grafik, 25°C'de ileri akım (IF) ile ileri voltaj (VF) arasındaki ilişkiyi gösterir. Eğri, ileri voltaj bir eşiği (yaklaşık 2.7V) aştığında akımda üstel bir artış gösteren bir diyot karakteristiğine sahiptir. Bu veri, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu grafik, ışık çıktısının ileri akımla arttığını, ancak özellikle akım maksimum değere yaklaştıkça mükemmel bir şekilde doğrusal olmayabileceğini gösterir. Bu, tasarımcıların LED'i farklı akım seviyelerinde sürerken verimlilik ödünleşimini anlamalarına yardımcı olur.

4.3 Bağıl Işık Şiddeti - Kavşak Sıcaklığı

Güvenilirlik için kritik bir grafik, ışık çıktısının kavşak sıcaklığı arttıkça nasıl azaldığını gösterir. Maksimum derecelendirilmiş kavşak sıcaklığı olan 125°C'de, bağıl ışık şiddeti 25°C'dekinden önemli ölçüde daha düşüktür. Bu, tutarlı parlaklığı korumak için etkili termal yönetimin önemini vurgular.

4.4 Renklilik Kayması - Sıcaklık ve Akım

Ayrı grafikler, CIE x ve y koordinatlarındaki kaymayı hem kavşak sıcaklığına hem de ileri akıma karşı çizer. Bu kaymalar, potansiyel olarak küçük olsa da, LED'in algılanan renginin çalışma koşullarına göre değişebileceği için katı renk tutarlılığı gerektiren uygulamalar için önemlidir.

4.5 İleri Akım Derecelendirme ve Darbe İşleme

Derecelendirme eğrisi, lehim pedi sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı belirler. Örneğin, maksimum ped sıcaklığı olan 110°C'de, akım 20mA'ye düşürülmelidir. Darbe işleme kapasitesi şeması, çeşitli darbe genişlikleri ve görev döngüleri için izin verilen darbe akımını tanımlar; bu, ani akımlara veya darbe çalışma şemalarına dayanmak için hayati önem taşır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) yüzey montaj paketini kullanır. Bu paket türü, iyi mekanik stabilite ve düşük profil sunar. Veri sayfası, PCB ayak izi tasarımı için gerekli olan tam uzunluk, genişlik, yükseklik, bacak aralığı ve diğer kritik fiziksel boyutları belirten detaylı bir mekanik boyut çizimini içerir (sağlanan metinde tam olarak detaylandırılmamıştır).

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Uygun lehim bağlantısı oluşumu, güvenilir elektriksel bağlantı ve çalışma sırasında optimal ısı dağılımı sağlamak için önerilen bir lehim pedi deseni sağlanmıştır. Bu düzene uymak, üretim verimi ve uzun vadeli güvenilirlik için çok önemlidir.

6.2 Reflow Lehimleme Profili

Bileşen, maksimum 30 saniye için 260°C tepe sıcaklığı ile reflow lehimlemeye uygun olarak derecelendirilmiştir. Termal şok ve LED çip veya paket hasarını önlemek için kontrollü bir sıcaklık profiline (ön ısıtma, bekleme, reflow, soğutma) uyulması gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Cihaz, otomatik montaja uygun endüstri standardı paketlemede (örneğin, bant ve makara) tedarik edilir. Parça numarası 57-11-IB0100L-AM, "57-11" muhtemelen paket ailesini/boyutunu, "IB" Buz Mavisi rengini, "0100" performans sınıflandırmasıyla ilgili olabilir ve "L-AM" paketleme türünü veya diğer varyantları belirtebilecek özel bir kodlama sistemini takip eder. Sipariş bilgisi bölümü, makara miktarlarını, bant genişliğini ve yönlendirmeyi detaylandırır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Birincil uygulama otomotiv iç aydınlatmadır. Bu, gösterge paneli arka aydınlatması, ortam ayak boşluğu veya konsol aydınlatması, mekanik veya kapasitif dokunmatik anahtarlar için arka aydınlatma, vites göstergeleri ve çeşitli durum göstergesi ışıklarını içerir. AEC-Q101 kalifikasyonu, onu bu zorlu, sıcaklık döngülü ortamlar için uygun hale getirir.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sürücüsü:LED ile seri olarak her zaman sabit akım sürücüsü veya akım sınırlayıcı direnç kullanın. Nominal sürücü akımı 10mA'dir, ancak devre, toleranslar ve sıcaklık etkileri göz önünde bulundurularak hiçbir koşulda 20mA mutlak maksimum değeri aşmayacak şekilde tasarlanmalıdır.

Termal Yönetim:PCB düzeni, ısı dağılımını kolaylaştırmalıdır. Önerilen lehim pedi tasarımını kullanın, mümkünse termal viyaları iç toprak katmanlarına bağlayın ve LED'i diğer ısı üreten bileşenlerin yakınına yerleştirmekten kaçının. Lehim pedi sıcaklığını, derecelendirme eğrisi sınırları içinde kalmak için izleyin.

ESD Koruması:Cihazın İnsan Vücudu Modeli (HBM) ESD derecelendirmesi 8kV olsa da, montaj sırasında standart ESD işleme önlemleri hala önerilir. Hassas uygulamalarda, PCB üzerinde ek harici ESD koruması kullanmak ihtiyatlı olabilir.

Optik Tasarım:120° görüş açısı geniş yayılım sağlar. Odaklanmış ışık için ikincil optikler (mercekler, ışık kılavuzları) gerekecektir. Buz Mavisi renk koordinatları, ışık kılavuzları veya difüzörlerle eşleştirilirken istenmeyen renk kaymalarını önlemek için dikkate alınmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Genel PLCC-2 LED'lere kıyasla, bu cihazın temel farklılaştırıcıları otomotiv sınıfı kalifikasyonu (AEC-Q101) ve RoHS/REACH uyumluluğudur. Hem yoğunluk hem de renk için detaylı sınıflandırma yapısı, birden fazla LED'in yakın mesafede kullanıldığı otomotiv iç mekanlarında kritik olan daha yüksek tutarlılık sağlar. Sadece oda sıcaklığında belirtilen parçalara kıyasla, sıcaklık genelinde kapsamlı derecelendirme ve performans grafikleri seti, daha sağlam ve öngörülebilir tasarıma olanak tanır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i sürekli olarak 20mA'de sürebilir miyim?

C: Evet, ancak lehim pedi sıcaklığı 25°C veya altında tutulursa, ki bu genellikle pratik değildir. İleri akım derecelendirme eğrisine (Bölüm 4.5) başvurmalısınız. Daha gerçekçi bir ped sıcaklığı olan 80°C'de, izin verilen maksimum sürekli akım 20mA'den önemli ölçüde daha düşüktür.

S: Tipik ışık şiddeti neden maksimum akımda değil de 10mA'de verilmiştir?

C: 10mA, iyi ışık çıktısını verimlilik ve uzun ömür ile dengeleyen standart bir test koşulunu temsil eder. Mutlak maksimum akımda (20mA) çalışmak, stresi artırır, ömrü azaltır ve daha fazla ısı üretir; bu da ışık çıktısını azaltır (sıcaklık grafiklerinde görüldüğü gibi).

S: İki farklı termal direnç değerini (125 K/W ve 200 K/W) nasıl yorumlamalıyım?

C: Elektriksel termal direnç (125 K/W), sıcaklığa duyarlı elektriksel parametreden (ileri voltaj) türetilmiştir. Gerçek termal direnç (200 K/W), kasa üzerindeki sıcaklık artışı doğrudan ölçülerek elde edilir. En kötü durum termal tasarımı için daha yüksek değer (200 K/W) kullanılmalıdır.

S: Renk koordinatları sıcaklıkla kayıyor. Bu benim uygulamam için ne kadar önemli?

C: Bölüm 4.3 ve 4.4'teki grafikler bu kaymayı nicelendirir. Çoğu genel gösterge uygulaması için kayma ihmal edilebilir olabilir. Ancak, birden fazla LED arasında kesin renk eşleştirmesinin kritik olduğu uygulamalar için (örneğin, çoklu LED arka aydınlatma paneli), renk tekdüzeliğini korumak için tüm LED'lerin çalışma sırasında benzer bir sıcaklıkta olduğundan emin olmalısınız.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Otomotiv Anahtar Arka Aydınlatması Tasarımı.Bir merkez konsoldaki dört anahtardan oluşan bir küme, Buz Mavisi arka aydınlatma gerektirir. Tasarım, tekdüze parlaklık ve renk talep etmektedir.Uygulama:1) Başlangıç varyasyonunu en aza indirmek için aynı yoğunluk ve renk sınıfından (örneğin, T1 sınıfı) LED'ler belirleyin. 2) Tüm LED'leri, eşleşen sürücü koşullarını sağlamak ve ömrü uzatmak için 8-10mA'ye ayarlanmış özdeş bir sabit akım kaynağı ile sürün. 3) Her LED'in lehim pedleri etrafında ısı dağılımını eşitlemek için simetrik ve yeterli bakır döküm sağlayacak PCB düzenini tasarlayın. 4) Dört ayrı kaynaktan gelen ışığı tek, tekdüze aydınlatılmış bir alana karıştırmak için 120° görüş açısı için tasarlanmış bir ışık kılavuzu veya difüzör film kullanın. 5) Tasarımı tam otomotiv sıcaklık aralığında (-40°C ile +85°C ortam) doğrulayarak kabul edilebilir parlaklık varyasyonu ve renk kayması seviyelerini kontrol edin.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu bir yarı iletken ışık yayan diyottur (LED). Anot ve katot arasında bant aralığı enerjisini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesi içinde (genellikle mavi/beyaz renkler için InGaN tabanlı) yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, fotonlar (ışık) şeklinde enerji salar. Yarı iletken katmanların ve fosforların (kullanılıyorsa) özel bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu ve dolayısıyla rengini belirler. PLCC-2 paketi, küçük yarı iletken çipi barındırır, mekanik koruma sağlar, ışığı yönlendirmek için bir reflektör kabı içerir ve ışın hüzmesini şekillendiren ve görüş açısını belirleyen kalıplanmış plastik bir mercek içerir.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LED endüstrisi, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), geliştirilmiş renksel geriverim ve daha büyük güvenilirliğe doğru evrimini sürdürmektedir. Otomotiv iç mekanları için trendler arasında daha küçük paket boyutlarının (örneğin, çip ölçekli paketler) benimsenmesi, daha yüksek entegrasyon (yerleşik sürücülü veya kontrolörlü LED'ler) ve yüksek sıcaklıklarda daha iyi performans için gelişmiş malzemelerin kullanımı bulunmaktadır. Ayrıca, dinamik ortam aydınlatma sistemleri için renk ve yoğunluğun kesin dijital kontrolüne artan bir vurgu vardır. Bu PLCC-2 LED, performans, maliyet ve kanıtlanmış saha güvenilirliğini dengeleyen, birçok mevcut otomotiv aydınlatma tasarımının temelini oluşturan olgun, iyi anlaşılmış ve yüksek güvenilirliğe sahip bir teknolojiyi temsil etmektedir.