PLCC-6 RGB LED Teknik Veri Sayfası - 120° Görüş Açısı - Kırmızı 1.95V, Yeşil 2.75V, Mavi 3.00V @20mA - Otomotiv Sınıfı

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-6 paketinde yüksek performanslı, yüzey montajlı bir RGB (Kırmızı, Yeşil, Mavi) LED'in özelliklerini detaylandırır. Cihaz, geniş 120 derecelik görüş açısıyla canlı renk karışımı sağlamak üzere tasarlanmış olup, düzgün aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygundur. Temel bir özelliği, zorlu otomotiv ortamında kullanım için dayanıklılığını ve güvenilirliğini gösteren AEC-Q102 standardına uygunluğudur. Ürün, RoHS, EU REACH ve halojensiz gereklilikler de dahil olmak üzere başlıca çevresel ve güvenlik düzenlemelerine uyar.

1.1 Temel Avantajlar

• Otomotiv Sınıfı:Zorlu otomotiv koşullarında performansı garanti eden AEC-Q102 standardına uygundur.
• Yüksek Işık Şiddeti:Özellikle yeşil kanalda (Tipik. 2200 mcd) yüksek parlaklık seviyeleri sunar.
• Geniş Görüş Açısı:120 derecelik görüş açısı, geniş ve eşit ışık dağılımı sağlar.
• Çevresel Uyumluluk:RoHS, REACH ve halojensiz standartlara uygundur (Br/Cl < 900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Sağlam Yapı:Korozyon Dayanıklılık Sınıfı B1 ve iyi ESD koruması (Kırmızı için 2kV, Yeşil/Mavi için 8kV) özelliklerine sahiptir.

1.2 Hedef Pazar

Bu LED'in birincil uygulama alanıotomotiv iç aydınlatmadır; gösterge paneli arka aydınlatması, anahtar aydınlatması ve ortam aydınlatma sistemleri gibi. Özellikleri ayrıca, güvenilir renk performansı gerektiren genel dekoratif ve gösterge aydınlatması için de uygundur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aşağıdaki bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı, objektif bir yorumunu sağlar.

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Belirtilen parametreler için tipik çalışma koşulu, 20mA ileri akım (I_F) ve 25°C ortam sıcaklığıdır.

• İleri Gerilim (V_F):Her bir diyot üzerindeki 20mA'deki gerilim düşümü tipik olarak 1.95V (Kırmızı), 2.75V (Yeşil) ve 3.00V (Mavi)'dir. Tasarımcılar, dengeli parlaklık ve renk doğruluğunu sağlamak için her renk kanalı için akım sınırlama devreleri tasarlarken bu farklılıkları hesaba katmalıdır.
• Işık Şiddeti (I_V):Tipik çıkış 900 mcd (Kırmızı), 2200 mcd (Yeşil) ve 280 mcd (Mavi)'dir. Renkler arasındaki çıkıştaki önemli farklılık, istenen beyaz noktayı veya belirli renk tonlarını elde etmek için dikkatli sürücü tasarımı veya darbe genişlik modülasyonu (PWM) kontrolünü gerektirir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):Algılanan rengi tanımlar. Tipik değerler 623nm (Kırmızı), 527nm (Yeşil) ve 455nm (Mavi)'dir. Belirtilen ±1nm toleransı, üretimde renk tutarlılığı için sıkı ve faydalıdır.
• Görüş Açısı (φ):Yoğunluğun tepe değerinin yarısı olduğu eksen dışı açı olarak tanımlanır. 120° (±5° tolerans) spesifikasyonu, alan aydınlatması için ideal, Lambert benzeri, çok geniş bir yayılım desenini gösterir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Yönetim

Bu sınırların ötesinde çalışmak kalıcı hasara neden olabilir.

• İleri Akım (I_F):Mutlak maksimum 50mA (Kırmızı) ve 30mA (Yeşil/Mavi)'dir. Önerilen çalışma akımı 20mA'dir. Lehim padi sıcaklığı (T_S) arttıkça takip edilmesi gereken güç azaltma eğrileri sağlanmıştır.
• Güç Dağılımı (P_d):Maksimum değerler 137mW (Kırmızı) ve 105mW (Yeşil/Mavi)'dir. Bu, V_F* I_F olarak hesaplanır. Bu sınırın aşılması aşırı ısınma riski taşır.
• Jonksiyon Sıcaklığı (T_J):Yarı iletken jonksiyonundaki izin verilen maksimum sıcaklık 125°C'dir.
• Termal Direnç (R_{th JS}):Hem gerçek hem de elektriksel olan bu parametre, ısının jonksiyondan lehim noktasına ne kadar etkili bir şekilde iletildiğini gösterir. Daha düşük değerler daha iyidir. Belirtilen maksimum değerler (örneğin, Kırmızı için 160 K/W), düşük bir T_J.

3. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasındaki grafikler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışı hakkında kritik bilgiler sağlar.

3.1 IV Eğrisi ve Bağıl Yoğunluk

İleri Akım - İleri Gerilimgrafiği, diyotlar için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. Kırmızı, Yeşil ve Mavi için eğriler farklıdır, farklı Vdeğerlerini doğrular. Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım_Fgrafiği, tipik 20mA noktasına kadar neredeyse doğrusaldır, ötesinde verimlilik düşebilir (verimlilik düşüşü), özellikle Yeşil ve Mavi LED'ler için.3.2 Sıcaklık BağımlılığıBağıl Işık Şiddeti - Jonksiyon Sıcaklığı

grafiği, sıcaklık arttıkça ışık çıkışının azaldığını gösterir. Kırmızı LED, sıcaklık değişimlerine en duyarlı olandır. Bağıl İleri Gerilim - Jonksiyon Sıcaklığı

grafiği, V'nin negatif bir sıcaklık katsayısına sahip olduğunu, yaklaşık 2mV/°C azaldığını gösterir. Bu, sabit akım sürücüleri için önemlidir. Bağıl Dalga Boyu Kayması - Jonksiyon Sıcaklığıgrafiği, baskın dalga boyunun sıcaklıkla değiştiğini (tipik olarak 0.1-0.3 nm/°C) gösterir, bu hassas uygulamalarda renk noktası kararlılığını etkileyebilir.3.3 Spektral Dağılım ve Radyasyon DesenleriBağıl Spektral Dağılım_Fgrafiği, modern LED'lerin karakteristik dar emisyon tepe noktalarını gösterir. Her renk için Radyasyonun Tipik Diyagram Özelliklerigörsel olarak, düzgün, yuvarlak bir yoğunluk profiliyle 120° görüş açısını doğrular.4. Mekanik ve Paket Bilgileri

4.1 Paket Boyutları

Cihaz, standart bir PLCC-6 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) yüzey montaj paketi kullanır. Mekanik çizim, tam uzunluk, genişlik, yükseklik ve bacak aralığını belirtir. Bu bilgi, PCB ayak izi tasarımı, doğru yerleştirme ve lehimleme için çok önemlidir.4.2 Önerilen Lehim Padi ve PolariteGüvenilir lehim bağlantıları ve mekanik stabilite için bir lehim padi önerisi sağlanmıştır. Bacak bağlantı şeması, üç LED çipinin (Kırmızı, Yeşil, Mavi) her biri için anot ve katodu ve doğru devre bağlantısı için gerekli olan ortak katot konfigürasyonunu tanımlar.5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları5.1 Reflow Lehimleme Profili

Veri sayfası, maksimum 30 saniye için 260°C tepe sıcaklığına sahip bir reflow profili belirtir. Bu standart bir kurşunsuz (Pb-free) reflow profilidir. Plastik paketin veya LED çipinin termal hasar görmesini önlemek için bu profile uyulması gereklidir.

5.2 Kullanım Önlemleri

ESD İşleme:

Cihaz dahili ESD korumasına (2kV/8kV HBM) sahip olsa da, işleme ve montaj sırasında standart ESD önlemleri takip edilmelidir.

Akım Kontrolü:

LED'ler, termal kaçakları önlemek için sabit gerilim değil, sabit bir akım kaynağı ile sürülmelidir.

Depolama:

Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 3'tür. Bu, paketleme açılmış ve ortam nemine belirtilen süreden (tipik olarak 168 saat) daha uzun süre maruz kalmışsa, cihazın lehimlemeden önce kurutulması gerektiği anlamına gelir.

6. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

• 6.1 Tipik Uygulama DevreleriOtomotiv 12V sistemleri için, tipik bir devre, her bir RGB kanalı için ayrı sabit akım sürücüleri veya akım sınırlayıcı dirençlerin takip ettiği bir voltaj regülatörü (örneğin, 5V veya 3.3V) içerir. Bir mikrodenetleyiciden PWM kontrolü kullanmak, dinamik renk karıştırma ve karartma için standart yöntemdir.
• 6.2 Termal Tasarım HususlarıTermal direnç ve güç dağılımı göz önüne alındığında, PCB bir soğutucu görevi görmelidir. Bu, LED ayak izinin termal padine bağlı yeterli bakır alanı kullanmayı ve ısıyı yaymak için iç veya alt katmanlara termal viyaları potansiyel olarak içerir. Isıyı yönetememek, ışık çıkışını azaltacak, rengi değiştirecek ve ömrü kısaltacaktır.
• 6.3 Optik Tasarım Hususları120° görüş açısı, genellikle ortam aydınlatmasında ikincil optiklere ihtiyaç duyulmaz. Daha odaklanmış ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları kullanılabilir. Üç rengin farklı yoğunlukları, hedef bir beyaz nokta (örneğin, D65) elde etmek için yazılımda/firmware'de kalibre edilmelidir.

7. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

7.1 Bu RGB LED ile beyaz ışık nasıl elde edilir?

Beyaz ışık, üç ana rengin belirli yoğunluk oranlarında karıştırılmasıyla oluşturulur. Farklı ışık verimlilikleri nedeniyle (Yeşil en parlak, Mavi 20mA'de en sönük), üç kanalı da aynı akımda süremezsiniz. Sürüş akımlarını veya PWM görev döngülerini kalibre etmelisiniz. Örneğin, Kırmızı'yı 20mA'de, Yeşil'i daha düşük bir akımda veya görev döngüsünde ve Mavi'yi 20mA veya daha yüksek bir akımda sürerek, hedef üzerinde istenen beyaz kromatiklik elde edilene kadar ayarlama yapabilirsiniz.

7.2 Daha fazla parlaklık için bu LED'i 20mA'nin üzerinde sürebilir miyim?

Sürebilirsiniz, ancak kesinlikle İleri Akım Güç Azaltma Eğrileri'ne danışmalısınız. Lehim padi sıcaklığı arttıkça, izin verilen maksimum akım azalır. Örneğin, Kırmızı LED'in mutlak maksimumu 50mA'dir, ancak bu yalnızca lehim padi 103°C veya altındayken izin verilir. 110°C'de maksimum akım yalnızca 35mA'dir. Bu sınırların aşılması jonksiyonu aşırı ısıtacak ve hızlı bozulmaya neden olacaktır.

7.3 Soğutucu gerekli mi?

PLCC-6 paketindeki tek bir LED için 20mA'de genellikle özel bir metal soğutucu gerekmez. Ancak, iyi tasarlanmış bir PCB termal padi kesinlikle gereklidir ve birincil soğutucu görevi görür. LED dizileri veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışma için, toplam güç dağılımı ve termal direnç yolu temel alınarak ek termal yönetim değerlendirilmelidir.

8. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri

8.1 Temel Çalışma Prensibi

Bir LED, bir yarı iletken diyottur. Bant aralığı enerjisini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar aktif bölgedeki deliklerle yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde salar. Işığın rengi (dalga boyu), kullanılan yarı iletken malzemelerin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir (örneğin, Kırmızı için AlInGaP, Yeşil ve Mavi için InGaN). PLCC paketi, LED çipini, yansıtıcı bir boşluğu ve ışık çıkışını şekillendiren şeffaf bir epoksi lensi içerir.

8.2 Sektör Trendleri

Otomotiv LED'leri pazarı, iç ortam aydınlatması, dış sinyalizasyon ve piksellenmiş farlar gibi gelişmiş uygulamaların etkisiyle büyümeye devam etmektedir. Trendler şunları içerir:Daha Yüksek Verimlilik:Devam eden geliştirmeler, watt başına lümeni (lm/W) artırmayı, enerji tüketimini ve termal yükü azaltmayı amaçlamaktadır.

Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı:

Çoklu LED uygulamalarında düzgün bir görünüm sağlamak için dalga boyu ve akı için daha sıkı sınıflandırma.Gelişmiş Paketleme:Daha düşük termal direnç ve daha yüksek optik çıkarma verimliliğine sahip paketlerin geliştirilmesi.

Entegre Çözümler:

Entegre sürücüler ve kontrolörlerle LED modüllerinin büyümesi, otomotiv birinci kademe tedarikçileri için tasarımı basitleştirir.

Bu PLCC-6 RGB LED, güvenilirlik, düzenleyici uyumluluk ve performansı vurgulayan mevcut otomotiv aydınlatma tasarımlarının temel gereksinimleriyle uyumlu, olgun ve güvenilir bir çözümü temsil etmektedir.

.2 Industry Trends

The market for automotive LEDs continues to grow, driven by interior ambient lighting, exterior signaling, and advanced applications like pixelated headlights. Trends include:

• Higher Efficiency:Ongoing development aims to increase lumens per watt (lm/W), reducing energy consumption and thermal load.
• Improved Color Consistency:Tighter binning of wavelength and flux to ensure uniform appearance in multi-LED applications.
• Advanced Packaging:Development of packages with lower thermal resistance and higher optical extraction efficiency.
• Integrated Solutions:Growth of LED modules with integrated drivers and controllers, simplifying design for automotive tier-1 suppliers.

This PLCC-6 RGB LED represents a mature, reliable solution that aligns with the core requirements of current automotive lighting designs, emphasizing reliability, regulatory compliance, and performance.