Dikdörtgen Kehribar-Sarı LED Çubuğu LTL-6201KY Veri Sayfası - AlInGaP Teknolojisi - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTL-6201KY, dikdörtgen çubuk ekran olarak tasarlanmış bir katı hal ışık kaynağıdır. Temel işlevi, net görsel göstergeler gerektiren uygulamalar için geniş, parlak ve düzgün bir yayıcı alan sağlamaktır. Cihaz, kehribar-sarı bir ışık çıkışı üretmek üzere özel olarak yapılandırılmış gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. Şeffaf bir GaAs (Galyum Arsenür) substratı üzerinde büyütülen bu teknoloji, verimliliğine ve renk saflığına katkıda bulunur. Ürün, standart bir çift sıralı paket (DIP) içine yerleştirilmiştir; bu da panel ve lejant montajı dahil çeşitli montaj teknikleriyle uyumlu olmasını sağlar ve farklı elektronik montajlarda ve kullanıcı arayüzlerinde uygulanabilirliğini genişletir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Cihaz, bir dizi endüstriyel, ticari ve tüketici uygulamasına uygun hale getiren birkaç önemli avantaj sunar. Geniş ve parlak ışık yayan alanı, durum göstergeleri, lejant ve paneller için arka aydınlatma ve sınırlı alanlarda genel aydınlatma için kritik olan yüksek görünürlüğü garanti eder. Düşük güç gereksinimi, modern enerji verimli tasarım ilkeleriyle uyumludur, mükemmel açık-kapalı kontrast oranı ise göstergenin aktif ve pasif durumları arasında net bir şekilde ayırt edilebilmesini sağlar. Geniş görüş açısı, göstergenin sadece karşıdan değil, çeşitli pozisyonlardan görülebildiği uygulamalar için önemli bir faydadır. LED teknolojisinin doğal katı hal güvenilirliği, cihazın uzun çalışma ömrü, şok ve titreşime karşı direnç ve zamanla tutarlı performans sunduğu anlamına gelir. Birincil hedef pazarlar arasında endüstriyel kontrol panelleri, enstrümantasyon, tüketici elektroniği, otomotiv iç aydınlatması ve sağlam, güvenilir ve parlak bir gösterge ışığı gerektiren herhangi bir uygulama bulunur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Cihazın özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, bir devre tasarımına doğru entegrasyonu için esastır. Parametreler, belirli koşullar altındaki operasyonel sınırları ve beklenen performansı tanımlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.

• Çip Başına Güç Dağılımı:Paket hasarını önlemek için dalga lehimleme veya yeniden akış işlemleri için kritik olan, oturma düzleminin 1.6mm (1/16 inç) altında ölçülen maksimum 260°C, en fazla 3 saniye.
• Çip Başına Tepe İleri Akımı:100 mA. Bu, yalnızca 1/10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği ile darbe koşullarında izin verilen maksimum anlık ileri akımdır. Bunun aşılması, kısa süreli bile olsa, felaket bir arızaya neden olabilir.
• Çip Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Bu, sürekli DC çalışma için önerilen maksimum akımdır. Ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerinde olduğunda 0.33 mA/°C'lik bir düşürme faktörü uygulanır. Örneğin, 50°C'de maksimum sürekli akım yaklaşık 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA olacaktır.
• Çip Başına Ters Gerilim:5 V. Bu değeri aşan bir ters öngerilim uygulamak LED'in PN eklemini bozabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C. Cihaz bu ortam sıcaklığı aralığında çalışabilir ve depolanabilir.
• Lehim Sıcaklığı:Maximum 260°C for a maximum of 3 seconds, measured 1.6mm (1/16 inch) below the seating plane. This is critical for wave soldering or reflow processes to prevent package damage.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (Ta=25°C)

Bunlar, belirtilen test koşulları altında ölçülen tipik performans parametreleridir ve normal çalışma sırasında beklenen davranışı sağlar.

• Ortalama Işık Şiddeti (Iv):Minimum 43 mcd, 10 mA ileri akımda (IF) Tipik 109 mcd. Bu parametre kategorize edilmiştir, yani cihazlar ölçülen ışık çıkışlarına göre gruplandırılır veya sınıflandırılır. İnsan gözünün fotopik tepkisini (CIE eğrisi) taklit eden bir sensör ve filtre kullanılarak ölçülür.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λp):IF=20 mA'de 595 nm (nanometre). Bu, optik güç çıkışının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):IF=20 mA'de 15 nm. Bu, spektral saflığı veya yayılan ışığın dalga boylarının yayılımını gösterir. Daha küçük bir değer daha monokromatik (saf renk) bir ışığı gösterir.
• Baskın Dalga Boyu (λd):IF=20 mA'de 592 nm. Bu, insan gözü tarafından algılanan ışığın rengini en iyi temsil eden tek dalga boyudur ve bu cihaz için kehribar-sarı bölgededir.
• İleri Gerilim (VF):Minimum 2.05 V, IF=20 mA'de Tipik 2.6 V. Bu, LED belirtilen akımı iletirken üzerindeki voltaj düşüşüdür. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
• Ters Akım (IR):5 V ters gerilimde (VR) Maksimum 100 µA. Bu, cihaz maksimum değerinde ters öngerilimli olduğunda akan küçük sızıntı akımıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası açıkça ışık şiddetinin \"kategorize edildiğini\" belirtir. Bu, sınıflandırma olarak bilinen yaygın bir endüstri uygulamasına atıfta bulunur. Üretim sırasında, yarı iletken cihazların performansında doğal varyasyonlar vardır. Son kullanıcı için tutarlılığı sağlamak amacıyla, LED'ler üretim sonrası test edilir ve ana parametrelere göre farklı gruplara veya \"sınıflara\" ayrılır. LTL-6201KY için birincil sınıflandırılan parametreIşık Şiddeti (Iv)'dir. Veri sayfası bir aralık sağlar (10mA'de 43-109 mcd), ancak üretimde cihazlar daha dar alt aralıklara (örn. 43-55 mcd, 56-70 mcd, vb.) gruplandırılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için bilinen, tutarlı bir parlaklık seviyesine sahip parçaları seçmelerine olanak tanır; bu, birden fazla gösterge arasında tek tip görünüm gerektiren ürünler için hayati önem taşır. Bu kısa veri sayfasında açıkça detaylandırılmamış olsa da, renkli LED'ler için diğer yaygın sınıflandırma parametreleri renk tutarlılığını sağlamak için ileri gerilim (VF) ve baskın dalga boyunu (λd) içerebilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan veri sayfası alıntısı \"Tipik Elektriksel / Optik Karakteristik Eğrileri\"'nden bahsetse de, belirli grafikler metne dahil edilmemiştir. Tipik olarak, LTL-6201KY gibi bir LED için bu tür eğriler şunları içerir:

• İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Bu doğrusal olmayan eğri, LED'den akan akım ile üzerindeki gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir. Küçük bir gerilim değişikliği büyük bir akım değişikliğine neden olabileceğinden, sürücü devresi tasarımı için esastır.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımı arttıkça nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır ve aşırı akım verim düşüşüne ve hızlanmış yaşlanmaya yol açar.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, LED'in bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının düşürülmesini gösterir. Daha yüksek sıcaklıklar genellikle ışık çıkışını azaltır ve dalga boyunu hafifçe kaydırabilir.
• Spektral Dağılım:Tanımlanmış bir yarı genişlikle 595nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş, dalga boyu spektrumu boyunca yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu gösteren bir çizim.

Tasarımcılar, cihazın standart dışı koşullar (farklı akımlar, sıcaklıklar) altındaki davranışını anlamak ve performansı ve güvenilirliği optimize etmek için bu grafiklerle birlikte tam veri sayfasına başvurmalıdır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Çizimi

Cihaz dikdörtgen, çift sıralı bir paket kullanır. Boyutsal çizim, PCB (Baskılı Devre Kartı) yerleşimi için kritik ölçümler sağlar; bunlar paketin toplam uzunluğu, genişliği ve yüksekliği, bacaklar arasındaki mesafe (aralık), bacak çapı ve ışık yayan pencerenin konumunu içerir. Not, aksi belirtilmedikçe tüm boyutların milimetre cinsinden olduğunu ve standart toleransın ±0.25 mm (0.01 inç) olduğunu belirtir. Panel kesimlerinde ve PCB üzerinde doğru oturma için bu boyutlara doğru şekilde uyulması gereklidir.

5.2 Bacak Bağlantısı ve Polarite Tanımlama

LTL-6201KY'nin 8 bacağı vardır. Bacak bağlantısı şu şekildedir: 1-Katot A, 2-Anot A, 3-Anot B, 4-Katot B, 5-Katot D, 6-Anot D, 7-Anot C, 8-Katot C. Bu konfigürasyon, dikdörtgen çubuğun belirli bir devrede düzenlenmiş birden fazla LED çipi (muhtemelen A, B, C, D olarak etiketlenmiş dört adet) içerdiğini gösterir. İç devre şeması, burada detaylandırılmamış olsa da, bu anot ve katotların içsel olarak nasıl bağlandığını gösterir. Doğru polarite son derece önemlidir; bir LED'i ters öngerilimde bağlamak ışık vermesini engeller ve ters gerilim değeri aşılırsa cihazı tahrip edebilir. Paketin muhtemelen Pin 1'i tanımlamak için fiziksel bir işareti (bir çentik, nokta veya pahlı kenar) vardır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Mutlak maksimum değerler bölümü lehimleme için anahtar parametreyi sağlar: gövde sıcaklığı 3 saniyeden fazla 260°C'yi aşmamalıdır. Bu, birçok delikli bileşen için standart bir değerdir. Dalga lehimleme için, bu sınıra ulaşmak için konveyör hızı ve ön ısıtma sıcaklığı kontrol edilmelidir. Manuel lehimleme için sıcaklık kontrollü bir havya kullanılmalı ve bacağa temas süresi en aza indirilmelidir. Termal hasarı önlemek için plastik gövdeden 1.6mm'den daha yakına lehim yapılmaması önerilir. Lehimlemeden sonra cihazın doğal olarak soğumasına izin verilmelidir. Hassas yarı iletken eklemine zarar gelmesini önlemek için tüm montaj aşamalarında uygun ESD (Elektrostatik Deşarj) işleme prosedürleri takip edilmelidir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Endüstriyel Kontrol Panelleri:Makine durum göstergeleri, güç açma/kapama, arıza alarmları ve mod seçimi.
• Enstrümantasyon:Test ekipmanlarındaki anahtarlar, ölçekler ve kadranlar için arka aydınlatma.
• Tüketici Elektroniği:Ses/video ekipmanlarında güç göstergeleri, fonksiyon durum ışıkları (örn. kayıt, oynatma, sessiz).
• Otomotiv İç Mekanları:Gösterge paneli anahtarları, vites göstergeleri veya genel kabin aydınlatması için aydınlatma (renk ve parlaklık uygun olduğunda).
• Lejantlar ve Paneller:Ön panellerdeki oyulmuş veya basılı etiketler için arka aydınlatma, profesyonel, eşit şekilde aydınlatılmış bir görünüm sağlar.

7.2 Kritik Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Bir LED akım kontrollü bir cihazdır. Bir gerilim kaynağından sürerken, çalışma noktasını (örn. veri sayfasına göre 10mA veya 20mA) ayarlamak ve termal kaçakları önlemek için seri bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (V_kaynak - VF_LED) / I_istenen.
• Termal Yönetim:Düşük güçlü olsa da, sürekli akım için düşürme eğrisine saygı gösterilmelidir. Yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya kapalı alanlarda, bağlantı sıcaklığı sınırlarını aşmayı önlemek, ışık çıkışını ve ömrü etkileyen etkin akım azaltılmalıdır.
• Görüş Açısı:Geniş görüş açısı faydalıdır ancak mekanik tasarımda dikkate alınmalıdır. Işık bitişik alanlara sızabilir, bu istenebilir veya kontrol etmek için ışık kılavuzları/baffle'lar gerektirebilir.
• Tutarlılık için Sınıflandırma:Birden fazla gösterge içeren uygulamalar için, ürün genelinde tek tip parlaklık sağlamak amacıyla tedarikçiden dar bir ışık şiddeti sınıfı belirtilmesi önerilir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTL-6201KY'nin birincil farklılaştırıcısı, kehribar-sarı ışık içinAlInGaPteknolojisini kullanmasıdır. Standart GaAsP (Galyum Arsenür Fosfür) LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, yani aynı elektriksel giriş gücü için daha fazla ışık çıkışı anlamına gelir. Ayrıca sıcaklık ve ömür boyunca daha iyi renk stabilitesi ve daha dar spektral yarı genişliği nedeniyle daha doygun, saf bir renk sağlar. Geniş yayıcı alana sahip dikdörtgen çubuk form faktörü ve DIP paketlemesi, onu daha küçük, nokta kaynaklı LED'lerden (3mm veya 5mm yuvarlak LED'ler gibi) ve yüzey montaj cihazı (SMD) alternatiflerinden ayırır; delikli montaj için daha kolay işleme ve daha uzun bacakları vasıtasıyla potansiyel olarak daha iyi ısı dağılımı sunar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i daha fazla parlaklık için 30mA'de sürebilir miyim?

C: Maksimum sürekli akım değeri 25°C'de 25mA'dir. 30mA'de çalıştırmak bu değeri aşar, bu da bağlantı sıcaklığını artırır, verimliliği düşürür ve cihazın ömrünü önemli ölçüde kısaltır. Önerilmez.

S: İleri gerilim \"2.05V min, 2.6V tip.\" olarak listelenmiş. Devre hesaplamam için hangi değeri kullanmalıyım?

C: Sağlam bir tasarım için, yeterli gerilim payını sağlamak amacıyla maksimum tipik değeri (2.6V) kullanın. Minimum değeri (2.05V) kullanırsanız ve daha yüksek VF'ye sahip bir cihaz alırsanız, devreniz istenen parlaklığı elde etmek için yeterli akım sağlayamayabilir.

S: \"Işık çıkışı için kategorize edilmiş\" siparişim için ne anlama geliyor?

C: Bu, belirli bir parlaklık aralığından (sınıf) cihazlar talep edebileceğiniz anlamına gelir. Uygulamanız birden fazla birim arasında tutarlı parlaklık gerektiriyorsa, tedarikçinin detaylı sınıflandırma dokümanına başvurmalı ve sipariş verirken istenen Iv sınıf kodunu belirtmelisiniz.

S: Dört iç LED çipini seri olarak bağlayabilir miyim?

C: İç devre şemasının doğrulanması gerekir. Verilen bacak bağlantısı, A, B, C, D çipleri için bağımsız anot ve katotlar olduğunu gösterir. Bu tipik olarak bireysel kontrol veya çeşitli seri/paralel kombinasyonlarda bağlantıya izin verir, ancak kısa devreleri önlemek için konfigürasyon şemaya karşı doğrulanmalıdır.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Dört gösterge ışığı (Güç, İnternet, Wi-Fi, Ethernet) olan bir ağ yönlendirici için durum paneli tasarımı.

LTL-6201KY, parlak, düzgün kehribar ışığı ve geniş görüş açısı için seçilmiştir. PCB üzerinde 5V besleme hattı mevcuttur. 15mA'lik bir ileri akım hedeflenir (parlaklık ve güç tüketimi arasında bir uzlaşma) ve tipik bir VF değeri olan 2.4V kullanılarak akım sınırlayıcı direnç değeri hesaplanır: R = (5V - 2.4V) / 0.015A = 173.3 Ohm. Standart 180 Ohm'luk bir direnç seçilir. Her LED için bir tane olmak üzere dört özdeş devre oluşturulur. LED'ler lazerle kazınmış lejantlara sahip bir ön panelin arkasına monte edilir. LED'ler tutarlı şiddet için sınıflandırıldığından, dört gösterge de kullanıcıya eşit derecede parlak görünür. Geniş görüş açısı, yönlendirici alçak bir rafa yerleştirildiğinde bile durumun görünür olmasını sağlar.

11. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans adı verilen bir süreçle ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Yarı iletken malzemenin (bu durumda AlInGaP) PN eklemine bir ileri gerilim uygulandığında, N-tipi bölgeden gelen elektronlar, P-tipi bölgeden gelen boşluklarla tükenim bölgesinde yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, foton (ışık parçacıkları) şeklinde enerji salar. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. AlInGaP, görünür spektrumun kırmızı, turuncu, kehribar ve sarı kısımlarındaki ışığa karşılık gelen bir bant aralığına sahiptir. Şeffaf bir GaAs substratının kullanılması, üretilen ışığın daha fazlasının çipten kaçmasına izin verir, emici substratlara kıyasla genel ışık çıkarma verimliliğini artırır.

12. Teknoloji Gelişim Trendleri

Gösterge LED teknolojisindeki trend, daha yüksek verimlilik, daha büyük güvenilirlik ve daha kompakt paketleme yönünde devam etmektedir. LTL-6201KY gibi delikli DIP paketleri, yüksek güç işleme veya kolay manuel montaj gerektiren belirli uygulamalar için geçerliliğini korurken, endüstri büyük ölçüde otomatik PCB montajı için Yüzey Montaj Cihazı (SMD) paketlerine (örn. 0603, 0805, PLCC) geçmiştir, bu da alan ve maliyet tasarrufu sağlar. Renkli LED'ler için, kırmızı-kehribar-sarı için AlInGaP teknolojisi ve mavi-yeşil-beyaz için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) teknolojisi üstün performansları nedeniyle baskın hale gelmiştir. Gelecekteki gelişmeler, daha da yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), beyaz LED'ler için geliştirilmiş renksel geriverim ve kontrol elektroniğinin (sabit akım sürücüleri gibi) LED paketinin kendisi içine entegrasyonu (\"akıllı LED'ler\") üzerine odaklanabilir. Ancak, güvenilirliğin temel ilkeleri, net veri sayfası özellikleri ve uygun termal ve elektriksel tasarım, başarılı uygulama için değişmez ve kritik olmaya devam etmektedir.