İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması
- 1.2 Uyumluluk ve Çevresel Şartnameler
- 1.3 Üretim ve Uyumluluk
- 2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
- 3. Binning Sistemi Açıklaması
- 3.1 Işık Şiddeti Binning
- 3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması
- 3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 4.1 Akım - Gerilim (I-V) Eğrisi
- 4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım (Iv-IF) Eğrisi
- 4.3 Spektral Dağılım
- 4.4 Sıcaklık Bağımlılığı
- 5. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Polarite Tanımlama
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 El ile Lehimleme Önlemleri
- 6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti
- 6.4 Tasarım ve Montaj Stresi
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 7.1 Bant ve Makara Özellikleri
- 7.2 Etiket Açıklaması
- 8. Uygulama Önerileri
- 8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 8.2 Tasarım Hususları ve Notlar
- 8.3 Uygulama Kısıtlamaları
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 9.1 Temel Farklılaştırıcı Avantajlar
- 9.2 Daha Büyük Paketlerle Karşılaştırmalı Değerlendirmeler
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği
- 11.1 Case Study: Low-Power Status Indicator Panel
1. Ürün Genel Bakışı
17-21 serisi, mavi ışık üretmek için InGaN (Indiyum Galyum Nitrür) çipi kullanan kompakt, yüzey montajlı (SMD) bir ışık yayan diyottur (LED). Bu bileşen, modern, otomatik elektronik üretimi için tasarlanmış olup, geleneksel bacaklı paketlerle karşılaştırıldığında kart alanı kullanımı ve montaj verimliliğinde önemli avantajlar sunar.
1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması
17-21 SMD LED'in birincil avantajı minyatür boyutudur. Lead-frame tipi LED'lere kıyasla önemli ölçüde daha küçük olan boyutu, ürün tasarımcıları ve üreticileri için birçok temel fayda sağlar. Daha küçük baskılı devre kartı (PCB) tasarımlarına olanak tanır, bu da modern kompakt elektronik cihazlar için kritik öneme sahiptir. Ayrıca, daha yüksek paketleme yoğunluğunu destekler, yani tek bir kart üzerine daha fazla bileşen yerleştirilebilir ve sınırlı bir alan içinde işlevsellik optimize edilebilir. Bu durum, hem bileşenler hem de bitmiş ürünler için depolama alanı gereksinimlerinin azalması anlamına da gelir. Nihayetinde, bu faktörler daha küçük, daha hafif ve daha taşınabilir son kullanıcı ekipmanlarının geliştirilmesine katkıda bulunur. SMD paketinin hafif yapısı, özellikle ağırlığın kritik bir faktör olduğu minyatür ve taşınabilir uygulamalar için onu son derece uygun kılar.
1.2 Uyumluluk ve Çevresel Şartnameler
Bu ürün, modern çevresel ve düzenleyici standartlar göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Küresel tehlikeli madde kısıtlamalarıyla uyumlu olarak kurşunsuz (Pb-free) bir bileşendir. Ürünün kendisi RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uyumluluğunu korumaktadır. Ayrıca AB REACH (Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzin Verilmesi ve Kısıtlanması) yönetmeliğine de uygundur. Ek olarak, Halojensiz olarak sınıflandırılmıştır ve brom (Br) ile klor (Cl) içeriği için katı sınırlar bulunmaktadır: her biri için ayrı ayrı 900 ppm'den az ve Br+Cl toplamı 1500 ppm'den az.
1.3 Üretim ve Uyumluluk
LED, yüksek hacimli, otomatik seç ve yerleştir montaj hatları için standart olan 7 inç çapındaki makaralara sarılı 8mm şerit üzerinde paketlenmiş olarak tedarik edilir. Bu paketleme formatı, otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlayarak üretim sürecini kolaylaştırır. Bileşen ayrıca, SMD bileşenlerini PCB'lere bağlamak için yaygın olarak kullanılan standart kızılötesi ve buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle de uyumludur. Tek renkli bir tiptir ve mavi spektrumda ışık yayar.
2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum
Bu bölüm, veri sayfasında tanımlanan elektriksel, optik ve termal parametrelerin devre tasarımı ve güvenilirlik açısından önemini açıklayan ayrıntılı ve nesnel bir analiz sunar.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Absolute Maximum Ratings, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değil, asla aşılmaması gereken eşiklerdir.
- Ters Gerilim (VR): 5V - 5V'den büyük bir ters öngerilim uygulamak, eklem bozulmasına neden olabilir. Datasheet, cihazın ters yönde çalışma için tasarlanmadığını açıkça belirtir; VR derecelendirmesi yalnızca ters akım (IR) test koşulu sırasında uygulanır.
- İleri Yön Akımı (IF): 10mA - Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli DC ileri akımdır.
- Tepe İleri Akım (IFP): 40mA - Bu değer, 1 kHz'de %10 görev döngüsüne sahip darbe koşullarında geçerlidir. Cihazın, parlaklık flaşı veya çoklama şemalarında kullanılabilecek kısa, yüksek akımlı darbeleri kaldırabileceğini gösterir.
- Güç Harcaması (Pd): 40mW - Bu, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu durumda paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür. Bu sınırın aşılması, LED çipinin aşırı ısınma ve hızlanmış bozulma riski taşır.
- Elektrostatik Deşarj (ESD): 150V (HBM) - Bu, İnsan Vücudu Modeli ESD dayanım voltajını belirtir. Orta düzeyde bir ESD hassasiyetini gösterir; statik elektrikten kaynaklanan hasarı önlemek için uygun işlem prosedürleri (örn. topraklanmış çalışma istasyonları, bilek kayışları) gereklidir.
- Çalışma Sıcaklığı (Topr): -40°C ila +85°C - LED, bu geniş ortam sıcaklığı aralığında doğru şekilde çalışacak şekilde derecelendirilmiştir; tüketici, endüstriyel ve bazı otomotiv uygulamaları (güvenlik açısından kritik sistemler hariç) için uygundur.
- Depolama Sıcaklığı (Tstg): -40°C ila +90°C Cihaz, güç verilmediğinde bu sıcaklık aralığında bozulmadan saklanabilir.
- Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):
- Reflow Lehimleme: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı.
- El İle Lehimleme: Uç sıcaklığı 350°C'ye kadar, her terminal için maksimum 3 saniye.
2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
Aksi belirtilmedikçe, bu parametreler Ta=25°C ve IF=5mA standart test koşulunda ölçülmüştür. Bunlar, temel ışık çıkışını ve elektriksel performansı tanımlar.
- Işık Şiddeti (Iv): 11.5 mcd (Min) ila 28.5 mcd (Max) - Bu, milikandela cinsinden ölçülen LED'in algılanan parlaklığıdır. Geniş aralık, bireysel birimler arasında önemli bir değişkenlik olduğunu gösterir; bu değişkenlik daha sonra açıklanan sınıflandırma sistemi ile yönetilir. Tabloda tipik bir değer belirtilmemiştir.
- Görüş Açısı (2θ1/2): 140° (Tipik) - Bu oldukça geniş görüş açısı, LED'in geniş bir yarımküre üzerinde ışık yaydığını gösterir. Yoğunluk, tepe değerinin yarısına düştüğü açıda ölçülür (dolayısıyla 2θ1/2).
- Tepe Dalga Boyu (λp): 468 nm (Tipik) - Yayılan ışığın spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyu. Bu, InGaN yarı iletken malzemesinin fiziksel bir özelliğidir.
- Baskın Dalga Boyu (λd): 465.0 nm ila 470.0 nm - Bu, insan gözünün LED'in ışığının rengiyle eşleşen olarak algıladığı tek dalga boyudur. Renk spesifikasyonu için temel parametredir. Tolerans ±1nm'dir.
- Spektral Radyasyon Bant Genişliği (Δλ): 25 nm (Tipik) - Bu ölçüm, yayılan spektrumun genişliğini maksimum gücünün yarısında (Tam Genişlik Yarı Maksimumda - FWHM) ölçer. 25nm değeri, mavi bir InGaN LED'in karakteristiğidir ve nispeten saf bir spektral renk olduğunu gösterir.
- İleri Yönlü Gerilim (VF): 2.7V (Min) ila 3.1V (Max) - LED üzerinde, belirtilen ileri yönlü akım (5mA) iletildiğinde oluşan gerilim düşüşü. Bu parametre, akım sınırlayıcı devrenin (genellikle bir direnç) tasarımı için çok önemlidir. Tolerans ±0.1V'dir.
- Ters Yönlü Akım (IR): 50 μA (Max) Maksimum ters voltaj (5V) uygulandığında akan küçük kaçak akım. Bu test yalnızca karakterizasyon içindir.
3. Binning Sistemi Açıklaması
Üretim sürecindeki doğal varyasyonları yönetmek için LED'ler performans gruplarına ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı özelliklere sahip bileşenleri seçmelerini sağlar.
3.1 Işık Şiddeti Binning
LED'ler, IF=5mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflandırılır.
- Bin Code L: Minimum 11.5 mcd, Maximum 18.0 mcd.
- Bin Code MMinimum 18.0 mcd, Maximum 28.5 mcd.
Işık şiddeti toleransı ±11%'dir. Daha yüksek ve daha tutarlı parlaklık gerektiren tasarımcılar Bin M'yi belirtirler.
3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması
LED'ler renk tutarlılığını sağlamak için baskın dalga boylarına göre sınıflandırılır.
- Bin Code X: Minimum 465.0 nm, Maksimum 470.0 nm.
Baskın dalga boyu toleransı ±1nm'dir. Tüm birimler, tek tip bir mavi ton sağlayan sıkı bir 5nm aralığı içindedir.
3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması
LED'ler, IF=5mA'daki ileri voltaj düşüşlerine göre sınıflandırılır. Bu, güç kaynağı tasarımı ve birden fazla LED paralel bağlandığında tek tip akım dağılımını sağlamak için önemlidir.
- Bin Kodu 10: Minimum 2.7V, Maksimum 2.9V.
- Bin Kodu 11: Minimum 2.9V, Maksimum 3.1V.
İleri voltaj toleransı ±0.1V'dir. Paralel dizilerde parlaklık değişimlerini en aza indirmek için aynı voltaj bin'inden LED'lerin seçilmesi önerilir.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası "Tipik Elektro-Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunmaktadır. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bunların standart içeriğini ve önemini çıkarabiliriz.
4.1 Akım - Gerilim (I-V) Eğrisi
Tipik bir I-V eğrisi, ileri akım (IF) ile ileri voltaj (VF) arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu, diyodun üstel doğasını sergiler. Eğri, tasarımcıların nominal aralık içindeki herhangi bir çalışma akımı için VF'yi belirlemesine olanak tanır; bu, doğru seri akım sınırlama direnci değerini hesaplamak için gereklidir: R = (Vsupply - VF) / IF.
4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım (Iv-IF) Eğrisi
Bu eğri, ışık çıkışının ileri akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır, ancak termal ve verimlilik etkileri nedeniyle daha yüksek akımlarda doyuma ulaşacaktır. Bu grafik, tasarımcıların parlaklığı güç tüketimi ve cihaz ömrü ile dengeleyen bir çalışma noktası seçmelerine yardımcı olur.
4.3 Spektral Dağılım
Bir spektral dağılım grafiği, yayılan bağıl optik gücün dalga boyunun bir fonksiyonu olarak gösterir. Yaklaşık 25nm FWHM ile tipik 468nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenir ve monokromatik mavi çıkışı doğrular.
4.4 Sıcaklık Bağımlılığı
İleri yönlü voltaj ve ışık şiddetinin jonksiyon sıcaklığı ile değişimini gösteren eğriler, gerçek dünya ortamlarındaki performansı anlamak için kritik öneme sahiptir. Tipik olarak, VF sıcaklık arttıkça azalır (negatif sıcaklık katsayısı), ışık şiddeti de sıcaklık yükseldikçe düşer.
5. Mekanik ve Paket Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
17-21 SMD LED çok kompakt bir ayak izine sahiptir. Temel boyutlar (mm cinsinden) gövde uzunluğu 1.6, genişlik 0.8 ve yükseklik 0.6'dır. Paketin alt kısmında lehimlenebilir iki terminal (anot ve katot) bulunur. Montaj ve denetim sırasında doğru polarite yönlendirmesi için paket gövdesinin üst kısmında bir katot işareti belirtilmiştir. Belirtilmemiş tüm toleranslar ±0.1mm'dir.
5.2 Polarite Tanımlama
LED'in çalışması için doğru polarite esastır. Paket, katodu (negatif terminal) tanımlamak için görsel bir işaret içerir. Bu genellikle LED gövdesinin üstünde yeşil bir nokta, bir çentik veya pahlı bir köşedir. PCB ayak izi tasarımı, doğru elektriksel bağlantıyı sağlamak için bu işaretle uyumlu olmalıdır.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
Uygun taşıma ve lehimleme, SMD LED'lerin güvenilirliğini ve performansını korumak için kritik öneme sahiptir.
6.1 Reflow Lehimleme Profili
Önerilen kurşunsuz yeniden akış profili aşağıda verilmiştir:
- Ön ısıtma: Ortam sıcaklığından 150-200°C'ye 60-120 saniye içinde yükselin.
- Bekletme/Yeniden Akış: 217°C'nin (kurşunsuz lehim için likidüs sıcaklığı) üzerindeki süre 60-150 saniye olmalıdır. Tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmamalı ve 255°C veya üzerindeki süre 30 saniyeyi geçmemelidir.
- Soğutma: Maksimum soğutma hızı saniyede 6°C olmalıdır.
- Önemli: Aynı cihaz üzerinde reflow lehimleme işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır.
6.2 El ile Lehimleme Önlemleri
El ile lehimleme gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır:
- Uç sıcaklığı 350°C'den düşük bir lehim havya kullanın.
- Her terminale en fazla 3 saniye ısı uygulayın.
- 25W veya daha düşük kapasiteli bir havya kullanın.
- Isı birikimini önlemek için her terminali lehimleme arasında en az 2 saniyelik bir aralık bırakın.
- Datasheet, hasarın sıklıkla elle lehimleme sırasında meydana geldiği konusunda uyarır.
6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti
LED'ler, atmosferik nemin emilimini ve bu nedenle yeniden akış sırasında "patlamış mısır" etkisine (paket çatlaması) yol açmasını önlemek için kurutucu ile birlikte neme dayanıklı bariyer torbalarında paketlenmiştir.
- Açmayın Ürünler kullanıma hazır olana kadar nem önleyici torbayı açmayın.
- Açtıktan sonra: ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nemde saklayın.
- Raf Ömrü: Açıldıktan sonra 168 saat (7 gün) içinde kullanın. Kullanılmayan LED'ler nem geçirmez pakette yeniden mühürlenmelidir.
- FırınlamaKurutucu indikatör rengini değiştirmişse veya raf ömrü aşılmışsa, lehimlemeden önce nemi gidermek için LED'leri 60 ±5°C'de 24 saat boyunca ısıtın.
6.4 Tasarım ve Montaj Stresi
- Akım Sınırlama: Harici bir akım sınırlama direnci zorunludur. LED'in üstel I-V karakteristiği, voltajdaki küçük bir artışın akımda büyük bir artışa neden olacağı anlamına gelir; bu da bir direnç olmadan anında yanmaya yol açar.
- Mekanik Gerilim: LED'e ısıtma (lehimleme) sırasında veya montajdan sonra devre kartını bükerek mekanik gerilim uygulamayın.
- Onarım: Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, her iki terminali aynı anda ısıtmak için çift uçlu bir lehim havya kullanın ve bileşeni tek tarafa baskı uygulamadan kaldırın. Herhangi bir onarım girişiminden sonra cihaz özelliklerini doğrulayın.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
7.1 Bant ve Makara Özellikleri
LED'ler otomatik işleme için kabartmalı taşıyıcı bant içinde tedarik edilir.
- Taşıyıcı Bant Genişliği: 8mm.
- Makara Çapı: 7 inç.
- Makara Başına Miktar3000 adet.
- Taşıyıcı bant ceplerinin ve makaranın detaylı boyutları veri sayfası çizimlerinde sağlanmıştır.
7.2 Etiket Açıklaması
Makara ve torba etiketleri, izlenebilirlik ve doğru uygulama için kritik bilgiler içerir:
- CPN: Müşterinin Ürün Numarası (alıcı tarafından atanan).
- P/N: Üretici Ürün Numarası.
- ADET: Paketleme Miktarı (örn., 3000).
- KEDİ: Işık Şiddeti Derecesi (örneğin, L veya M).
- RENK TONU: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (e.g., X).
- REFİleri Yönlü Gerilim Sıralaması (örn., 10 veya 11).
- LOT No: İzlenebilirlik için Üretim Parti Numarası.
8. Uygulama Önerileri
8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Veri sayfası, 17-21 mavi LED'in özelliklerine uygun birkaç temel uygulamayı listeler:
- Arka Aydınlatma: Küçük, parlak bir göstergeye ihtiyaç duyulan gösterge paneli tabloları, membran anahtarlar ve kontrol panelleri için.
- Telekomünikasyon Ekipmanları: Telefon, faks makinesi ve ağ ekipmanlarındaki düğmeler için durum göstergesi veya arka aydınlatma olarak.
- Düz Arka Aydınlatma: Küçük LCD ekranlar, anahtar açıklamaları ve semboller için, genellikle bir ışık kılavuzu ile birlikte kullanılır.
- Genel Gösterge Kullanımı: Kompakt, güvenilir, mavi durum veya gösterge ışığı gerektiren herhangi bir uygulama için.
8.2 Tasarım Hususları ve Notlar
- Akım Sürücü Devresi: Daima bir seri direnç kullanın. En kötü durum koşullarında yeterli akım sınırlamasını sağlamak için, bin'den alınan maksimum VF (örn. 3.1V) temelinde hesaplayın.
- Termal Yönetim:
- Görüş Açısı: 140° görüş açısı çok geniş bir görünürlük sağlar, bu panel göstergeleri için mükemmeldir ancak daha odaklanmış bir ışın hüzmesi isteniyorsa ışık kılavuzları veya difüzörler gerekebilir.
- ESD Koruması: LED kullanıcı tarafından erişilebilir portlara bağlıysa giriş hatlarına ESD koruması uygulayın veya elleçleme ve montaj sırasında katı ESD kontrolleri sağlayın.
8.3 Uygulama Kısıtlamaları
Veri sayfası, yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalarla ilgili kritik bir sorumluluk reddi beyanı içerir. Bu ürün şu durumlarda kullanıma uygun olmayabilir:
- Askeri/Havacılık sistemleri.
- Otomotiv Güvenlik/Güvenlik sistemleri (örn., hava yastığı kontrolleri, fren lambaları).
- Tıbbi Yaşam Desteği veya Kritik Bakım ekipmanları.
Bu uygulamalar için, farklı niteliklere, daha sıkı toleranslara ve daha yüksek güvenilirlik derecelerine sahip bileşenler gereklidir. Tasarımcılar, standart tüketici/endüstriyel kullanımın ötesindeki herhangi bir uygulama için uygunluğu tartışmak üzere üretici ile iletişime geçmelidir.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Veri sayfasında diğer ürünlerle doğrudan bir karşılaştırma bulunmasa da, 17-21 serisinin özelliklerine dayanarak temel farklılaştırıcılarını objektif olarak vurgulayabiliriz.
9.1 Temel Farklılaştırıcı Avantajlar
- Aşırı Küçültme: 1.6x0.8mm ayak izi, en küçük SMD LED paketleri arasında yer alarak ultra kompakt tasarımlara olanak tanır.
- Geniş Görüş Açısı: 140° görüş açısı olağanüstü geniştir ve daha dar huzmeli birçok LED'e kıyasla mükemmel eksen dışı görünürlük sağlar.
- Halojensiz UyumlulukKatı halojen içermez gereksinimlerini karşılar; bu, çevre bilincine sahip tasarımlar ve belirli pazar düzenlemeleri için giderek daha önemli hale gelmektedir.
- Kapsamlı SınıflandırmaYoğunluk, dalga boyu ve voltaj için sınıflandırma sunar, seri üretim uygulamalarında yüksek tutarlılık sağlar.
9.2 Daha Büyük Paketlerle Karşılaştırmalı Değerlendirmeler
Daha büyük SMD LED'lerle (örn. 3528, 5050) karşılaştırıldığında:
- Daha Düşük Maksimum Güç: 40mW Pd değeri, daha büyük paketlere kıyasla daha düşüktür ve maksimum parlaklığı sınırlar.
- Termal Performans: Daha küçük boyut daha yüksek termal dirence sahip olabilir, bu da daha yüksek sürücü akımlarında ısı dağılımını daha kritik hale getirir.
- İşleme ZorluğuKüçük boyutu, manuel prototipleme ve yeniden çalışmayı daha zorlu hale getirir.
10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
Q1: 5V besleme ile hangi direnç değerini kullanmalıyım? A: Maksimum 3.1V VF (Bin 11) ve 5mA hedef akımı kullanılarak: R = (5V - 3.1V) / 0.005A = 380 Ohm. En yakın standart değer 390 Ohm'dur. Akımı kontrol etmek için minimum VF (2.7V) ile yeniden hesaplayın: I = (5-2.7)/390 ≈ 5.9mA, bu güvenlidir. 390Ω'luk bir direnç iyi bir başlangıç noktasıdır.
Q2: Bu LED'i daha yüksek parlaklık için 20mA'de sürebilir miyim? A: Hayır. Sürekli ileri akım (IF) için Mutlak Maksimum Değer 10mA'dir. 20mA'de çalıştırmak bu değeri aşar, ömrü önemli ölçüde kısaltır ve büyük olasılıkla anında arızaya neden olur. Daha yüksek parlaklık için, daha yüksek akım için derecelendirilmiş bir LED seçin veya IFP derecesi (1/10 görev döngüsünde 40mA) dahilinde darbe işletimi kullanın.
Q3: LED el lehiminden sonra çalışıyor ama sönük. Neden? C: Bu, aşırı lehim ısısı veya süresinden kaynaklanan termal hasarın klasik bir işaretidir. Yüksek sıcaklık, yarı iletken çipi veya paket içindeki bağlantı tellerini bozabilir. Daima elle lehimleme kılavuzlarına (maksimum 350°C, bağlantı başına maksimum 3 saniye) sıkı sıkıya uyun.
Q4: LED'lerimin bu partisindeki mavi renk tonları hafif farklı. Bu normal mi? C: Evet, doğal bir varyasyon vardır. Bu nedenle Dominant Dalga Boyu grubu (HUE=X, 465-470nm) mevcuttur. Mükemmel renk eşleşmesi gerektiren uygulamalar için (örneğin, çoklu LED ekranlar), aynı üretim partisinden LED'ler belirtmeli ve kullanmalı, tedarikçinizin sıkı gruplandırma sağladığından emin olmalısınız.
11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği
11.1 Case Study: Low-Power Status Indicator Panel
Senaryo: 12 mavi durum göstergeli kompakt bir kontrol paneli tasarlama. Alan son derece kısıtlıdır ve kullanıcı deneyimi için düzgün parlaklık/renk önemlidir. Tasarım Kararları: Bileşen Seçimi: Minimum kapladığı alan için 17-21 LED'i seçin. Sınıflandırma ŞartnamesiTüm LED'leri dalga boyu için Bin M (daha yüksek yoğunluk) ve Bin X'ten sipariş edin. Paralel bağlantıda tutarlı akım çekimi sağlamak için hepsini aynı voltaj grubundan (örn. 10) belirtin. Devre Tasarımı5V ray kullanın. VF~2.8V (Bin 10 tipik) ile ~5mA için 430Ω direnç seçin: (5-2.8)/0.005=440Ω, 430Ω standarttır. Bu, LED başına ~11-18 mcd sağlar. PCB Yerleşimi: LED'leri katot işaretine göre tutarlı yönde yerleştirin. Lehim pedi tasarımının veri sayfasında önerilen ayak iziyle eşleştiğinden emin olun; bu, reflow sırasında mezar taşı etkisini önlemek için gereklidir. Montaj: Sağlanan reflow profilini kullanın. Üretim hattı hazır olana kadar torbayı kapalı tutun. Rüloyu açtıktan sonra tüm LED'leri 7 gün içinde kullanın. Sonuç: Veri sayfası parametrelerine titizlikle uyularak güvenilir şekilde elde edilen, tek tip, parlak mavi göstergelere sahip, yoğun ve profesyonel görünümlü bir panel.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Etkinliği | lm/W (vat başına lümen) | Watt başına ışık çıkışı, daha yüksek olması daha enerji verimli olduğu anlamına gelir. | Enerji verimlilik sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Luminous Flux | lm (lümen) | Kaynağın yaydığı toplam ışık, genellikle "parlaklık" olarak adlandırılır. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma menzilini ve düzgünlüğünü etkiler. |
| CCT (Renk Sıcaklığı) | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek değerler beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| CRI / Ra | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde gösterme yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gerektiren yerlerde kullanılır. |
| SDCM | MacAdam elips adımları, örn. "5-adım" | Renk tutarlılığı metriği, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı parti LED'lerde tek tip renk sağlar. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometre), örn. 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin renk tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu - yoğunluk eğrisi | Dalga boyları arasındaki yoğunluk dağılımını gösterir. | Renk gerçekleştirme ve kaliteyi etkiler. |
Elektriksel Parametreler
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için gereken minimum voltaj, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü voltajı ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için voltajlar toplanır. |
| Forward Current | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akımı, karartma veya yanıp sönme için kullanılır. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilimdir, bu değerin aşılması bozulmaya neden olabilir. | Devre, ters bağlantı veya voltaj dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine karşı direnç, düşük olması daha iyidir. | Yüksek termal direnç, daha güçlü bir ısı dağılımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek değer daha az hassas olduğu anlamına gelir. | Üretimde, özellikle hassas LED'ler için antistatik önlemler gereklidir. |
Termal Yönetim & Reliability
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C'lik düşüş ömrü iki katına çıkarabilir; çok yüksek sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70'ine veya %80'ine düşmesi için geçen süre. | LED "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örneğin, %70) | Zaman sonunda korunan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanımda parlaklık korunumunu belirtir. |
| Color Shift | Δu′v′ veya MacAdam elipsi | Kullanım sırasındaki renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Thermal Aging | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşüne, renk değişimine veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Packaging & Materials
| Terim | Yaygın Türler | Basit Açıklama | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Kılıf malzemesi, çipi korur ve optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Chip Structure | Ön, Flip Chip | Çip elektrot düzeni. | Flip chip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaz oluşturmak için karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yi etkiler. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Yüzeydeki ışık dağılımını kontrol eden optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Quality Control & Binning
| Terim | Gruplandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Kod örn., 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmıştır, her grubun min/maks lümen değerleri vardır. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | İleri voltaj aralığına göre gruplandırılmıştır. | Sürücü eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Kutusu | 5-adımlı MacAdam elipsi | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı bir aralık sağlanmıştır. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K vb. | Renk sıcaklığına göre gruplandırılmıştır, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı vardır. | Farklı sahne renk sıcaklığı gereksinimlerini karşılar. |
Testing & Certification
| Terim | Standard/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık azalmasını kaydetme. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Sektör tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddelerin (kurşun, cıva) bulunmadığını garanti eder. | Uluslararası piyasa erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikası | Aydınlatma için enerji verimliliği ve performans sertifikası. | Kamu alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |