SMD Tam Renkli LED 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS Veri Sayfası - Paket Boyutları - Gerilim 2.4-3.4V - Güç 0.082-0.102W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS model numaralı, yüzey montajlı (SMD) tam renkli LED'in özelliklerini detaylandırmaktadır. Bu bileşen, tek bir beyaz difüzör reçine paketi içinde üç ayrı LED çipini (Kırmızı, Yeşil, Mavi) entegre ederek, toplamsal renk karışımı yoluyla geniş bir renk spektrumu oluşturma imkanı sağlar. Cihaz, kompakt boyut, yüksek ışık şiddeti ve geniş görüş açısı gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.

1.1 Temel Avantajlar

Bu LED'in birincil avantajları, paket tasarımı ve malzeme seçiminden kaynaklanmaktadır. Beyaz difüzörlü SMT paketi ile renksiz şeffaf reçine kullanımı, mükemmel ışık dağılımı ve tutarlı bir görünüm sağlar. Entegre üç çipli tasarım, tam renk çıktısı için tek bir bileşen sunarak devre tasarımını basitleştirir. Ayrı altı pinli kurşun çerçeve paketi, her renk kanalının bağımsız kontrolüne olanak tanır. Ayrıca, cihaz RoHS, REACH ve Halojensiz gereksinimleri (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) dahil olmak üzere başlıca çevre ve güvenlik standartlarına uygundur.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, alanın kısıtlı olduğu ve canlı, çok renkli gösterge veya aydınlatma gerektiren uygulamalar için idealdir. Yüksek performansı ve güvenilirliği, tüketici elektroniği, taşınabilir cihazlar ve tabelalar için uygun kılar. Tipik uygulamalar arasında bilgi panoları için arka aydınlatma, eğlence ekipmanlarındaki durum göstergeleri, cep telefonu kameraları için flaş modülleri ve küçük elektronik cihazlarda genel dekoratif veya işlevsel aydınlatma yer alır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Aşağıdaki bölümler, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın temel teknik parametrelerinin detaylı ve nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. LED'in bu koşullar altında çalıştırılması önerilmez. Temel değerler arasında her renk kanalı için (Mavi/Sarı, Yeşil, Kırmızı) 30 mA sürekli ileri akım (IF), %1/10 görev döngüsü ve 1 kHz'de kanal başına 60 mA tepe ileri akımı (IFP) ve çipe bağlı olarak 82 mW ile 102 mW arasında değişen güç dağılımı (Pd) bulunur. Maksimum eklem sıcaklığı (Tj) 115°C'dir ve çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ile +85°C arasındadır. Cihaz 2000V ESD seviyesine dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu karakteristikler Ta=25°C'de ölçülmüştür ve belirtilen test koşulları altında cihazın tipik performansını tanımlar.

2.2.1 Işık Şiddeti ve Görüş Açısı

Işık şiddeti (Iv) renge göre değişir. Mavi için IF=10mA, Yeşil için 15mA ve Kırmızı için 20mA test koşullarında tipik değerler şunlardır: Mavi: 140-355 mcd, Yeşil: 900-2240 mcd, Kırmızı: 450-1120 mcd. Birleşik karışık beyaz çıktının tipik şiddeti 1400-3550 mcd'dir. Görüş açısı (2θ1/2) geniş 120 derecedir, bu da geniş aydınlatma veya görünürlük gerektiren uygulamalar için faydalıdır.

2.2.2 Dalga Boyu ve Spektral Karakteristikler

Tepe dalga boyu (λp) tipik olarak 460 nm (Mavi), 520 nm (Yeşil) ve 630 nm (Kırmızı)'dır. Baskın dalga boyu (λd) aralıkları: Mavi: 460-475 nm, Yeşil: 520-535 nm, Kırmızı: 617.5-629.5 nm'dir. Spektral radyasyon bant genişliği (Δλ) Mavi için yaklaşık 23 nm, Yeşil için 30 nm ve Kırmızı için 18 nm'dir. Bu parametreler, ekran veya aydınlatma uygulamalarında renk doğruluğu ve tutarlılığı için kritik öneme sahiptir.

2.2.3 Elektriksel Parametreler

Mavi ve Yeşil çipler için ileri gerilim (VF), ilgili test akımlarında 2.40V ile 3.40V aralığındadır. Kırmızı çip, 20mA'de 1.75V ile 2.75V arasında daha düşük bir ileri gerilim aralığına sahiptir. Cihaz ayrıca koruma için entegre bir Zener diyodu içerir; Zener gerilimi (VZ), 5mA test akımı (IZ) altında 5.30V ile 7.00V arasındadır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Karışık beyaz çıktı, minimum ve maksimum ışık şiddeti değerlerine göre sınıflara ayrılır. Sınıf kodları AB (1400-1800 mcd), BA (1800-2240 mcd), BB (2240-2800 mcd) ve CA (2800-3550 mcd)'dir. Işık şiddeti için ±%11 tolerans uygulanır.

3.2 Renklilik Koordinatı Sınıflandırması

Renk çıktısı, CIE 1931 renklilik diyagramı üzerindeki sınıflandırma ile hassas bir şekilde kontrol edilir. Dokuz sınıf (S1'den S9'a) tanımlanmıştır ve her biri x,y koordinat düzleminde küçük bir dörtgen alanı temsil eder. Bu sınıfların her bir köşesinin koordinatları veri sayfasında sağlanmıştır. Renklilik koordinatları için tolerans ±0.01'dir, bu da hassas renk eşleştirmesinin gerekli olduğu uygulamalar için sıkı renk kontrolü sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler içerir.

4.1 Spektral Dağılım ve Radyasyon Deseni

Tipik bir spektral dağılım eğrisi, her çip için farklı dalga boylarında yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu, standart insan gözü tepki eğrisi V(λ) ile üst üste bindirilmiş şekilde gösterir. Radyasyon karakteristikleri diyagramı, 120 derecelik görüş açısı ile ilişkili olan ışık şiddetinin uzaysal dağılımını gösterir.

4.2 Akım-Gerilim (I-V) Karakteristikleri

BY (Mavi), GR (Yeşil) ve RTN (Kırmızı) çipleri için ayrı eğriler, ileri akımı ileri gerilime karşı çizer. Bu ilişki doğrusal olmadığından (üstel), her kanal için uygun akım sınırlayıcı devre tasarımı için bu eğriler esastır.

4.3 Baskın Dalga Boyu - İleri Akım İlişkisi

Bu eğriler, her çipin baskın dalga boyunun ileri akımdaki değişikliklerle nasıl hafifçe kayabileceğini gösterir. Bu bilgi, farklı parlaklık seviyelerinde kararlı renk çıktısı gerektiren uygulamalar için önemlidir.

4.4 Göreceli Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi

Bu ilişki, önerilen çalışma aralığında genellikle doğrusaldır ve ışık çıktısının akımla nasıl arttığını gösterir. Tasarımcılar bunu istenen parlaklık seviyelerine ulaşmak için kullanır.

4.5 İzin Verilen Maksimum İleri Akım - Sıcaklık İlişkisi

Bu güç azaltma eğrisi güvenilirlik için çok önemlidir. Ortam sıcaklığı arttıkça maksimum güvenli sürekli ileri akımın nasıl azaltılması gerektiğini gösterir. Bu eğrinin üzerinde çalışmak, aşırı ısınmaya ve ömrün kısalmasına yol açabilir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Cihazın belirli bir SMD ayak izi vardır. Paket boyut çizimi, uzunluk, genişlik, yükseklik, pad boyutları ve pin aralıkları dahil tüm kritik ölçümleri sağlar. Aksi belirtilmedikçe tüm toleranslar ±0.1mm'dir. Ölçü birimi milimetredir (mm). Bu bilgi, PCB yerleşim tasarımında uygun oturma ve lehimleme sağlamak için hayati öneme sahiptir.

5.2 Pad Tasarımı ve Polarite Tanımlama

Altı pinli kurşun çerçeve, üç LED çipinin her biri için ayrı anot/katot bağlantılarına izin verir. Veri sayfasının boyut diyagramı, hangi padlerin Kırmızı, Yeşil ve Mavi çiplerin anot ve katoduna karşılık geldiğini gösteren pin yapılandırmasını açıkça belirtir. Montaj sırasında doğru polariteye uyulmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Önerilen lehimleme yöntemi reflow lehimlemedir. Maksimum lehimleme sıcaklığı (Tsol) 10 saniye süreyle 260°C'dir. LED paketine, lehim bağlantılarına ve iç tel bağlantılarına termal hasar vermemek için bu profil kesinlikle uygulanmalıdır.

6.2 El Lehimlemesi (Uygulanabilirse)

Reflow tercih edilse de, el lehimlemesi daha katı sınırlarla bir alternatif olarak belirtilmiştir: maksimum 350°C sıcaklık, sadece 3 saniye. Isıyı lokalize etmek ve uzun süreli maruziyetten kaçınmak için son derece dikkatli olunmalıdır.

6.3 Ön Koşullandırma ve Nem Hassasiyeti

Cihaz, JEDEC J-STD-020D Seviye 3'e göre ön koşullandırılmıştır. Bu, bileşenin lehimleme öncesi nem emilimine olan hassasiyetini gösterir. Özellikle cihaz uzun süre ortam havasına maruz kaldıysa, güvenilir montaj için reflow lehimleme öncesinde JEDEC standardına uygun uygun kurutma prosedürleri izlenmelidir.

6.4 Depolama Koşulları

Depolama sıcaklığı aralığı (Tstg) -40°C ile +100°C arasındadır. Bileşenler, kullanıma hazır olana kadar tercihen nem bariyerli orijinal torbalarında, kurutucu ile birlikte kuru, kontrollü bir ortamda saklanmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

Her renk kanalı bir seri akım sınırlayıcı direnç gerektirir. Değer, Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vbesleme - VF) / IF; burada VF, istenen akımda (IF) belirli çipin ileri gerilimidir. Her renk için farklı VF ve önerilen IF değerleri nedeniyle, genellikle üç ayrı direnç değerine ihtiyaç duyulacaktır. Parlaklığı kontrol etmek ve renk karışımları oluşturmak için bir mikrodenetleyici veya özel LED sürücü entegresi, darbe genişlik modülasyonu (PWM) için kullanılabilir.

7.2 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim:Özellikle maksimum akımlara yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, ısıyı dağıtmak ve eklem sıcaklığını sınırlar içinde tutmak için yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.
• Akım Kontrolü:Daima sabit akım sürücü veya akım sınırlayıcı bir direnç kullanın. Doğrudan bir gerilim kaynağına bağlantı, aşırı akıma neden olur ve LED'i tahrip eder.
• Optik Tasarım:Geniş 120 derecelik görüş açısı, doğrudan görüntüleme için uygun kılar. Işık kılavuzu uygulamaları için, ışık kılavuzu içindeki bağlantı verimliliğini ve olası renk karışımını göz önünde bulundurun.
• ESD Koruması:Cihaz 2000V ESD derecesine sahip olsa da, nihai üründeki hassas hatlarda ek ESD koruması uygulamak sağlamlık için iyi bir uygulamadır.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Üç çipi de aynı 20mA akımda sürebilir miyim?

C: Mümkün olsa da, test koşullarına göre önerilmez. Veri sayfası, yayınlanan fotometrik veriler için Mavi:10mA, Yeşil:15mA, Kırmızı:20mA olmak üzere optimal test akımlarını belirtir. Mavi ve Yeşil çipleri 20mA'de sürmek, ışık çıktısını artıracak ancak aynı zamanda güç dağılımını ve eklem sıcaklığını artırarak ömür ve renk kararlılığını etkileyebilecektir. Daima Mutlak Maksimum Değerlere başvurun.

S: Saf beyaz ışık nasıl elde edilir?

C: Saf beyaz, kırmızı, yeşil ve mavi ışığın doğru şiddetlerini karıştırarak elde edilir. İnsan algısı ve çip verimliliğindeki değişiklikler nedeniyle, gerekli akımlar eşit değildir. Tipik karışık beyaz şiddet verisi (1400-3550 mcd), B:10mA, G:15mA, R:20mA özel akım oranı ile ölçülmüştür. İstenen bir beyaz nokta (örneğin, soğuk beyaz, sıcak beyaz) için PWM veya analog akım ayarı ile ince ayar gerekebilir.

S: Entegre Zener diyodunun amacı nedir?

C: Zener diyodu, muhtemelen ters öngerilimli bir yönelimde, LED çipi(leri) ile paralel bağlanmıştır. Hassas LED eklemini, aksi takdirde hasara neden olabilecek geçici gerilim dalgalanmalarından veya elektrostatik deşarj (ESD) olaylarından korumak için bir gerilim kelepçesi olarak görev yapar.

9. Çalışma Prensibi

Cihaz, yarı iletken malzemelerde elektrolüminesans prensibi ile çalışır. Üç entegre çip farklı yarı iletken bileşiklerden yapılmıştır: Kırmızı çip için AlGaInP, Yeşil ve Mavi çipler için InGaN. Bir çipin p-n eklemine ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Yarı iletken malzemenin spesifik bant aralığı enerjisi, yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler. Bu üç ana rengin (Kırmızı, Yeşil, Mavi) şiddetini bağımsız olarak kontrol ederek, cihazın difüzör paketi içinde doğrudan toplamsal renk karışımı yoluyla çok çeşitli ara renkler üretilebilir.