SMD LED 19-137/R6GHBHC-A01/2T Veri Sayfası - Çok Renkli - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-137 serisi, yüksek yoğunluklu uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir LED'dir. Küçük form faktörü, kart boyutunda ve ekipman ayak izinde önemli azalmalar sağlar. Seri, farklı yarı iletken malzemeler kullanarak çoklu renklerde (parlak kırmızı, yeşil ve mavi) mevcuttur ve çeşitli gösterge ve arka aydınlatma ihtiyaçları için tasarım esnekliği sunar.

1.1 Temel Avantajlar

• Küçültme:Bacaklı tip LED'lerden önemli ölçüde daha küçüktür, daha yüksek paketleme yoğunluğu ve daha küçük nihai ürünler sağlar.
• Hafiflik:Miniyatür ve taşınabilir uygulamalar için idealdir.
• Uyumluluk:Otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluk için 7 inçlik makaralarda 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir.
• Sağlam Süreç Uyumluluğu:Hem kızılötesi hem de buhar fazı reflow lehimleme süreçlerine uygundur.
• Çevresel Uyum:Kurşunsuz ve RoHS uyumludur. ESD koruması içerir (2000V HBM).

1.2 Hedef Uygulamalar

• Gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma.
• Telekomünikasyon ekipmanı göstergeleri (telefonlar, faks makineleri).
• LCD paneller için düz arka aydınlatma.
• Genel amaçlı gösterge uygulamaları.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Tüm parametreler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Bu sınırların aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• Ters Voltaj (V_R):5V
• Sürekli İleri Akım (I_F):25 mA
• Tepe İleri Akım (I_FP):60 mA (R6/Kırmızı), 100 mA (GH/Yeşil, BH/Mavi) 1/10 görev döngüsünde, 1kHz.
• Güç Dağılımı (P_d):60 mW (R6), 95 mW (GH, BH).
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +90°C
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflow: 260°C, 30 saniye. El lehimleme: 350°C, 3 saniye.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ta=25°C ve I_F=20mA'de ölçülmüştür, aksi belirtilmedikçe. Tipik değerler referans için verilmiştir; tasarım minimum/maksimum özelliklere dayanmalıdır.

Toleranslar Hakkında Not:Işık Şiddeti (±%11), Baskın Dalga Boyu (±1nm), İleri Voltaj (±0.10V).

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'ler, bir üretim partisi içinde tutarlılık sağlamak için I_F=20mA'deki ışık şiddetine göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

• R6 (Kırmızı):Q sınıfı (72.0-112 mcd), R sınıfı (112-180 mcd).
• GH (Yeşil):R sınıfı (112-180 mcd), S sınıfı (180-285 mcd), T sınıfı (285-450 mcd).
• BH (Mavi):N sınıfı (28.5-45.0 mcd), P sınıfı (45.0-72.0 mcd), Q sınıfı (72.0-112 mcd).

Bu sınıflandırma, tasarımcıların uygulamaları için uygun parlaklık sınıfını seçerek maliyet ve performansı dengelemesine olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, her renk varyantı (R6, GH, BH) için tipik karakteristik eğrileri sağlar. Bu eğriler, cihazın farklı çalışma koşulları altındaki davranışını anlamak için gereklidir.

4.1 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

Eğriler, akım ve voltaj arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Kırmızı LED (R6), farklı yarı iletken malzemeler (AlGaInP vs. InGaN) nedeniyle, yeşil ve mavi LED'lere (~3.3V) kıyasla önemli ölçüde daha düşük tipik ileri voltaja (~2.0V) sahiptir. Bu, sürücü devre tasarımı ve güç tüketimi hesaplaması için kritik bir parametredir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık şiddeti ileri akımla artar ancak doğrusal değildir. Eğriler, şiddetin daha yüksek akımlarda doyma eğiliminde olduğunu gösterir. Önerilen 20mA'de çalıştırmak, parlaklık ve verimlilik/ömür arasında iyi bir denge sağlar. Maksimum sürekli akımın (25mA) aşılması, bozulmayı hızlandırabileceğinden tavsiye edilmez.

4.3 Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

LED ışık çıkışı sıcaklığa bağlıdır. Eğriler, ortam sıcaklığı yükseldikçe ışık şiddetinde bir azalma olduğunu gösterir. Kırmızı LED (R6) için, bu düşüş, yeşil/mavi (GH/BH) LED'lere kıyasla daha yüksek sıcaklıklarda daha belirgindir. Bu termal düşürme, yüksek ortam sıcaklıklarının veya kötü termal yönetimin beklendiği tasarımlarda hesaba katılmalıdır.

4.4 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu eğri, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı belirler. Güvenilirlik sağlamak için, 25°C üzerinde çalışırken ileri akım azaltılmalıdır. Aşırı ısınmayı ve erken arızayı önlemek için bu eğriye uyulması zorunludur.

4.5 Spektral Dağılım

Spektrum grafikleri, LED'lerin karakteristik dar emisyon bantlarını gösterir. Kırmızı (R6) yaklaşık 632nm, Yeşil (GH) yaklaşık 518nm ve Mavi (BH) yaklaşık 468nm'de tepe yapar. Spektral bant genişliği (Δλ) kırmızı için yaklaşık 20nm, yeşil için 35nm ve mavi için 25nm'dir, bu da renk saflığını gösterir.

4.6 Radyasyon Deseni

Kutupsal diyagramlar, tipik 120 derecelik görüş açısına sahip geniş, Lambert-benzeri bir yayılım desenini doğrular. Bu, geniş görüş açılarının gerektiği arka aydınlatma ve gösterge uygulamaları için uygun geniş, eşit bir aydınlatma sağlar.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

SMD paketi, standart pick-and-place montajı için tasarlanmıştır. Ana boyutlar (mm cinsinden) gövde boyutunu, bacak aralığını ve toplam yüksekliği içerir. Belirtilmeyen tüm toleranslar ±0.1mm'dir. Doğru lehimleme ve hizalama için kesin ayak izi ve önerilen pad düzeni, detaylı boyut çiziminden türetilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

• Reflow Lehimleme:Maksimum tepe sıcaklığı 260°C, 30 saniye olarak belirtilmiştir. Standart kurşunsuz reflow profilleri (IPC/JEDEC J-STD-020) uygulanabilir.
• El Lehimleme:Gerekirse, maksimum 350°C uç sıcaklığında 3 saniyeye izin verilir. Plastik lensi veya iç bağlantıları hasardan korumak için minimum ısı kullanın.
• ESD Önlemleri:Cihaz 2000V HBM korumasına sahip olsa da, montaj sırasında standart ESD işleme prosedürleri izlenmelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

Bileşenler nem geçirmez paketleme ile tedarik edilir.

• Taşıyıcı Şerit:8mm genişlik, 7 inç çapında makaralar üzerinde.
• Makaradaki Miktar:2000 adet.
• Nem Koruması:Alüminyum nem geçirmez torbada nem alıcı ile paketlenmiştir.

7.2 Etiket Açıklaması

Makaradaki etiket, izlenebilirlik ve doğru uygulama için kritik bilgileri içerir:

• P/N:Ürün Numarası (örn., 19-137/R6GHBHC-A01/2T).
• QTY:Paketleme Miktarı.
• CAT:Işık Şiddeti Sıralaması (Bin Kodu).
• HUE:Kromatik Koordinatlar & Baskın Dalga Boyu Sıralaması.
• REF:İleri Voltaj Sıralaması.
• LOT No:İzlenebilirlik için Üretim Parti Numarası.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

Diyodun üstel I-V karakteristiği nedeniyle, kararlı ışık çıkışı için akım regülasyonu (voltaj regülasyonu değil) esastır. Basit bir seri direnç, kararlı bir voltaj kaynağına sahip düşük maliyetli uygulamalar için kullanılabilir. Özellikle değişken besleme voltajları veya sıcaklık ile en iyi performans ve verimlilik için, sabit akım sürücüsü önerilir. Çok renkli diziler için devre tasarlarken, kırmızı (~2.0V) ve yeşil/mavi (~3.3V) LED'ler arasındaki ileri voltaj farkı dikkate alınmalıdır.

8.2 Termal Yönetim

SMD LED'ler verimli olsa da, giriş gücünün bir kısmı ısıya dönüşür. Düşürme eğrisi sıcaklığın etkisini açıkça gösterir. Güvenilir çalışma için, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek sürüş akımlarında, eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için yeterli PCB bakır alanı veya diğer soğutma yöntemlerinin kullanıldığından emin olun. Kötü termal tasarım, ışık çıkışının azalmasına ve ömrün kısalmasına yol açar.

8.3 Optik Tasarım

120 derecelik görüş açısı geniş kapsama sağlar. Daha yönlendirilmiş ışık gerektiren uygulamalar için, ikincil optikler (lensler, ışık kılavuzları) gerekli olabilir. Bu LED'lerin su berraklığındaki reçine rengi, paketten gelen renklenme olmadan gerçek yayılan rengin istendiği uygulamalar için uygundur.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu serinin temel farklılaştırıcısı, farklı çip malzemeleri (kırmızı için AlGaInP, yeşil/mavi için InGaN) sayesinde tek bir paket ayak izi içinde çok renkli yeteneğidir. Eski delikli LED'lerle karşılaştırıldığında, SMD formatı önemli alan tasarrufu, otomatik montaj için daha iyi uygunluk ve bacaklardaki bükülme stresinin olmaması nedeniyle tipik olarak gelişmiş güvenilirlik sunar. ESD korumasının dahil edilmesi ve RoHS ve kurşunsuz lehimleme standartlarına uygunluk, onu modern elektronik üretimine uygun hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Daha fazla parlaklık için bu LED'i 30mA'de sürebilir miyim?

Hayır. Sürekli ileri akım (I_F) için Mutlak Maksimum Değer 25mA'dir. 30mA'de çalıştırmak bu değeri aşar ve cihaza anında veya uzun vadeli hasar riski oluşturur. Daha yüksek parlaklık için, daha yüksek ışık şiddetine sahip bir sınıftan LED seçin veya daha yüksek akım için derecelendirilmiş farklı bir LED modelini düşünün.

10.2 Kırmızı LED için ileri voltaj neden farklı?

İleri voltaj, yarı iletken malzemenin bant aralığının temel bir özelliğidir. Bu serideki kırmızı LED'ler, yeşil ve mavi LED'ler için kullanılan InGaN'dan daha düşük bant aralığı enerjisine sahip olan AlGaInP kullanır. Daha düşük bir bant aralığı, diyodu "açmak" ve ışık yaymaya neden olmak için gereken daha düşük bir ileri voltaj anlamına gelir.

10.3 "Bin Kodu" ne anlama gelir ve neden önemlidir?

Üretim varyasyonları nedeniyle, LED'ler üretim sonrasında ışık şiddeti ve renk gibi ana parametrelere göre sınıflandırılır (binlenir). Bin kodu (örn., yeşil için R, S, T), o grup için garanti edilen minimum ve maksimum çıkışı belirtir. Bir uygulamada tutarlı bir görünüm için (örn., çoklu LED ekran), aynı veya bitişik sınıflardan LED'ler kullanmak çok önemlidir.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:Bir tüketici cihazı için kırmızı, yeşil ve mavi LED'lerle bir durum göstergesi paneli tasarlamak.

1. Akım Ayarı:Standart test koşulu olan ve iyi bir performans dengesi sağlayan 20mA'lik bir sürüş akımı seçin.
2. Akım Sınırlayıcı Dirençler:5V besleme (V_CC) varsayılarak:
   • Kırmızı için (V_F~2.0V): R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150Ω. En yakın standart değeri kullanın (örn., 150Ω veya 160Ω).
   • Yeşil/Mavi için (V_F~3.3V): R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85Ω. 82Ω veya 91Ω kullanın.
3. Parlaklık Eşleştirme:Işık şiddeti sınıflarını kontrol edin. Algılanan parlaklık eşitliği (insan gözü hassasiyeti renge göre değişir) elde etmek için farklı sınıflar seçmeniz veya akımları hafifçe ayarlamanız gerekebilir. Örneğin, aynı akımda Q sınıfından (72-112 mcd) bir mavi LED, T sınıfından (285-450 mcd) bir yeşil LED'den daha sönük görünebilir.
4. Termal Husus:Panel ısınan kapalı bir alanın içindeyse, düşürme eğrisine danışın. 60°C ortam sıcaklığında, izin verilen maksimum sürekli akım 25mA'den önemli ölçüde daha düşüktür. Sürüş akımını azaltmanız veya havalandırmayı iyileştirmeniz gerekebilir.

12. Çalışma Prensibi

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme sırasında açığa çıkan enerji, foton (ışık) olarak yayılır. Yayılan ışığın rengi (dalga boyu), aktif bölgede kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir: kırmızı/turuncu için AlGaInP, yeşil, mavi ve beyaz için InGaN.

13. Teknoloji Trendleri

SMD LED pazarı, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), artan güç yoğunluğu ve geliştirilmiş renksel geriverim yönünde gelişmeye devam etmektedir. Küçültme, giderek daha küçük ve yüksek çözünürlüklü ekranlar ve aydınlatma dizilerini mümkün kılan önemli bir trend olmaya devam etmektedir. Ayrıca, çeşitli çalışma koşulları altında güvenilirliği ve ömrü artırmaya güçlü bir odaklanma vardır. InGaN teknolojisinin yaygın benimsenmesi, tam renkli ekranlar ve beyaz LED aydınlatması (genellikle mavi bir LED ile fosfor birleştirilerek oluşturulur) için gerekli olan yüksek parlaklıklı yeşil ve mavi LED'lerin elde edilmesinde etkili olmuştur.