SMD LED LTST-N683GBEW Veri Sayfası - Üç Renk (Kırmızı/Yeşil/Mavi) - 20mA/30mA İleri Akım - 80mW Güç Tüketimi - Çince Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, LTST-N683GBEW'nin tam teknik özelliklerini sağlar. Bu cihaz, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış, alanın kısıtlı olduğu uygulamalara uygun bir yüzey montaj cihazıdır (SMD LED). Tek bir paket içinde bağımsız kırmızı, yeşil ve mavi LED çiplerini entegre eden çok renkli bir LED paketidir ve esnek renk göstergesi veya potansiyel karışık renk uygulamalarına olanak tanır.

1.1 Özellikler

• RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) Direktifi'ne uygundur.
• Otomatik yerleştirme makineleri için uygun, 7 inç makara çapında 8mm taşıma bandı paketleme.
• Standart EIA (Elektronik Endüstrisi Birliği) paket boyutu.
• IC (Entegre Devre) mantık seviyeleri ile uyumludur.
• Seri üretimde kullanılan standart otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tamamen uyumludur.
• SMT (Yüzey Montaj Teknolojisi) montaj hatlarında yaygın olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.
• JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Nem Hassasiyeti Seviyesi 3'e hızlandırılmış ulaşım için ön işlemden geçirilmiştir; bu, kuru paket açıldıktan sonra ≤30°C/%60 RH koşullarında 168 saatlik zemin ömrü anlamına gelir.

1.2 Uygulamalar

LTST-N683GBEW, kompakt bir form faktöründe güvenilir çok renkli durum göstergesi gerektiren geniş bir elektronik cihaz yelpazesi için tasarlanmıştır. Tipik uygulama alanları şunları içerir:

• Telekomünikasyon ekipmanları:Kablosuz telefonlar, cep telefonları, yönlendiriciler ve ağ anahtarlayıcılarındaki durum göstergeleri.
• Ofis Otomasyon Ekipmanları:Yazıcılar, tarayıcılar ve çok fonksiyonlu cihazlardaki tuş arka ışıkları veya durum ışıkları.
• Tüketici Elektroniği ve Ev Aletleri:Ses/video cihazları, mutfak aletleri ve akıllı ev cihazlarındaki güç, mod veya işlev göstergeleri.
• Endüstriyel Ekipmanlar:Makineler, kontrol sistemleri ve test ekipmanlarındaki panel göstergeleri.
• Tabela ve İç Mekan Ekranları:Düşük çözünürlüklü bilgi ekranları, dekoratif aydınlatma ve tabela arka aydınlatması.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine ve Tarafsız Bir Analiz

Bu bölüm, veri sayfasına dayanarak LED'in temel performans parametrelerini detaylı ve nesnel bir şekilde analiz etmektedir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek limitleri tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez ve devre tasarımında kaçınılmalıdır.

• Güç Tüketimi (Pd):Mavi ve yeşil ışık çipleri 80 mW; kırmızı ışık çipi 72 mW'dır. Bu parametre, termal yönetim için kritik öneme sahiptir ve doğru akım koşullarında izin verilen maksimum ileri akımı doğrudan etkiler.
• Tepe ileri akımı (I_F(PEAK)):Mavi/yeşil için 100 mA, kırmızı için 80 mA, görev döngüsü 1/10, darbe genişliği 0.1ms. Bu değer yalnızca darbe çalışma modu için geçerlidir ve doğru akım değerinden çok daha yüksektir.
• Doğru akım ileri akımı (I_F):Mavi ve yeşil LED'ler için önerilen sürekli çalışma akımı 20 mA, kırmızı LED için 30 mA'dır. Bu değerin aşılması, eklem sıcaklığını artırır ve ışık akısı azalmasını hızlandırır.
• Çalışma ve depolama sıcaklığı:Cihazın derecelendirilmiş ortam sıcaklığı (T_a) aralığı -40°C ila +85°C'dir. Depolama sıcaklık aralığı daha geniş olup -40°C ila +100°C'dir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Aksi belirtilmedikçe, bunlar 25°C ortam sıcaklığında ve 20mA ileri akımda ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V):Milikandela (mcd) cinsinden ölçülür. Yeşil LED en parlak (710-1400 mcd, min-maks), ardından kırmızı (355-710 mcd) ve sonra mavi (180-355 mcd) gelir. Şiddet ölçümleri, CIE fotopik görme tepki eğrisine yaklaşan bir filtre kullanılarak yapılır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Tipik tam görüş açısı 120 derecedir. Bu, ışık şiddetinin eksenel (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü açıdır. 120 derecelik açı, durum göstergeleri için uygun, geniş ve yayılmış bir emisyon modunu gösterir.
• Dalga Boyu Parametreleri:
  • Tepe Dalga Boyu (λ_P):Spektral güç dağılımının maksimum değerine ulaştığı dalga boyu. Tipik değerler 468 nm (mavi ışık), 518 nm (yeşil ışık) ve 632 nm (kırmızı ışık).
  • Baskın Dalga Boyu (λ_d):İnsan gözünün algıladığı ve rengi tanımlayan tek dalga boyu. Tipik aralıklar 465-475 nm (mavi ışık), 520-530 nm (yeşil ışık) ve 617-630 nm (kırmızı ışık).
  • Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yayılan ışık şiddetinin tepe değerinin yarısına düştüğü bant genişliği. Tipik değerler 25 nm (mavi ışık), 35 nm (yeşil ışık) ve 20 nm (kırmızı ışık) olup, her bir rengin yayılım bant genişliğinin nispeten dar olduğunu gösterir.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F):Belirtilen bir akımda LED üzerindeki gerilim düşümü. Mavi/yeşil ışık için 2.8-3.8V aralığında, kırmızı ışık için 1.8-2.6V aralığındadır. Kırmızı ışığın V_Fdeğeri daha düşüktür; bu, mavi/yeşil ışık için kullanılan InGaN malzemesine kıyasla AlInGaP malzemesinin bir özelliğidir.
• Ters Yönlü Akım (I_R):5V ters gerilim (V_R) olduğunda, maksimum kaçak akım 10 μA'dır.Önemli Not:Veri sayfası, bu cihazın ters yönde çalışma için tasarlanmadığını açıkça belirtir; bu test yalnızca kızılötesi (IR) kalifikasyonu için kullanılır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için, LED'ler ölçülen parametrelere göre farklı "sınıflara" ayrılır. LTST-N683GBEW, ışık şiddeti ve baskın dalga boyu için iki boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırması

Her renk için belirli bir şiddet sınıfı vardır ve her sınıf %11 toleransa sahiptir.

• Mavi Işık:Kademeler S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd).
• Yeşil Işık:Kademeler V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), W1 (1120-1400 mcd).
• Kırmızı Işık:Kademeler T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd), U2 (560-710 mcd).

3.2 Ana Dalga Boyu (λ_d) Sınıflandırması

Her renk için +/- 1nm toleransla belirli bir dalga boyu kademesi vardır.

• Mavi Işık:Kademeler AC1 (465.0-467.5 nm), AC2 (467.5-470.0 nm), AD1 (470.0-472.5 nm), AD2 (472.5-475.0 nm).
• Yeşil Işık:Kademeler AP1 (520.0-522.5 nm), AP2 (522.5-525.0 nm), AQ1 (525.0-527.5 nm), AQ2 (527.5-530.0 nm).
• Kırmızı Işık:Kırmızı LED'lerin baskın dalga boyu, dalga boyu tablosunda alt kademe olmaksızın tek bir aralık (617-630 nm) olarak belirtilmiştir.

3.3 Etiket Üzerindeki Kombine Kademe Kodu

Şartname, yoğunluk kademelerini ve (mavi/yeşil için) dalga boyu kademelerini tek bir alfasayısal "etiket kademe kodu"nda birleştiren bir çapraz referans tablosu sağlar. Bu kod, ürün makarası veya ambalajı üzerine basılıdır ve üreticilerin uygulamaları için performans özellikleri yakından eşleşen LED'leri seçmelerine olanak tanır. Örneğin, "C4" kodu, yoğunluk kademesi T1 olan mavi LED, yoğunluk kademesi V2 olan yeşil LED ve yoğunluk kademesi T2 olan kırmızı LED'e karşılık gelir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Şartnamede belirli grafik verilerine (örneğin, Şekil 1, Şekil 6) atıfta bulunulsa da, bu tür LED'lerin tipik eğrileri şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) eğrisi:İleri yöndeki akım ile ileri yöndeki gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Eğride, bu gerilimin altında neredeyse hiç akım akmadığı belirgin bir "kırılma noktası" gerilimi (yaklaşık minimum V_F) bulunacaktır. LED'i sürücü olarak sabit akım kaynağı kullanılması, V_F değişimlerine rağmen ışık çıkışının kararlı kalmasını sağlamak için önerilir.
• nasıl değişirse değişsin, ışık çıkışı kararlı kalır._VIşık Şiddeti vs. İleri Akım (I_Fvs. I):
• Normal çalışma aralığında, ışık çıkışı genellikle akımla doğrusal olarak artar, ancak çok yüksek akımlarda termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle doyuma ulaşır._VIşık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı (I_avs. T):
• Işık çıkışı genellikle eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Azalma hızı yarı iletken malzemeye göre değişir (kırmızı ışık için kullanılan AlInGaP, genellikle mavi/yeşil ışık için kullanılan InGaN'den sıcaklığa karşı daha hassastır).Spektral Dağılım:

Her bir renk çipinin karakteristik tepe noktasını ve yarı genişliğini gösteren, bağıl ışınım gücünün dalga boyuna göre değişim grafiği.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Bacak Bağlantıları

• LED, standart SMD paketi kullanır. Aksi belirtilmedikçe, kritik boyut toleransı ±0.2 mm'dir. Çok renkli paketlerin bacak bağlantıları net olarak tanımlanmıştır:
• Bacak 1: Sağlanan alıntıda belirtilmemiştir (genellikle ortak katot veya bağlantısız).
• Bacak 2: Kırmızı (AlInGaP) LED çipinin anodu.
• Bacak 3: Mavi (InGaN) LED çipinin anodu.

Bacak 4: Yeşil (InGaN) LED çipinin anodu.Kritik Tasarım Notu:

Bu tür paketler genellikle ortak katot konfigürasyonu kullanır, ancak kesin şematik için spesifikasyon sayfasına başvurulmalıdır. Her anot, kendi akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü ile bağımsız olarak sürülmelidir.

5.2 Önerilen PCB Lehim Pedi Tasarımı

Doğru lehim bağlantılarının oluşmasını ve reflow işlemi sırasında ve sonrasında mekanik kararlılığın sağlanmasını garanti etmek için pad grafiği (paket boyutu) şeması sağlanmıştır. Güvenilir montaj için bu önerilen grafiğe uyulması çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Kızılötesi Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

• Veri sayfası, kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleri için J-STD-020B standardına uygun önerilen bir kızılötesi reflow lehimleme sıcaklık profili içerir. Bu profil genellikle aşağıdaki kritik parametreleri tanımlar:Ön ısıtma/Isınma Hızı:
• Devre kartını ve bileşenleri yavaşça ısıtarak termal şoku en aza indirin.Isı Tutma Bölgesi:
• Flux'ı aktifleştirmek ve PCB'nin düzgün şekilde ısıtılmasını sağlamak için bir sıcaklık platosu.Reflow bölgesi:
• Lehim pastasını eritmek için yeterince yüksek, ancak LED'in maksimum sıcaklık toleransını (JEDEC Seviye 3 derecesi ve depolama sıcaklığı ile belirtilen) aşmayan tepe sıcaklığı.Soğutma hızı:

Güvenilir lehim bağlantıları oluşturmak için kontrollü soğutma uygulanır.

6.2 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, önerilen tek temizleyici etanol veya izopropil alkoldür. LED'ler oda sıcaklığında bir dakikadan daha kısa süreyle bekletilmelidir. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler, LED'in plastik lensini veya paketini hasara uğratabilir.

6.3 Depolama Koşulları

Lehimlenebilirliği ve cihaz bütünlüğünü korumak için, LED'ler orijinal sızdırmaz nem koruma torbalarında, 30°C veya altı sıcaklıkta ve %70 veya altı bağıl nemde saklanmalıdır. Torba açıldıktan sonra, JEDEC MSL Seviye 3'e dayalı "atölye ömrü" geçerlidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Taşıyıcı Bant ve Makara Özellikleri

• Ürün, otomatik işleme için endüstri standardı kabartmalı taşıyıcı bantta paketlenmiştir.Taşıyıcı bant genişliği:
• 8 mm.Bobin çapı:
• 7 inç.Rulo başına miktar:
• 2000 adet.Minimum sipariş miktarı (MOQ):
• Kalan miktar 500 adettir.

Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonuna uygundur. Taşıma bandı, bileşen yuvalarını kapatmak için bir kapak bandı içerir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devresi_{Her LED çipi (kırmızı, yeşil, mavi) için bağımsız bir akım sınırlama devresi gereklidir. En basit yöntem, her anoda seri bir direnç bağlamaktır. Hesaplama formülü: R = (V}Güç Kaynağı_F- V_F) / I_F. Sıcaklık ve farklı cihaz V

Değişken koşullar altında daha iyi tutarlılık elde etmek için, özellikle yüksek akım gerektiren kırmızı LED'ler veya hassas parlaklık eşleştirmesinin kritik olduğu durumlar için sabit akım sürücüleri (örneğin, özel LED sürücü IC'leri veya transistör tabanlı devreler) kullanılması önerilir.

8.2 Termal Yönetim

Düşük güç tüketimine rağmen, doğru termal tasarım LED ömrünü uzatabilir ve kararlı ışık çıkışını koruyabilir. PCB pad tasarımının, veri sayfası önerilerine göre yeterli ısı dağılımı sağladığından emin olun. LED'i mutlak maksimum değerlerde uzun süre çalıştırmaktan kaçının.

8.3 Optik Tasarım

120 derecelik görüş açısı geniş bir görünürlük sağlar. Daha odaklanmış bir ışık hüzmesi gerektiren uygulamalar için harici ikincil optik elemanlar (lensler) kullanılabilir. Yayıcı lensler, eksen dışı bakışlarda homojen bir görünüm elde etmeye yardımcı olur.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

• LTST-N683GBEW'nin temel farklılaştırıcı faktörü, üç farklı LED çipini (kırmızı, yeşil, mavi) kompakt bir SMD paketinde entegre etmesidir. Bu, üç ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla önemli avantajlar sunar:Yer Tasarrufu:
• PCB kapladığı alan ve bileşen sayısında azalma.Montajı basitleştirir:
• Üç yerine sadece bir bileşenin montajı, üretim verimliliğini ve güvenilirliğini artırır.Ön hizalı ışık yayıcı:
• Çiplerin birbirine göre sabit konumu, renk karıştırma veya sıkı dizilim gerektiren çok renkli gösterge ışığı uygulamaları için oldukça faydalıdır.Tutarlı paketleme:

Her üç renk de birleşik optik özelliklere (görüş açısı, mercek görünümü) sahiptir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Özelliklere Dayalı)
Soru: Üç LED'i de aynı anda maksimum doğru akım ile sürebilir miyim?

Cevap: Hayır. Güç tüketimi derecelendirmesi (80/72 mW) ve paketin termal tasarımı dikkate alınmalıdır. İleri voltaj aralığının üst sınırında ise, tüm üç LED'i maksimum akımda (mavi/yeşil 20mA + kırmızı 30mA) aynı anda sürmek, paketin toplam termal kapasitesini aşabilir. Tam renkli, tam parlaklık kullanım için, akım düşürme (derating) veya darbe (pulse) işlemi önerilir.
Soru: Etiket üzerindeki sınıf (bin) kodu, tasarımım için ne anlama geliyor?

Cevap: Renk veya parlaklık tutarlılığının kritik olduğu uygulamalar için (örneğin, çoklu cihaz panelleri, ekranlar), aynı sınıf koduna sahip LED'leri belirlemeli ve kullanmalısınız. Bu, farklı bileşenler arasındaki varyasyonu en aza indirir. Daha az talepkar durum göstergeleri için, herhangi bir standart sınıf kabul edilebilir olabilir.
Soru: Bu LED'i ters voltaj koruması veya bir doğrultucu olarak kullanabilir miyim?

Cevap: Kesinlikle hayır. Veri sayfası, cihazın ters yönde çalışmak üzere tasarlanmadığını açıkça belirtir. 5V'u aşan ters öngerilim uygulamak, anında arızaya neden olabilir.
Soru: Bu LED ile beyaz ışık veya diğer renkler nasıl elde edilir?

C: Bu bir RGB LED'dir. Kırmızı, yeşil ve mavi çiplerin yoğunluğunu PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) veya analog karartma ile bağımsız olarak kontrol ederek, toplamsal renk karışımı yoluyla geniş bir renk yelpazesi üretilebilir. Örneğin, kırmızı ve yeşil ışığı benzer yoğunlukta aktive etmek sarı renk üretirken, her üç rengi tam yoğunlukta aktive etmek bir tür beyaz ışık üretir (beyaz ışığın kalitesi, her bir çipin spesifik spektral çıktısına bağlıdır).

11. Gerçek Tasarım ve Kullanım Örnekleri
Örnek: Bir Ağ Anahtarı için Çok Durumlu Durum Işığı Tasarımı

1. Tasarımcı üç durum istiyordu: Güç (yeşil ışık), Aktivite (yanıp sönen yeşil ışık) ve Hata (kırmızı ışık). Ayrıca dördüncü bir "Bekleme" durumu (mavi ışık) da tercih edildi. Tek bir LTST-N683GBEW kullanılarak tasarım basitleştirildi:PCB Yerleşimi:
2. Yalnızca bir bileşen ayak izi gerekli, alandan tasarruf sağlar.Mikrodenetleyici Arayüzü:
3. Sistem mikrodenetleyicisinin üç GPIO pimi, kırmızı, yeşil ve mavi anotlara bağlanır (her biri uygun bir akım sınırlama direnci üzerinden, örn. 3.3V besleme için yeşil/mavi için 150Ω, kırmızı için 75Ω). Ortak katot toprağa bağlanır.Donanım Yazılımı Kontrolü:
   • MCU yazılımı durumları kolayca ayarlayabilir:
   • Güç Açık: Yeşil LED pini = Yüksek seviye.
   • Aktif: Zamanlayıcı kullanarak yeşil LED pinini değiştir.
   • Arıza: Kırmızı LED pini = Yüksek seviye.
   • Bekleme: Mavi LED pini = Yüksek seviye.
4. Kombine durumlar (örneğin, aktif sırasında arıza) birden fazla pini sürerek de gerçekleştirilebilir.Üretim:

Otomatik yüzey montaj makineleri üç yerine bir bileşen işleyerek montaj hızını artırır ve potansiyel yerleştirme hatalarını azaltır.

12. Prensip Tanıtımı

• Işık Yayan Diyot (LED), üzerinden akım geçtiğinde ışık yayan bir yarı iletken cihazdır. Bu olaya elektrolüminesans denir ve cihaz içindeki elektronlar ve delikler yeniden birleştiğinde, enerjiyi foton şeklinde serbest bırakarak meydana gelir. Yayılan ışığın rengi, kullanılan yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir:Kırmızı LED (Pin 2):
• Kırmızı/turuncu ışığa karşılık gelen enerji bant aralığına sahip alüminyum indiyum galyum fosfit (AlInGaP) malzemesi kullanılır.Mavi ve Yeşil LED'ler (Pin 3 ve 4):

İndiyum galyum nitrür (InGaN) malzemesi kullanılır. İndiyum/galyum oranı değiştirilerek, enerji bant aralığı ultraviyole, mavi ve yeşil dalga boylarındaki ışığı yayacak şekilde ayarlanabilir.

LTST-N683GBEW, ortak katot bağlantısına ve ışık çıktısını şekillendiren, mekanik ve çevresel koruma sağlayan yayıcı plastik bir merceğe sahip tek bir paket içinde üç adet bu tür yarı iletken bağlantıyı entegre eder.

13. Gelişim Eğilimleri

• LTST-N683GBEW gibi çoklu çipli SMD LED'lerin evrimi, fotonik alanındaki daha geniş eğilimleri takip eder:Artan Entegrasyon:
• Daha iyi renksel geriverim ve verimlilik için basit RGB'nin ötesine geçerek, tek bir paket içinde beyaz ışık çipleri veya ek renkler (örneğin, RGBW - kırmızı, yeşil, mavi, beyaz) içermek.Daha Yüksek Verimlilik:
• Dahili kuantum verimliliği (IQE) ve ışık çıkarma tekniklerindeki sürekli iyileştirmeler, aynı giriş akımında daha yüksek ışık şiddeti (mcd) elde edilmesini sağlayarak güç tüketimini azaltır.Küçültme:
• Optik performansı korurken veya iyileştirirken, paket boyutunun sürekli olarak küçültülmesi, LED'lerin daha küçük tüketici cihazlarda kullanılabilmesini sağlamaktadır.Sınıflandırma ve Tutarlılık İyileştirmeleri:
• Üretim süreci kontrolündeki ilerlemeler, daha dar parametre dağılımları sağlamış, geniş kapsamlı sınıflandırma ihtiyacını azaltmış ve üretimden doğrudan daha tutarlı bir performans elde edilmesine olanak vermiştir.Termal Performans İyileştirmesi:

Daha düşük termal dirence sahip paketleme malzemeleri ve yapılarının geliştirilmesi, güvenilirliği etkilemeden daha yüksek sürüş akımına ve daha büyük ışık çıkışına izin vermektedir.