SMD LED LTST-T180TGKT Veri Sayfası - 120 Derece Görüş Açısı - Su Berraklığında Lens - Yeşil InGaN - 20mA - 3.2V Tipik - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

LTST-T180TGKT, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Minyatür boyutu, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesinde yer kısıtlı uygulamalar için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED, modern elektronik üretimi için birkaç önemli avantaj sunar. Çevre güvenliğini sağlamak için RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine tam uyumludur. Bileşen, endüstri standardı 8mm şerit üzerinde 7 inçlik makaralarda tedarik edilir ve bu da yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumlu olmasını sağlar. Tasarımı, yüksek hacimli PCB montajı için standart olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Cihaz aynı zamanda I.C. (Entegre Devre) uyumludur, bu da sürücü devre tasarımını basitleştirir. Birincil hedef pazarlar arasında, güvenilir durum göstergesi veya sembol aydınlatması gereken telekomünikasyon ekipmanları (telsiz ve cep telefonları), ofis otomasyon cihazları (dizüstü bilgisayarlar, ağ sistemleri), ev aletleri ve iç mekan işaretleme uygulamaları yer alır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, LED'in performans sınırlarını ve çalışma koşullarını tanımlayan elektriksel, optik ve termal özelliklerin detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez. Maksimum güç dağılımı 76 mW'dır. 1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği ile sürüldüğünde, tepe ileri akım 80 mA'yı aşmamalıdır. Sürekli DC ileri akım değeri 20 mA'dır. Cihaz -40°C ila +100°C sıcaklık aralığında çalıştırılabilir ve depolanabilir.

2.2 Termal Özellikler

Termal yönetim, LED ömrü ve performans kararlılığı için çok önemlidir. İzin verilen maksimum eklem sıcaklığı (Tj) 115°C'dir. Eklemden ortam ortamına tipik termal direnç (Rθja) 175°C/W'dır. Bu parametre, ısının yarı iletken eklemden çevredeki havaya ne kadar etkili bir şekilde dağıtılabileceğini gösterir; daha düşük bir değer daha iyidir. Özellikle maksimum ileri akımda çalışırken, eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak için yeterli termal rahatlama sağlayan uygun PCB düzeni esastır.

2.3 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ölçülen tipik performans parametreleridir. Işık şiddeti (Iv), 20 mA ileri akımda (IF) minimum 710 mcd'den maksimum 1540 mcd'ye kadar değişir. Şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) 120 derecedir ve çok geniş bir aydınlatma alanı sağlar. Tepe emisyon dalga boyu (λP) 523 nm'dir ve onu görünür spektrumun yeşil bölgesine yerleştirir. Algılanan rengi tanımlayan baskın dalga boyu (λd), 20mA'da 515 nm ile 530 nm arasında değişir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) tipik olarak 25 nm'dir. 20mA'daki ileri voltaj (VF) 2.8V ile 3.8V arasındadır. 5V ters voltaj (VR) uygulandığında ters akım (IR) maksimum 10 μA'dır; cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını ve bu test koşulunun yalnızca bilgi amaçlı olduğunu not etmek kritik önem taşır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli voltaj, parlaklık ve renk gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.1 İleri Voltaj (VF) Sınıflandırması

LED'ler, 20mA'daki ileri voltaj düşüşlerine göre sınıflara ayrılır. Sınıf kodları D7 (2.8V-3.0V), D8 (3.0V-3.2V), D9 (3.2V-3.4V), D10 (3.4V-3.6V) ve D11 (3.6V-3.8V) şeklindedir. Her sınıf içindeki tolerans ±0.1V'dır. Birden fazla LED paralel bağlandığında, daha dar bir voltaj sınıfından LED seçmek, tekdüze parlaklık sağlamaya yardımcı olabilir.

3.2 Işık Şiddeti (IV) Sınıflandırması

Parlaklık üç sınıfa ayrılır: V1 (710-910 mcd), V2 (910-1185 mcd) ve W1 (1185-1540 mcd). Her yoğunluk sınıfındaki tolerans ±%11'dir. Bu sınıflandırma, birden fazla gösterge arasında tutarlı görsel çıktı gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

3.3 Baskın Dalga Boyu (Wd) Sınıflandırması

Renk (baskın dalga boyu) şu şekilde sınıflandırılır: AP (515-520 nm), AQ (520-525 nm) ve AR (525-530 nm). Her sınıf için tolerans ±1 nm'dir. Bu, bir üretim partisindeki tüm birimlerde tutarlı bir yeşil ton sağlar, bu da estetik ve sinyalizasyon amaçları için önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulurken, bu tür LED'ler için tipik eğriler temel ilişkileri gösterirdi. İleri akım - ileri voltaj (I-V) eğrisi, bir diyotun karakteristik üstel ilişkisini gösterir. Bağıl ışık şiddeti - ileri akım eğrisi tipik olarak, bir noktaya kadar akımla parlaklıkta neredeyse doğrusal bir artış gösterir, ardından verim düşebilir. Bağıl ışık şiddeti - ortam sıcaklığı eğrisi kritiktir, çünkü LED çıktısı genellikle eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Spektral dağılım eğrisi, 25 nm yarı genişlikle tanımlanan karakteristik bir şekle sahip olarak 523 nm'de veya yakınında bir tepe noktası gösterir. Bu eğrileri anlamak, ürünün ömrü boyunca ve belirtilen çalışma sıcaklığı aralığında tutarlı performans elde etmek için sağlam sürücü devreleri ve termal yönetim sistemleri tasarlamak için gereklidir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Polarite

LED standart bir SMD paketinde gelir. Lens rengi su berraklığındadır ve ışık kaynağı yeşil ışık üreten bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipidir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden ve standart toleransı ±0.2 mm olarak verilmiştir. Katot tipik olarak paket üzerinde bir çentik veya yeşil nokta gibi görsel bir işaretleyici ile tanımlanır ve bu, PCB ayak izindeki karşılık gelen işaretle hizalanmalıdır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi

Kızılötesi veya buhar fazı reflow lehimleme için bir land pattern diyagramı sağlanmıştır. Uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak, iyi bir elektriksel bağlantı sağlamak ve yeterli mekanik mukavemet sağlamak için bu önerilen ayak izine uymak çok önemlidir. Ped tasarımı ayrıca LED ekleminden PCB'ye ısı dağılımı için termal yolu da etkiler.

5.3 Şerit ve Makara Paketleme

Bileşenler, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara 5000 adet içerir. Tam makaradan daha az miktarlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Şerit cepleri, bileşenleri depolama ve taşıma sırasında nem ve kirlenmeden korumak için bir üst kapak bandı ile kapatılmıştır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Depolama Koşulları

Uygun depolama, nem emilimini önlemek için kritik önem taşır; bu, reflow lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisine veya çatlamaya neden olabilir. Orijinal mühürlü nem geçirmez torbada nem alıcı ile birlikte, LED'ler ≤30°C ve ≤%70 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldıktan sonra, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır. Ortam koşullarına 168 saatten (7 gün) fazla maruz kalan bileşenler, emilen nemi gidermek için lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 48 saat pişirilmelidir.

6.2 Lehimleme Önerileri

Bu LED, kurşunsuz (Pb'siz) kızılötesi reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. J-STD-020B'ye uygun önerilen bir profil sağlanmıştır. Ana parametreler arasında maksimum 120 saniye için 150-200°C ön ısıtma bölgesi ve maksimum 10 saniye için 260°C'yi aşmayan tepe paket gövde sıcaklığı yer alır. Reflow maksimum iki döngü ile sınırlandırılmalıdır. Lehim havya ile manuel tamir için, uç sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve temas süresi yalnızca tek bir işlem için 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Optimal profilin belirli PCB tasarımına, lehim pastasına ve fırına bağlı olduğu, bu nedenle proses karakterizasyonunun gerekli olduğu vurgulanmaktadır.

6.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasal temizleyicilerin kullanımı LED paket malzemesine zarar verebilir.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Sürme Yöntemi

Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. Parlaklığı öncelikle ileri akımın (IF) bir fonksiyonudur, voltajın değil. Bu nedenle, her zaman bir sabit akım kaynağı veya bir voltaj kaynağı ile seri bağlı bir akım sınırlayıcı direnç kullanılarak sürülmelidir. Basit bir voltaj kaynağı ile sürmek, termal kaçak ve cihaz arızasına yol açabileceğinden önerilmez. Seri direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme - VF_LED) / IF, burada VF_LED, en kötü durum koşullarında akımın maksimum değeri aşmamasını sağlamak için veri sayfasındaki tipik veya maksimum ileri voltajdır.

7.2 Tasarımda Termal Yönetim

175°C/W termal direnç göz önüne alındığında, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akımda güvenilir çalışma için etkili bir soğutma gereklidir. PCB'nin kendisi birincil soğutucu görevi görür. Toprak veya güç katmanlarına termal viyalar aracılığıyla bağlanan daha büyük bir bakır ped alanı kullanmak, ısı dağılımını önemli ölçüde iyileştirebilir, eklem sıcaklığını düşürebilir ve böylece ışık çıktısını ve çalışma ömrünü artırabilir.

7.3 Uygulama Sınırlamaları

Bu LED, sıradan elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Olağanüstü güvenilirlik gerektiren, özellikle havacılık, ulaşım, tıbbi yaşam destek veya arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği güvenlik cihazları gibi kritik güvenlik sistemlerindeki uygulamalar için tasarlanmamış veya nitelendirilmemiştir. Bu tür uygulamalar için, üretici ile özel olarak nitelendirilmiş bileşenler için istişare zorunludur.

8. Tipik Uygulama Senaryoları ve Vaka Çalışmaları

Senaryo 1: Ön Panel Durum Göstergesi:Bir ağ yönlendiricisinde veya endüstriyel kontrol panelinde, güç durumunu, ağ aktivitesini veya sistem hatalarını göstermek için birden fazla LTST-T180TGKT LED kullanılabilir. 120 derecelik görüş açısı, göstergenin geniş bir bakış açısından görülebilmesini sağlar. Aynı yoğunluk sınıfından (örneğin, V2) LED'ler seçilerek, tüm göstergelerde tekdüze bir parlaklık elde edilebilir.

Senaryo 2: Membran Anahtar Panelleri için Arka Aydınlatma:Su berraklığındaki lens ve geniş görüş açısı, bu LED'i ev aletleri veya tıbbi cihazlar için kontrol panellerindeki sembollerin arkasında kullanılan ince akrilik veya polikarbonat ışık kılavuzlarının kenar aydınlatması için uygun hale getirir. Yeşil renk, net, düşük parlama aydınlatması sağlar.

Senaryo 3: Düşük Işıklı Ortamlarda Sembol Aydınlatması:Bu LED, ortam ışığının düşük olduğu ortamlarda çıkış işaretlerini, kontrol etiketlerini veya enstrümantasyonu aydınlatmak için kullanılabilir. Nispeten yüksek ışık şiddeti (1540 mcd'ye kadar) iyi görünürlük sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i doğrudan 5V bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Hayır. Bir mikrodenetleyici pini tipik olarak sürekli 20mA sağlayamaz ve daha da önemlisi, doğrudan 5V bağlamak aşırı akım nedeniyle LED'i tahrip eder. Bir akım sınırlayıcı direnç veya bir transistör sürücü devresi kullanmalısınız.

S: İleri voltajda neden bu kadar geniş bir aralık var (2.8V ila 3.8V)?

C: Bu, yarı iletken üretimindeki normal varyasyonlardan kaynaklanır. Sınıflandırma sistemi, tasarımınız için daha dar bir voltaj aralığına sahip parçaları seçmenize olanak tanır, özellikle LED'leri paralel bağlarken tutarlı davranış sağlamak için.

S: Maksimum 115°C eklem sıcaklığını aşarsam ne olur?

C: Tj(max) üzerinde çalışmak, LED'in bozulmasını hızlandıracak, ışık çıktısında hızlı bir düşüşe (lümen azalması) ve önemli ölçüde kısalmış bir çalışma ömrüne yol açacaktır. Aşırı durumlarda, anlık felaket arızasına neden olabilir.

S: Bu LED açık hava kullanımı için uygun mudur?

C: Veri sayfası, açık hava çevre koşulları (UV maruziyeti, nem, termal döngü) için giriş koruması (IP) derecesi veya niteliği belirtmez. Öncelikle iç mekan uygulamaları için tasarlanmıştır. Açık hava kullanımı için, özel olarak tasarlanmış ve nitelendirilmiş bir LED paketi gerekli olacaktır.

10. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri

10.1 Temel Çalışma Prensibi

Bir LED, yarı iletken bir p-n eklem diyotudur. İleri bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler eklem bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) şeklinde açığa çıkar. Işığın rengi, yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. LTST-T180TGKT, yeşil, mavi ve beyaz LED'ler üretmek için standart malzeme sistemi olan bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipi kullanır.

10.2 Endüstri Trendleri

SMD LED'lerdeki genel eğilim, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), daha küçük paketlerde daha yüksek güç yoğunluğu ve geliştirilmiş renk tutarlılığı ve renksel geriverim yönündedir. Otomotiv aydınlatması ve genel aydınlatma uygulamalarının yönlendirmesiyle güvenilirlik ve uzun ömürlülüğe de güçlü bir odaklanma vardır. Ayrıca, akıllı aydınlatma sistemleri için akıllı sürücüler ve sensörlerle entegrasyon gelişmekte olan bir alandır. Bu özel bileşen standart bir gösterge LED'i olsa da, temeldeki InGaN teknolojisi gelişmeye devam etmekte ve tüm LED kategorilerinde performans sınırlarını zorlamaktadır.