SMD LED LTST-B680VEKT Veri Sayfası - AlInGaP Kırmızı - 20mA - 710-1400mcd - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu LED, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için uygundur:

1.1 Özellikler

• RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur.
• Otomatik pick-and-place ekipmanları için 7 inç çapında makaralarda 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir.
• Standart EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) paket şekli.
• Entegre devre (IC) mantık seviyeleriyle uyumlu giriş.
• Kızılötesi reflow lehimleme profilleriyle uyumluluk için tasarlanmıştır.
• JEDEC (Ortak Elektronik Cihaz Mühendisliği Konseyi) Nem Hassasiyeti Seviyesi 3'e göre ön koşullandırılmıştır.

1.2 Uygulama Alanları

This LED is suitable for a broad range of electronic equipment, including but not limited to:

• Telekomünikasyon cihazları (örneğin, telsiz telefonlar, cep telefonları).
• Ofis otomasyon ekipmanları (örneğin, dizüstü bilgisayarlar, ağ sistemleri).
• Ev aletleri ve tüketici elektroniği.
• Endüstriyel kontrol ve enstrümantasyon panelleri.
• İç mekan tabela ve ekran uygulamaları.

2. Paket Boyutları ve Mekanik Veriler

LED, standart bir SMD paketine sahiptir. Lens su berraklığındadır. Kritik boyutlar uzunluk, genişlik ve yüksekliği içerir; ayrıntılı boyut çiziminde aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.2 mm'dir. Polarite, paket üzerindeki bir katot işaretiyle gösterilir. Doğru lehim bağlantısı oluşumu ve termal yönetim için kızılötesi veya buhar fazlı reflow lehimlemede önerilen PCB bağlantı pedi düzeni sağlanmıştır.

3. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

3.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):Ta=25°C'de 130 mW.
• Tepe İleri Akımı (I_F(tepe)):100 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliğinde darbeli).
• Sürekli İleri Akım (I_F):50 mA DC.
• Ters Gerilim (V_R):5 V.Not: Cihaz ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmamıştır; bu değer öncelikle test koşulları içindir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-40°C ila +100°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-40°C ila +100°C.

3.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, aksi belirtilmedikçe, ortam sıcaklığı (T_a) 25°C ve ileri akım (I_F) 20 mA'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V):Minimum 710 mcd'den maksimum 1400 mcd'ye kadar değişir. CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşmak için filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin merkez eksende ölçülen değerin yarısı olduğu tam açıdır.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):617.0 nm ile 630.0 nm arasında, algılanan kırmızı rengi tanımlar. Tolerans ±1 nm'dir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yaklaşık 15 nm (tipik), yayılan ışığın spektral saflığını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):20 mA'de 1.8 V ile 2.6 V arasında.
• Ters Akım (I_R):5 V ters gerilim uygulandığında maksimum 10 μA.

4. Sınıf (Bin) Sistemi Açıklaması

Uygulamada tutarlılığı sağlamak için LED'ler anahtar parametrelere göre sınıflandırılır (binlenir). Bu, tasarımcıların devreleri için belirli gerilim veya parlaklık gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

4.1 İleri Yönlü Gerilim (V_F) Sınıflandırması

I_F= 20 mA'de sınıflandırılır. Her sınıfın toleransı ±0.1V'dir.

• Sınıf D2: V_F= 1.8V ila 2.0V
• Sınıf D3: V_F= 2.0V ila 2.2V
• Sınıf D4: V_F= 2.2V ila 2.4V
• Sınıf D5: V_F= 2.4V ila 2.6V

4.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırması

I_F= 20 mA'de sınıflandırılır. Her sınıfın toleransı ±%11'dir.

• Sınıf V1: I_V= 710 mcd ila 900 mcd
• Sınıf V2: I_V= 900 mcd ila 1120 mcd
• Sınıf W1: I_V= 1120 mcd ila 1400 mcd

5. Performans Eğrisi Analizi

Tipik performans eğrileri, çeşitli parametreler arasındaki ilişkiyi gösterir. Bunlar, cihazın farklı çalışma koşulları altındaki davranışını anlamak için gereklidir.

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Akım sınırlayıcı devreler tasarlamak için kritik olan üstel ilişkiyi gösterir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; tipik olarak çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir ilişki içindedir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının düşürülmesini gösterir; bu, yüksek güçlü veya yüksek ortam sıcaklıklı uygulamalarda termal yönetim için kritiktir.
• Spektral Dağılım:Baskın dalga boyu etrafında merkezlenmiş, karakteristik bir yarı genişliğe sahip, göreceli ışıma gücünün dalga boyuna karşı grafiği.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Önerilen Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için J-STD-020 ile uyumlu bir profil izleyin. Anahtar parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma:150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Süre:Lehim pastası özelliklerine göre, ancak tipik olarak maksimum 10 saniye.
• Maksimum reflow döngü sayısı: Two.

Not: Gerçek profil, kullanılan spesifik PCB tasarımı, bileşenler ve lehim pastası için karakterize edilmelidir.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse:

• Lehim Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Bacak başına maksimum 3 saniye.
• Maksimum lehimleme denemesi sayısı:Sadece bir kez.

6.3 Temizleme

Sadece onaylı temizleme çözücüleri kullanın. Temizleme gerekliyse, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasal sıvılardan kaçının.

7. Depolama ve Taşıma

7.1 Nem Hassasiyeti

Bu cihaz MSL 3 olarak derecelendirilmiştir. Orijinal nem geçirmez torba kurutucu ile mühürlendiğinde:

• ≤30°C ve ≤%70 RH'de depolayın.
• Raf ömrü, torba mühürleme tarihinden itibaren bir yıldır.

Orijinal torba açıldıktan sonra:

• ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolayın.
• IR reflow lehimlemenin 168 saat (7 gün) içinde tamamlanması önerilir.
• 168 saatten uzun depolama için, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen kurutucuda depolayın.
• 168 saatten fazla açıkta kalan cihazlar, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat pişirilmelidir.

7.2 Elektrostatik Deşarj (ESD)

Bu veri sayfasında açıkça ESD'ye duyarlı bir cihaz olarak derecelendirilmemiş olsa da, statik elektrik veya güç dalgalanmalarından kaynaklanan hasarı önlemek için LED'ler de dahil olmak üzere tüm yarı iletken bileşenleri uygun ESD önlemleriyle (örneğin, topraklanmış çalışma istasyonları, bileklikler) ele almak standart endüstri uygulamasıdır.

8. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilecek Hususlar

8.1 Sürücü Devresi Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Özellikle birden fazla LED'i paralel bağlarken, düzgün parlaklık sağlamak ve akım paylaşımı sorununu önlemek için her LED için seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır. LED'leri akım regülasyonu olmadan doğrudan bir gerilim kaynağından sürmek önerilmez, çünkü ileri gerilimdeki (V_F) küçük değişimler, akımda ve dolayısıyla cihazlar arası parlaklıkta büyük farklılıklara yol açabilir.

8.2 Termal Yönetim

Maksimum güç dağılımı 130 mW'dır. Maksimum sürekli ileri akımda (50 mA) veya ona yakın çalışmak ısı üretecektir. Eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak, uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı sağlamak için, bağlantı pedlerinin bir soğutucu görevi görmesi için yeterli bakır alanı içeren uygun PCB düzeni önemlidir.

8.3 Optik Tasarım

Geniş 120 derecelik görüş açısı, bu LED'i geniş alan aydınlatması veya geniş açılardan görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (örneğin, lensler) gerekli olacaktır.

9. Paketleme ve Sipariş

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapında makaralarda 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerittir. Her makara 2000 adet içerir. Şerit cepleri bir üst kapak bandı ile mühürlenmiştir. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarını takip eder. Kalan miktarlar için minimum sipariş miktarı 500 adet olabilir.

10. Teknik Karşılaştırma ve Seçim Kılavuzu

Bu LED'i seçerken, anahtar farklılaştırıcılar arasında AlInGaP teknolojisi yer alır; bu teknoloji, kırmızı/turuncu/kehribar renkler için tipik olarak GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sunar. Nispeten yüksek ışık şiddeti (1400 mcd'ye kadar) ile geniş görüş açısının kombinasyonu dikkat çekicidir. Tasarımcılar, V_Fsınıflandırmasını ve I_Vsınıflandırmasını, devrelerinin gerilim marjı ve gereken parlaklık tutarlılığına karşı karşılaştırmalıdır. Standart SMD montaj işlemleriyle (reflow lehimleme, şerit-makara) uyumluluk, otomatik üretim için önemli bir avantajdır.

11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

11.1 Bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

Cevap:Kesinlikle önerilmez. İleri gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir ve birimler arasında değişebilir. Doğrudan bir gerilim kaynağından sürmek, termal kaçak durumuna yol açabilir; burada artan akım daha fazla ısıya neden olur, bu da V_F'yi düşürür ve daha da fazla akımın akmasına izin vererek LED'i potansiyel olarak tahrip edebilir. Her zaman seri bir direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın.

11.2 Baskın Dalga Boyu ile Tepe Dalga Boyu arasındaki fark nedir?

Cevap:Baskın dalga boyu (λ_d), CIE renklilik diyagramından türetilir ve insan gözüne LED çıkışıyla aynı renkte görünecek tek renkli bir ışığın tek dalga boyunu temsil eder. Tepe dalga boyu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. LED'ler için, renk spesifikasyonu için daha alakalı parametre baskın dalga boyudur.

11.3 Torba açıldıktan sonraki depolama koşulu neden bu kadar katı?

Cevap:SMD paketleri atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak, paketin katmanlarını ayırabilecek veya çipi çatlatabilecek ("patlamış mısır" etkisi) iç basınç oluşturabilir. 168 saatlik zemin ömrü ve pişirme gereksinimleri, bu riski yönetmek için standartlaştırılmış (JEDEC MSL) yöntemlerdir.

12. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo:5V DC besleme ile çalışan, paralel bağlı 5 kırmızı LED'li bir durum göstergesi paneli tasarlama. LED başına hedef ileri akım 20 mA.

1. Seri Direnç Hesaplama:Tipik V_F= 2.2V (Sınıf D3) kullanarak. R = (V_besleme- V_F) / I_F= (5V - 2.2V) / 0.02A = 140 Ω. En yakın standart değer olan 150 Ω, I_F≈ 18.7 mA ile sonuçlanır.
2. Direnç Güç Değeri:P = I²* R = (0.0187)²* 150 ≈ 0.052 W. Standart 1/8W (0.125W) veya 1/10W direnç yeterlidir.
3. Devre Düzeni:5 LED'in her biriyle seri olarak bir adet 150 Ω direnç yerleştirin. Birden fazla paralel LED arasında tek bir direnç paylaşmayın, çünkü V_Fdeğişimleri düzensiz parlaklığa neden olur.
4. PCB Termal Tasarımı:Özellikle ortam sıcaklığı yüksekse veya muhafaza hava akışını kısıtlıyorsa, LED pedlerinin ısıyı dağıtmak için yeterli bağlı bakır alanına sahip olduğundan emin olun.

13. Çalışma Prensibi

Bu LED, AlInGaP malzemelerinden üretilmiş bir yarı iletken p-n eklemine dayanır. Eklem potansiyel bariyerini aşan bir ileri öngerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) formunda salınır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın baskın dalga boyunu tanımlar—bu durumda, kırmızı spektrumda (617-630 nm). Su berraklığındaki epoksi lens, yarı iletken çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıkış modelini şekillendirir.

14. Teknoloji Trendleri

SMD LED'ler, daha yüksek verimlilik (watt başına daha fazla lümen), daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı ve artırılmış güvenilirlik yönünde gelişmeye devam etmektedir. Işık çıkışını korurken veya artırırken minyatürleşme eğilimi vardır. Ayrıca, paketleme malzemelerindeki gelişmeler, termal performansı artırmayı, daha yüksek sürücü akımlarına ve güç yoğunluklarına izin vermeyi amaçlamaktadır. Kırmızı, turuncu ve kehribar renkler için AlInGaP teknolojisinin yaygın benimsenmesi, eski, daha az verimli malzemelerin yerini büyük ölçüde almış, sıcaklık üzerinde daha iyi performans ve daha uzun operasyonel ömürler sunmaktadır. LED'lerin dahili kontrol devreleriyle entegrasyonu (örneğin, sabit akımlı sürücüler, adreslenebilir RGB LED'ler), son kullanıcı için sistem tasarımını basitleştiren bir diğer önemli trenddir.