1. Ürüne Genel Bakış
LTW-110ZDS5, modern, alan kısıtlı elektronik montajlar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Otomatik al-yerleştir ve reflow lehimleme süreçleri için optimize edilmiş minyatür bileşenler ailesine aittir. Bu spesifik model, beyaz ışık üretmek için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çip kullanır ve yandan görünümlü bir paket konfigürasyonunda yer alır. Bu yönelim, ışığın baskılı devre kartı (PCB) yüzeyine paralel olarak yayılması gereken uygulamalar için özellikle avantajlıdır; kenardan aydınlatmalı paneller veya bir cihazın yanından görülebilen durum göstergeleri gibi.
Bu bileşenin arkasındaki temel tasarım felsefesi, yüksek hacimli üretim iş akışlarına sorunsuz bir şekilde entegre olan güvenilir, parlak bir ışık kaynağı sağlamaktır. Paketi, EIA (Electronic Industries Alliance) standartlarına uyar ve endüstri standardı taşıma ve yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu garanti eder. Bileşen, otomatik montaj hatları için standart format olan ve yerleştirme makinelerine verimli yüklemeyi kolaylaştıran, 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir.
1.1 Özellikler ve Temel Avantajlar
- Çevresel Uyumluluk: Cihaz, ROHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun olarak üretilmiştir ve kurşun, cıva, kadmiyum gibi belirli tehlikeli maddelerden arındırılmış olduğunu garanti eder.
- İleri Yarı İletken Teknolojisi: Ultra Parlak InGaN çipi kullanır. InGaN teknolojisi, yüksek verimliliği ve parlak mavi ile beyaz ışık üretme yeteneğiyle bilinir; bu ışık tipik olarak bir fosfor kaplama kullanılarak beyaza dönüştürülür.
- Üretime Hazırlık: Lehimlenebilirliği, özellikle kurşunsuz (Pb-free) lehim alaşımlarıyla artıran kalay kaplı bir terminasyona sahiptir. SMD montajında baskın yöntem olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle tam uyumludur.
- Tasarım Uyumluluğu: Cihaz, I.C. (Integrated Circuit) uyumludur; bu, sürücü gereksinimlerinin (akım, voltaj) bir kart üzerinde diğer IC'lerin yanında yaygın olarak bulunan standart mantık seviyesi çıkışları veya basit sürücü devreleri tarafından kolayca yönetilebileceği anlamına gelir.
- Otomasyona Uygun: Standart EIA paketi ve bant-makara paketleme, yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarında güvenilir performans sağlayarak yerleştirme hatalarını en aza indirir ve üretim verimini artırır.
1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar
Bu LED, kompakt bir form faktöründe güvenilir gösterge, arka aydınlatma veya sembolik aydınlatma gerektiren geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için tasarlanmıştır. Temel uygulama alanları şunları içerir:
- Telecommunication Equipment: Yönlendiriciler, modemler, anahtarlar ve baz istasyonları üzerindeki durum göstergeleri.
- Ofis Otomasyonu ve Bilgi İşlem: Dizüstü bilgisayarlarda klavye arka aydınlatması, yazıcı, tarayıcı ve harici depolama cihazlarındaki durum ışıkları.
- Tüketici Elektroniği ve Ev Aletleri: Ses/video ekipmanlarında, mutfak aletlerinde ve akıllı ev cihazlarında güç, mod veya işlev göstergeleri.
- Endüstriyel Ekipman: Makineler, kontrol sistemleri ve enstrümantasyon için panel göstergeleri.
- Özel Ekranlar: Tuş takımları için arka aydınlatma, mikro ekranlar ve kontrol panellerindeki sembol veya ikonların aydınlatılması.
2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama
LTW-110ZDS5'in performansı, kapsamlı bir elektriksel, optik ve termal parametre seti ile tanımlanır. Bu özellikleri anlamak, doğru devre tasarımı ve uzun vadeli güvenilirliğin sağlanması için çok önemlidir.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garantili değildir ve normal kullanımda kaçınılmalıdır.
- Güç Dağılımı (Pd): 70 mW. Bu, cihazın performansını düşürmeden ısı olarak dağıtabileceği maksimum elektrik gücüdür. Bu değerin aşılması, aşırı bağlantı sıcaklığına, azalmış ışık çıkışına ve kısalmış ömre yol açabilir.
- İleri Yön Akımı (DC): 20 mA. Bu, güvenilir çalışma için önerilen maksimum sürekli doğru akımdır. Veri sayfasında belirtilen tipik çalışma koşulu 5mA'dır.
- Tepe İleri Akımı: 100 mA, ancak yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Bu, aşırı ısınma olmadan, yanıp sönen göstergeler gibi durumlarda kısa süreli daha yüksek parlaklığa izin verir.
- Çalışma Sıcaklığı Aralığı: -20°C ila +80°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında çalışması garanti edilir.
- Depolama Sıcaklığı Aralığı: -40°C ila +85°C. Cihaz, bu daha geniş aralıkta çalıştırılmadan depolanabilir.
- Infrared Soldering Condition: 260°C tepe sıcaklığına 10 saniye dayanır. Bu, kurşunsuz montaj işlemleri için kritik bir parametredir ve bileşenin yeniden akış lehimleme sırasında dayanabileceği termal profili tanımlar.
2.2 Electrical and Optical Characteristics (at Ta=25°C)
Bunlar, standart test koşullarında ölçülen tipik performans parametreleridir.
- Işık Şiddeti (Iv): 5mA test akımında (IF) Minimum 28.0 mcd (millicandela) ile Maksimum 112.0 mcd aralığındadır. Belirli bir birimin gerçek değeri bir bin derecesine (N, P, Q) düşer. Şiddet, insan gözünün fotopik tepkisini (CIE eğrisi) simüle eden bir filtre ile ölçülür.
- Görüş Açısı (2θ1/2): 130 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe değerinin (0 derecede, çipe dik olarak ölçülen) yarısına düştüğü tam açıdır. Bu gibi geniş bir görüş açısı, yandan görünümlü LED'lerin karakteristiğidir ve geniş, eşit aydınlatma sağlar.
- Kromatiklik Koordinatları (x, y): Tipik değerler 5mA'de x=0.304, y=0.301'dir. CIE 1931 renklilik diyagramındaki bu koordinatlar, beyaz ışığın algılanan rengini tanımlar. Spesifik birimler renk tonu gruplarına (S1-S6) ayrılır. Bu koordinatlara ±0.01 tolerans uygulanır.
- İleri Yön Gerilimi (VF): 5mA'de 2.70V ile 3.15V arası. Bu, belirtilen akım iletildiğinde LED üzerindeki voltaj düşüşüdür. Birimler bu parametreye göre gruplara (L7, L8, L9) ayrılır. Daha düşük bir VF genellikle daha yüksek elektriksel verimliliği gösterir.
- Ters Yön Akımı (IR): 10mA ters gerilimde (VR) 0.6 ila 1.2 μA. Kritik Not: Veri sayfası, bu test koşulunun yalnızca IR (Kızılötesi) testi için olduğunu ve cihazın ters işlem için tasarlanmamıştırDevrede ters öngerilim uygulamak LED'e zarar verebilir.
2.3 Termal Özellikler
Termal direnç (RθJA) değeri açıkça verilmemiş olsa da, termal performans güç dağıtım derecesi (70mW) ve çalışma sıcaklığı aralığı ile ima edilmektedir. Maksimum eklem sıcaklığı, LED ömrü için kilit bir faktördür. LED'i maksimumun altındaki akımlarda çalıştırmak, ısı emilimi için yeterli PCB bakır alanı sağlamak (önerilen pad düzeninde gösterildiği gibi) ve ortam sıcaklığını belirtilen sınırlar içinde tutmak, termal performansı yönetmek için gereklidir.
3. Bin Sıralama Sistemi Açıklaması
Yarı iletken üretimindeki doğal varyasyonları hesaba katmak için, LED'ler performans gruplarına (bin) ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için sıkı kontrollü özelliklere sahip bileşenleri seçmelerine olanak tanır.
3.1 İleri Voltaj (VF) Sınıfı
LED'ler, 5mA'deki ileri voltaj düşüşlerine göre sınıflandırılır.
- L7 Sınıfı: VF = 2.70V ila 2.85V
- Bin L8: VF = 2.85V ila 3.00V
- Bin L9: VF = 3.00V ila 3.15V
Her bir binin toleransı ±0.1V'dur. Sabit voltaj kaynağı ile sürüldüğünde tutarlı parlaklık sağlamak veya seri diziler için akım sınırlama direnci hesaplamasını basitleştirmek için aynı VF bininden LED'lerin seçilmesi önerilir.
3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıfı
LED'ler, 5mA'deki ışık çıkış şiddetlerine göre sınıflandırılır.
- Bin N: Iv = 28.0 mcd ila 45.0 mcd
- Bin P: Iv = 45.0 mcd ila 71.0 mcd
- Bin Q: Iv = 71.0 mcd ila 112.0 mcd
Her bir bölmedeki tolerans ±%15'tir. Bu sınıflandırma, arka aydınlatma dizileri veya çoklu gösterge panelleri gibi birden fazla LED arasında düzgün parlaklık gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.
3.3 Renk Tonu (Kromatiklik) Sınıfı
Bu en karmaşık sınıflandırmadır ve beyaz ışığın CIE 1931 diyagramındaki renk noktasını tanımlar. Altı bölme (S1'den S6'ya) tanımlanmıştır ve her biri (x,y) koordinat düzleminde küçük bir dörtgen alanı temsil eder. Örneğin, S3 bölmesi yaklaşık olarak (0.294, 0.254) ila (0.314, 0.315) koordinatlarını kapsar. ±0.01'lik bir tolerans uygulanır. Bu sınıflandırma, renk tutarlılığının kritik olduğu, bitişik LED'ler arasında beyaz tonunda (örneğin, soğuk beyaz ve sıcak beyaz) fark edilebilir farklılıkları önleyen uygulamalar için esastır.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, tablo halindeki veri noktalarının ötesinde değerli bilgiler sağlayan tipik karakteristik eğrileri içerir.
4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current
Bu eğri, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Genellikle doğrusal değildir. Çıkış akımla artarken, verimlilik (vat başına lümen) genellikle mutlak maksimumdan daha düşük bir akımda zirve yapar. Tipik 5mA koşulunda çalışmak, bu cihaz için parlaklık ve verimlilik arasında iyi bir dengeyi temsil eder.
4.2 Forward Voltage vs. Forward Current
Bu eğri, diyodun I-V karakteristiğini göstermektedir. İleri gerilim akımla birlikte artar ancak doğrusal değildir. Bu eğriyi anlamak, sürücü devreleri tasarlamak için önemlidir, özellikle sabit gerilim kaynakları kullanırken, çünkü gerilimdeki küçük bir değişiklik akımda ve dolayısıyla parlaklıkta büyük bir değişikliğe yol açabilir.
4.3 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı
Bu eğri, termal etkileri anlamak için kritik öneme sahiptir. Ortam sıcaklığı yükseldikçe, bir LED'in ışık şiddeti genellikle azalır. Bu eğrinin eğimi, cihazın termal hassasiyetini gösterir. Tasarımcılar, LED yüksek sıcaklıklı bir ortamda çalışacaksa beklenen ışık çıkışını düşük güçle kullanmalıdır.
5. Mekanik ve Paket Bilgisi
5.1 Paket Boyutları
Veri sayfası, LED'in detaylı bir mekanik çizimini sağlar. Ana boyutlar arasında toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik, yarı iletken çip boşluğunun boyutu ve konumu ile lehimlenebilir terminallerin yeri ve boyutu bulunur. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden olup standart tolerans ±0.1mm'dir. Yandan görünümlü tasarım, ana ışık yayan yüzeyin paketin daha uzun kenarında olduğu anlamına gelir.
5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi ve Polarite
PCB tasarımı için bir lehim yatağı (footprint) önerisi sağlanmıştır. Bu, yeniden akış sırasında iyi bir lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için bakır pedlerin optimal boyutunu ve şeklini göstermektedir. Diyagram, yerleştirme sırasında doğru yönlendirme ve güç uygulandığında LED'in yanmasını sağlamak için çok önemli olan anot ve katot bağlantılarını açıkça belirtmektedir. Katot, tipik olarak LED paketinin kendisinde bir çentik, nokta veya yeşil işaret gibi bir işaretleyici ile tanımlanır.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
6.1 IR Yeniden Akış Lehimleme Profili (Kurşunsuz İşlem)
Kurşunsuz lehimleme için önerilen bir reflow profili sağlanmıştır:
- Ön ısıtma: 150-200°C.
- Ön Isıtma Süresi: Maksimum 120 saniye.
- Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
- Sıvılaşma Sıcaklığı Üzerinde Geçen Süre (tepe noktasında): Maksimum 10 saniye ve bu yeniden akış işlemi ikiden fazla kez gerçekleştirilmemelidir.
Veri sayfası, optimum profilinin spesifik PCB montajına (kart kalınlığı, bileşen sayısı, lehim pastası) bağlı olduğunu doğru bir şekilde belirtmektedir. Profil, spesifik üretim hattı için karakterize edilmeli ancak bu bileşen seviyesindeki limitler dahilinde kalmalıdır.
6.2 El İle Lehimleme (Gerekirse)
Onarım veya prototipleme için:
- Lehim Havya Sıcaklığı: Maksimum 300°C.
- Lehimleme Süresi: Bağlantı başına maksimum 3 saniye.
- Bu işlem, termal stresi en aza indirmek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.
6.3 Temizleme
Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, plastik paketi hasardan korumak için yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Veri sayfası, normal sıcaklıkta etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan kısa süre daldırmayı önerir. Belirtilmemiş kimyasal sıvılardan kaçınılmalıdır.
7. Depolama ve Taşıma Önlemleri
7.1 Elektrostatik Deşarj (ESD) Hassasiyeti
LED, statik elektrik ve elektrik dalgalanmalarından zarar görebilir. Elleçleme sırasında bileklik veya antistatik eldiven kullanılması önerilir. İş istasyonları ve lehimleme havyaları dahil tüm ekipmanlar uygun şekilde topraklanmalıdır.
7.2 Nem Duyarlılığı ve Depolama
Bileşenin Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 3'tür.
- Mühürlü Paket: ≤30°C ve ≤%90 BA'da saklanabilir. Nem önleyici torba içindeki orijinal ambalajında raf ömrü bir yıldır.
- Açılmış Paket: Ortam sıcaklığı 30°C / %60 BA'yı geçmemelidir. Orijinal ambalajından çıkarılan bileşenler bir hafta içinde reflow lehimlenmelidir.
- Uzatılmış Depolama (Paket Dışında): Nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe saklanmalıdır.
- Yeniden Fırınlama: Bir haftadan fazla havaya maruz kalan bileşenler, emilmiş nemi gidermek ve reflow sırasında "popcorning"i önlemek için lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 20 saat fırınlanmalıdır.
8. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
8.1 Şerit ve Makara Özellikleri
Cihaz, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Anahtar şerit boyutları arasında yuva aralığı (adım), yuva boyutu ve kapak şeridi mühürleme pozisyonları bulunur. Şerit, standart 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılır.
8.2 Makara Paketleme Detayları
- Makara Başına Miktar: 3000 adet.
- Minimum Paketleme Miktarı: Kalan miktarlar için 500 adet.
- Cover Tape: Boş cepler üst kapak bandı ile kapatılmıştır.
- Eksik Komponentler: Standart uygulamaya göre, makara üzerinde ardışık en fazla iki eksik lambaya izin verilir.
- Standard Compliance: Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.
9. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
9.1 Tipik Uygulama Devreleri
LED, bir akım sınırlama mekanizması gerektirir. En basit yöntem seri bir dirençtir. Değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vsupply - VF_LED) / IF. Örneğin, 5V besleme, 3.0V VF (tipik) ve istenen 5mA IF ile: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ohm. 390 Ohm veya 430 Ohm standart bir direnç uygun olacaktır. Değişen besleme voltajı veya sıcaklıkta sabit parlaklık gerektiren uygulamalar için, sabit akımlı bir sürücü devresi önerilir.
9.2 Güvenilirlik ve Uzun Ömür için Tasarım
- Akım Derecelendirmesi: LED'i mutlak maksimum 20mA yerine, tipik 5mA akımda veya altında çalıştırmak, işletim ömrünü önemli ölçüde uzatacak ve uzun vadeli ışık çıktısı kararlılığını iyileştirecektir.
- Termal Yönetim: Önerilen PCB pad düzenini kullanın; bu düzen termal rahatlama bağlantılarını içerir. Yüksek güçlü veya yüksek ortam sıcaklıklı uygulamalar için, LED'in ayak izi altına ek bakır alan veya termal viyalar ekleyerek eklemin ısısını uzaklaştırmayı düşünün.
- Ters Gerilim Koruması: Cihaz ters öngerilim için tasarlanmadığından, devre tasarımının bu durumu engellediğinden emin olun. AC veya bipolar devrelerde, paralel bir koruma diyotu gerekli olabilir.
10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
GaP (Gallium Phosphide) veya standart GaN cihazları gibi eski LED teknolojileriyle karşılaştırıldığında, LTW-110ZDS5'teki InGaN çipi daha üstün ışık etkinliği sunar; bu da tüketilen birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıkışı anlamına gelir. Yandan görünümlü paketi, onu üstten görünümlü LED'lerden ayırarak, yanal ışık yayılımının gerektiği belirli optik tasarım zorluklarını çözer. Yüksek sıcaklıklı kurşunsuz reflow profilleriyle uyumluluğu, onu yalnızca kurşunlu lehim veya dalga lehimleme için uygun olabilecek eski bileşenlerin aksine, mevcut çevre düzenlemeleri ve üretim standartlarına uygun modern bir bileşen haline getirir.
11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
S: Bu LED'i doğrudan 3.3V'luk bir mikrodenetleyici piminden sürebilir miyim?
C: Mümkün, ancak dikkatli olunmalı. Tipik VF değeri 3.0V'dur, bu da akım sınırlama direnci için yalnızca 0.3V bırakır. 5mA'de bu, 60 Ohm'luk bir direnç gerektirir. Düşük voltaj marjı, VF veya besleme voltajındaki küçük değişimler nedeniyle parlaklığın tutarsız olabileceği anlamına gelir. Özel bir LED sürücü veya daha yüksek bir besleme voltajı daha güvenilirdir.
S: Parça numarasındaki "ZDS5" ne anlama geliyor?
C: Tam adlandırma kuralı burada ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, birçok üretici sisteminde bu tür sonekler renk (Beyaz), paket stili (Yandan görünüm), binleme (yoğunluk/renk sıralaması) ve uç kaplaması gibi belirli özellikleri gösterir. Kesin ayrıntılar için üreticinin ürün kılavuzuna başvurun.
S: Çoklu LED tasarımımda renk tutarlılığını nasıl sağlarım?
C: Bileşenleri aynı Renk Tonu (S1-S6) grubundan ve aynı Işık Şiddeti (N, P, Q) grubundan sipariş edin. Dağıtıcınızla çalışarak siparişiniz için bu grup kodlarını belirtin ve eşleşen performansı garanti edin.
S: Bu LED otomotiv iç aydınlatması için uygun mudur?
C: Çalışma sıcaklığı aralığı (-20°C ila +80°C) bazı iç mekan uygulamalarını kapsayabilir, ancak otomotiv sınıfları genellikle daha geniş bir aralık (örneğin, -40°C ila +105°C veya 125°C) ve daha titiz güvenilirlik nitelikleri (AEC-Q102) gerektirir. Bu veri sayfası böyle bir uygunluk iddiasında bulunmamaktadır, bu nedenle uyarılar bölümünde tanımlandığı gibi \"sıradan elektronik ekipman\" için tasarlanmıştır.
12. Pratik Kullanım Örneği
Senaryo: Bir ağ anahtarı için durum göstergesi paneli tasarlama.
Panelde bağlantı/aktivite için 10 adet özdeş durum LED'i bulunur. Gereksinimler: düzgün beyaz renk, tutarlı parlaklık ve 7/24 güvenilir çalışma.
Tasarım Adımları:
1. Devre Tasarımı: Kararlı bir 5V hattı kullanın. LED başına ~5mA sürme akımı için bir seri direnç hesaplayın. VF sınıfı L8 (2.85-3.00V) varsayılarak, en kötü durum parlaklık hesabı için maksimum VF kullanın: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ohm. 2. Bileşen Seçimi: Tedarikçiye belirtin: Parça No. LTW-110ZDS5, tüm 10 adet aynı Renk Grubundan (örn. S3) ve aynı Işık Şiddeti Grubundan (örn. P) olmalıdır. Bu görsel tutarlılığı sağlar. 3. PCB Yerleşimi: Veri sayfasındaki önerilen lehim yastığı izini uygulayın. Katot yastıklarını iyi bir ısı dağılımı için ortak bir toprak katmanına bağlayın. 4. Montaj: Kurşunsuz yeniden akış profili kılavuzlarına uyun, tepe sıcaklığın 260°C'yi aşmadığından emin olun. 5. Sonuç: Muhafazakar akım sürüşü ve uygun termal tasarım sayesinde uzun vadede performansını koruyacak, on adet özdeş, parlak beyaz göstergeli profesyonel görünümlü bir panel.
13. Çalışma Prensibi Tanıtımı
Bir LED, bir yarı iletken diyottur. Bant aralığını aşan bir ileri voltaj uygulandığında, n-tipi yarı iletkenden gelen elektronlar, aktif bölgede (InGaN çip) p-tipi yarı iletkenden gelen deliklerle yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde açığa çıkarır. Işığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. InGaN, mavi/morötesi spektrumda ışık üreten bir bant aralığına sahiptir. Beyaz ışık oluşturmak için LED çipi bir fosfor malzemesi ile kaplanır. Çipten gelen mavi/UV ışığı fosforu uyarır ve fosfor daha geniş bir spektrumda ışık yeniden yayar, birleşerek beyaz ışık algısını üretir. Yandan görünümlü paket, ışık çıktısını şekillendiren ve geniş 130 derecelik görüş açısını oluşturan kalıplanmış bir plastik lens içerir.
14. Teknoloji Trendleri ve Bağlam
LTW-110ZDS5, olgun ve yaygın olarak benimsenmiş bir teknolojiyi temsil etmektedir. SMD LED'lerdeki mevcut trendler birkaç temel alana odaklanmaktadır: Artan Verimlilik: Daha yüksek lümen/vat (lm/W) elde etmek için çip tasarımlarının ve fosforların sürekli geliştirilmesi, aynı ışık çıktısı için enerji tüketimini azaltıyor. Geliştirilmiş Renk Kalitesi: Beyaz LED'lerin Renksel Geriverim İndeksi'ni (CRI) iyileştirerek, perakende aydınlatması veya fotoğrafçılık gibi doğru renk algısının hayati önem taşıdığı uygulamalara uygun hale getirmek. Miniaturizasyon: Giyilebilir cihazlar ve minyatürleştirilmiş sensörler gibi ultra kompakt cihazlar için daha da küçük paket boyutlarının (örneğin, 0402, 0201 metrik) geliştirilmesi. Entegre Çözümler: Akıllı aydınlatma ve dinamik renk efektleri için devre tasarımını basitleştiren, tek bir pakette yerleşik sürücüler, denetleyiciler veya çoklu renk çipleri (RGB) içeren LED'lerin büyümesi. Bu bileşen standart gösterge ve arka aydınlatma işlevleri için temel bir yapı taşı olsa da, bu eğilimler daha özel pazar segmentlerinde yeniliği yönlendirmektedir.
LED Özellik Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Gösterim | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (vat başına lümen) | Elektriğin vat başına ışık çıktısı, daha yüksek olması daha enerji verimli olduğu anlamına gelir. | Enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynaktan yayılan toplam ışık, genellikle "parlaklık" olarak adlandırılır. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık yoğunluğunun yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma menzilini ve düzgünlüğünü etkiler. |
| CCT (Renk Sıcaklığı) | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek değerler beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| CRI / Ra | Birimsiz, 0–100 | Nesnelerin renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler; alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talepli yerlerde kullanılır. |
| SDCM | MacAdam elips adımları, örneğin "5-adım" | Renk tutarlılığı metriği, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı parti LED'lerde renk tutarlılığını sağlar. |
| Dominant Dalga Boyu | nm (nanometre), örn. 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu - şiddet eğrisi | Dalga boyları üzerindeki şiddet dağılımını gösterir. | Renk oluşturmayı ve kaliteyi etkiler. |
Electrical Parameters
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED'i açmak için gereken minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü voltajı ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için voltajlar toplanır. |
| Forward Current | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Karartma veya yanıp sönme için kullanılan, kısa süreler için tolere edilebilen tepe akımı. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Ters Voltaj | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters voltaj, aşılırsa bozulmaya neden olabilir. | Devre, ters bağlantıyı veya voltaj dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine karşı direnç, düşük olan daha iyidir. | Yüksek termal direnç, daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Immunity | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, değer ne kadar yüksekse o kadar az hassastır. | Üretimde anti-statik önlemler gereklidir, özellikle hassas LED'ler için. |
Thermal Management & Reliability
| Terim | Temel Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C'lik düşüş ömrü iki katına çıkarabilir; çok yüksek sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Azalması | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lumen Maintenance | % (örneğin, %70) | Belirli bir süre sonunda korunan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanımda parlaklık korunumunu belirtir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Kullanım sırasındaki renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlandırma | Malzeme Bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşüne, renk değişimine veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Packaging & Materials
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan, optik/termal arayüz sağlayan muhafaza malzemesi. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Chip Yapısı | Ön, Flip Chip | Chip elektrot düzeni. | Flip chip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür ve beyaz ışık elde etmek için karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yi etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Yüzeyde ışık dağılımını kontrol eden optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Quality Control & Binning
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn., 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmıştır, her grubun min/maks lümen değerleri vardır. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Aralığı | Kod örn., 6W, 6X | İleri gerilim aralığına göre gruplandırılmıştır. | Sürücü eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Color Bin | 5-adım MacAdam elipsi | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı bir aralık sağlanmıştır. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmıştır, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı vardır. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Testing & Certification
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık azalmasını kaydetme. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömür tahmini yapar. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Sektör tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddelerin (kurşun, cıva) bulunmadığını garanti eder. | Uluslararası piyasa erişimi gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Kamu alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |