SMD Düşük Güçlü LED 45-21S PLCC-2 Veri Sayfası - Paket 3.5x2.8x1.9mm - Voltaj 2.9-3.6V - Güç 0.27W - Beyaz Işık - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

45-21S/XK2C serisi, PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketinde bulunan bir yüzey montaj cihazı (SMD) düşük güçlü beyaz ışık yayan diyot (LED) ailesidir. Bu ürün, kompakt bir form faktörü, yüksek verimlilik ve güvenilir performans gerektiren genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır. Paket, yüksek ışık çıktısına ve geniş görüş açısına katkıda bulunan beyaz bir LED çipi ve su berraklığında reçine lens özelliğine sahiptir.

Bu LED serisinin temel avantajları, uzun vadeli güvenilirlik ve performans tutarlılığını garanti eden LM-80 standardına (lümen bakımı) sertifikasyonunu içerir. Kurşunsuz malzemelerle üretilmiştir ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine tam uyumludur. Cihaz, renk tutarlılığını ve üretim partileri arasında öngörülebilir ışık çıktısını sağlamak için kromatiklik ve akı için ANSI (Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü) standart sınıflandırmasını kullanır. Birincil hedef pazarları, genel ortam aydınlatması, dekoratif ve vurgu aydınlatması, eğlence aydınlatması, durum göstergeleri, arka aydınlatma ve anahtar aydınlatması dahil olmak üzere ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere geniş bir aydınlatma uygulama yelpazesini kapsar.

2. Teknik Parametre Detaylı İncelemesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın çalışma limitleri, lehim noktası sıcaklığının (T) 25°C'de tutulduğu koşullar altında tanımlanmıştır. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir._Lehimleme) 25°C'de tutulur. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• İleri Yön Akımı (I_F): 75 mA (Sürekli)
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 100 mA (Görev döngüsü 1/10 ve darbe genişliği 10ms olan darbe koşullarında izin verilir)
• Güç Dağılımı (P_d): 270 mW
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +100°C
• Termal Direnç (R_{th J-S}): 50 °C/W (Junction to Soldering point)
• Kavşak Sıcaklığı (T_j): 125 °C (Maksimum)
• Lehimleme Sıcaklığı: Reflow lehimleme için, 10 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığı belirlenmiştir. El lehimlemesi için ise, maksimum 3 saniye boyunca 350°C'lik bir sıcaklığa izin verilir.

Önemli Not: Bu LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Gizli veya felaket niteliğinde arızaları önlemek için montaj ve elleçleme sırasında uygun ESD işleme prosedürlerine uyulmalıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Aşağıdaki parametreler, T_Lehimleme = 25°C ve 60 mA ileri akım (I_F) standart test koşulunda ölçülmüştür; bu tipik çalışma noktasıdır.

• Işık Akısı (Φ): Toplam görünür ışık çıkışı. Minimum değer 16 lümen (lm) ile başlar ve maksimum değer, belirli bin koduna bağlı olarak 27 lm'ye kadar çıkabilir. Işık akısı için ±%11 tolerans uygulanır.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): LED'in 60 mA'de çalışırken üzerindeki gerilim düşümü. Minimum 2.9 V ile maksimum 3.6 V arasında değişir ve gruplandırılmış bölmeler için ±0.1V toleransı vardır.
• Renksel Geriverim İndeksi (Ra veya CRI): Işık kaynağının, nesnelerin renklerini doğal bir ışık kaynağına kıyasla ne kadar doğru şekilde ortaya çıkardığının bir ölçüsüdür. Sağlanan seri üretim listesi için minimum CRI değeri 80 olup, tolerans ±2'dir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): Işık şiddetinin 0° (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü açıdır. Bu LED, tipik olarak 120 derecelik geniş bir görüş açısına sahiptir.
• Ters Akım (I_R): 5V ters öngerilim uygulandığında oluşan sızıntı akımı. Belirtilen maksimum değer 50 µA'dır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, tasarımcıların uygulamaları için kesin özelliklere sahip LED'leri seçmelerini sağlamak amacıyla temel performans parametrelerini kategorize etmek için kapsamlı bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Ürün Numaralandırma ve Binning Kod Çözümü

Parça numarası belirli bir yapıyı takip eder: 45–21S / X K 2 C – H XX XX XX XX XXZ6 / 2TKritik bölme bilgisi, "HXX XX XX XX XX" segmenti ve sonek içine gömülüdür.

• İleri Akım İndeksi (Z6): Nominal ileri akımın 60 mA olduğunu belirtir.
• Örnek Kod Çözümü (45-21S/KK2C-H2727L7M4B2Z6/2T):
  • KK: Minimum 80 olan bir Renksel Geriverim İndeksini (CRI) belirtir.
  • H2727: İlgili Renk Sıcaklığını (CCT) belirtir. İlk iki rakam (27) minimum CCT'yi yüzlerce Kelvin cinsinden (2700K) temsil eder, son iki rakam (27) ise maksimum CCT'yi (2700K) temsil eder ve bu da dar bir 2700K aralığını gösterir.
  • L7: Minimum ışık akısı için bölme kodu (16-17 lm).
  • M4: Maksimum ışık akısı için ikili kod (21-24 lm).
  • B2: İleri voltaj için bin grubu (2.9-3.0V).

3.2 Renksel Geriverim İndeksi (CRI) Gruplandırması

CRI, minimum değeri temsil eden tek harfli kodlar kullanılarak gruplandırılır.

• M: CRI(Min.) = 60
• N: CRI(Min.) = 65
• L: CRI(Min.) = 70
• Q: CRI(Min.) = 75
• K: CRI(Min.) = 80
• H: CRI(Min.) = 90

CRI için tolerans ±2'dir.

3.3 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı sınıfları, bir harf-rakam kombinasyonu ile tanımlanır (örneğin, L7, M4). Tablo, I_F=60mA ile sürüldüğünde her bir sınıf kodu için minimum ve maksimum ışık akısını lümen cinsinden belirtir.

• L7: 16 - 17 lm
• L8: 17 - 18 lm
• L9: 18 - 19 lm
• M3: 19 - 21 lm
• M4: 21 - 24 lm
• N3: 24 - 27 lm

Toplam ışık akısı toleransı ±%11'dir.

3.4 Forward Voltage Binning

İleri voltaj, bir ana grup (örneğin, B2) altında gruplandırılır ve daha sonra bin kodlarına (36'dan 42'ye) ayrıntılı olarak ayrılır. Her kod, 0.1V'lik bir aralığa karşılık gelir.

• Grup B2, Bin 36: 2.9 - 3.0 V
• Grup B2, Bin 37: 3.0 - 3.1 V
• ... Bin 42'ye kadar: 3.5 - 3.6 V

Bir bin içindeki ileri voltaj toleransı ±0.1V'dir.

3.5 Kromatiklik ve CCT Binning

Veri sayfası, 2700K, 3000K, 3500K ve 4000K dahil olmak üzere çeşitli CCT'ler için CIE 1931 diyagramında ayrıntılı kromatik koordinat (CIE x, y) kutuları sağlar. Her CCT, birden fazla gruba ayrılmıştır (örneğin, 2700K için: 27K-A, 27K-B, 27K-C, 27K-D, 27K-F, 27K-G). Her grup, kromatiklik şeması üzerinde bir dörtgen oluşturan dört koordinat çiftinden oluşan bir set ile tanımlanır. Bu, çok hassas renk seçimi ve tutarlılık sağlar. Her ana grup için etkin CCT referans aralıkları verilmiştir (örneğin, 27K-A/B, 2580K-2870K'yi kapsar).

4. Mass Production List for CRI > 80

Aşağıdaki tablo, seri üretim için mevcut standart ürün konfigürasyonlarını listeler; tümü minimum 80 CRI değerine sahiptir.

5. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

5.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Genel Aydınlatma: Yüksek verimlilik ve iyi renksel geriverim gerektiren LED ampuller, tüpler ve paneller için idealdir.
• Decorative & Entertainment Lighting: Geniş görüş açısı ve tutarlı renk grupları sayesinde vurgu aydınlatması, gizli aydınlatma ve sahne aydınlatması için uygundur.
• Indicators & Switch Lights: Arkadan aydınlatmalı anahtarlar, cihaz durum göstergeleri ve panel aydınlatması için kullanılabilir.
• Architectural & Retail Illumination: Yüksek CRI seçenekleri (80+ Min.), perakende vitrinleri veya sanat aydınlatması gibi doğru renk yansıtmanın önemli olduğu uygulamalar için uygun kılar.

5.2 Tasarım Hususları

• Current Driving: LED ile seri olarak daima bir sabit akım sürücüsü veya akım sınırlayıcı direnç kullanın. Nominal çalışma noktası 60mA'dir, ancak devre, kesintisiz akım için mutlak maksimum derece olan 75mA'yi asla aşmayacak şekilde tasarlanmalıdır.
• Termal Yönetim: Eklemden lehim noktasına 50°C/W termal direnç ile, uygun PCB termal tasarımı çok önemlidir. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akımda çalışırken, ısıyı uzaklaştırmak için yeterli bakır alanı (termal ped) ve muhtemelen cihaz altında iletim delikleri sağlayın. Maksimum eklem sıcaklığının (125°C) aşılması, ömrü büyük ölçüde kısaltacak ve arızaya neden olabilecektir.
• Optik Tasarım: 120° görüş açısı, paketin doğasında vardır. Daha dar bir ışın hüzmesi gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler) gerekli olacaktır.
• ESD Koruması: Montaj ortamı veya nihai kullanım senaryosu ESD riski oluşturuyorsa, LED anot/katoduna bağlı PCB hatları üzerinde ESD koruması uygulayın.
• Binning Seçimi: Renk tutarlılığı gerektiren uygulamalarda (örneğin, çoklu LED armatürler), dar CCT gruplarını belirtin (örneğin, 2700K için H2727) ve aynı akı grubundan seçim yapın. Sağlandığı şekliyle ANSI standart gruplarının kullanılması öngörülebilir performansı garanti eder.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Plastik paketin ve iç tel bağlantılarının hasar görmesini önlemek için belirtilen lehimleme profillerine uyulması kritik öneme sahiptir.

• Reflow Lehimleme (Önerilen): Tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmayan ve süresi 10 saniyeyi geçmeyen standart bir kurşunsuz reflow profili belirlenmiştir. 240°C üzerindeki süre, standart IPC/JEDEC kılavuzlarına göre kontrol edilmelidir.
• El Lehimleme: El ile lehimleme kaçınılmaz ise, havya ucu sıcaklığını maksimum 350°C ile sınırlayın ve her ped için temas süresini 3 saniyede tutun. Yonga koruması için lehimlenen bacağa bir ısı emici (örneğin, pens) kullanın.
• Temizleme: Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, plastik paketle uyumlu çözücüler kullanın. Ultrasonik temizlik, iç yapıya zarar verebileceğinden kaçının.
• Depolama Koşulları: LED'leri orijinal nem bariyerli torbalarında, -40°C ile +100°C arasındaki sıcaklıklarda, düşük nemli bir ortamda saklayın. Torbalar açılmışsa ve cihazlar ortam nemine maruz kalmışsa, reflow lehimleme sırasında "popcorn" çatlamasını önlemek için reflow öncesinde fırınlama gerekebilir.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

Veri sayfasında doğrudan rakip karşılaştırmaları sağlanmamış olsa da, 45-21S/XK2C serisinin temel farklılaştırıcı özellikleri şu şekilde çıkarılabilir:

• LM-80 Sertifikası: Bu, doğrulanmış lümen bakım verisi gerektiren Energy Star veya diğer sertifika programlarına uyması gereken aydınlatma üreticileri için önemli bir avantajdır. LED'in uzun vadeli lümen çıkış stabilitesine dair güven sağlar.
• ANSI Standard Binning: ANSI C78.377 kromatik bölge standartlarına uyum, profesyonel aydınlatma endüstrisinde kritik bir gereklilik olan renk tutarlılığını ve değiştirilebilirliği sağlar. Bu, armatür üreticileri için tasarım ve üretim sürecini basitleştirir.
• Geniş Görüş Açısı (120°): Doğal geniş ışık hüzmesi, ikincil optikler olmadan düzgün, yayılmış aydınlatma gerektiren uygulamalar için avantajlıdır; bu da sistem maliyetini ve karmaşıklığını azaltır.
• Kapsamlı Sınıflandırma: Akı, voltaj ve kromatiklik için (hassas CIE koordinat kutularıyla) detaylı sınıflandırmanın mevcudiyeti, çok yüksek seçiciliğe olanak tanır; bu da hem uygun maliyetli genel çözümleri hem de yüksek performanslı, sıkı belirlenmiş uygulamaları mümkün kılar.

8. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'in tipik ömrü nedir?
C: Tam L70/B50 ömrü (numunelerin %50'si için %70 ışık akısı koruma süresi) belirtilmemiş olsa da, LM-80 sertifikası üreticinin kontrollü koşullarda ışık akısı koruma verilerini test edip raporladığını gösterir. Bir uygulamadaki gerçekk ömür, büyük ölçüde çalışma eklem sıcaklığına (T_j) bağlıdır. Maksimum T_j değeri olan 125°C'nin oldukça altında kalmak uzun ömür için esastır.

S: Bu LED'i sürekli olarak 75mA'de sürebilir miyim?
C: Sürekli ileri akım için Mutlak Maksimum Değer 75mA'dir. Ancak, güvenilir uzun vadeli çalışma ve ömrü maksimize etmek için, tipik test akımı olan 60mA veya altında çalıştırılması şiddetle tavsiye edilir. 75mA'de çalıştırmak daha fazla ısı üretecek, bağlantı sıcaklığını artıracak ve lümen kaybını hızlandıracaktır.

S: "H2727" CCT kodunu nasıl yorumlarım?
C: Parça numarasında, "H2727", LED'in İlişkili Renk Sıcaklığının 2700K (min) ile 2700K (max) arasında sınıflandırıldığı anlamına gelir, etkin bir şekilde tek adımlı 2700K sınıfıdır. "H3030" 3000K sınıfı, "H3535" ise 3500K sınıfı olur. "H4040" gibi kodlar 4000K sınıfını gösterir.

Q: Bir soğutucu gerekiyor mu?
A> For a single LED operated at 60mA in moderate ambient conditions, the internal thermal resistance (50°C/W) and the PCB copper may be sufficient. However, for arrays of LEDs, high ambient temperatures, or operation near the maximum current, attaching the PCB to a metal core PCB (MCPCB) or an external heatsink is necessary to manage the junction temperature.

9. Çalışma Prensibi ve Teknoloji

45-21S LED'i yarı iletken teknolojisine dayanır. Cihazın çekirdeği, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) malzemelerinden yapılmış bir çiptir. Diyotun eşik değerini (yaklaşık 2.9V) aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve boşluklar yarı iletkenin aktif bölgesi içinde yeniden birleşerek foton (ışık) formunda enerji açığa çıkarır. InGaN katmanlarının özel bileşimi ve fosfor dönüşümünün (muhtemelen mavi bir LED çipi üzerindeki sarı fosfor kaplama) kullanımı, çıktı rengini belirleyerek tanımlanan beyaz ışık yayılımını sağlar. Şeffaf reçine kapsül, çipi ve tel bağlantılarını korurken aynı zamanda birincil mercek görevi görerek, başlangıçtaki ışık çıktısını şekillendirir ve 120 derecelik görüş açısını elde eder.

10. Endüstri Bağlamı ve Eğilimler

45-21S serisi, düşük güçlü SMD LED pazarında olgun ve optimize edilmiş bir ürünü temsil etmektedir. Özelliklerinde yansıtılan kilit endüstri eğilimleri şunları içerir:

• Yüksek Işık Kalitesi Talebi: Yüksek CRI (minimum 80+) seçeneklerinin mevcudiyeti, sadece verimlilikten öteye geçerek mükemmel renksel geriverim sağlayan LED'lere yönelik artan pazar talebini karşılamaktadır.
• Standardizasyon ve Güvenilirlik: LM-80 sertifikasyonu ve ANSI binning gibi özellikler artık profesyonel aydınlatma ürünlerinde kullanılan bileşenler için endüstri beklentisi haline gelmiştir; bu da doğrulanmış performans ve birlikte çalışabilirliğe yönelik bir eğilimin altını çizmektedir.
• Küçültme ve Entegrasyon: PLCC-2 paketi, kompakt ve endüstri standardı bir formattır; PCB'ler üzerinde yüksek yoğunluklu yerleşime imkan vererek şık ve verimli armatür tasarımlarını mümkün kılar.
• Verimlilik ve Sürdürülebilirlik: Yüksek ışık verimliliği (60mA'daki akı çıktısıyla ima edilen), RoHS uyumluluğu ve kurşunsuz yapı, enerji verimli ve çevreye duyarlı elektronikler yönündeki küresel eğilimlerle uyumludur.

Future developments in this segment may focus on further increasing efficacy (lumens per watt), achieving even higher CRI values (e.g., >90) with good efficiency, and improving color consistency over temperature and drive current variations.