SMD Orta Güç LED XI3030E Veri Sayfası - PLCC-2 Paketi - Maks. 6.8V - 150mA - Beyaz - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

XI3030E, PLCC-2 paketinde bulunan bir yüzey montaj cihazı (SMD) orta güç LED'idir. Yüksek ışık verimliliği, yüksek renksel geriverim indeksi (CRI), düşük güç tüketimi ve geniş bir görüş açısını bir araya getiren beyaz bir LED olarak tasarlanmıştır. Kompakt form faktörü, güvenilir ve verimli ışık çıkışının gerekli olduğu geniş bir aydınlatma uygulama yelpazesi için uygun, çok yönlü bir bileşen olmasını sağlar.

1.1 Temel Avantajlar

Bu LED'in performans profilini tanımlayan temel özellikler şunlardır: Parlak aydınlatma sağlayan yüksek ışık şiddeti çıkışı; düzgün ışık dağılımı sağlayan 120 derecelik geniş görüş açısı; çevre dostu olmasını sağlayan RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygunluk; tutarlı renk ve akı özellikleri için ANSI standardı sınıflandırma kullanımı; ve kurşunsuz (Pb-free) yapı.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, çeşitli aydınlatma segmentleri için ideal bir çözüm olarak tasarlanmıştır. Birincil uygulama alanları arasında konut ve ticari alanlar için genel aydınlatma, ortam etkileri yaratmak için dekoratif ve eğlence aydınlatması, elektronik cihazlardaki gösterge ışıkları, tabela ve ekran aydınlatması ve anahtar ışıkları bulunur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında standart test koşullarında (lehim noktası sıcaklığı 25°C) tanımlanan LED'in temel performans parametrelerinin detaylı, nesnel bir yorumunu sağlar.

2.1 Elektro-Optik Özellikler

Temel performans metrikleri, 150mA'lik bir ileri akım (I_F) değerinde ölçülür. Işık akısı (Φ), belirli ürün varyantına ve sınıf koduna bağlı olarak tipik olarak 135 lm ile 195 lm arasında değişir ve ±%11'lik bir tolerans belirtilmiştir. İleri voltaj (V_F) minimum 5.4V ile maksimum 6.8V arasında değişir ve toleransı ±0.1V'dur. Renksel geriverim indeksi (Ra), (listelenen standart seri için) minimum 70 değerine sahiptir ve toleransı ±2'dir. Özellikle kırmızı tonlar için yüksek kaliteli renk geriverimi gerektiren uygulamalar için kritik bir parametre olan R9 değerinin (doymuş kırmızı) tipik değeri -40 olarak belirtildiğini not etmek önemlidir. Görüş açısı (2θ_1/2) tipik olarak 120 derecedir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Maksimum sürekli ileri akım 180 mA'dır. Darbe koşulları altında (görev döngüsü 1/10, darbe genişliği 10ms) 300 mA'lik bir tepe ileri akımına izin verilir. Maksimum güç dağılımı 1224 mW'dır. Cihaz -40°C ila +85°C arasındaki bir ortam sıcaklığı aralığında çalışabilir ve -40°C ile +100°C arasında depolanabilir. Maksimum eklem sıcaklığı 125°C'dir. Eklemden lehim noktasına termal direnç 17 °C/W'dır ve bu, termal yönetim tasarımı için kilit bir parametredir.

2.3 Lehimleme Koşulları

LED, montaj sırasında ısıya karşı hassastır. Reflow lehimleme için maksimum 260°C sıcaklıkta 10 saniye belirtilmiştir. El lehimlemesi için, havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Cihaz ayrıca elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır ve bu nedenle elleçleme sırasında uygun ESD önlemleri alınması gerekir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, temel performans parametrelerinde tutarlılığı sağlamak için kapsamlı bir sınıflandırma sistemi kullanır. Ürün numarasının kendisi bu sınıflardan birkaçını kodlar.

3.1 Ürün Numarası Çözümlemesi

XI3030E/LKE-HXXXX68Z15/2T model numarası belirli kodlar içerir: \"HXX\" CRI kodunu ve renk sıcaklığını, \"XX\" minimum ışık akısı sınıfını, \"68\" maksimum ileri voltajı (6.8V) ve \"Z15\" ileri akımı (150mA) belirtir.

3.2 Renksel Geriverim İndeksi (CRI) Sınıflandırması

Veri sayfası, tek harfli sembolleri minimum CRI değerleriyle eşleştiren bir tablo sağlar, örneğin: L = 70, Q = 75, K = 80, P = 85, H = 90. Standart seri üretim listesi, minimum CRI'si 70 (kod L) olan varyantlara odaklanır.

3.3 İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ve Işık Akısı Sınıflandırması

LED, 2200K (sıcak beyaz) ila 6500K (soğuk beyaz) arasında değişen çoklu CCT'lerde mevcuttur. Her CCT için belirli ışık akısı sınıfları vardır. Örneğin, \"4000K 165lm Serisi\" 2200K ila 6500K arasında CCT'lere sahip ürünleri içerir ve her birinin tanımlanmış bir minimum akısı vardır (örn., 2200K için 135 lm, 4000K için 165 lm). Seçili CCT'ler (2700K ila 6500K) için daha yüksek çıkışlı bir \"175lm\" serisi de mevcuttur. Detaylı sınıf aralığı tabloları, akı çıkışını daha küçük kodlara (örn., 165L5, 170L5) bölerek hassas seçim için minimum ve maksimum akı değerlerini belirtir.

3.4 İleri Voltaj Sınıflandırması

İleri voltaj, 5.4V ila 6.8V arasında 0.2V adımlarla sınıflandırılır. Sınıf kodları 54B (5.4-5.6V), 56B (5.6-5.8V), ..., 66B'ye (6.6-6.8V) kadar uzanır. Bu, tasarımcıların akım regülasyon devresi tasarımı için tutarlı voltaj düşüşüne sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.5 Kromatiklik Koordinatı Sınıflandırması

Veri sayfası, CIE 1931 kromatiklik diyagramı üzerine bir bölüm içerir ve 2200K gibi belirli CCT'ler için kromatiklik koordinatları (x, y) için detaylı sınıf aralıkları sağlar. Bu sınıflar (örn., 22K-A, 22K-B), bir partide sıkı renk tutarlılığını sağlamak için renk uzayı şeması üzerinde küçük dörtgenler tanımlar. Örneğin, 2200K sınıfları için referans aralığı 2070K ile 2320K arasındadır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan veri sayfası alıntısı grafiksel performans eğrileri (IV eğrileri, göreceli akı vs. sıcaklık veya spektral güç dağılımı gibi) içermese de, bunlar tipik olarak tasarım için kritiktir. Verilen parametrelere dayanarak beklenen davranışlar çıkarılabilir. İleri voltaj, eklem sıcaklığı arttıkça hafifçe artacaktır. Işık akısı, eklem sıcaklığı yükseldikçe azalacaktır, bu tüm LED'lerde ortak bir özelliktir. Geniş 120 derecelik görüş açısı, Lambert veya Lambert'e yakın bir radyasyon modeli olduğunu gösterir. Hassas tasarım için, bu grafikler için üreticinin tam veri sayfasına başvurmak esastır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LED, standart bir PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) yüzey montaj paketi kullanır. \"XI3030E\" tanımı, yaklaşık 3.0mm x 3.0mm'lik bir paket ayak izi olduğunu gösterir. Cihaz, üstten görünümlü beyaz bir LED özelliğine sahiptir. Reçine malzemesi su berraklığındadır. Çip malzemesi, mavi bir çip ile fosfor tabakasının birleşimi yoluyla beyaz ışık üretmek için standart olan InGaN'dır (İndiyum Galyum Nitrür).

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Mutlak Maksimum Değerler'de belirtildiği gibi, katı termal profiller takip edilmelidir. Reflow lehimleme için, 260°C'lik bir tepe sıcaklığı 10 saniyeden fazla aşılmamalıdır. Termal stresi en aza indirmek için ön ısıtma, bekleme, reflow ve soğutma aşamaları içeren önerilen bir reflow profili kullanılmalıdır. El lehimlemesi mümkünse kaçınılmalıdır ancak gerekliyse, hızlı ve sıcaklık kontrollü yapılmalıdır. Bileşenler ESD'ye duyarlıdır ve uygun topraklama önlemleri ile elleçlenmelidir. Depolama, belirtilen sıcaklık aralığında kuru, kontrollü bir ortamda yapılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Seri üretim listesi, birincil sipariş kılavuzu olarak hizmet eder. XI3030E/LKE-H4016568Z15/2T gibi belirli ürün kodları, gerekli CCT (4000K), minimum akı (165 lm), CRI (70 min) ve ileri voltaj (6.8V maks.) temelinde seçilebilir. Paketleme formatı (şerit ve makara, makara başına miktar) alıntıda belirtilmemiştir ancak SMD bileşenleri için standarttır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED şunlar için uygundur: Yüksek verimlilik ve iyi CRI'nin önemli olduğu genel aydınlatma için LED ampuller ve tüpler; geniş görüş açısından faydalanan mimari vurgu aydınlatması ve sahne aydınlatması; anahtarlar ve kontrol panelleri için arka aydınlatma; ve perakende vitrinleri veya tabelalar için aydınlatma.

8.2 Tasarım Hususları

Termal Yönetim:PLCC-2 (3030) gibi paketlerle temsil edilen orta güçlü LED segmenti, gelişmeye devam etmektedir. Temel endüstri trendleri arasında daha iyi çip teknolojisi ve fosfor verimliliği tarafından yönlendirilen ışık verimliliğinin (vat başına lümen) sürekli iyileştirilmesi yer alır. Renk kalitesini artırmaya, tam spektrumlu aydınlatma için daha yüksek CRI değerleri (90+) ve geliştirilmiş R9 ve diğer doymuş renk indeksleri (R12, R13, vb.) elde etmeye güçlü bir odaklanma vardır. Bir diğer trend, daha yüksek sürücü akımları ve çalışma sıcaklıkları altında güvenilirlik ve ömrün iyileştirilmesidir. Ayrıca, paketleme teknolojisi, aynı ayak izinden daha yüksek akı yoğunluğu ve daha iyi termal yönetim sağlamak için ilerlemektedir. Mükemmel renk tekdüzeliğine sahip aydınlatma ürünlerinin seri üretimini mümkün kılmak için daha hassas ve tutarlı sınıflandırma sistemlerinin geliştirilmesi de bir öncelik olmaya devam etmektedir._{th J-S}) ile etkili bir soğutucu çok önemlidir. 125°C'lik maksimum eklem sıcaklığı aşılmamalıdır. Çalışma sırasında lehim noktası sıcaklığını mümkün olduğunca düşük tutmak için PCB düzeni ve herhangi bir harici soğutucu tasarlanmalıdır.
Akım Sürücüsü:Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür için sabit akım sürücüsü önerilir. Nominal akım 150mA'dır ve mutlak maksimum 180mA'dır. Güvenilirlik için nominal akımda veya altında çalıştırılması tavsiye edilir.
Optik Tasarım:120 derecelik görüş açısı pakete özgüdür. Daha dar ışın açıları için ikincil optikler (lensler) gerekli olacaktır.
Renk Tutarlılığı:Tekdüze görünüm gerektiren uygulamalar için aynı akı, voltaj ve kromatiklik sınıflarından LED'leri seçmek üzere sınıflandırma bilgisini kullanın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Geleneksel düşük güçlü LED'lere kıyasla, bu orta güçlü LED, kompakt bir pakette önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sunarak lümen yoğunluğunu artırır. Yüksek CRI (90'a kadar varyantlar), genellikle 70-80 aralığında CRI'ya sahip standart orta güçlü LED'lerden onu ayırır ve renk kalitesinin kritik olduğu uygulamalar için uygun hale getirir. Standart seride negatif olmasına rağmen belirtilen R9 değeri, tasarımcıların tam spektrumlu aydınlatma için uygunluğu değerlendirmelerine olanak tanıyan şeffaf bir parametredir. Geniş 120 derecelik görüş açısı, alan aydınlatma uygulamaları için daha dar ışınlı LED'lere göre kilit bir avantajdır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'in gerçek güç tüketimi nedir?
C: Güç (P), İleri Voltaj (V_F) × İleri Akım (I_F) olarak hesaplanır. Tipik V_F~6V ve I_F150mA iken, tipik güç yaklaşık 0.9W'dır (6V * 0.15A). Maksimum güç dağılımı değeri 1.224W'dır.

S: Bu LED'i 12V kaynakla sürebilir miyim?
C: Hayır, doğrudan süremezsiniz. LED'in kendisinin ~6V'luk bir ileri voltajı vardır. Doğrudan 12V'a bağlamak aşırı akıma ve anında arızaya neden olur. Voltaj farkını hesaba katarak akımı 150mA ile sınırlamak için tasarlanmış bir sabit akım sürücüsü veya bir devre (voltaj kaynağı ile seri bir direnç gibi) kullanmalısınız.

S: Negatif bir R9 değeri ne anlama gelir?
C: R9, bir ışık kaynağının derin kırmızı rengi ne kadar iyi yansıttığını ölçer. Negatif bir değer, ışık kaynağının, referans aydınlatıcıya kıyasla o belirli kırmızı test rengini daha az doymuş veya daha soluk gösterdiğini belirtir. Bu, bazı beyaz LED fosfor sistemlerinde yaygındır. Canlı kırmızıların kritik olduğu uygulamalar (örn., et teşhiri, perakende) için yüksek pozitif R9 değerine sahip bir LED seçmek önemlidir.

S: 165lm ve 175lm serileri arasında nasıl seçim yapmalıyım?
C: Seçim, uygulamanız için gerekli ışık çıkışına ve verimliliğe bağlıdır. 175lm serisi, aynı akım (150mA) için daha yüksek lümen çıkışı sağlar, bu da daha yüksek verimlilik (vat başına lümen) anlamına gelir. Bu genellikle biraz daha yüksek bir maliyetle gelir. Lümen gereksinimlerinize ve maliyet hedeflerinize göre seçim yapın.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Bir gömme aydınlatma için retrofit LED modülü tasarlama.
1. Gereksinimler:Gömme aydınlatma, 60W halojen ampulü değiştirmek için iyi renk geriverimli (CRI >80) sıcak beyaz (3000K) ışıkla 800 lümen gerektirir.
2. LED Seçimi:Seri üretim listesinden XI3030E/LKE-H3016368Z15/2T seçilir (3000K, 163 lm min, CRI 70). Ancak, CRI >80 gerektiğinden, tam ürün yelpazesinden CRI kodu \"K\" (80 min) veya daha yüksek olan bir varyant seçilmesi gerekir, muhtemelen biraz farklı bir akı kodu ile.
3. Miktar Hesaplaması:800 lümen elde etmek için, seçilen tipten yaklaşık 5 LED (800 lm / LED başına 163 lm) gerekir, optik ve termal kayıplar hesaba katıldığında 6-7 LED kullanılabilir.
4. Termal Tasarım:Her biri ~0.9W olan 6 LED ile toplam ısı ~5.4W'dır. Eklem sıcaklığını 125°C'nin oldukça altında tutmak için yeterli termal geçişlere sahip ve gömme aydınlatma gövdesine bir soğutucu olarak bağlanan bir metal çekirdekli PCB (MCPCB) tasarlanır.
5. Elektriksel Tasarım:6 LED'lik bir diziye (toplam V_f~ 36V) 150mA sağlayabilen bir sabit akım sürücüsü seçilir. Alternatif olarak, her biri 3 LED'den oluşan iki paralel dizi farklı bir sürücü konfigürasyonu ile kullanılabilir.

12. Çalışma Prensibi

XI3030E, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Çekirdek, elektrik akımı ileri yönde geçtiğinde (elektrolüminesans) mavi ışık yayan InGaN'den yapılmış bir yarı iletken çiptir. Bu mavi ışık, çip üzerine veya çevresine yerleştirilmiş bir sarı (ve genellikle kırmızı/yeşil) fosfor kaplama tabakası tarafından kısmen emilir. Fosfor, daha uzun dalga boylarında (sarı, kırmızı) ışık yeniden yayar. Emilmiş mavi ışık ve fosfor tarafından yayılan sarı/kırmızı ışığın karışımı, beyaz ışık algısını üretir. Mavi ve fosfor emisyonlarının kesin oranları, beyaz ışığın ilişkili renk sıcaklığını (CCT) belirler.

13. Teknoloji Trendleri

The mid-power LED segment, represented by packages like the PLCC-2 (3030), continues to evolve. Key industry trends include the continuous improvement of luminous efficacy (lumens per watt), driven by better chip technology and phosphor efficiency. There is a strong focus on enhancing color quality, pushing for higher CRI values (90+) and improved R9 and other saturated color indices (R12, R13, etc.) for full-spectrum lighting. Another trend is the improvement of reliability and lifetime under higher drive currents and operating temperatures. Furthermore, packaging technology is advancing to allow for higher flux density and better thermal management from the same footprint. The development of more precise and consistent binning systems also remains a priority to enable mass production of lighting products with excellent color uniformity.