SMD PLCC-2 LED Teknik Veri Sayfası - 5.0x2.0x1.7mm Paket - Maksimum 3.4V Gerilim - 0.51W Güç - Beyaz Işık

1. Ürüne Genel Bakış

Bu belge, PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketi kullanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'in teknik özelliklerini detaylandırır. Bu bileşen, ışık çıkışı ve güç tüketimi arasında bir denge sunmak üzere tasarlanmış orta güçlü bir LED olarak sınıflandırılır. Temel yayılan renk beyazdır ve sıcak beyaz, nötr beyaz ve soğuk beyaz dahil olmak üzere çeşitli ilişkili renk sıcaklıklarında (CCT) mevcuttur. Paket, üstten görünümlü bir tasarıma sahiptir ve optimum ışık çıkışı için şeffaf reçine ile üretilmiştir.

Bu LED serisinin temel avantajları arasında yüksek ışık verimliliği, 120 derecelik geniş görüş açısı ve RoHS, REACH ve halojensiz gereksinimleri gibi modern çevre ve güvenlik standartlarına uyumluluk yer alır. Kompakt form faktörü ve güvenilir performansı, geniş bir genel ve dekoratif aydınlatma uygulama yelpazesi için uygun kılar.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın çalışma limitleri belirli koşullar altında (lehim noktası sıcaklığı 25°C'de) tanımlanmıştır. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• İleri Akım (I_F)): 150 mA (sürekli).
• Tepe İleri Akım (I_FP)): 300 mA, görev döngüsü 1/10 ve darbe genişliği 10ms olan darbe koşulları altında izin verilir.
• Güç Dağılımı (P_d)): Maksimum 510 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})): 32 °C/W (eklemden lehim noktasına).
• Eklem Sıcaklığı (T_j)): Maksimum 115 °C.
• Lehimleme Sıcaklığı): Reflow lehimleme 260°C'de 10 saniye olarak belirtilmiştir. El lehimlemesi 350°C'de maksimum 3 saniye için izin verilir.

Önemli Not): Bu ürün elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Montaj ve taşıma sırasında uygun ESD işlem prosedürleri takip edilmelidir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ana performans parametreleri, 150 mA'lik bir ileri akım (I_F) ve 25°C lehim noktası sıcaklığında ölçülür.

• Işık Akısı (Φ)): Minimum değer ürün varyantına göre değişir, 55 lümen'den başlar. Tipik bir ±%11 tolerans uygulanır.
• İleri Gerilim (V_F)): 150mA'de tipik minimum 2.8V ila maksimum 3.4V arasında değişir. Tolerans ±0.1V'dur.
• Renksel Geriverim İndeksi (CRI/Ra)): Listelenen varyantlar için minimum 80 garanti edilir, tolerans ±2'dir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2)): 120 derece (tipik).
• Ters Akım (I_R)): 5V'luk bir ters gerilimde (V_R) maksimum 50 µA.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, renk ve performans tutarlılığını sağlamak için kapsamlı bir sınıflandırma sistemi kullanır. Ürün numarasının kendisi ana sınıf bilgilerini kodlar.

3.1 Ürün Numarası Çözümlemesi

Parça numarası yapısı, örneğin50-217ST/KK5C-H275534Z15/2T, birkaç ana tanımlayıcı içerir:

• CRI Kodu): 'K', minimum 80 CRI'yi gösterir.
• CCT Kodu): '27', 2700K'lik bir İlişkili Renk Sıcaklığını (sıcak beyaz) gösterir. Diğer kodlar arasında 30 (3000K), 40 (4000K), 50 (5000K), 57 (5700K) ve 65 (6500K) bulunur.
• Işık Akısı Sınıfı): '55', bu spesifik CCT/CRI kombinasyonu için minimum 55 lümen ışık akısını gösterir.
• İleri Gerilim Sınıfı): '34', maksimum 3.4V ileri gerilimi gösterir.
• İleri Akım İndeksi): 'Z15', 150mA'lik çalışma ileri akımını belirtir.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık çıkışı, R2, R3 vb. gibi kodlarla gösterilen sınıflara ayrılır; her biri 150mA'de bir min/maks akı aralığını tanımlar. Örneğin, R2 sınıfı 55 ila 60 lm'yi kapsar. Işık akısı için standart tolerans ±%11'dir.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, 35'ten 40'a kadar iki haneli kodlar kullanılarak sınıflandırılır. Her sınıf, 2.8-2.9V'dan (sınıf 35) başlayarak 3.3-3.4V'a (sınıf 40) kadar 0.1V'luk bir aralığı temsil eder. Tolerans ±0.1V'dur.

3.4 Kromatiklik Koordinat Sınıflandırması

Hassas renk kontrolü için, kromatiklik koordinatları (CIE 1931 diyagramındaki x, y) her CCT grubu içinde sıkı bir şekilde sınıflandırılır. Veri sayfası, birden fazla alt sınıf (örneğin, 2700K için 27K-A, 27K-B) için koordinat sınırlarını içeren detaylı tablolar sağlar. Bu, aynı sınıftaki LED'lerin renk olarak görsel olarak aynı görünmesini sağlar. Referans aralıkları, her ana sınıf grubu için hedef CCT'yi tanımlar.

4. Uygulama Önerileri

4.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Genel Aydınlatma): Verimlilik, ışık kalitesi ve maliyet dengesinin gerekli olduğu LED ampuller, tüpler ve paneller için idealdir.
• Dekoratif ve Eğlence Aydınlatması): Geniş görüş açısı ve mevcut CCT'leri nedeniyle vurgu aydınlatması, tabelalar ve sahne aydınlatması için uygundur.
• Gösterge Işıkları): Standart LED'lerden daha yüksek parlaklık gerektiren durum göstergeleri için kullanılabilir.
• Anahtar Işıkları): Aydınlatmalı anahtarlar ve kontrol panelleri için uygulanabilir.

4.2 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim): 32°C/W'lik bir termal direnç ile, özellikle maksimum ileri akımda çalışırken eklem sıcaklığını 115°C'nin altında tutmak için uygun PCB düzeni ve soğutucu çok önemlidir. Bu, uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı sağlar.
• Akım Sürücüsü): Kararlı ışık çıkışı ve renk tutarlılığı için sabit akım sürücüsü önerilir. Sürücü, ileri ve tepe akım için mutlak maksimum değerleri aşmayacak şekilde tasarlanmalıdır.
• Optik Tasarım): 120 derecelik görüş açısı tipik bir değerdir. Spesifik ışın desenleri için ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerekli olabilir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

5.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Bileşen, standart kızılötesi veya konveksiyon reflow prosesleriyle uyumludur. Kritik parametre 260°C'lik bir tepe sıcaklığıdır ve bu sıcaklık 10 saniyeden fazla aşılmamalıdır. Önerilen reflow profili, SMD bileşenleri için JEDEC veya IPC standartlarını takip etmelidir.

5.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, aşırı dikkat gösterilmelidir. Havya ucu sıcaklığı 350°C ile sınırlandırılmalı ve plastik paket ve LED çipine termal hasarı önlemek için herhangi bir tek bacağa temas süresi 3 saniyeyi geçmemelidir.

5.3 Depolama Koşulları

Lehimlenebilirliği korumak ve nem emilimini (reflow sırasında "patlamaya" neden olabilir) önlemek için, bileşenler orijinal nem bariyerli torbalarında, kurutucu ile birlikte kontrollü bir ortamda depolanmalıdır. Depolama sıcaklık aralığı -40°C ila +100°C'dir.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme miktarı, parça numarası son ekinde belirtilir (/2Tmuhtemelen şerit ve makara paketlemeyi ifade eder). Spesifik makara miktarları ve paketleme boyutları için üreticinin paketleme spesifikasyon belgesine başvurun. Doğru CCT, CRI, akı ve gerilim sınıfını almak için her zaman tam ürün numarasını kullanarak sipariş verin.

7. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma

PLCC-2 paketindeki bir orta güçlü LED olarak, bu ürün düşük güçlü gösterge LED'leri ile yüksek güçlü aydınlatma LED'leri arasında yer alır. Temel farklılaştırıcıları şunlardır:

• Düşük Güçlü LED'lere Karşı): Önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sunar, bu da sadece gösterge değil aydınlatma için uygun kılar.
• Yüksek Güçlü LED'lere Karşı): Tipik olarak daha düşük akımda çalışır ve daha basit bir pakete sahiptir, bu genellikle daha düşük sistem maliyeti ve daha basit sürücü devresi ile sonuçlanırken birçok uygulama için iyi verimlilik sağlar.
• Paket Avantajı): PLCC-2 paketi, 0603 veya 0805 gibi daha basit SMD paketlerine kıyasla kararlı bir mekanik yapı ve iyi bir termal yol sağlar.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

8.1 Bu LED'in gerçek güç tüketimi nedir?

Güç tüketimi, İleri Gerilim (V_F) × İleri Akım (I_F) olarak hesaplanır. Tipik maksimum koşulda (3.4V, 150mA), güç 0.51W'dır ve bu maksimum güç dağılımı değeriyle eşleşir. Gerçek güç, LED'in spesifik V_F sınıfına bağlı olarak hafifçe değişecektir.

8.2 Uygulamam için doğru CCT ve CRI'yi nasıl seçerim?

CCT'yi beyaz ışığın istenen "sıcaklığına" göre seçin: Sıcak, samimi ışık için 2700K-3000K (akkor ampul benzeri); nötr beyaz için 4000K-5000K (ofislerde yaygın); serin, gün ışığı benzeri beyaz için 5700K-6500K. Minimum 80 CRI, mükemmel renk sadakatinin kritik olmadığı genel aydınlatma için uygundur. Perakende veya müze aydınlatması için, daha yüksek CRI'li bir varyant (mevcutsa) tercih edilir.

8.3 Termal yönetim neden bu kadar önemlidir?

LED verimliliği ve ömrü, eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Maksimum eklem sıcaklığının (115°C) aşılması hızlı arızaya neden olabilir. 32°C/W'lik termal direnç, dağıtılan her watt için eklemin lehim noktasından 32°C daha sıcak olacağı anlamına gelir. Bu nedenle, iyi bir tasarımla PCB sıcaklığını düşük tutmak performans ve uzun ömür için esastır.

9. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo): 40W'lık bir akkor ampulün yerini alacak, yaklaşık 450 lümen hedefleyen 2700K sıcak beyaz bir LED ampul tasarlamak.

Uygulama:

1. LED Seçimi):50-217ST/KK5C-H275534Z15/2T varyantını seçin (2700K, min 80 CRI, min 55 lm).
2. Miktar Hesaplaması): 450 lümen elde etmek için minimum 9 LED (450 lm / LED başına 55 lm) gerekecektir, seri, paralel veya seri-paralel kombinasyon şeklinde düzenlenebilir.
3. Sürücü Tasarımı): 150mA çıkış veren bir sabit akım sürücüsü gereklidir. Tüm 9 LED seri bağlanırsa, sürücünün çıkış gerilimi bireysel V_F değerlerinin toplamını karşılamalıdır (9 * ~3.2V ≈ 28.8V).
4. Termal Tasarım): Toplam güç dağılımı yaklaşık 9 * 0.48W = 4.32W olacaktır. PCB, LED lehim noktalarını yeterince soğuk tutmak ve eklem sıcaklığının güvenli sınırlar içinde kalmasını sağlamak için yeterli bakır alanı ile tasarlanmalı veya bir metal soğutucuya bağlanmalıdır.
5. Optik Tasarım): Birden fazla ayrık kaynaktan gelen ışığı tekdüze bir ışın haline getirmek için bir difüzör kapak kullanılır.

10. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri

10.1 Temel Çalışma Prensibi

Bu beyaz LED, tipik olarak InGaN'dan (İndiyum Galyum Nitrür) yapılmış bir yarı iletken çipe dayanır; ileri yönde elektrik akımı geçtiğinde mavi veya ultraviyole spektrumunda ışık yayar. Bu birincil ışık daha sonra paket içindeki bir fosfor kaplamasını (YAG:Ce veya benzeri) uyarır. Fosfor, birincil ışığın bir kısmını daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürür. Kalan mavi ışık ve fosfor tarafından yayılan ışığın karışımı, beyaz ışık algısıyla sonuçlanır. Fosforların spesifik karışımı, çıkışın CCT ve CRI'sini belirler.

10.2 Endüstri Trendleri

Bunun gibi orta güçlü LED'lerin gelişimi birkaç ana trend tarafından yönlendirilmektedir:

• Artırılmış Verimlilik (lm/W)): Çip tasarımı, fosfor teknolojisi ve paket verimliliğindeki sürekli iyileştirmeler, aynı elektriksel giriş için daha yüksek ışık çıkışına yol açar ve enerji tüketimini azaltır.
• Geliştirilmiş Renk Kalitesi): Gelişmiş sınıflandırma sistemleri ve fosfor formülasyonları sayesinde daha yüksek CRI değerleri ve partiler arasında daha tutarlı renksel geriverim için sürekli bir çaba vardır.
• Küçültme ve Entegrasyon:
• Standardizasyon ve Maliyet Azaltma): Hacimler arttıkça, paketleme ve üretim süreçleri daha standart hale gelir, bu da daha düşük maliyetlere ve çeşitli aydınlatma uygulamalarında daha geniş kabul görmeye yol açar.

Bu bileşen, bu gelişen manzarada olgun ve optimize edilmiş bir çözümü temsil eder ve ana akım aydınlatma ihtiyaçları için performans, kalite ve maliyet etkinliğinin güvenilir bir kombinasyonunu sunar.