SMD5050 Beyaz LED Veri Sayfası - Boyutlar 5.0x5.0x1.6mm - Gerilim 3.2V - Güç 0.306W - Teknik Dokümantasyon

1. Ürüne Genel Bakış

SMD5050 serisi, genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüksek parlaklığa sahip, yüzey montaj beyaz bir LED'dir. Bu seri, sıcak beyazdan soğuk beyaza kadar bir dizi renk sıcaklığı ve farklı renksel geriverim indeksi (CRI) seçenekleri sunar. Kompakt 5.0mm x 5.0mm boyutları, düzgün ve verimli aydınlatma gerektiren, alan kısıtlı tasarımlar için uygundur.

1.1 Temel Özellikler ve Hedef Uygulamalar

SMD5050 LED'in başlıca avantajları arasında yüksek ışık akısı çıkışı, 120 derecelik geniş görüş açısı ve belirtilen sıcaklık aralığında sağlam performans yer alır. Mimari aydınlatma, dekoratif aydınlatma, ekran arka aydınlatması ve tabelalar dahil çeşitli aydınlatma armatürlerinde güvenilirlik için tasarlanmıştır. Ürün tasarımı, otomatik yüzey montaj teknolojisi (SMT) süreçlerinde verimli termal yönetim ve kolay montajı kolaylaştırır.

2. Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, SMD5050 LED için belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı ve objektif bir yorumunu sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki parametreler, LED'e kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garantisi yoktur.

• İleri Akım (IF): 90 mA (Sürekli)
• İleri Darbe Akımı (IFP): 120 mA (Darbe genişliği ≤10ms, Görev döngüsü ≤1/10)
• Güç Harcaması (PD)T
• Çalışma Sıcaklığı (Topr): -40°C ila +80°C
• Depolama Sıcaklığı (Tstg): -40°C ila +80°C
• Kavşak Sıcaklığı (Tj): 125°C
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld): 200°C veya 230°C, 10 saniye (Reflow lehimleme)

2.2 Tipik Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Measured at a standard test condition of T_s= 25°C ve I_F= 60mA standart test koşulunda ölçülmüştür.

• İleri Gerilim (V_F): Tipik 3.2V, Maksimum 3.4V (Tolerans: ±0.08V)
• Ters Gerilim (V_R): 5V
• Ters Akım (I_R): Maksimum 10 µA
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 120°

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

SMD5050 serisi, aydınlatma uygulamaları için kritik olan renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak amacıyla kapsamlı bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Renk Sıcaklığı (CCT) Sınıflandırması

LED'ler, standart İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) sınıflarına ayrılır ve her biri CIE diyagramındaki belirli kromatiklik bölgeleriyle ilişkilidir. Standart sipariş sınıfları şunlardır:

• 2700K (Bölgeler: 8A, 8B, 8C, 8D)
• 3000K (Bölgeler: 7A, 7B, 7C, 7D)
• 3500K (Bölgeler: 6A, 6B, 6C, 6D)
• 4000K (Bölgeler: 5A, 5B, 5C, 5D)
• 4500K (Bölgeler: 4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U)
• 5000K (Bölgeler: 3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U)
• 5700K (Bölgeler: 2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U)
• 6500K (Bölgeler: 1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U)
• 8000K (Bölgeler: 0A, 0B, 0C, 0D, 0R, 0S, 0T, 0U)

Not: Ürün siparişi, maksimum akı değerini değil, minimum ışık akısını ve tam kromatiklik bölgesini belirtir.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı, renk sıcaklığına ve Renksel Geriverim İndeksine (CRI) göre sınıflandırılır. Aşağıdaki tablo, I_F=60mA'daki standart akı sınıflarını özetler. Işık akısı için tolerans ±%7, CRI için ±2'dir.

• 70 CRI, Sıcak Beyaz (2700-3700K): Kod 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm)
• 70 CRI, Nötr Beyaz (3700-5000K): Kod 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm), 1G (22-24 lm)
• 70 CRI, Soğuk Beyaz (5000-10000K): Kod 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm), 1G (22-24 lm), 1H (24-26 lm)
• 80-85 CRI, Sıcak Beyaz (2700-3700K): Kod 1D (16-18 lm), 1E (18-20 lm)
• 80-85 CRI, Nötr Beyaz (3700-5300K): Kod 1D (16-18 lm), 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm)
• 80-85 CRI, Soğuk Beyaz (5300-10000K): Kod 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm)
• 90-93 CRI, Sıcak Beyaz (2700-3700K): Kod 1C (14-16 lm), 1D (16-18 lm)

4. Performans Eğrisi Analizi

Optimal devre tasarımı ve termal yönetim için elektriksel sürüş, optik çıkış ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi anlamak esastır.

4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi bir yarı iletken diyotun karakteristiğidir. SMD5050 için, 60mA'de tipik ileri gerilim 3.2V'dir. Tasarımcılar, kararlı ışık çıkışını korumak ve aşırı güç harcamasını önlemek için, akım sınırlayıcı devrenin (ör. sabit akım sürücüsü veya direnç) belirtilen gerilim aralığında çalışacak şekilde tasarlanmasını sağlamalıdır.

4.2 İleri Akım - Bağıl Işık Akısı

Bu eğri, ışık çıkışının ileri akımla arttığını ancak doğrusal olmadığını gösterir. Test akımının (60mA) önemli ölçüde üzerinde çalışmak, artan kavşak sıcaklığı nedeniyle verimliliğin (lümen/vat) azalmasına ve hızlanmış bozulmaya yol açabilir. 90mA'lik maksimum sürekli akım, üst tasarım sınırı olarak düşünülmelidir.

4.3 Kavşak Sıcaklığı - Bağıl Spektral Güç Dağılımı

LED kavşak sıcaklığı yükseldikçe, spektral çıkış kayabilir. Beyaz LED'ler için bu genellikle renk sıcaklığında bir değişim ve ışık akısında potansiyel bir azalma olarak kendini gösterir. Ürün ömrü boyunca kararlı renk ve parlaklığı korumak için etkili bir soğutucu çok önemlidir.

4.4 Bağıl Spektral Güç Dağılımı

Spektral grafik, farklı CCT aralıkları (ör. 2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K) için emisyon karakteristiklerini gösterir. Sıcak beyaz LED'ler daha uzun (kırmızı/sarı) dalga boylarında daha fazla enerjiye sahipken, soğuk beyaz LED'ler fosfor dönüştürmeli sarı ışıkla desteklenen mavi bölgede bir tepe noktasına sahiptir. Bu bilgi, belirli renk gereksinimleri olan uygulamalar için hayati önem taşır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Dış Hat Çizimi

SMD5050 paketi, nominal olarak 5.0mm (U) x 5.0mm (G) x 1.6mm (Y) boyutlarındadır. Detaylı mekanik çizimler, lens boyutu, kurşun çerçeve yerleşimi ve genel toleranslar (ör. .X boyutları için ±0.10mm, .XX boyutları için ±0.05mm) dahil kritik boyutları belirtir.

5.2 Pad Yerleşimi ve Şablon Tasarımı

Veri sayfası, reflow sırasında güvenilir lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için önerilen pad yerleşimi (ayak izi) ve lehim pastası şablon tasarımlarını sağlar. Bu önerilere uymak, doğru hizalama, ısı transferi ve mekanik dayanım için esastır. Pad tasarımı tipik olarak, lehimlemeyi ve ısı dağılımını kolaylaştırmak için belirli boyutlarda altı pad (3 çipli konfigürasyon için) içerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Nem Hassasiyeti ve Kurutma (Baking)

SMD5050 LED nem hassastır (IPC/JEDEC J-STD-020C'ye göre MSL sınıflandırması).

• Depolama: Açılmamış torbalar 30°C altında ve %85 RH'de depolanmalıdır. Açıldıktan sonra, tercihen kurutuculu kuru bir dolapta veya kapalı bir kapta, 30°C altında ve %60 RH'de depolayın.
• Kullanım Süresi (Floor Life): Nem bariyerli torbayı açtıktan sonra 12 saat içinde kullanın.
• Kurutma Gereksinimi: Cihaz kullanım süresini aşan süre maruz kalırsa veya nem göstergesi kartı aşırı nem gösteriyorsa, reflow öncesi kurutma gereklidir.
• Kurutma Yöntemi: 60°C'de 24 saat kurutun. 60°C'yi aşmayın. Reflow, kurutma işleminden sonraki 1 saat içinde gerçekleşmeli veya parçalar kuru bir depolama ortamına (<%20 RH) geri konulmalıdır.

6.2 Reflow Lehimleme Profili

LED, maksimum 10 saniye için 200°C veya 230°C'lik bir tepe reflow sıcaklığına dayanabilir. Termal şoku veya epoksi lens ve iç yapıya zararı önlemek için, kurşunsuz lehimler için standart, kontrollü bir reflow profili izlemek, ön ısıtma, bekleme, reflow ve soğutma oranlarının kabul edilebilir sınırlar içinde olduğundan emin olmak çok önemlidir.

7. Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

LED'ler, özellikle beyaz, yeşil, mavi ve mor tipler olmak üzere ESD hasarına duyarlı yarı iletken cihazlardır.

• ESD Oluşumu: Sürtünme, indüksiyon veya iletim yoluyla meydana gelebilir.
• Potansiyel Hasar: ESD, gizli kusurlara (artmış kaçak akım, azalmış parlaklık/renk kayması) veya felaket arızasına (tamamen çalışmama) neden olabilir.
• Önlemler: Standart ESD kontrol önlemlerini uygulayın: topraklanmış çalışma istasyonları, bileklikler, iletken zemin paspasları ve anti-statik ambalaj kullanın. LED'leri yalnızca ESD korumalı alanlarda tutun.

8. Model Numaralandırma Kuralı

Ürün kodu, temel özellikleri belirtmek için belirli bir yapıyı takip eder. Genel format şudur:T□□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Ayrıntılar şunları içerir:

• Paket Dış Hattı: örn. 5050N için '5A'.
• Çip Sayısı: örn. 3 çipli tasarım için '3'.
• Optik Kodu: örn. lens yok için '00', lensli için '01'.
• Renk Kodu: örn. Sıcak Beyaz (<3700K) için 'L', Nötr Beyaz (3700-5000K) için 'C', Soğuk Beyaz (>5000K) için 'W'.
• İç Kod: Üreticinin iç referansı.
• CCT Kodu: Renk sıcaklığı sınıfını belirtir.
• Işık Akısı Kodu: Akı sınıfını belirtir (ör. 1E, 1F).

9. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

9.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Mimari ve Dekoratif Aydınlatma: Yüksek parlaklık ve düzgün ışık dağılımı gereken korniş aydınlatması, vurgu aydınlatması ve lineer şeritler.
• Arka Aydınlatma: Tabela, ekran ve kontrol panelleri için kenardan veya doğrudan aydınlatmalı paneller.
• Genel Aydınlatma: Downlight'lar, panel ışıklar ve diğer armatürler için modüllere entegre edilmiş, genellikle diziler halinde.

9.2 Kritik Tasarım Hususları

• Termal Yönetim: Maksimum kavşak sıcaklığı 125°C'dir. T_j'yi güvenli sınırlar içinde tutmak, özellikle daha yüksek akımlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında sürerken, yeterli termal viyalar ve gerekirse harici bir soğutucu ile uygun PCB tasarımı zorunludur. Bu, uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı sağlar.
• Akım Sürüşü:** Her zaman sabit akım sürücüsü veya akım sınırlayıcı direnç kullanın. Sabit gerilim kaynağı ile sürmek, termal kaçak oluşturabileceğinden önerilmez. Sürücü, ileri gerilim değişimini (tolerans) karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır.
• Optik Tasarım: 120 derecelik görüş açısı geniş aydınlatma sağlar. Odaklanmış ışınlar için, 5050 ayak izi için tasarlanmış ikincil optikler (lensler veya reflektörler) gerekebilir.
• Tutarlılık için Sınıflandırma: Düzgün renk ve parlaklık gerektiren uygulamalar için (ör. çoklu LED dizileri), tedarikçiden hem CCT hem de ışık akısı için sıkı sınıflandırma belirtin.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Tipik ve maksimum ileri gerilim arasındaki fark nedir?

Tipik ileri gerilim (3.2V), standart test koşulları altındaki beklenen değerdir. Maksimum (3.4V) ise ürün sınıfı için üst sınırdır. Sürücü devreniz, LED'lerin doğru şekilde açılmasını ve çalışmasını sağlamak için maksimum V_Fdeğerindeki LED'leri karşılayacak yeterli gerilimi sağlayabilmelidir.

10.2 Bu LED'i sürekli olarak 90mA'de sürebilir miyim?

90mA mutlak maksimum sürekli akım olsa da, bu seviyede çalışmak önemli ölçüde ısı üretecek ve yükselen kavşak sıcaklığı nedeniyle LED'in ömrünü muhtemelen kısaltacaktır. Optimum güvenilirlik ve verimlilik için, 60mA test koşulu veya termal yönetim kapasitenizle belirlenen bir değer gibi daha düşük bir sürüş akımı için tasarım yapmanız önerilir.

10.3 Lehimlemeden önce neden kurutma (baking) gereklidir?

Plastik paket atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla genişleyerek iç katman ayrılmasına, çatlamaya veya "patlamış mısır" etkisine neden olabilir; bu da anında veya gizli arızaya yol açar. Kurutma, bu emilmiş nemi uzaklaştırır.

10.4 Işık akısı bin kodunu (ör. 1F) nasıl yorumlarım?

Akı bin kodu (1F gibi), 60mA'de lümen cinsinden ölçülen belirli bir ışık çıkışı aralığına karşılık gelir. Örneğin, 70-CRI soğuk beyaz bir LED için 1F kodu, minimum 20 lümen ve tipik maksimum 22 lümen garanti eder, ölçümde ±%7 tolerans vardır. Uygulamanızın parlaklık gereksinimine göre sınıfı seçersiniz.