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

1. Ürün Genel Bakışı

SMD5050 serisi, genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış yüksek parlaklıklı, yüzey montajlı bir LED'dir. Bu seri, farklı Renksel Geriverim İndeksi (CRI) değerleri seçenekleriyle birlikte, Sıcak Beyaz, Nötr Beyaz ve Soğuk Beyaz dahil olmak üzere çeşitli ilişkili renk sıcaklıklarında (CCT) beyaz ışık sunar. Paket, kompakt 5.0mm x 5.0mm kapladığı alanı ile, düzgün ve verimli aydınlatma gerektiren alanı kısıtlı tasarımlar için uygundur.

Bu serinin temel avantajı, ışık akısı ve renklilik için standartlaştırılmış sınıflandırma sisteminde yatar; bu da üretim partilerinde renk tutarlılığını sağlar. Standart SMT montaj süreçleri altında güvenilirlik için tasarlanmıştır ve LED şeritler, arka aydınlatma modülleri, dekoratif aydınlatma ve mimari vurgu aydınlatması gibi uygulamaları hedefler.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

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

• İleri Yön Akımı (IF):90 mA (Maksimum sürekli akım)
• İleri Yön Darbe Akımı (IFP):120 mA (Darbe genişliği ≤10ms, Görev döngüsü ≤1/10)
• Güç Harcaması (PD):306 mW
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +80°C
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +80°C
• Jonksiyon Sıcaklığı (Tj):125°C
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):200°C veya 230°C'de reflow lehimleme, maksimum 10 saniye.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler, T_s=25°C standart test koşulunda ölçülmüştür ve tipik performansı temsil eder.

• İleri Yön Gerilimi (V_F):3.2V (Tipik), 3.4V (Maksimum) I_F=60mA'de.
• Ters Gerilim (V_R):5V
• Ters Akım (I_R):10 µA (Maksimum)
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120° (Tipik)

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

3.1 İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) Sınıflandırması

LED'ler, hedef CCT'lerine göre belirli renklilik bölgelerine (sınıflara) ayrılır. Bu, birden fazla LED birlikte kullanıldığında renk düzgünlüğünü sağlar. Standart sipariş sınıfları şunlardır:

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

Not: 5050N serisi ürünler için ışık akısı minimum bir değerle belirtilmiştir; sevk edilen gerçek akı daha yüksek olabilir, ancak sipariş edilen CCT sınıfına uygun kalır.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Akı, 60mA'de minimum ve tipik çıkış aralıklarını temsil eden kodlarla (örn. 1E, 1F, 1G) kategorize edilir. Sınıflar CCT ve CRI'ya göre değişir.

• 70 CRI Beyaz (Sıcak, Nötr, Soğuk):Kodlar 1E (18-20 lm min) ile 1H (Soğuk Beyaz için 24-26 lm min) arasında değişir.
• 85 CRI Beyaz:Kodlar 1D (16-18 lm min) ile 1F (20-22 lm min) arasında değişir.
• 93 CRI Sıcak Beyaz:1C (14-16 lm min) ve 1D (16-18 lm min) Kodları.

Toleranslar: Işık Akısı (±%7), İleri Yön Gerilimi (±0.08V), CRI (±2), Renklilik Koordinatları (±0.005).

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 İleri Yön Akımı - İleri Yön Gerilimi (I-V Eğrisi)

I-V karakteristiği tipik bir diyot karakteristiğidir. İleri yön gerilimi akımla logaritmik olarak artar. Önerilen 60mA'de çalıştırmak, optimum verimlilik ve uzun ömür sağlar ve maksimum değerin çok altında kalır.

4.2 İleri Yön Akımı - Bağıl Işık Akısı

Işık çıkışı, normal çalışma aralığında akımla yaklaşık olarak doğrusaldır. LED'i önerilen akımın üzerinde sürmek, ışık çıkışında azalan getiriye yol açarken, ısıyı önemli ölçüde artırır ve lümen kaybını hızlandırır.

4.3 Spektral Güç Dağılımı ve Jonksiyon Sıcaklığı Etkileri

Bağıl spektral enerji dağılım eğrileri, farklı CCT aralıkları (2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K) için emisyon tepe noktalarını gösterir. Spektrum, artan jonksiyon sıcaklığıyla hafifçe kayar; bu, renklilik koordinatlarında ve CCT'de ölçülebilir bir değişikliğe neden olabilir. Kararlı renk çıkışını korumak için uygun termal yönetim çok önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

SMD5050 paketi, nominal olarak 5.0mm (U) x 5.0mm (G) x 1.6mm (Y) boyutlarına sahiptir. Detaylı mekanik çizimler toleransları belirtir: .X boyutları: ±0.10mm, .XX boyutları: ±0.05mm.

5.2 Pad Yerleşimi ve Şablon Tasarımı

Veri sayfası, reflow sırasında güvenilir lehim bağlantısı oluşumu için önerilen baskılı devre kartı (footprint) ve lehim şablonu tasarımlarını sağlar. Bu yerleşimlere uymak, uygun hizalama, termal rahatlama ve mekanik stabilite için kritiktir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Nem Hassasiyeti ve Kurutma

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

• Depolama:Açılmamış torbaları <30°C/<%85 RH'de saklayın. Açtıktan sonra, kurutuculu kuru bir dolapta veya kapalı bir kapta <30°C/<%60 RH'de saklayın.
• Kullanım Süresi:Torba açıldıktan sonra 12 saat içinde kullanın.
• Torba açılmışsa, kullanım süresi aşılmışsa veya nem göstergesi kartı maruz kalmayı gösteriyorsa. Zaten kartlara lehimlenmiş LED'leri kurutmayın.Kurutma Prosedürü:
• Orijinal makarada 60°C'de 24 saat kurutun. Kurutma sonrası 1 saat içinde reflow yapın veya kuru depolamaya (<%20 RH) geri döndürün. 60°C'yi aşmayın.6.2 Reflow Lehimleme Profili

Standart kurşunsuz reflow profili kullanın. Tepe sıcaklığı 230°C'yi aşmamalı ve 200°C üzerindeki süre, paket hasarını veya iç malzemelerin bozulmasını önlemek için maksimum 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

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:
• Gizli hasar (artmış kaçak akım, azalmış parlaklık/renk kayması, kısalmış ömür) veya felaket arızası (tamamen çalışmama).Önlemler:
• Standart ESD kontrol önlemlerini uygulayın: topraklanmış çalışma istasyonları, bileklikler, iletken zemin paspasları, iyonizerler ve ESD-güvenli paketleme ve taşıma malzemeleri kullanın.8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

LED Şeritler ve Bant Aydınlatmalar:

• Yüksek yoğunluk ve iyi görüş açısı, düzgün doğrusal aydınlatma sağlar.Arka Aydınlatma:
• Düzgün beyaz ışık gerektiren tabelalar, ekranlar ve paneller için.Dekoratif ve Mimari Aydınlatma:
• Vurgu aydınlatması, gizli aydınlatma ve kontur aydınlatması.Genel Amaçlı Gösterge/Aydınlatma:
• Parlak, kompakt bir yüzey montaj kaynağının gerektiği yerlerde.8.2 Tasarım Hususları

Akım Sınırlama:

• Her zaman sabit akım sürücüsü veya uygun akım sınırlayıcı direnç kullanın. Doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın.Termal Yönetim:
• Isıyı dağıtmak için yeterli termal rahatlama ve bakır alanı ile PCB'yi tasarlayın. Yüksek jonksiyon sıcaklıkları ışık çıkışını azaltır, rengi kaydırır ve ömrü kısaltır.Optik Tasarım:
• 120° görüş açısı geniş aydınlatma sağlar. Işın şekillendirme gerekiyorsa, ikincil optikleri (mercekler, difüzörler) düşünün.Renk Tutarlılığı için Sınıflandırma:
• Çoklu LED uygulamaları için, tedarikçiden sıkı CCT ve akı sınıfları belirleyerek görünür renk veya parlaklık uyumsuzluklarından kaçının.9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i daha yüksek parlaklık için maksimum 90mA akımında sürebilir miyim?

C: Sürekli çalışma için önerilmez. Önerilen çalışma akımı 60mA'dir. 90mA'de çalıştırmak önemli ölçüde daha fazla ısı üretecek, muhtemelen maksimum jonksiyon sıcaklığını aşarak hızlı lümen kaybına ve azalmış güvenilirliğe yol açacaktır. Her zaman önerilen koşullar için tasarım yapın.

S: Torba 12 saatten fazla açık kaldıktan sonra LED'leri kurutmazsam ne olur?

C: Plastik pakete emilen nem, reflow lehimleme sırasında hızla genişleyerek iç katman ayrılmasına, tel bağlantı hasarına veya paket çatlamasına (\"patlamış mısır\" etkisi) neden olabilir. Bu genellikle anında arızaya veya sahada erken arızaya neden olan gizli kusurlara yol açar.

S: Lehimleme sıcaklık profili ne kadar kritiktir?

C: Çok kritiktir. 230°C'yi veya sıcaklıkta kalma sürelerini aşmak, silikon lensi, fosforu, çip yapıştırmayı veya tel bağlantılarını hasara uğratabilir. Her zaman önerilen reflow profilini takip edin.

S: Işık akısı ±%7 toleransa sahip. Bu tasarımımı nasıl etkiler?

C: Bu varyasyon LED üretiminde normaldir. Düzgün parlaklık gerektiren uygulamalar için, aynı üretim partisinden LED'ler kullanmak ve dar bir akı sınıfı belirtmek tavsiye edilir. Sürücü devresi de tipik ileri yön gerilim aralığını karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır.

10. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri

10.1 Temel Çalışma Prensibi

Beyaz bir SMD LED tipik olarak mavi bir indiyum galyum nitrür (InGaN) yarı iletken çip kullanır. Bu çip tarafından yayılan mavi ışığın bir kısmı, çipi kaplayan bir fosfor tabakası tarafından daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürülür. Kalan mavi ışık ve fosforla dönüştürülmüş ışığın kombinasyonu, beyaz ışık algısıyla sonuçlanır. Fosforların tam karışımı, İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksini (CRI) belirler.

10.2 Endüstri Trendleri

5050 gibi orta güçlü SMD LED'lerde genel trend, daha yüksek etkinlik (vat başına daha fazla lümen), gelişmiş renksel geriverim (R9 değerleriyle daha yüksek CRI) ve daha iyi renk tutarlılığına (daha sıkı sınıflandırma) doğrudur. Ayrıca, daha yüksek sürüş akımları ve çalışma sıcaklıkları altında güvenilirliği ve ömrü artırmaya odaklanılmaktadır. Dahası, fosfor teknolojisi ilerlemeye devam etmekte, ekran uygulamaları için daha doygun renkler ve daha geniş bir renk gamı ile insan odaklı aydınlatma için spektral olarak daha ayarlanabilir beyaz ışık sağlamaktadır.

The general trend in mid-power SMD LEDs like the 5050 is towards higher efficacy (more lumens per watt), improved color rendering (higher CRI with R9 values), and better color consistency (tighter binning). There is also a focus on enhancing reliability and longevity under higher drive currents and operating temperatures. Furthermore, phosphor technology continues to advance, enabling more saturated colors and a wider gamut for display applications, as well as more spectrally tunable white light for human-centric lighting.