Shwo(F) 1W Serisi LED Veri Sayfası - SMT Paketi - 350mA/1000mA/1500mA Sürüş Akımı - Soğuk/Nötr/Sıcık Beyaz - İngilizce Teknik Dokümantasyon

1. Ürüne Genel Bakış

Shwo(F) serisi, kompakt bir form faktöründen yüksek ışık çıktısı sağlamak üzere tasarlanmış, yüzeye montajlı, yüksek güçlü bir LED cihazını temsil eder. Bu ürün hattı, modern Katı Hal Aydınlatması (SSL) uygulamalarının titiz gereksinimlerini karşılamak için tasarlanmış olup performansı güvenilirlikle dengeler. "Parıltı" anlamına gelen bir kelimeden türetilen seri adı, gök cisimlerine benzer şekilde parlak ve odaklanmış ışık çıktısını uygun bir şekilde tanımlar.

Bu serinin temel avantajı, küçük paket boyutu ile yüksek ışık verimliliğini birleştirmesinde yatar. Bu, onu alanın kısıtlı olduğu ancak yüksek ışık çıktısının gerekli olduğu uygulamalar için ideal bir çözüm haline getirir. Cihaz, sağlam olacak şekilde yapılandırılmış olup entegre ESD korumasına sahiptir ve başlıca çevresel ve güvenlik standartlarına uyumludur.

1.1 Hedef Uygulamalar

Shwo(F) serisinin çok yönlülüğü, geniş bir aydınlatma senaryosu yelpazesinde konuşlandırılmasına olanak tanır. Temel uygulamaları şunları içerir:

• Genel Aydınlatma: Günlük kullanım için verimli ve parlak ışık sağlamak.
• Dekoratif ve Eğlence Aydınlatması: Estetik aydınlatma efektlerinin istenildiği ortamlarda kullanılır.
• Sinyal ve Sembol Armatürleri: Çıkış işaretleri, basamak işaretleyicileri ve net, tutarlı aydınlatmanın kritik olduğu diğer yönlendirme veya güvenlik aydınlatmaları için idealdir.
• Tarımsal Aydınlatma: Bahçecilik ve tarım ortamlarındaki özel aydınlatma ihtiyaçlarını destekler.
• Flaş ve Spot Aydınlatma: Yönlendirilmiş, yüksek yoğunluklu ışık huzmeleri gerektiren uygulamalar için uygundur.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, Shwo(F) serisi LED'lerin performansını ve çalışma sınırlarını tanımlayan temel teknik özelliklerin detaylı ve objektif bir analizini sunar.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Bu değerler, aşıldığında cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlarda veya yakınında uzun süreli çalışma önerilmez.

• Maksimum DC İleri Akım (I_F): Standart Shwo(F) serisi, 25°C termal ped sıcaklığında 1000mA için derecelendirilmiştir. Seri içindeki \"Yüksek\" ve \"Süper Yüksek\" ışıklı varyantlar, aynı koşulda 1500mA'lik artırılmış bir derecelendirmeye sahiptir.
• Maksimum Tepe Darbe Akımı (I_Nabız): Darbe işletimi için (1kHz'de %10 görev döngüsü), standart seri 1250mA'yi kaldırabilirken, yüksek parlaklıklı versiyonlar 1500mA için derecelendirilmiştir.
• Maksimum Jonksiyon Sıcaklığı (T_J): Yarı iletken jonksiyon 150°C'yi aşmamalıdır. Çalışma sırasında bu sınırın altında kalmak için uygun termal yönetim esastır.
• Operating & Storage Temperature (T_Çalışma, T_Depolama): Cihaz, -40°C ila +100°C arasındaki ortam sıcaklığı aralığı için belirlenmiştir.
• Termal Direnç (R_th): 5 °C/W'lik temel bir parametre, watt başına harcanan güçteki sıcaklık artışını gösterir. Daha düşük değerler ısı çıkarma açısından daha iyidir.
• ESD Koruması (V_B): Cihaz, 8000V'a kadar (İnsan Vücudu Modeli) Elektrostatik Deşarja karşı koruma sağlar, böylece kullanım dayanıklılığını artırır.
• Lehimleme: Yeniden akış sırasında izin verilen maksimum lehimleme sıcaklığı 260°C'dir ve en fazla 2 yeniden akış döngüsü önerilir.

2.2 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

LED'in performansı, genellikle termal pedin 25°C'de sabitlendiği belirli test koşulları altında karakterize edilir.

Işık Akısı: Veri sayfası, minimum ışık akısı için ayrıntılı sınıflandırma sağlar. Örneğin, Cool White LED'ler, 350mA'de sürüldüğünde 130 lm (J41CX) ile 175 lm (JJ1CX) aralığında sınıflara ayrılır. Neutral White ve Warm White çeşitlerinin kendi karşılık gelen akı sınıfları vardır; Warm White, fosfor dönüşüm verimliliği nedeniyle eşdeğer sürüş akımlarında genellikle biraz daha düşük çıkış değerleri gösterir.

İleri Gerilim (V_F): Sağlanan alıntıda listelenmemiş olsa da, ürün adlandırması, ileri gerilim sınıflandırması için bir "V" kodu içerir. Bu parametre, belirli bir akım için gerekli besleme gerilimini belirlediğinden, sürücü tasarımı için çok önemlidir.

Renk Özellikleri: Beyaz LED'ler, İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ile sınıflandırılır: Soğuk Beyaz (4745-7050K), Nötr Beyaz (3710-4745K) ve Sıcak Beyaz (2580-3710K). Verilen alıntıda ayrıca renkli bir LED seçeneği olarak Royal Blue (445-460nm) belirtilmiştir. Kromatiklik gruplandırması, CIE kromatiklik diyagramında tanımlı bir aralık içinde renk tutarlılığını sağlar.

2.3 Termal Yönetim

LED performansı ve ömrü için etkili ısı emilimi son derece önemlidir. 5 °C/W termal direnç değeri, ısının LED bağlantısından termal pede ne kadar verimli iletildiğini belirtir. Güvenli bir bağlantı sıcaklığını korumak için, bu pedden ortam ortamına (PCB ve muhtemelen bir soğutucu üzerinden) olan termal yolun düşük termal empedansla tasarlanması gerekir. Maksimum bağlantı sıcaklığının aşılması, lümen kaybını hızlandıracak ve felaketle sonuçlanabilecek bir arızaya yol açabilir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Shwo(F) serisi, son kullanıcılar için tutarlı performans ve renk garantisi sağlamak amacıyla kapsamlı bir binning yapısı kullanır. Bin'ler, belirli ölçülmüş parametrelere göre sınıflandırılmış LED gruplarıdır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

LED'ler, standart bir test akımında (350mA) sağladıkları minimum ışık çıkışına göre sınıflandırılır. Sınıf kodu (örneğin, Cool White için JJ, J8, JH) doğrudan lümen cinsinden garanti edilen minimum ışık akısına karşılık gelir. Bu, tasarımcıların uygulamaları için gereken parlaklık seviyesini kesinlikle seçmelerini sağlar.

3.2 Renk/Kromatik Sınıflandırma

Beyaz LED'ler için, birincil sınıflandırma \"Renk seçenekleri\" tablosunda (C, N, M) tanımlandığı şekilde İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ile yapılır. Her bir CCT aralığı içinde, ilave kromatik sınıflandırma (parça numarasındaki \"1234\" kodu), yayılan beyaz ışığın renk diyagramında sıkı bir şekilde kontrol edilen bir alana düşmesini sağlayarak, bir armatürdeki bireysel LED'ler arasındaki görünür renk farklarını en aza indirir.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca belirli bir akımdaki ileri yönlü gerilim düşüşlerine göre sınıflandırılır. Bu, parça numarasındaki \"V\" kodu ile belirtilir. LED'leri V'ye göre gruplamak_F özellikle birden fazla LED seri bağlandığında, daha verimli ve tutarlı sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafik veriler, alıntıda tam olarak ayrıntılandırılmamış olsa da, cihazın gerçek dünya koşulları altındaki davranışını anlamak için kritik öneme sahiptir.

4.1 Typical Light Output vs. Thermal Pad Temperature

LED ışık çıkışı, termal ped (ve dolayısıyla jonksiyon) sıcaklığı arttıkça azalır. Bir güç azaltma eğrisi tipik olarak, 25°C'de %100 olan bağıl ışık akısının yüksek sıcaklıklarda (örneğin, 85°C) daha düşük bir yüzdeye düştüğünü gösterir. LED'in 25°C'de tutulamadığı bir uygulamada gerçek ışık çıkışını hesaplamak için bu eğri esastır.

4.2 Tipik Bağıl Işık Akısı - İleri Akım Grafiği

Bu eğri, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl ölçeklendiğini gösterir. Çıkış genellikle akımla artmasına rağmen, ilişki tamamen doğrusal değildir ve verimlilik (vat başına lümen) daha yüksek akımlarda artan termal yük ve verim düşüşü etkileri nedeniyle sıklıkla azalır. Veri sayfası muhtemelen tasarımcıların parlaklık ve verimlilik arasındaki dengeyi optimize etmelerine yardımcı olmak için bu grafiği sağlar.

4.3 Akım Azaltma Eğrileri

Aşırı ısınmayı önlemek için, ortam veya termal ped sıcaklığı yükseldikçe izin verilen maksimum ileri akım azaltılmalıdır. Azaltma eğrileri, 25°C üzerindeki sıcaklıklarda güvenli çalışma akımını belirler ve maksimum jonksiyon sıcaklığının asla aşılmamasını sağlar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Pad Konfigürasyonu

Cihaz, Yüzeye Monte Teknolojisi (SMT) pad düzeni kullanır. Alıntıda belirli bir boyut çizimi bulunmamasına rağmen, pad konfigürasyonu veri sayfasının kritik bir parçasıdır. PCB tasarımı için ayak izini tanımlar; bu, elektriksel bağlantı padlerinin konumu ve boyutunun yanı sıra, kritik öneme sahip büyük termal pad'i de içerir. Termal pad, ısının LED çipinden baskılı devre kartına aktarılması için gereklidir.

5.2 Polarite Tanımlama

SMT LED'ler, montaj sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için paket üzerinde veya ayak izi diyagramında net polarite işaretlerine (tipik olarak bir katot işareti) sahip olmalıdır. Yanlış polarite, cihazın ışık yaymasını engelleyecektir.

5.3 Emitter Paketleme

LED'ler, otomatik pick-and-place montaj makinelerine uygun şerit ve makara paketlemesinde tedarik edilir. Parça numarasındaki "P" kodu "Şerit" paketlemeyi belirtir. Bu format, cihazları korur ve yüksek hacimli üretim sırasında verimli işlemeyi sağlar.

6. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Cihazın maksimum lehimleme sıcaklığı 260°C olarak derecelendirilmiştir ve en fazla iki reflow döngüsüne dayanabilir. Standart kurşunsuz reflow profilleri (tepe sıcaklığı genellikle 240-260°C arasında) uygulanabilir. Reflow profili geliştirilirken, paketin özellikle termal pedin ısıl kütlesi dikkate alınmalı ve tüm lehim bağlantılarının uygun şekilde reflow olması sağlanmalıdır.

6.2 Nem Hassasiyeti

Shwo(F) serisi, JEDEC standartlarına göre Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 1 olarak derecelendirilmiştir. Bu en sağlam seviyedir ve ≤30°C/%85 RH koşullarında sınırsız raf ömrü olduğunu gösterir. Ambalaj mühürü sağlam ise kullanımdan önce fırınlama gerekmez. Bu, depolama ve taşıma lojistiğini basitleştirir.

6.3 Depolama Koşulları

Önerilen depolama sıcaklığı -40°C ile +100°C arasındadır. MSL 1 esnek olmakla birlikte, olası herhangi bir kirlenme veya bozulmayı önlemek için bileşenleri kuru, kontrollü bir ortamda saklamak iyi bir uygulamadır.

7. Sipariş Bilgileri ve Ürün Etiketleme

7.1 Model Numarası Adlandırma Sistemi

Parça numarası ayrıntılı bir yapı izler: ELSWF–ABCDE–FGHIJ–V1234. Her bölüm belirli bilgileri iletir:

• AB: Minimum ışık akısı veya ışınsal güç kodu.
• C: Radyasyon deseni (örneğin, Lambertian için \"1\").
• D: Renk kodu (C, N, M, L).
• E: Önerilen çalışma gücü (\"1\", 1W için).
• H: Paketleme tipi ("P" bant için).
• V: İleri voltaj sınıfı.
• 1234: Renk kromatikliği veya CCT sınıfı.

Bu sistem, bir uygulama için ihtiyaç duyulan tam LED varyantının hassas seçimine olanak tanır.

7.2 Ürün Etiketleme

Makara ve bant ambalajı, doğru malzeme işleme ve envanter kontrolünü sağlamak için tam parça numarası, miktar, tarih kodu ve diğer izlenebilirlik bilgilerini içeren etiketlerle birlikte gelecektir.

8. Uygulama Tasarımı Hususları

8.1 Sürücü Seçimi

Güç LED'lerini çalıştırmak için sabit akımlı bir sürücü zorunludur. Sürücünün akım çıkışı, LED'in amaçlanan çalışma noktasıyla (örn. 350mA, 700mA veya maksimum derecelendirilmiş akıma kadar) eşleşmelidir. Sürücünün voltaj uyum aralığı, voltaj grubunu (V kodu) ve sıcaklığın Vf üzerindeki etkisini göz önünde bulundurarak, seri bağlı tüm LED'lerin ileri voltajlarının toplamını karşılayacak kadar yeterli olmalıdır._F.

8.2 Termal Tasarım

Bu, yüksek güçlü LED tasarımının en kritik yönüdür. PCB, bir soğutucu görevi görecek şekilde tasarlanmalıdır. Bu şunları içerir:

• Yeterli bakır kalınlığına sahip bir PCB kullanmak (örneğin, 2 oz).
• LED'in termal pedine birden fazla termal via ile bağlanan geniş bakır döküm alanları tasarlamak.
• Yüksek güçlü uygulamalar için PCB'yi harici bir alüminyum soğutucuya potansiyel olarak bağlama.
• Katmanlar arasındaki termal direnci en aza indirmek için termal arayüz malzemeleri kullanma.

En kötü durum çalışma koşullarında LED'in termal ped sıcaklığının simülasyonu veya ölçümü şiddetle tavsiye edilir.

8.3 Optik Tasarım

Lambertian ışınım deseni, geniş ve eşit bir görüş açısı sağlar. Odaklanmış bir ışın gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler veya reflektörler) kullanılmalıdır. Shwo(F) serisinin küçük paket boyutu, kompakt optik düzenlemelere olanak tanır.

9. Uygunluk ve Çevre Standartları

Ürün, birkaç önemli uluslararası standarda uyacak şekilde tasarlanmıştır:

• RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması): Cihaz, kurşun, cıva, kadmiyum ve diğer kısıtlı malzemelerden arındırılmıştır.
• Halojen İçermez: Compliant with strict limits on Bromine (Br < 900ppm), Chlorine (Cl < 900ppm), and their sum (Br+Cl < 1500ppm).
• EU REACH: Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals düzenlemesine uyum.

Bu uyumluluklar, küresel pazarlarda, özellikle Avrupa'da satışa sunulması planlanan ürünler için hayati önem taşır.

10. Güvenilirlik ve Çalışma Ömrü

Alıntıda spesifik L70 veya L90 ömür değerleri (başlangıç ışık çıktısının %70 veya %90'ına ulaşma süresi) verilmemiş olsa da, bir LED'in ömrü doğrudan çalışma koşullarına bağlıdır. Birincil faktör jonksiyon sıcaklığıdır. LED'i maksimum değerlerinin çok altında, özellikle etkin termal yönetim ile düşük bir jonksiyon sıcaklığı sağlayarak çalıştırmak, uzun çalışma ömrü ve yavaş lümen azalması sağlamak için atılacak en önemli tek adımdır. Derecelendirilmiş maksimum jonksiyon sıcaklığı olan 150°C bir sınırdır, hedef değil; güvenilirlik için daha düşük olan her zaman daha iyidir.

11. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Shwo(F) serisi, rekabetçi SMT yüksek güçlü LED pazarında kendini birkaç temel özellik ile konumlandırır:

• Kompakt Boyutta Yüksek Parlaklık: Paket başına alan başına düşen lümen oranında avantaj sağlar.
• Sağlam ESD Koruması: Daha düşük veya hiç koruması olmayan cihazlara kıyasla, 8kV HBM koruması işleme ve montaj sırasında dayanıklılığı artırır.
• Kapsamlı Sınıflandırma: Detaylı akı, voltaj ve kromatiklik sınıflandırması, tasarımcılara yüksek öngörülebilirlik ve tutarlılık sağlar.
• Uygun Nem Duyarlılığı: MSL 1 derecelendirmesi, kuru paketleme ve fırınlama gerektiren daha yüksek MSL dereceli bileşenlere kıyasla önemli lojistik ve depolama avantajları sunar.
• Geniş Uyumluluk: RoHS, Halojensiz ve REACH standartlarını kutudan çıkar çıkmaz karşılamak, nihai ürün üreticileri için uyumluluk sürecini basitleştirir.

12. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i sabit voltaj kaynağı ile sürebilir miyim?
C: Hayır. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Sabit voltajlı bir kaynak akımı regüle etmez, bu da termal kaçakaya ve LED'in tahrip olmasına yol açar. Daima sabit akımlı bir sürücü kullanın.

S: Veri sayfası 25°C'deki performansı gösteriyor. 60°C'de nasıl bir çıkış bekleyebilirim?
A: \"Tipik Işık Çıkışı - Termal Ped Sıcaklığı\" eğrisine başvurmalısınız. Işık çıkışı sıcaklıkla birlikte azalır. 60°C'de, bağıl ışık akısı 25°C değerinin bir yüzdesi (örneğin, ~%85-90) olacaktır. Termal tasarımınız bu güç azaltımını hesaba katmalıdır.

Q: Standart, yüksek ve süper yüksek ışıklı seriler arasındaki fark nedir?
A: Temel farklar, izin verilen maksimum sürme akımında (1000mA'ye karşı 1500mA) ve buna bağlı olarak elde edilebilen daha yüksek ışık akısı sınıflarında yatmaktadır. Yüksek ışıklı versiyonlar, muhtemelen daha yüksek güç yoğunluklarını idare etmek için daha gelişmiş çip teknolojisi veya paketleme kullanır.

Q: Bir soğutucu her zaman gerekli midir?
A: Sürücü akımına ve uygulama ortamına bağlıdır. Tam anma akımında (1000mA/1500mA) neredeyse kesinlikle özel bir soğutucu gereklidir. Daha düşük akımlarda (örneğin, 350mA) ve iyi bir PCB termal tasarımı ile bağımsız bir soğutucu gerekli olmayabilir, ancak yine de dikkatli bir termal analiz yapılması gerekir.

13. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Örnek 1: Çıkış İşareti Aydınlatma Armatürü
Bir mühendis, alçak profilli ve enerji verimli bir çıkış işareti tasarlıyor. Gerekli parlaklığı yüksek verimlilikle sağlamak için Nötr Beyaz (örn. ELSWF-J71NX-...) renkte bir Shwo(F) LED'i seçiyor ve bunu 350mA'de sürüyor. Kompakt SMT paketi, ışık motorunun çok ince olmasını sağlıyor. MSL 1 derecelendirmesi, fabrikalarındaki montaj sürecini basitleştiriyor. LED'in termal pedine bir dizi via ile bağlanan geniş bir alt katman bakır düzlemine sahip iki katmanlı bir PCB tasarlıyorlar; bu, uzun vadeli güvenilirlik için bağlantı sıcaklığının düşük kalmasını sağlıyor.

Örnek 2: Yüksek Tavanlı Endüstriyel Aydınlatma
Yüksek çıkışlı bir endüstriyel armatür için, tasarımcı 1200mA'de sürülen Super High Luminous serisi varyantını seçer. Birden fazla LED, metal çekirdekli bir PCB (MCPCB) üzerine yerleştirilir ve bu PCB daha sonra büyük bir alüminyum ekstrüzyon soğutucuya bağlanır. Sürücü, 12 LED'lik bir seri diziyi beslemek için yeterince yüksek bir voltaj aralığıyla sabit 1200mA sağlayacak şekilde seçilir. Tüm satın alınan LED'ler için ayrıntılı kromatiklik sınıflandırması (\"1234\" kodu) aynı olacak şekilde belirtilir, bu da armatür genelinde görünür renk varyasyonu olmadan düzgün beyaz ışık sağlanmasını garanti eder.

14. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri yönlü bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken malzeme içinde yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde açığa çıkarır. Yayılan ışığın dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. Shwo(F) serisi gibi beyaz LED'ler için, mavi bir LED çipi bir fosfor tabakası ile kaplanır. Mavi ışığın bir kısmı fosfor tarafından daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürülür ve mavi ile dönüştürülmüş ışığın karışımı insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Fosforların özel karışımı, beyaz ışığın İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) belirler.

15. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

Katı Hal Aydınlatma endüstrisi, Shwo(F) serisi gibi bileşenlerle ilgili birkaç önemli eksen boyunca gelişmeye devam etmektedir:

• Artan Etkinlik (Lümen başına Watt): LED çip tasarımı, fosfor teknolojisi ve paket verimliliğindeki süregelen iyileştirmeler, aynı elektrik giriş gücü için daha yüksek ışık çıkışı sağlamaktadır.
• Daha Yüksek Güç Yoğunluğu: Paketler, \"High\" ve \"Super High\" varyantlarında görüldüğü gibi, küçülen boyutlarından daha yüksek sürüş akımlarını kaldırabilme ve daha fazla ısıyı dağıtabilme yeteneği kazanmaktadır.
• Geliştirilmiş Renk Kalitesi ve Tutarlılık: Daha sıkı kromatik sınıflandırma ve yüksek Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ile belirli spektral güç dağılımları (örneğin, bahçecilik için) için fosfor geliştirilmesi.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Sağlamlık: Malzeme ve paketleme tekniklerinde daha yüksek sıcaklıklara ve daha sert çevre koşullarına dayanacak şekilde yapılan iyileştirmeler, operasyonel ömrü uzatır.
• Entegrasyon ve Akıllı Özellikler: Bu ayrık bileşende bulunmasa da, daha genel eğilim, akıllı aydınlatma sistemleri için sürücüler, sensörler ve iletişim arayüzleriyle entegre LED'leri içermektedir.

Yüksek parlaklık, sağlam koruma ve kapsamlı sınıflandırmaya odaklanan Shwo(F) serisi, profesyonel aydınlatma uygulamaları için güvenilir, yüksek performanslı ve tutarlı ışık kaynaklarına yönelik pazar talebiyle uyumludur.