T3B Serisi 3014 Çift Çipli 0.25W Beyaz LED Veri Sayfası - Boyut 3.0x1.4x0.8mm - Gerilim 6.3V - Güç 0.25W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

T3B serisi, 3014 paket ayak izini kullanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED ailesini temsil eder. Bu serinin belirleyici özelliği, tek bir paket içinde seri bağlı iki LED çipinin entegrasyonudur. Bu konfigürasyon, tipik tek çipli LED'lerden daha yüksek bir ileri gerilim gerektiren, aynı zamanda kompakt bir form faktörünü koruyan uygulamalar için tasarlanmıştır. Başlıca uygulama alanları, alanın kısıtlı olduğu ve belirli gerilim uyumluluğunun gerekli olduğu arka aydınlatma üniteleri, gösterge ışıkları ve genel aydınlatmadır.

Çift çipli seri konfigürasyonunun temel avantajı, artan ileri gerilimdir (Vf). 40mA'de nominal 6.3V'de çalışması, zaten 6-7V aralığında gerilim sağlayan sistemler için sürücü tasarımını basitleştirir ve potansiyel olarak ek gerilim düşürme devrelerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. 3014 paketi (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm), ışık çıkışı ve kart alanı kullanımı arasında iyi bir denge sunar.

2. Teknik Parametreler ve Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın çalışma limitleri, lehim noktası sıcaklığının (Ts) 25°C'de tutulduğu koşullar altında tanımlanır. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• İleri Akım (IF):60 mA (Sürekli)
• İleri Darbe Akımı (IFP):80 mA (Darbe genişliği ≤ 10ms, Görev döngüsü ≤ 1/10)
• Güç Dağılımı (PD):408 mW
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +80°C
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +100°C
• Eklem Sıcaklığı (Tj):125°C
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):230°C veya 260°C'de reflow lehimleme, maksimum 10 saniye.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Ts=25°C, IF=40mA'de Tipik)

Bu parametreler normal çalışma koşulları altında beklenen performansı tanımlar.

• İleri Gerilim (VF):6.3 V (Tipik), 6.8 V (Maksimum). İki çipin seri bağlantısı bu daha yüksek Vf'ye neden olur.
• Ters Gerilim (VR):5 V
• Ters Akım (IR):10 µA (Maksimum)
• Görüş Açısı (2θ1/2):120°. Bu geniş ışın açısı, ikincil lens olmadan 3014 paketi için tipiktir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, tutarlılığı sağlamak ve tasarım gereksinimlerini karşılamak için birkaç önemli parametreye göre sınıflandırılır. Sipariş kodu, bu sınıfları seçmek için belirli bir yapıyı takip eder.

3.1 Model Numaralandırma Kuralı

İsimlendirme kuralı şudur: T [Paket Kodu] [Çip Sayısı Kodu] [Lens Kodu] [İç Kod] - [Işık Akısı Kodu] [CCT Kodu]. Örneğin, T3B002LWA şu şekilde çözülür: T-serisi, 3014 paket (3B), çift çip (2), lens yok (00), iç kod 2, belirli ışık akısı sınıfı, Soğuk Beyaz (W).

3.2 İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) Sınıflandırması

Beyaz LED'ler, CIE 1931 renklilik diyagramındaki elipslerle tanımlanan belirli renklilik bölgelerine sınıflandırılır. Standart sipariş sınıfları şunlardır:

• 27M5: 2725K ± 145K
• 30M5: 3045K ± 175K
• 40M5: 3985K ± 275K
• 50M5: 5028K ± 283K
• 57M5: 5665K ± 355K
• 65M5: 6530K ± 510K

"M5" ve "M7" sonekleri, MacAdam elips adımına (5-adım veya 7-adım) atıfta bulunur ve renk tutarlılığının toleransını gösterir. Daha küçük bir adım numarası daha sıkı renk kontrolü anlamına gelir.

3.3 Işık Akısı Sınıflandırması

Akı, 40mA'de minimum bir değer olarak belirtilir. Tipik ve maksimum değerler daha yüksek olabilir. Sınıflandırma, CCT ve Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ile birleştirilir.

• Sıcak Beyaz (2700-3700K), CRI 70:Min. 28 lm
• Nötr Beyaz (3700-5000K), CRI 70:Min. 30 lm
• Soğuk Beyaz (5000-7000K), CRI 70:Min. 32 lm
• Sıcak Beyaz, CRI 80+:Min. 26 lm
• Nötr Beyaz, CRI 80+:Min. 28 lm
• Soğuk Beyaz, CRI 80+:Min. 30 lm

3.4 İleri Gerilim Sınıflandırması

Standart gerilim sınıfı 6.0V ila 6.5V'dir. Tipik değer 6.3V'dur. Bu sınıflandırma, uygun gerilim marjına sahip sabit akım sürücülerinin tasarlanmasına yardımcı olur.

4. Performans Eğrisi Analizi

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

Çift çipli LED için I-V eğrisi, açma geriliminin yaklaşık olarak tek bir çipinkinin iki katı olduğunu gösterecektir. Eğri başlangıçta üsseldir, açma noktasının üzerinde daha doğrusal hale gelir. Tasarımcılar, özellikle Vf'nin arttığı düşük sıcaklıklarda, sürücünün gerekli gerilimi sağlayabildiğinden emin olmalıdır.

4.2 Bağıl Işık Akısı - İleri Akım

Işık çıkışı akımla artar ancak doğrusal değildir. Verimlilik tipik olarak belirli bir akımda zirve yapar ve daha sonra artan termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle azalır. Önerilen 40mA'de çalışmak, optimum verimlilik ve uzun ömür sağlar.

4.3 Spektral Güç Dağılımı

Beyaz ışık, bir fosfor tabakasını uyaran mavi bir LED çipi tarafından üretilir. Spektral eğri, çipten gelen baskın bir mavi tepe noktası ve fosfordan gelen daha geniş bir sarı/kırmızı emisyon gösterir. Fosfor emisyonunun oranı ve genişliği, CCT ve CRI'yi belirler. Soğuk beyaz LED'ler daha belirgin bir mavi tepe noktasına sahipken, sıcak beyaz LED'ler daha güçlü uzun dalga boylu fosfor emisyonuna sahiptir.

4.4 Bağıl Işık Akısı - Eklem Sıcaklığı

LED ışık çıkışı, eklem sıcaklığı (Tj) yükseldikçe azalır. Bu karakteristik, termal yönetim tasarımı için çok önemlidir. Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür sağlamak için Tj'yi mümkün olduğunca düşük tutmak için etkili bir ısı emici gereklidir.

4.5 Uzaysal Radyasyon Deseni (Görüş Açısı)

120 derecelik görüş açısı, ışık şiddetinin tepe şiddetinin (0 derece eksen) yarısı olduğu açısal genişliği temsil eder. 3014 paketi için radyasyon deseni tipik olarak Lambert veya Lambert'e yakındır ve panel aydınlatması için uygun, eşit, geniş alanlı aydınlatma sağlar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

3014 paket boyutları 3.0mm (U) ± 0.1mm x 1.4mm (G) ± 0.1mm x 0.8mm (Y) ± 0.1mm'dir. Lens tipik olarak silikon bazlıdır.

5.2 Pad Yerleşimi ve Şablon Tasarımı

Önerilen ayak izi iki anot padini ve iki katot padini içerir. Lehim pad tasarımı, uygun reflow, mekanik stabilite ve termal iletim için kritiktir. Sağlanan şablon deseni, güvenilir lehim bağlantısı oluşumu için doğru miktarda lehim pastasının biriktirilmesini sağlar. Pad boyutları için toleranslar, bir ondalık basamaklı değerler için ±0.1mm ve iki ondalık basamaklı değerler için ±0.05mm'dir.

5.3 Polarite Tanımlama

LED'in katot tarafı tipik olarak işaretlenir, genellikle substrat üzerinde yeşil bir ton veya paket üzerinde bir çentik/pah ile. Ters öngerilim hasarını önlemek için montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Bileşen, kurşunsuz reflow lehimleme için derecelendirilmiştir. İki profil kabul edilebilir: 230°C veya 260°C tepe sıcaklığı, sıvılaşma üzerindeki süre (tipik olarak ~217°C) tepe sıcaklıkta maksimum 10 saniye olacak şekilde kontrol edilir. Termal stresi en aza indirmek için standart bir ısıtma, bekleme, reflow ve soğutma profili takip edilmelidir.

6.2 Nem Hassasiyeti ve Kurutma

3014 paketi nem hassastır (MSL). Orijinal vakumlu paket açılırsa ve LED'ler ortam nemine maruz kalırsa (nem göstergesi kartının pembe dönmesiyle belirtilir), lehimleme sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için reflow öncesinde kurutulmaları gerekir.

• Kurutma Koşulu:60°C'de 24 saat.
• Kurutma Sonrası:LED'ler 1 saat içinde lehimlenmeli veya kuru bir dolapta (<%20 RH) saklanmalıdır.
• 60°C'yi aşan sıcaklıklarda kurutma yapmayın.

6.3 Depolama Koşulları

• Açılmamış Paket:Sıcaklık 5-30°C, Nem <%85.
• Açıldıktan Sonra:Sıcaklık 5-30°C, Nem <%60. Uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kap veya nitrojen dolabı kullanın.
• Üretim Alanı Ömrü:Nem bariyerli torbayı fabrika zemin koşullarında (<%60 RH) açtıktan sonra bileşenlerin 12 saat içinde kullanılması önerilir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• LCD Arka Aydınlatma:TV'ler, monitörler ve tabelalar için, daha yüksek Vf sürücü çıkışlarıyla eşleşebilir.
• Genel Dekoratif Aydınlatma:Şeritler, modüller ve vurgu aydınlatması.
• Gösterge Işıkları:Parlak, güvenilir durum göstergesi gerektiren cihazlarda ve endüstriyel ekipmanlarda.

7.2 Sürücü Tasarımı

Gerekli akım için (örn. 40mA) derecelendirilmiş, LED dizisinin maksimum Vf'sini (toleranslar ve sıcaklık etkileri dahil) karşılayan bir gerilim uyum aralığına sahip sabit akım sürücü kullanın. Birden fazla LED için, sürücü kapasitesine ve gerekli yedekliliğe bağlı olarak seri, paralel veya seri-paralel konfigürasyonlarda bağlayın.

7.3 Termal Yönetim

Güç sadece 0.25W olsa da, düşük eklem sıcaklığını korumak için PCB üzerinde etkili termal yönetim şarttır. LED'in termal padinin (varsa) altında, ısıyı dağıtmak için bir bakır döküm veya dahili toprak katmanına bağlı termal viyaları olan bir PCB kullanın. Bu, ışık çıkışı stabilitesini ve çalışma ömrünü maksimize eder.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart bir 3014 tek çipli LED (tipik Vf ~3.0-3.4V) ile karşılaştırıldığında, T3B çift çipli serisi önemli bir farklılaşma sunar: daha yüksek bir ileri gerilim. Bu, sistem mimarisine bağlı olarak bir avantaj veya gereklilik olabilir.

• Avantaj:6V/12V hatlarına sahip sistemlerde tasarımı basitleştirir, buck dönüştürücüleri azaltır veya ortadan kaldırır. Belirli bir sürücü gerilimi için daha uzun seri dizilere izin verir.
• Dikkat Edilmesi Gerekenler:Daha yüksek gerilim kapasitesine sahip bir sürücü gerektirir. Aynı akımda daha yüksek Vf nedeniyle paket başına güç dağılımı biraz daha yüksektir, bu da termal tasarıma dikkat gerektirir.
• Benzer güce sahip bir 5730 veya 5050 paketi ile karşılaştırıldığında, 3014 daha küçük bir ayak izi sunar ancak farklı termal ve optik karakteristiklere sahip olabilir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 60mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

C: Mutlak maksimum değer 60mA olsa da, önerilen çalışma akımı 40mA'dir. 60mA'de çalıştırmak, eklem sıcaklığını önemli ölçüde artıracak, verimliliği (lümen/Watt) azaltacak ve potansiyel olarak LED'in ömrünü kısaltacaktır. Sadece sağlam bir termal yönetim uygulanmışsa ve azalan ömür kabul edilebilirse düşünülmelidir.

S: 27M5 ve 30M5 CCT sınıfları arasındaki fark nedir?

C: 27M5, yaklaşık 2725K civarında daha sıcak bir beyaz ışık hedeflerken, 30M5 yaklaşık 3045K civarındadır, bu hala sıcaktır ancak biraz daha az turuncu/kırmızıdır. "M5", her ikisinin de 5-adımlık bir MacAdam elipsi içinde sınıflandırıldığını gösterir, yani her sınıf içinde çok iyi bir renk tutarlılığı anlamına gelir.

S: Kurutma neden gerekli ve atlarsam ne olur?

C: Plastik paket nemi emer. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buhara dönüşerek paketin katmanlarını ayırabilen, çipi çatlatabilen veya tel bağlarını kırabilen iç basınç oluşturur ve bu da ani veya gizli arızaya yol açar (patlamış mısır etkisi).

S: Işık akısı "min" değerini nasıl yorumlamalıyım?

C: Belirli bir akı sınıfı sipariş ettiğinizde (örn. Nötr Beyaz için 30 lm min), tüm LED'lerin test koşullarında bu değeri karşılayacağı veya aşacağı garanti edilir. Sevk edilen parçaların gerçek çıkışı daha yüksek olabilir, ancak her zaman belirtilen CCT renklilik elipsi içinde olacaktır.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Dolap Aydınlatması için 12V LED Modülü Tasarımı

Bir tasarımcı, doğrudan 12V DC adaptörden beslenen ince, parlak bir modül oluşturmak istiyor. Standart 3V LED'ler kullanmak, 4 LED'in seri bağlanmasını gerektirir ve bu da sabit akım sürücüsü için, özellikle düşük sıcaklıklarda çok az gerilim marjı bırakır. Vf'si ~6.3V olan T3B çift çipli LED'ler kullanmak, iki LED'in seri bağlanmasına izin verir. Bu 2S konfigürasyonu, nominal 12.6V Vf'ye sahiptir ve düşük düşüşlü basit bir doğrusal veya anahtarlamalı sabit akım sürücü kullanıldığında 12V besleme için iyi bir eşleşmedir. Bu, devreyi basitleştirir, bileşen sayısını azaltır ve daha küçük LED'lerden oluşan bir 4S dizisinden daha iyi mekanik kısıtlamalara uyar.

11. Çalışma Prensibi

Bir LED, bir yarı iletken diyottur. Bant aralığı enerjisini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde salar. Beyaz bir LED'de, mavi ışık yayan bir indiyum galyum nitrür (InGaN) çipi, seryum katkılı itriyum alüminyum garnet (YAG:Ce) fosforu ile kaplanır. Mavi ışığın bir kısmı fosfor tarafından emilir ve sarı ışık olarak yeniden yayılır. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. İlişkili renk sıcaklığı, fosfor bileşimi ve konsantrasyonu değiştirilerek ayarlanır. Çift çipli tasarım, basitçe iki bu tür yarı iletken yapıyı elektriksel olarak seri bağlayarak tek bir paket içine yerleştirir.

12. Teknoloji Trendleri

SMD LED'lerde genel trend, daha yüksek verimlilik (watt başına daha fazla lümen), gelişmiş renksel geriverim (daha yüksek CRI ve R9 değerleri), daha iyi renk tutarlılığı (daha sıkı sınıflandırma, örn. 3-adım veya 2-adım MacAdam elipsleri) ve daha yüksek güvenilirlik yönündedir. Ayrıca, ışık çıkışını korurken veya artırırken küçültme yönünde bir itici güç vardır. 3014 veya 2835 gibi standart paketlerde çift çipli veya çok çipli tasarımların kullanılması, harici mekanik ayak izini değiştirmeden uygulamaya özel elektriksel karakteristikler (daha yüksek Vf gibi) sunmanın bir yöntemidir ve tasarımcılara daha fazla esneklik sağlar. Ayrıca, fosfor teknolojisi ve çip tasarımındaki ilerlemeler, tüm CCT aralıklarında verimlilik ve renk kalitesi sınırlarını zorlamaya devam etmektedir.