İçindekiler
- 1. Ürüne Genel Bakış
- 2. Teknik Parametreler ve Özellikler
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler (Ts=25°C)
- 2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Ts=25°C)
- 3. Sınıflandırma ve Sipariş Sistemi
- 3.1 Ürün Adlandırması
- 3.2 İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) Sınıflandırması
- 3.3 Işık Akısı Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrileri ve Karakteristikler
- 4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)
- 4.2 İleri Akım - Bağıl Işık Akısı
- 4.3 Spektral Güç Dağılımı
- 4.4 Kavşak Sıcaklığı - Bağıl Işık Akısı
- 5. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Pad Deseni ve Şablon Tasarımı
- 6. Montaj, Kullanım ve Depolama Kılavuzları
- 6.1 Nem Hassasiyeti ve Kurutma
- 6.2 Reflow Lehimleme Profili
- 7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
- 7.1 Elektriksel Sürüş
- 7.2 Termal Yönetim
- 7.3 Optik Entegrasyon
- 8. Tipik Uygulamalar
- 9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
- 10. Teknik Karşılaştırma ve Trendler
1. Ürüne Genel Bakış
T3B serisi, kompakt 3014 paketinde bulunan yüksek verimli, yüzey montajlı beyaz LED'lerden oluşan bir aileyi temsil eder. Bu seri, seri bağlı bir çift çip konfigürasyonu kullanarak daha yüksek bir ileri gerilimde çalışmayı ve güvenilir ışık çıkışı sağlamayı mümkün kılar. Genel aydınlatma uygulamaları, arka aydınlatma ve gösterge kullanımları için tasarlanan bu LED'ler, küçük bir ayak izinde performans ve maliyet etkinliği dengesi sunar.
Bu serinin temel avantajı, seri bağlı çift çip tasarımında yatar. Bu konfigürasyon, benzer güç seviyelerindeki tek çipli çözümlere kıyasla daha iyi akım dağılımı ve termal yönetim sağlar. 3014 paketi (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm) popüler bir endüstri standardıdır ve mevcut PCB düzenleri ile pick-and-place montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu garanti eder.
2. Teknik Parametreler ve Özellikler
2.1 Mutlak Maksimum Değerler (Ts=25°C)
Aşağıdaki parametreler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.
- İleri Akım (IF):80 mA (DC)
- İleri Darbe Akımı (IFP):120 mA (Darbe Genişliği ≤10ms, Görev Döngüsü ≤1/10)
- Güç Dağılımı (PD):544 mW
- Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +80°C
- Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +80°C
- Kavşak Sıcaklığı (Tj):125°C
- Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):10 saniye için 230°C veya 260°C (reflow lehimleme)
2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Ts=25°C)
Bunlar, standart test koşullarında ölçülen tipik performans parametreleridir.
- İleri Gerilim (VF):6.3 V (Tipik), 6.8 V (Maksimum) IF= 60 mA'de
- Ters Gerilim (VR):5 V
- Ters Akım (IR):10 μA (Maksimum) VR= 5 V'de
- Görüş Açısı (2θ1/2):125° (Tipik)
3. Sınıflandırma ve Sipariş Sistemi
3.1 Ürün Adlandırması
Parça numarası yapılandırılmış bir kodu takip eder:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Bu kod temel özellikleri tanımlar:
- Paket/Şekil Kodu:'3B', 3014 paketini belirtir.
- Çip Sayısı Kodu:'2', çift çipli konfigürasyonu belirtir.
- Optik Kodu:'00', birincil lens olmadığını belirtir.
- Renk Kodu:Sıcak Beyaz (<3700K) için 'L', Nötr Beyaz (3700-5000K) için 'C', Soğuk Beyaz (>5000K) için 'W'. Renkli LED'ler için diğer kodlar mevcuttur (R, Y, B, G vb.).
- İç Kod & Işık Akısı Kodu:Üretici tarafından belirli performans sınıfları için tanımlanır.
3.2 İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) Sınıflandırması
Beyaz LED'ler, CIE 1931 diyagramındaki renklilik koordinatlarına göre tanımlanan standart CCT gruplarına ayrılır. Her bir sınıf, bu diyagram üzerinde bir elips ile belirtilir.
- 27M5:2725K ±145K
- 30M5:3045K ±175K
- 40M5:3985K ±275K
- 50M5:5028K ±283K
- 57M7:5665K ±355K
- 65M7:6530K ±510K
Not: Siparişler minimum ışık akısını ve tam CCT sınıfını (elips) belirtir. Sevkiyatlar, sipariş edilen sınıfın renklilik sınırlarına uygun yapılır.
3.3 Işık Akısı Sınıflandırması
Farklı CCT aralıkları için minimum ışık akısı değerleri, 60 mA test akımında belirtilir. Tipik Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ≥70'dir.
- Sıcak Beyaz (2700-3700K):Minimum 35 lm
- Nötr Beyaz (3700-5000K):Minimum 38 lm
- Soğuk Beyaz (5000-7000K):Minimum 38 lm
Toleranslar: Işık akısı ±7%, VF±0.08V, CRI ±2, Renklilik koordinatı ±0.005.
4. Performans Eğrileri ve Karakteristikler
4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)
I-V karakteristiği, iki LED çipinin seri bağlantısına tipiktir. İleri gerilim, tek çipli bir 3014 LED'in yaklaşık iki katıdır. Eğri, açma gerilimi yaklaşık 5.5V civarında olan ve standart çalışma akımlarında 6V üzerinde nispeten doğrusal bir bölge gösteren üstel bir ilişki sergiler.
4.2 İleri Akım - Bağıl Işık Akısı
Işık çıkışı ileri akımla artar, ancak yüksek akımlarda artan kavşak sıcaklığı ve verim düşüşü nedeniyle doğrusal altı bir ilişki gösterir. Önerilen 60mA'de çalışmak, çıkış ve uzun ömür arasında optimal bir denge sağlar.
4.3 Spektral Güç Dağılımı
Spektral eğriler CCT'ye göre değişir. Sıcak beyaz LED'ler, sarı-kırmızı bölgede (yaklaşık 600-650nm) daha geniş ve belirgin bir tepeye sahiptir. Soğuk beyaz LED'ler, pompa LED'inden gelen daha güçlü bir mavi tepeye (yaklaşık 450nm) ve fosfor dönüştürmeli daha geniş bir sarı spektruma sahiptir. Bağıl spektral enerji, kavşak sıcaklığı ile kayar.
4.4 Kavşak Sıcaklığı - Bağıl Işık Akısı
Kavşak sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışı azalır. Bu termal düşürme etkisi, uygulama tasarımında tutarlı parlaklık ve renk noktasını korumak için termal yönetim açısından kritiktir.
5. Mekanik ve Paket Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
3014 paketi, nominal boyutları 3.0mm (uzunluk) x 1.4mm (genişlik) x 0.8mm (yükseklik) olarak belirtilmiştir. Toleranslar, .X boyutları için ±0.10mm ve .XX boyutları için ±0.05mm olarak belirtilir.
5.2 Pad Deseni ve Şablon Tasarımı
Doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için önerilen PCB land deseni sağlanmıştır. Anot ve katot padleri bileşenin alt kısmında bulunur. Reflow sırasında doğru lehim hacmi ve bağlantı oluşumunu sağlamak için karşılık gelen bir lehim macunu şablon açıklık tasarımı önerilir.
Polarite Tanımlama:Paket tipik olarak katot tarafını belirtmek için bir işaret veya pahlı bir köşeye sahiptir. Kesin tanımlama için detaylı mekanik çizime başvurun.
6. Montaj, Kullanım ve Depolama Kılavuzları
6.1 Nem Hassasiyeti ve Kurutma
3014 LED paketi nem hassastır (IPC/JEDEC J-STD-020C'ye göre MSL sınıflandırması).
- Depolama:Açılmamış torbaları <30°C ve <%85 RH'de saklayın. Açtıktan sonra, <30°C ve <%60 RH'de, tercihen nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen kabininde saklayın.Kullanım Süresi:Nem bariyerli torbayı fabrika ortam koşullarında (<30°C/%60 RH) açtıktan sonra 12 saat içinde kullanın.
- Kurutma Gereksinimi:Nem göstergesi kartı maruz kalmayı gösteriyorsa veya bileşenler kullanım süresini aşan sürelerde ortama maruz kaldıysa, kurutma gereklidir.
- Kurutma Prosedürü:60°C'de 24 saat kurutun. Bileşenler orijinal makaraları üzerinde kurutulabilir. 60°C'yi aşmayın. Kurutma işleminden sonra 1 saat içinde kullanın veya kuru depolamaya geri döndürün.
6.2 Reflow Lehimleme Profili
LED'ler, standart kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme prosesleriyle uyumludur.
- Tepe Sıcaklığı:230°C veya 260°C.
- Sıvı Üstü Süre (TAL):Belirtilen tepe sıcaklığında maksimum 10 saniye.
- Termal şoku önlemek için kontrollü bir sıcaklık rampası izleyin.
7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
7.1 Elektriksel Sürüş
Seri bağlı çift çip tasarımı nedeniyle, ileri gerilim yaklaşık 6.3V'dur. Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür sağlamak için sabit akım sürücüsü şiddetle tavsiye edilir. Sürücü, daha yüksek gerilim gereksinimi için derecelendirilmiş olmalıdır. Tipik 60mA akımda çalışmak, belirtilen ışık akısını sağlar. Yüksek ortam sıcaklığı uygulamaları için akım düşürme önerilir.
7.2 Termal Yönetim
Etkili ısı emici kritiktir. 3014 paketinin termal yolu öncelikle lehim padleri üzerinden PCB'ye doğrudur. Isıyı dağıtmak için katot/anot padlerine bağlı yeterli termal via ve bakır alanına sahip bir PCB kullanın. Düşük bir kavşak sıcaklığını korumak, ışık akısını, renk stabilitesini ve cihaz ömrünü korur.
7.3 Optik Entegrasyon
Geniş 125 derecelik görüş açısı, bu LED'leri arka aydınlatma panelleri veya genel ortam aydınlatması gibi geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Yönlü aydınlatma için ikincil optikler (lensler, reflektörler) kullanılabilir.
8. Tipik Uygulamalar
- LED Aydınlatma Modülleri:Ampul değişimleri, downlight'lar ve panel ışıkları için.
- Arka Aydınlatma:LCD TV kenar aydınlatması, monitör arka ışıkları ve tabelalar.
- Dekoratif Aydınlatma:Şerit ışıklar, halat ışıklar.
- Genel Gösterge Aydınlatması:Yüksek parlaklık ve küçük boyutun gerekli olduğu yerlerde.
9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
S: Neden ileri gerilim diğer beyaz LED'ler gibi ~3.2V değil de ~6.3V?
C: Bu spesifik T3B serisi, paket içinde seri bağlı iki LED çipi kullanır. İki çipin ileri gerilimleri toplanır.
S: Çift çipli tasarımın avantajı nedir?
C> Aynı toplam güçte tek, daha büyük bir çipe kıyasla, belirli bir akım yoğunluğunda daha iyi akım yayılımı ve termal performans sunabilir. Ayrıca daha yüksek gerilim, daha düşük akım kaynağından çalışmaya izin verir, bu bazen sürücü tasarımını basitleştirebilir.
S: Doğru CCT sınıfını nasıl seçerim?
C> Renklilik elips verilerine (bölüm 3.2) başvurun. Uygulamanızın gerektirdiği renk sıcaklığı ve renk tutarlılığına dayanarak sınıf kodunu (örn. 30M5) belirtin. Sınıf, izin verilen renk varyasyonunu tanımlar.
S: Lehimlemeden önce her zaman kurutma gerekli midir?
C> Hayır. Kurutma yalnızca nem hassas bileşenler belirtilen kullanım süresini (<30°C/%60 RH'de 12 saat) aşan sürelerde ortam nemine maruz kaldıysa veya nem göstergesi kartı aşırı nem emilimini gösteriyorsa gereklidir.
10. Teknik Karşılaştırma ve Trendler
3014 paketi, özellikle çok çipli konfigürasyonlarda, eski 3528 paketine kıyasla benzer bir ayak izini korurken daha yüksek parlaklık yoğunluğu sunmak için geliştirilmiştir. Tek çipli bir 3014 ile karşılaştırıldığında, bu çift çipli T3B serisi, daha yüksek bir gerilimde olsa da, benzer bir sürüş akımında daha yüksek toplam ışık çıkışı sağlar.
Endüstri trendi, daha yüksek etkinlik (vat başına lümen) ve geliştirilmiş renksel geriverim yönünde devam etmektedir. Bu veri sayfası minimum CRI'yi 70 olarak belirtirken, daha iyi renk kalitesi gerektiren uygulamalar için daha yüksek CRI'ye (>80, >90) sahip varyantlar yaygın olarak bulunmaktadır. Ayrıca, fosfor teknolojisindeki ilerlemeler, tüm CCT aralıklarında beyaz LED'lerin spektral kalitesini ve tutarlılığını iyileştirmeye devam etmektedir.
Yeni bir ürün tasarlarken, mühendisler potansiyel olarak daha iyi termal performans veya optik kontrol için 3030 veya 2835 gibi daha yeni paket tiplerini de göz önünde bulundurmalıdır, ancak 3014 birçok uygulama için maliyet etkin ve yaygın olarak bulunan bir çözüm olmaya devam etmektedir.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |