İki Renkli LED Lamba LTLR1DESTBKJH155T Veri Sayfası - Mavi/Sarı - 3.2V/2.1V - 70mW/75mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, iki renkli delikten montaj LED lamba montajının teknik özelliklerini detaylandırır. Ürün, InGaN mavi ve AlInGaP sarı çiplere sahip, T-1 boyutunda bir LED lambadan ve bunu barındıran siyah plastik dik açılı bir tutucudan (gövde) oluşur. Bu montaj, bir Devre Kartı Göstergesi (CBI) olarak tasarlanmış olup, çeşitli elektronik ekipmanlar için uygun yüksek kontrastlı bir görsel sinyal sunar. Temel işlevi, PCB düzlemine dik olarak monte edilen tek bir paketten iki farklı renk sağlayarak durum göstergesi sunmaktır.

1.1 Temel Avantajlar

• Montaj Kolaylığı:Tasarım, basit devre kartı montajı için optimize edilmiştir ve bant ve makara otomatik yerleştirme süreçleriyle uyumludur.
• Gelişmiş Görünürlük:Siyah gövde malzemesi, kontrast oranını önemli ölçüde artırarak, yanan LED'in kart arka planına karşı daha görünür olmasını sağlar.
• Çift Renk İşlevselliği:Mavi (tipik 470nm) ve sarı (tipik 589nm) LED'leri tek bir pakette birleştirerek, birden fazla durum göstergesi sağlar.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün kurşunsuzdur ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine tamamen uygundur.
• Düşük Güç Tüketimi:Tipik ileri akım değerleri 10-20mA olan verimli çalışma için tasarlanmıştır.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu bileşen, çok çeşitli elektronik cihazlarda durum göstergesi ve görsel sinyalizasyon için tasarlanmıştır. Önemli uygulama pazarları şunlardır:

• Haberleşme Ekipmanları:Ağ anahtarlayıcılar, yönlendiriciler, modemler.
• Bilgisayar Sistemleri:Sunucular, masaüstü bilgisayarlar, çevre birimleri.
• Tüketici Elektroniği:Ses/video ekipmanları, ev aletleri, oyun konsolları.
• Endüstriyel Kontroller:Enstrümantasyon panoları, kontrol sistemleri, otomasyon ekipmanları.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aşağıdaki bölüm, cihaz için belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı ve objektif bir yorumunu sağlar. Aksi belirtilmedikçe, tüm veriler 25°C ortam sıcaklığında (TA) referans alınmıştır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Normal kullanım için bu limitlerde veya yakınında çalıştırılması önerilmez.

• Güç Dağılımı (PD):Mavi: 70 mW, Sarı: 75 mW. Bu parametre, LED çip içinde ısıya dönüştürülebilecek toplam elektriksel gücü (IF * VF) sınırlar.
• İleri Akım:Sürekli DC: Mavi: 20 mA, Sarı: 30 mA. Tepe (darbe): Her iki renk için belirli koşullar altında 60 mA (Görev Döngüsü ≤1/10, Darbe Genişliği ≤10µs). DC akımın aşılması, lümen azalmasını hızlandırır ve felaket bir arızaya neden olabilir.
• Sıcaklık Aralıkları:Çalışma: -30°C ila +85°C. Depolama: -40°C ila +100°C. Bunlar, güvenilir işlev ve çalışmayan depolama için çevresel limitleri tanımlar.
• Lehimleme Sıcaklığı:Bacaklar, LED gövdesinden 2.0mm ölçülen noktada maksimum 5 saniye boyunca 260°C'ye dayanabilir. Bu, dalga veya el lehimleme işlemleri için kritiktir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir ve cihazın beklenen davranışını temsil eder.

• Işık Şiddeti (Iv):IF=10mA'da ölçülmüştür. Mavi: 520 mcd (Tipik), Sarı: 310 mcd (Tipik). Veri sayfası, garanti amaçları için ±%30'luk bir test toleransının dahil edilmesi gerektiğini belirtir; bu, birimler arasında önemli bir değişim olduğunu gösterir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Her iki renk için yaklaşık 40 derece. Bu, ışık şiddetinin eksen üzeri değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve ışın yayılımını tanımlar.
• Dalga Boyu:
  • Tepe Dalga Boyu (λP): Mavi: 468 nm, Sarı: 591 nm (ölçüm tepe noktasında).
  • Baskın Dalga Boyu (λd): Mavi: 470 nm (Tipik), Sarı: 589 nm (Tipik). Baskın dalga boyu, CIE renklilik diyagramı tarafından tanımlanan algılanan renktir.
• İleri Gerilimi (VF):IF=10mA'da. Mavi: 3.2V (Tipik, aralık 2.6-3.5V), Sarı: 2.1V (Tipik, aralık 1.7-2.5V). İki renk için farklı VF değerleri, özellikle ortak bir akım kaynağından sürülürken, devre tasarımı için çok önemlidir.
• Ters Akım (IR):VR=5V'da maksimum 10 µA. Veri sayfası açıkça cihazıntersçalışma için tasarlanmadığını belirtir; bu test yalnızca karakterizasyon içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, temel optik parametrelere göre sınıflandırılarak bir üretim partisi içinde tutarlılık sağlanır. Tasarımcılar bu aralıkları hesaba katmalıdır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 10mA'da ölçülen ışık şiddetlerine göre gruplandırılır. Sınıf kodu, tam parça numarasının bir parçasıdır (örneğin, LTLR1DESTBKJH155T'deki 'HJ').

• Mavi LED Sınıfları:FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd), KL (310-520 mcd).
• Sarı LED Sınıfları:DE (65-110 mcd), FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd).
• Tolerans:Her sınıf limiti ±%30'luk bir toleransa sahiptir, yani belirli bir sınıf için gerçek minimum/maksimum değerler bu miktarda değişebilir.

3.2 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Sınıflandırması

LED'ler ayrıca renk tutarlılığını kontrol etmek için baskın dalga boylarına göre sınıflandırılır.

• Mavi LED Renk Tonu Sınıfları:Kod 1 (464.0-470.0 nm), Kod 2 (470.0-476.0 nm).
• Sarı LED Renk Tonu Sınıfları:Kod 3 (582.0-589.0 nm), Kod 4 (589.0-596.0 nm).
• Tolerans:Her sınıf limiti sıkı bir ±1 nm toleransa sahiptir.

Tam parça numarası, hem mavi hem de sarı bileşenler için tam ışık şiddeti ve renk tonu sınıfını belirtir, bu da uygulama gereksinimleri için hassas seçim yapılmasını sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

PDF tipik eğrilere atıfta bulunsa da, genel davranışları tablo verilerinden ve yarı iletken fiziğinden çıkarılabilir.

4.1 Akım - Gerilim (I-V) Karakteristiği

The forward voltage (VF) exhibits a logarithmic relationship with current. For the blue LED (InGaN), VF is higher (~3.2V @10mA) compared to the yellow LED (AlInGaP, ~2.1V @10mA) due to different semiconductor bandgap energies. VF has a negative temperature coefficient, decreasing as junction temperature rises.

4.2 Optik Çıkış - Akım (L-I Karakteristiği)

Işık şiddeti, belirtilen çalışma aralığında (20-30mA'ya kadar) ileri akımla yaklaşık olarak doğrusaldır. Ancak, verimlilik (vat başına lümen) daha yüksek akımlarda artan ısı üretimi ve verim düşüşü etkileri nedeniyle azalabilir. Farklı ışık şiddeti sınıfları, üretim popülasyonu boyunca bu L-I karakteristiğindeki değişimleri temsil eder.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

LED ışık çıkışı, eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Sarı AlInGaP LED tipik olarak mavi InGaN LED'den daha belirgin bir sıcaklık hassasiyetine sahiptir (ısıyla daha fazla çıkış düşüşü). Tutarlı parlaklık ve uzun vadeli güvenilirlik için uygun termal yönetim esastır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Dış Boyutlar ve Yapı

Cihaz siyah plastik dik açılı bir tutucu kullanır. Önemli mekanik notlar şunlardır:

• Tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.25mm'dir.
• Gövde malzemesi siyah plastiktir.
• Entegre T-1 lamba, görüş açısını genişleten ve LED çipinin görünümünü yumuşatan beyaz dağınık bir lense sahiptir.
• Dik açılı tasarım, LED'in bir PCB'nin kenarına monte edilmesine ve kart yüzeyine paralel ışık yaymasına olanak tanır; bu, ön panel göstergesi için idealdir.

5.2 Polarite Tanımlama

Ortak katot veya ortak anot konfigürasyonunda (belirli konfigürasyon detaylı pinout diyagramından doğrulanmalıdır, bu alıntıda referans verilmiş ancak tam detaylandırılmamıştır) iki renkli bir LED olarak doğru polarite esastır. 5V'u aşan ters gerilim uygulamak anında hasara neden olabilir. Daha uzun bacak tipik olarak tek renkli bir LED için anodu belirtir, ancak iki renkli türler için gövde veya veri sayfası diyagramındaki işaretlere danışılmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Depolama Koşulları

LED'ler nem hassas cihazlardır (MSD).

• Kapalı Torba:≤30°C ve ≤%70 RH'de depolayın. Raf ömrü, orijinal nem bariyer torbasında (MBB) nem alıcı ile birlikte bir yıldır.
• Açılmış Torba:≤30°C ve ≤%60 RH'de depolayın. Bileşenler, torba açıldıktan sonraki 168 saat (1 hafta) içinde IR-reflow işlemine tabi tutulmalıdır.
• Uzatılmış Maruziyet:168 saatten fazla maruz kalındıysa, reflow sırasında popcorn çatlamasını önlemek için lehimlemeden önce en az 48 saat 60°C'de pişirme gereklidir.

6.2 Bacak Şekillendirme ve Taşıma

• Bacakları, LED lens tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktadan bükün. Lensin tabanını dayanak noktası olarak kullanmayın.
• Bacak şekillendirmelehimlemeden önceoda sıcaklığında yapılmalıdır.
• PCB'ye takma sırasında, epoksi lens ve tel bağlantıları üzerindeki mekanik stresi önlemek için mümkün olan minimum sıkıştırma kuvveti kullanın.

6.3 Lehimleme Süreci

• Lensin tabanından lehim noktasına kadar minimum 2mm boşluk bırakın.
• Lensi lehim veya fluxa daldırmaktan kaçının.
• Lehimleme sırasında veya sonrasında bacaklara harici stres uygulamayın.
• Temizlik için yalnızca izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

Cihaz, otomatik montaj için bant ve makara paketlemesinde tedarik edilir.

• Taşıyıcı Bant:Siyah iletken polistiren alaşımı, 0.50mm kalınlık.
• Makara Kapasitesi:13 inçlik makara başına 450 adet.
• Karton Paketleme:
  • 1 Makara + nem alıcı + nem kartı, 1 Nem Bariyer Torbasında (MBB).
  • 2 MBB, 1 İç Kartonda (toplam 900 adet).
  • 10 İç Karton, 1 Dış Kartonda (toplam 9,000 adet).

8. Uygulama Tasarım Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Her renk LED, bağımsız olarak bir akım sınırlayıcı direnç ile sürülmelidir. Farklı ileri gerilimler (Mavi ~3.2V, Sarı ~2.1V) nedeniyle, her iki LED için paralel olarak ortak bir direnç kullanılması önerilmez, çünkü bu ciddi bir akım dengesizliğine neden olacaktır. Ayrı akım sınırlayıcı dirençler, besleme gerilimi (Vcc), istenen akım (IF, tipik 10-20mA) ve LED'in VF değerine göre hesaplanmalıdır. Formül: R = (Vcc - VF) / IF.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürme:LED'leri her zaman sabit bir akım veya seri dirençli bir gerilim kaynağı ile sürün. Doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamak kontrolsüz akım akışına ve arızaya neden olur.
• Isı Yönetimi:Güç dağılımı düşük olsa da, maksimum akımda veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken eklem sıcaklığını limitler içinde tutmak için yeterli PCB bakır alanı veya havalandırma sağlayın.
• Görsel Tasarım:Siyah tutucu mükemmel kontrast sağlar. Işık kılavuzları veya panel kesimleri tasarlarken, amaçlanan görüş pozisyonlarından görünürlüğü sağlamak için 40 derecelik görüş açısını göz önünde bulundurun.
• Sınıflandırmanın Etkisi:Birden fazla birimde düzgün parlaklık gerektiren uygulamalar için, sıkı bir ışık şiddeti sınıfı belirtin (örneğin, her iki renk için HJ) ve mümkünse aynı üretim partisinden tedarik sağlayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Tek renkli delikten montaj LED'lere veya yüzey montaj alternatiflerine kıyasla, bu ürün belirli avantajlar sunar:

• İki Tek Renkli LED'e Karşı:PCB alanından tasarruf sağlar, parça sayısını azaltır ve iki gösterge işlevi için tek bir ayak izi kullanarak montajı basitleştirir.
• SMD İki Renkli LED'lere Karşı:Delikten montaj dik açılı tasarım, genellikle manuel montaj, onarım ve titreşim veya mekanik strese maruz kalan uygulamalar için daha sağlamdır. Ayrıca ek ışık kılavuzları olmadan ön panele montajı kolaylaştırır.
• Üç Renkli RGB LED'lere Karşı:Durum göstergesi için yalnızca iki belirli renk (mavi ve sarı/kehribar) gerektiğinde (örneğin, güç/bekleme, aktif/boşta, tamam/uyarı) daha basit, genellikle daha düşük maliyetli bir çözüm sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Her iki LED'i aynı anda bir pinden sürebilir miyim?

Hayır, doğrudan süremezsiniz. Mavi ve sarı LED'ler farklı ileri gerilimlere sahiptir. Bunları paralel olarak tek bir akım kaynağına bağlamak, akımın çoğunun sarı LED'den (daha düşük VF) akmasına neden olur, bu da mavi LED'i loş veya kapalı bırakırken sarı LED'i aşırı sürebilir. Bunlar ayrı devreler veya bağımsız akım kontrolü yapabilen bir sürücü IC tarafından sürülmelidir.

10.2 Tepe ve Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?

Tepe Dalga Boyu (λP), LED'in spektral güç dağılım eğrisindeki en yüksek noktadaki dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λd), algılanan rengi tek bir dalga boyu olarak temsil eden CIE renk tablosundan hesaplanan bir değerdir. λd renk göstergesi uygulamaları için daha alakalıyken, λP spektral analiz için daha alakalıdır.

10.3 Işık şiddeti garantilerinde neden ±%30 tolerans var?

Bu, yarı iletken epitaksi ve üretim sürecindeki doğal değişimleri yansıtır. Sınıflandırma sistemi, LED'leri çok daha sıkı göreceli performansa sahip gruplara ayırmak için kullanılır. Tolerans, sınıf limitlerinin kendilerine uygulanır, yani 180-310 mcd olarak etiketlenmiş bir sınıf, test limitlerinde 126 mcd (180 -%30) kadar düşük veya 403 mcd (310 +%30) kadar yüksek birimlere sahip olabilir.

11. Pratik Kullanım Örnekleri

11.1 Ağ Anahtarlayıcı Port Durum Göstergesi

Bir Ethernet anahtarlayıcıda, port başına tek bir iki renkli LED birden fazla durumu gösterebilir: Kapalı (bağlantı yok), Sabit Sarı (10/100 Mbps bağlantı), Sabit Mavi (1 Gbps bağlantı), Yanıp Sönen Sarı (düşük hızda veri aktivitesi), Yanıp Sönen Mavi (yüksek hızda veri aktivitesi). Bu, iki ayrı LED gerektirebilecek şeyi tek bir LED'de birleştirerek ön panel alanından tasarruf sağlar.

11.2 Güç Kaynağı Ünitesi (PSU) Durumu

Bir sunucu veya endüstriyel PSU'da, LED şunları gösterebilir: Kapalı (AC güç yok), Sabit Sarı (AC mevcut, DC çıkışlar kapalı/beklemede), Sabit Mavi (DC çıkışlar açık ve regülasyon dahilinde). Siyah tutucunun yüksek kontrastı, rafa monte ortamlarda net görünürlük sağlar.

12. Çalışma Prensibi

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler) yarı iletken p-n eklem cihazlarıdır. Malzemenin bant aralığı enerjisini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar tükenim bölgesindeki deliklerle yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. Işığın rengi, yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) mavi ışık için, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) ise sarı/kehribar ışık için kullanılır. Beyaz dağınık lens, görüş açısını genişletmek ve ışık çıkışını yumuşatmak için fosfor veya saçıcı parçacıklar içerir. İki yarı iletken çip, kompaktlık için ortak bir elektriksel bağlantıya (ortak katot veya anot) sahip tek bir T-1 paketi içinde barındırılır.

13. Teknoloji Trendleri

Gösterge için delikten montaj LED pazarı olgunlaşmıştır ve daha yüksek yoğunluklu PCB tasarımları için 0603, 0402 ve yan görüş tipi gibi yüzey montaj cihaz (SMD) paketlerine doğru kademeli bir geçiş vardır. Ancak, delikten montaj LED'ler, özellikle dik açılı türler, daha yüksek mekanik sağlamlık, daha kolay manuel montaj/bakım ve ikincil optikler olmadan belirli optik montaj açıları gerektiren uygulamalarda güçlü bir geçerliliğini korumaktadır. Bu segment içindeki teknoloji trendi, verimliliği artırmaya (daha yüksek mcd/mA), tutarlılık için daha sıkı renk ve ışık şiddeti sınıflandırması elde etmeye ve daha geniş sıcaklık ve nem aralıklarında güvenilirliği artırmaya odaklanmaktadır. Bu üründe görüldüğü gibi, tek bir pakette birden fazla renk/çip entegrasyonu, PCB'de birim alan başına işlevselliği artırmak için temel bir yöntem olmaya devam etmektedir.