İçindekiler
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, delikten montaj için tasarlanmış yüksek verimli, düşük güç tüketimli bir yeşil LED lambanın özelliklerini detaylandırır. Cihaz, net bir yeşil ışık çıkışı üretmek için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) teknolojisini kullanır. Başlıca avantajları arasında düşük akım gereksinimleri nedeniyle entegre devrelerle uyumluluk ve baskılı devre kartları veya paneller üzerinde çok yönlü montaj seçenekleri bulunur. Yaygın T-1 3/4 paket çapı (yaklaşık 5mm), onu tüketici elektroniği, ölçüm cihazları ve genel amaçlı sinyalizasyonda çok çeşitli gösterge ve aydınlatma uygulamaları için uygun standart bir bileşen haline getirir.
2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Cihaz, güvenilirliği sağlamak ve hasarı önlemek için katı çevresel ve elektriksel sınırlar içinde çalışacak şekilde derecelendirilmiştir. Maksimum güç dağılımı, 25°C ortam sıcaklığında (TA) 123 mW'dır. DC ileri akım 30 mA'yı geçmemelidir. Darbe çalışması için, belirli koşullar altında 100 mA'lik bir tepe ileri akımına izin verilir: 1/10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği. Çalışma sıcaklığı aralığı -25°C ila +80°C arasındadır, depolama sıcaklığı aralığı ise -30°C ila +100°C'ye kadar uzanır. Lehimleme sırasında, lehim noktası LED gövdesinden en az 1.6mm (0.063 inç) uzakta olmak şartıyla, bacaklar maksimum 5 saniye boyunca 260°C'ye dayanabilir.
2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
Temel performans parametreleri TA=25°C'de ölçülmüştür. Işık şiddeti (IV), 20 mA ileri akımında (IF) tipik olarak 8000 milikandela (mcd) değerine sahiptir, minimum 2500 mcd ve maksimum 18800 mcd'dir. Garantili ışık şiddeti değeri için ±%15 tolerans uygulanır. Görüş açısı (2θ1/2), şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü eksen dışı açı olarak tanımlanır, 20 derecedir. Baskın dalga boyu (λd) 525 nm'dir, onu yeşil spektrumuna yerleştirir ve spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 35 nm'dir. İleri gerilim (VF) tipik olarak 4.0V'dur ve IF=20mA'da maksimum 4.0V'dur. Ters akım (IR), 5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 100 μA'dır. Cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını not etmek kritik öneme sahiptir; bu test koşulu yalnızca karakterizasyon içindir.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
LED'lerin ışık çıkışı, uygulamalarda tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılır. Her paketleme torbasında işaretli olan sınıf kodu, 20mA'daki minimum ve maksimum ışık şiddetini kategorize eder. Sınıflar T2 (2500-3390 mcd) ile W2 (14110-18800 mcd) arasında değişir. Her sınıf limiti ±%15 toleransa sahiptir. Bu sistem, tasarımcıların belirli uygulamaları için gerekli parlaklık seviyesine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır, böylece birden fazla LED birlikte kullanıldığında görsel düzgünlük sağlanır.
4. Performans Eğrisi Analizi
Belgede spesifik grafiksel verilere atıfta bulunulurken (Sayfa 4'teki Tipik Elektriksel/Optik Özellikler Eğrileri), bu tür bileşenler için standart analiz, üstel ilişkiyi gösteren ve akım sınırlama devrelerinin tasarımına yardımcı olan İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V) eğrisini içerir. Işık Şiddeti vs. İleri Akım eğrisi tipik olarak çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir ilişki gösterir. Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı eğrisi, yüksek sıcaklıklarda çıkış düşüşünü anlamak için çok önemlidir. Spektral dağılım eğrisi, belirtilen 35 nm yarı genişlikle birlikte 525 nm baskın dalga boyu etrafında merkezlenir.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
LED, su berraklığında bir lense sahip standart T-1 3/4 yuvarlak pakete sahiptir. Temel boyutsal notlar şunları içerir: aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre (inç) cinsindendir ve genel tolerans ±0.25mm (.010")'dir. Flanş altındaki reçinenin maksimum çıkıntısı 1.0mm (.04")'dır. Bacak aralığı, bacakların paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür. Doğru mekanik işleme esastır; lehimlemeden önce ve normal sıcaklıkta, iç gerilimi önlemek için bacaklar LED lensinin tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktada şekillendirilmelidir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
Doğru işleme, LED ömrü için kritik öneme sahiptir. Lehimleme sırasında, lens tabanı ile lehim noktası arasında en az 2mm boşluk korunmalıdır. Lensin lehime daldırılmasından kaçınılmalıdır. Lehimlemeden sonra LED'i yeniden konumlandırmayın. Bacak çerçevesine, özellikle sıcakken stres uygulamaktan kaçının. El lehimlemesi için, maksimum 300°C sıcaklıkta bir havya kullanın ve 3 saniyeden fazla tutmayın (yalnızca bir kez). Dalga lehimleme için, maksimum 100°C'ye kadar 60 saniyeye kadar ön ısıtma yapın, lehim dalgası maksimum 260°C'de 5 saniyeye kadar olabilir. Kızılötesi (IR) yeniden akış, bu delikten montaj LED ürünü için uygun değildir. Aşırı sıcaklık veya süre, lensi deforme edebilir veya felaket arızasına neden olabilir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
Standart paketleme konfigürasyonu şu şekildedir: anti-statik paketleme torbası başına 500 veya 250 adet. On paketleme torbası bir iç karton kutuya yerleştirilir, toplam 5000 adet. Sekiz iç karton kutu bir dış nakliye kartonuna paketlenir, bu da dış karton başına 40.000 adetle sonuçlanır. Her nakliye partisinde, yalnızca son paketin tam bir paket olmayabileceği belirtilmiştir.
8. Uygulama Önerileri8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Bu LED, ofis otomasyon cihazları, iletişim ekipmanları ve ev aletleri dahil olmak üzere sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Yüksek verimliliği ve düşük güç tüketimi, onu net bir yeşil sinyalin gerekli olduğu durum göstergeleri, arka aydınlatma ve panel aydınlatması için ideal kılar.
8.2 Tasarım Hususları
LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED'i paralel bağlarken düzgün parlaklık sağlamak için, her LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlama direnci kullanılması şiddetle tavsiye edilir (Devre Modeli A). Birden fazla paralel LED için tek bir direnç kullanılması (Devre Modeli B) önerilmez, çünkü bireysel LED'ler arasındaki ileri gerilim (VF) karakteristiklerindeki küçük farklılıklar, akım paylaşımında ve dolayısıyla algılanan parlaklıkta önemli farklılıklara neden olacaktır.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
GaP (Galyum Fosfür) yeşil LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu InGaN tabanlı cihaz önemli ölçüde daha yüksek ışık şiddeti (binlerce mcd'ye karşı yüzlerce mcd) ve daha doygun, saf yeşil bir renk (525 nm baskın dalga boyu) sunar. 20 derecelik görüş açısı, geniş açılı LED'lere kıyasla daha odaklanmış bir ışın hüzmesi sağlar, bu da onu yönlendirilmiş ışık gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Düşük akım gereksinimi (tipik çalışma için 20mA), mikrodenetleyiciler ve sürücü IC'lerden gelen ortak mantık seviyesi çıkışlarıyla uyumluluğu korur.
10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
S: Bu LED'i doğrudan 5V beslemeden sürebilir miyim?
A: Hayır. Tipik ileri gerilimi 4.0V olduğundan, doğrudan 5V'a bağlamak aşırı akım akışına neden olur ve LED'i potansiyel olarak tahrip edebilir. Seri bir akım sınırlama direnci kullanmalısınız. Direnç değeri şu şekilde hesaplanabilir: R = (Vbesleme- VF) / IF. 5V besleme ve 20mA hedef akım için: R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50 Ohm. Standart bir 51 Ohm direnç uygun olacaktır.
S: LED ters çalışma için değilse, ters akım özelliği neden önemli?
A: IRspesifikasyonu, yarı iletken bağlantının kalitesini gösterir. Yüksek bir ters akım, hasar veya üretim hatasının bir işareti olabilir. Ayrıca, ters gerilim geçici durumlarının meydana gelebileceği devre tasarımlarında (örneğin, endüktif yüklerden), bu parametreyi anlamak, ters gerilimi sınırlamak için paralel diyotlar gibi koruyucu devrelerin tasarlanmasına yardımcı olur.
S: "Su Berraklığı" lens açıklaması ne anlama geliyor?
A: "Su Berraklığı", dağıtılmamış, şeffaf bir lensi ifade eder. Dağıtıcı parçacıklar içermez. Bu, paketten mümkün olan en yüksek ışık çıkışını sağlar ancak ışığı daha geniş bir açıda daha eşit şekilde yayan dağıtılmış veya opak bir lense kıyasla daha odaklanmış bir ışın deseni üretir (20 derecelik görüş açısında görüldüğü gibi).
11. Pratik Kullanım Örnekleri
Örnek 1: Çoklu LED Durum Paneli:Bir kontrol paneli on yeşil durum göstergesi gerektirir. Düzgün parlaklığı sağlamak için, her LED bir mikrodenetleyicinin ayrı bir çıkış pini tarafından 51-ohm seri direnç üzerinden (5V MCU beslemesi için) sürülür. Dar 20 derecelik görüş açısı, ışığın panelin önünden aşırı yan parlama olmadan net bir şekilde görülebilmesini sağlar.
Örnek 2: Düşük Pil Göstergesi:Taşınabilir bir cihazda, bir karşılaştırıcı devresi tarafından sürülen bu LED, normal pil durumunu göstermek için parlak, dikkat çekici bir yeşil ışık sağlar. Yüksek verimliliği, pilin kendisindeki tüketimi en aza indirir.
12. Çalışma Prensibi
Işık, InGaN yarı iletken malzeme içinde elektrolüminesans adı verilen bir süreçle üretilir. Anot ve katot arasında cihazın açılma eşiğini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar n-tipi bölgeden ve delikler p-tipi bölgeden aktif bölgeye enjekte edilir. Elektronlar ve delikler bu aktif bölgede yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) şeklinde salınır. İndiyum Galyum Nitrür alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir—bu durumda, 525 nm'de yeşil.
13. Teknoloji Trendleri
Yeşil LED'ler için InGaN malzemelerinin kullanımı, daha yüksek verimlilik ve parlaklık sunarak eski teknolojilere kıyasla önemli bir ilerleme temsil eder. Endüstri trendi, ışık etkinliğini (vat başına lümen) artırmaya ve renk tutarlılığını (daha sıkı sınıflandırma) iyileştirmeye devam etmektedir. Delikten montaj bileşenleri için, otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine doğru genel bir pazar kayması vardır, ancak delikten montaj LED'ler prototipleme, eğitim kullanımı, onarım ve bacaklar vasıtasıyla daha yüksek mekanik sağlamlık veya ısı dağılımı gerektiren uygulamalar için hayati önem taşımaya devam etmektedir. Paketlemedeki ilerlemeler ayrıca, daha yüksek çalışma akımlarında ve ortam sıcaklıklarında ışık çıkışını ve ömrü korumak için termal yönetimi iyileştirmeye odaklanmaktadır.
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. |