LTL816GE3T Yeşil LED Lamba Veri Sayfası - T-1 Paketi - 2.6V - 52mW - İngilizce Teknik Belge

1. Ürün Genel Bakışı

LTL816GE3T, baskılı devre kartlarına (PCB) delikten montaj için tasarlanmış yeşil bir ışık yayan diyot (LED) lambasıdır. Popüler T-1 paket ailesine aittir ve durum göstergesi veya aydınlatma gerektiren çok çeşitli uygulamalarla uyumlu standart bir form faktörü sunar.

1.1 Temel Avantajlar

Bu LED, tasarımcılar için birkaç önemli avantaj sunar. Düşük güç tüketimi ve yüksek ışık verimliliği özelliklerine sahiptir, bu da onu enerjiye duyarlı uygulamalar için uygun kılar. Cihaz kurşunsuz malzemeler kullanılarak üretilmiştir ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine tamamen uygundur. AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisi ile yeşil şeffaf lensinin birleşimi, net ve parlak bir yeşil ışık çıkışı sağlar.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

LTL816GE3T, birden fazla sektörde esneklik sağlamak üzere tasarlanmıştır. Başlıca uygulamaları arasında iletişim ekipmanlarında, bilgisayarlarda, tüketici elektroniğinde, ev aletlerinde ve çeşitli endüstriyel kontrol sistemlerinde durum göstergeleri ve arka aydınlatma yer alır. Standart T-1 paketi, mevcut tasarımlara ve üretim süreçlerine kolay entegrasyon sağlar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Elektriksel ve optik özellikleri anlamak, güvenilir devre tasarımı ve performans tahmini için çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Ortam sıcaklığının (TA) 25°C olduğu durumda belirtilmişlerdir.

• Güç Harcaması (Pd): Maksimum 52 mW. Bu, cihazın güvenli bir şekilde ısı olarak dağıtabileceği toplam güçtür.
• DC İleri Akım (IF): Sürekli 20 mA. Bu akımı aşmak, aşırı ısınmaya ve hızlı bozulmaya neden olabilir.
• Tepe İleri Akım: Maksimum 60 mA, ancak yalnızca darbe koşullarında (görev döngüsü ≤ 1/10, darbe genişliği ≤ 10 μs). Bu, kısa süreli, yüksek yoğunluklu flaşlar için kullanışlıdır.
• Derecelendirme Azaltımı: Maksimum DC ileri akım, 30°C'nin üzerindeki her santigrat derece için 0.27 mA doğrusal olarak azaltılmalıdır. Örneğin, 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım, 20 mA'den önemli ölçüde düşüktür.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı: -40°C ila +85°C. Cihaz, zorlu ortamlarda çalışmak için derecelendirilmiştir.
• Kurşun Lehimleme Sıcaklığı: LED gövdesinden 1.6mm (0.063") mesafede ölçüldüğünde, maksimum 5 saniye için 260°C. Bu, dalga veya elle lehimleme işlemleri için kritik öneme sahiptir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Aksi belirtilmedikçe, bunlar TA=25°C ve 10 mA ileri akımında (IF) ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (Iv): Minimum 12.6 mcd'den tipik 29 mcd değerine ve maksimum 110 mcd'ye kadar değişir. Gerçek şiddet sınıflandırılmıştır (Bkz. Bölüm 4). Ölçüm, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör/filtre kullanır. Garanti edilen Iv değerine ±%15 test toleransı uygulanır.
• Görüş Açısı (2θ1/2): 35 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin eksenel (merkezdeki) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. LED'in ışın yayılımını tanımlar.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λP): 568 nm (tipik). Bu, yayılan ışık spektrumundaki en yüksek noktanın dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λd): 563 nm ile 573 nm arasında değişir (bkz. Bin Tablosu). Bu, CIE kromatik diyagramından türetilir ve ışığın algılanan rengini temsil eder.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): 30 nm (tipik). Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir ışık anlamına gelir.
• İleri Gerilim (VF): 10 mA'de 2.1V (minimum) ila 2.6V (tipik). Bu, LED çalışırken üzerindeki voltaj düşüşüdür.
• Ters Akım (IR): 5V ters voltajında (VR) maksimum 10 μA. Önemli: Bu cihaz ters yönde çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.

3. Binning System Specification

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler gruplara ayrılır. LTL816GE3T, iki boyutlu bir gruplandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

LED'ler, 10 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflandırılır. Bin kodları ve aralıkları aşağıdaki gibidir (her bir bin sınırı için tolerans ±%15'tir):

• O1: 60.0 - 110 mcd
• N1: 40.0 - 60.0 mcd
• N2: 29.0 - 40.0 mcd
• N3: 19.0 - 29.0 mcd
• N4: 12.6 - 19.0 mcd

Her bir paketleme torbasında izlenebilirlik için Iv sınıflandırma kodu işaretlenmiştir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Binning

LED'ler ayrıca, yeşilin kesin tonunu kontrol etmek için baskın dalga boylarına göre sınıflandırılır. Sınıf kodları ve aralıkları aşağıdaki gibidir (her sınıf limiti için tolerans ±1 nm'dir):

• YG: 571.0 - 573.0 nm
• PG: 569.0 - 571.0 nm
• GG: 567.0 - 569.0 nm
• GG1: 565.0 - 567.0 nm
• GG2: 563.0 - 565.0 nm

4. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

4.1 Ana Boyutlar

LED, standart T-1 (3mm) radyal bacaklı pakete uygundur. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsindendir (orijinal çizimde inç olarak verilmiştir).
• Aksi belirtilmedikçe ±0.25mm (.010") standart tolerans uygulanır.
• Flanş altındaki reçine maksimum 1.0mm (.04") kadar çıkıntı yapabilir.
• Bacak aralığı, bacakların paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür.
• Anot (pozitif) bacak genellikle daha uzun olan bacaktır; bu, polarite tanımlaması için yaygın bir endüstri uygulamasıdır.

4.2 Paketleme Şartnamesi

LED'ler otomatik taşıma ve toplu nakliye için paketlenmiştir:

• Temel Birim: Her anti-statik ambalaj torbası başına 500, 200 veya 100 adet.
• İç Karton: 10 ambalaj torbası içerir, toplam 5.000 adet (500 adetlik torbalar kullanıldığında).
• Dış Karton: Her dış karton 8 iç karton içerir ve toplamda 40.000 adet parça bulunur.
• Bir not, her sevkiyat partisinde yalnızca son paketin tam paket olmayabileceğini belirtir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uzun süreli güvenilirliği sağlamak ve hasarı önlemek için uygun şekilde ele alınması esastır.

5.1 Depolama ve Temizleme

LED'ler, 30°C'yi ve %70 bağıl nemi aşmayan bir ortamda saklanmalıdır. Orijinal ambalajından çıkarılırsa, üç ay içinde kullanılmalıdır. Daha uzun süreli depolama için, kurutucu maddeli kapalı bir kap veya nitrojen ortamı kullanın. Gerekirse temizlik, izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücülerle yapılmalıdır.

5.2 Lead Forming ve PCB Assembly

Bacaklar, LED lens tabanından en az 3mm uzaklıktaki bir noktadan bükülmelidir. Lead frame'in tabanı dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır. Tüm şekillendirme işlemleri oda sıcaklığında yapılmalı ve önce lehimleme. PCB takma işlemi sırasında, paket üzerinde mekanik stres oluşturmamak için gerekli minimum kıvırma kuvvetini kullanın.

5.3 Lehimleme Süreci

Merceğin tabanından lehim noktasına kadar en az 1.6mm boşluk bırakılmalıdır. Merceğin lehime daldırılmasından kaçınılmalıdır. LED sıcakken lehimleme sırasında bacaklara stres uygulanmamalıdır.

Önerilen Lehimleme Koşulları:

• Lehim Havyası: Maksimum sıcaklık 350°C. Maksimum süre: 3 saniye (yalnızca bir kez). Konum: Lens tabanından 1.6mm'den daha yakın olmamalıdır.
• Dalga Lehimleme: Ön Isıtma: Maksimum 100°C, maksimum 60 saniye. Lehim Dalgası: Maksimum 260°C. Lehimleme Süresi: Maksimum 5 saniye. Daldırma Pozisyonu: Lens tabanından 1.6mm'den daha aşağı değil.

Kritik Uyarı: Aşırı sıcaklık veya süre, lensin deforme olmasına veya ciddi arızaya neden olabilir. Kızılötesi (IR) reflow lehimleme uygun değildir bu delik tipi LED ürünü için.

6. Uygulama Tasarımı ve Sürüş Yöntemi

6.1 Sürüş Devresi Tasarımı

LED, akımla çalışan bir cihazdır. Paralel bağlı birden fazla LED kullanıldığında düzgün parlaklık sağlamak için, şiddetle tavsiye edilir her bir LED ile seri olarak bir akım sınırlama direnci kullanılmasıdır (Devre A). Bu, bireysel LED'ler arasındaki ileri voltaj (Vf) karakteristiğindeki küçük farklılıkları telafi eder. Paralel bağlı birden fazla LED için tek bir direnç kullanılması (Devre B) tavsiye edilmez, çünkü Vf farklılıkları LED'ler arasında belirgin parlaklık değişimine neden olacaktır.

6.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

Statik elektrik yarı iletken bağlantıyı hasara uğratabilir. ESD hasarını önlemek için:

• Operatörler iletken bileklikler veya antistatik eldivenler kullanmalıdır.
• Tüm ekipmanlar, çalışma masaları ve depolama rafları uygun şekilde topraklanmalıdır.
• Sürtünme nedeniyle plastik lens yüzeyinde birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için bir iyon üfleyici kullanın.
• Statik güvenli alanlarda çalışan personelin uygun şekilde eğitildiğinden ve ESD sertifikasına sahip olduğundan emin olun.

7. Performans Eğrileri ve Analizi

Veri sayfası, detaylı tasarım analizi için temel teşkil eden tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur. Bu eğriler, değişen koşullar altındaki temel parametreler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak temsil eder.

7.1 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

Bu eğri, LED üzerinden akan akım ile LED üzerindeki gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Belirli bir besleme geriliminden istenen çalışma akımını elde etmek için uygun seri direnç değerinin seçilmesi açısından kritik öneme sahiptir. Eğri, tipik olarak yaklaşık 2V civarında olan "diz" gerilimini gösterecek, ardından gerilimdeki küçük bir artışla akım hızla yükselecektir.

7.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır, ancak termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle daha yüksek akımlarda doyuma ulaşacaktır. Bu, tasarımcıların parlaklık gereksinimlerini güç tüketimi ve ısı üretimiyle dengelemesine yardımcı olur.

7.3 Spektral Dağılım

Spektral dağılım grafiği, farklı dalga boylarında yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu gösterir. Bu yeşil AlInGaP LED için, tipik olarak 568 nm civarında (tepe dalga boyu) merkezlenmiş, yaklaşık 30 nm karakteristik yarı genişliğe sahip dar bir tepe gösterir ve bu da renk saflığını tanımlar.

8. Teknik Karşılaştırma ve Tasarım Hususları

8.1 Diğer Teknolojilerden Farklılaşma

Yeşil ışık için AlInGaP teknolojisinin kullanımı, Gallium Phosphide (GaP) gibi eski teknolojilere göre avantajlar sunar. AlInGaP LED'ler genellikle daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sağlayarak, çalışma sıcaklığı aralığı boyunca daha parlak ve daha tutarlı bir ışık çıktısı elde edilmesini sağlar.

8.2 Termal Yönetim Hususları

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 52mW), güç azaltma spesifikasyonu kritiktir. Yüksek ortam sıcaklığı uygulamalarında veya maksimum sürekli akımda sürüldüğünde, etkin akım sınırı azalır. Tasarımcılar, güvenilir çalışmayı sağlamak için ortam sıcaklığı, ileri akım ve bağlantı bacaklarından PCB'ye olan termal direnç yoluna dayalı olarak gerçek eklem sıcaklığını hesaplamalıdır.

8.3 Uygulamada Optik Tasarım

35 derecelik görüş açısı, oldukça geniş bir ışın hüzmesi sağlar ve çeşitli açılardan görülebilmesi gereken durum göstergeleri için uygundur. Daha odaklanmış veya yayılmış bir ışın hüzmesi gerektiren uygulamalar için, LED ile birlikte ikincil optikler (lensler veya ışık kılavuzları) kullanılabilir. Yeşil şeffaf lens, iyi renk doygunluğu sunar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

9.1 Bu LED'i seri direnç olmadan sürebilir miyim?

Hayır. İleri voltajı bir aralığa (2.1V ila 2.6V) sahiptir ve sıcaklığa bağlıdır. Doğrudan, Vf değerinden çok az yüksek bile olsa bir voltaj kaynağına bağlamak, kontrolsüz bir akım dalgalanmasına neden olabilir, mutlak maksimum değeri aşabilir ve cihazı tahrip edebilir. Akım regülasyonu için bir seri direnç zorunludur.

9.2 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?

Tepe Dalga Boyu (λP) emisyon spektrumunun en yüksek noktasındaki fiziksel dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λd) Renk ölçümünden hesaplanan ve algılanan rengi temsil eden bir değerdir. Bu yeşil LED gibi tek renkli bir kaynak için genellikle birbirine yakındırlar, ancak uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha ilgili parametre λd'dir.

9.3 Işık şiddetinde neden ±%15 tolerans bulunmaktadır?

Bu tolerans, ölçüm sistemi değişkenlerini ve küçük üretim farklılıklarını hesaba katar. Sınıflandırma sistemi (N1, N2, vb.), üretim tutarlılığı için garanti edilen minimum ve maksimum yoğunluk aralıkları sağlamak amacıyla kullanılır. Tasarımcılar, en kötü durum parlaklık hesaplamaları için seçilen sınıftaki minimum değeri kullanmalıdır.

9.4 Bu LED'i açık hava uygulamalarında kullanabilir miyim?

Veri sayfası, iç ve dış mekan tabelaları için uygun olduğunu belirtmektedir. -40°C ila +85°C çalışma sıcaklığı aralığı, açık hava kullanımını destekler. Ancak, uzun süreli açık hava maruziyeti için, bu bileşen seviyesindeki veri sayfasında kapsanmayan, UV radyasyonundan (epoksi lensi zamanla bozabilir) ve nem girişinden koruma gibi ek tasarım hususları gereklidir.

10. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

10.1 Durum Göstergesi Paneli Tasarlama

On yeşil durum göstergesi gerektiren bir kontrol paneli düşünün. Sistem güç kaynağı 5V DC'dir. Amaç, parlak ve tekdüze bir gösterim elde etmektir.

1. Mevcut Seçim: Maksimum 20 mA sınırı içinde kalan ve iyi bir parlaklık (tipik 29 mcd) sağlayan 10 mA'lik bir sürme akımı seçin.
2. Direnç Hesaplaması: 10 mA'de tipik 2.6V Vf değeri kullanılarak. Direnç değeri R = (Vbesleme - Vf) / If = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ω. En yakın standart değer kullanılır (240 Ω veya 220 Ω). Güç değeri: P = I^2 * R = (0.01)^2 * 240 = 0.024W, bu nedenle standart bir 1/8W veya 1/10W direnç yeterlidir.
3. Devre Topolojisi: Uygula Devre A veri sayfasından: on LED'in her biri için bir bağımsız akım sınırlama direnci, hepsi 5V rayına paralel bağlı. Bu, tek tek LED'lerin Vf değerleri sınıf içinde değişse bile düzgün bir parlaklık sağlar.
4. PCB Yerleşimi: 1.6mm lehim boşluğunu koruyun. Anotun (daha uzun bacak) PCB ipek baskısında doğru yönlendirildiğinden emin olun. Yüksek ortam sıcaklığında çalışıyorsa, ısı dağılımı için yeterli bakır dolgu sağlayın.
5. Binning: Paneldeki tüm on gösterge arasında görsel tutarlılığı sağlamak için satın alma emrinde sıkı bir yoğunluk bandı (ör. N2 veya N1) ve belirli bir baskın dalga boyu bandı (ör. PG) belirtin.

11. Çalışma Prensibi

LTL816GE3T, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Eklemin iç potansiyelini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, n-tipi AlInGaP yarı iletken katmanından elektronlar eklemi geçerek p-tipi katmana enjekte edilir ve delikler ters yönde enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları, eklemin yakınındaki aktif bölgede yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme sürecinde açığa çıkan enerjinin bir kısmı fotonlar (ışık) olarak yayılır. AlInGaP yarı iletken alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, yeşil. Şeffaf epoksi lens, yarı iletken çipi korumak, ışık çıktı hüzmesini şekillendirmek ve ışık çıkarma verimliliğini artırmak için görev yapar.

12. Teknoloji Trendleri

T-1 paketi gibi delikli LED'ler, basitlikleri, sağlamlıkları ve manuel montaj veya onarım kolaylıkları nedeniyle yaygın olarak kullanılmaya devam etmektedir. Ancak, daha geniş endüstri eğilimi, otomatik montaj, daha yüksek yoğunluk ve daha iyi termal performans için yüzey montajlı cihaz (SMD) paketlerine doğrudur. Gösterge uygulamaları için, daha küçük SMD paketleri (örn., 0603, 0402) giderek daha yaygın hale gelmektedir. Malzemeler açısından, kırmızı, turuncu ve sarı/yeşil LED'ler için AlInGaP teknolojisi olgunlaşmıştır ve yüksek verimlilik sunar. Gerçek yeşil ve mavi için ise InGaN (Indiyum Galyum Nitrür) baskın teknolojidir. Delikli gösterge LED'lerindeki gelecek gelişmeler, verimliliği (vat başına lümen) daha da artırmaya ve renk tutarlılığı ile sıcaklık ve ömür boyu stabiliteyi iyileştirmeye odaklanabilir; ancak büyük mimari değişimler büyük olasılıkla yüksek güçlü ve aydınlatma sınıfı SMD paketlerinde gerçekleşecektir.