Yeşil Delikli LED Lamba 525nm - 3.0mm Çap - 2.4-3.3V - 64mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

Bu belge, dik açılı siyah plastik tutucu (CBI - Devre Kartı Göstergesi) içinde kullanılmak üzere tasarlanmış yeşil bir delikli LED lambanın özelliklerini detaylandırır. Ürün, düşük güç tüketimi ve yüksek verimlilik sunan bir katı hal ışık kaynağıdır. RoHS direktiflerine uygun, kurşunsuz bir üründür. Yayılan renk, InGaN teknolojisini kullanan, baskın dalga boyu 525nm olan yeşildir. Cihaz, otomatik montaj süreçleri için şerit ve makara paketlemesinde tedarik edilir.

1.1 Temel Avantajlar

• Devre kartı montajı kolaylığı için tasarlanmıştır.
• Uzun çalışma ömrüne sahip katı hal güvenilirliği.
• Düşük güç tüketimi ve yüksek ışık verimliliği.
• Çevre dostu, kurşunsuz ve RoHS uyumlu yapı.
• Çok yönlü montaj için istiflenebilir, dik açılı tutucu formatında mevcuttur.
• Verimli yüksek hacimli üretim için şerit ve makarada tedarik edilir.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, birden fazla endüstride geniş bir uygulama yelpazesi için uygundur, bunlar arasında:

• Bilgisayar çevre birimleri ve durum göstergeleri.
• İletişim ekipmanları.
• Tüketici elektroniği.
• Endüstriyel kontrol panelleri ve makineler.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (TA) belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):64 mW - LED'in güvenli bir şekilde ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç.
• Tepe İleri Akımı (IFP):60 mA - Sadece darbe koşullarında izin verilir (görev döngüsü ≤ 1/10, darbe genişliği ≤ 10μs).
• DC İleri Akımı (IF):20 mA - Güvenilir çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akım.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-30°C ila +85°C - Cihazın normal işlevi için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C - Cihazın çalışmadığı zamanlardaki güvenli sıcaklık aralığı.
• Bacak Lehimleme Sıcaklığı:LED gövdesinden 2.0mm ölçülen maksimum 5 saniye için 260°C. Bu, dalga veya el lehimleme süreçleri için kritiktir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, standart test koşullarında (TA=25°C, IF=10mA, aksi belirtilmedikçe) LED'in tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):180 ila 880 mcd. Bu geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi (Bkz. Bölüm 4) ile yönetilir. Ölçüm, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör/filtre kullanır.
• Görüş Açısı (2θ1/2):100 derece. Bu, ışık şiddetinin eksenel (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve dağınık bir lens için tipik olan nispeten geniş bir görüş desenini gösterir.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λP):530 nm (tipik). Spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λd):525 ila 535 nm. Bu, LED'in rengini tanımlayan, insan gözü tarafından algılanan ve CIE kromatik diyagramından türetilen tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):25 nm (tipik). Maksimum yoğunluğun yarısında ölçülen spektral bant genişliği, renk saflığını gösterir.
• İleri Voltaj (VF):10mA'de 2.4 ila 3.3 V. Akım sınırlayıcı devre tasarlanırken bu aralık dikkate alınmalıdır.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de maksimum 10 μA.Önemli:Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu test koşulu sadece karakterizasyon içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Özellikleri

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler sınıflara ayrılır. Tasarımcılar, tanımlı bir aralık içinde performansı garanti etmek için sipariş verirken sınıf kodlarını belirtmelidir.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sınıflandırma, 10mA ileri akımda gerçekleştirilir. Her sınıf limiti için tolerans ±%15'tir.

• HJ Sınıfı:180 mcd (Min) ila 310 mcd (Maks)
• KL Sınıfı:310 mcd (Min) ila 520 mcd (Maks)
• MN Sınıfı:520 mcd (Min) ila 880 mcd (Maks)

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Sınıflandırma, 10mA ileri akımda gerçekleştirilir. Her sınıf limiti için tolerans ±1nm'dir.

• G09 Sınıfı:516.0 nm (Min) ila 520.0 nm (Maks)
• G10 Sınıfı:520.0 nm (Min) ila 527.0 nm (Maks)
• G11 Sınıfı:527.0 nm (Min) ila 535.0 nm (Maks)

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulurken, aşağıdaki yorumlar standart LED davranışına ve sağlanan parametrelere dayanmaktadır:

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

İleri voltajın (VF) 10mA'de belirtilen aralığı 2.4V ila 3.3V'dir. I-V karakteristiği üsteldir. LED'i derecelendirilmiş akımının üzerinde çalıştırmak, ileri voltajda ve güç dağılımında önemli bir artışa neden olarak maksimum değerleri aşabilir. Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür sağlamak için sabit voltaj kaynağı yerine sabit akım sürücüsü kullanılması şiddetle tavsiye edilir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi

Işık şiddeti, önerilen çalışma aralığı içinde ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak, çok yüksek akımlarda artan termal etkiler nedeniyle verim düşebilir. Belirtilen Iv değerleri 10mA'dedir; maksimum DC akım olan 20mA'de sürmek daha yüksek yoğunluk sağlayacaktır ancak dikkatli termal yönetimle yapılmalıdır.

4.3 Sıcaklığa Bağımlılık

LED'lerin ışık şiddeti tipik olarak eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Veri sayfası çalışma sıcaklığı limitlerini (-30°C ila +85°C) sağlarken, üst limitteki gerçek ışık çıkışı 25°C'dekinden daha düşük olacaktır. Geniş bir sıcaklık aralığında kararlı parlaklık gerektiren uygulamalar için, PCB üzerinde termal tasarım ve sürücü devresinde potansiyel parlaklık kompanzasyonu düşünülmelidir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Dış Ölçüler ve Montaj

LED, belirli bir dik açılı siyah plastik tutucu ile eşleşecek şekilde tasarlanmıştır. Ana mekanik notlar şunları içerir:

• Tüm ölçüler milimetre cinsindendir, aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.25mm'dir.
• Tutucu malzemesi siyah plastiktir.
• LED lambanın kendisi yeşil dağınık bir lense sahiptir.
• Montaj için, bacaklar LED lensinin tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktadan bükülmelidir. Kurşun çerçevenin tabanı bükme sırasında dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır.

5.2 Paketleme Özellikleri

Cihaz, endüstri standardı şerit ve makara formatında tedarik edilir.

• Taşıyıcı Şerit:Siyah iletken polistiren alaşımından yapılmıştır, kalınlığı 0.50 ±0.06 mm'dir.
• Makara Kapasitesi:13 inçlik makara başına 400 adet.
• Karton Paketleme:
  • 1 makara, bir Nem Bariyer Torbası (MBB) içinde bir nem alıcı ve nem göstergesi kartı ile paketlenir.
  • 2 MBB (toplam 800 adet) bir İç Karton'a paketlenir.
  • 10 İç Karton (toplam 8,000 adet) bir Dış Karton'a paketlenir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Depolama ve Taşıma

• Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%70 RH'de depolayın. Nem önleyici torba açıldıktan sonra bir yıl içinde kullanın.
• Açık Paket:≤30°C ve ≤%60 RH'de depolayın. Bileşenler, maruz kaldıktan sonraki 168 saat (1 hafta) içinde IR-reflow işlemine tabi tutulmalıdır. 168 saatten fazla depolama için, reflow sırasında nem kaynaklı hasarı ("patlamış mısır etkisi") önlemek amacıyla lehimlemeden önce en az 48 saat 60°C'de ön ısıtma yapılmalıdır.

6.2 Lehimleme Süreci

Lens/tutucunun tabanı ile lehim noktası arasında en az 2mm boşluk bırakılmalıdır.

• Lehim Havyası:Maksimum sıcaklık 350°C, bağlantı başına maksimum süre 3 saniye. Sadece bir kez uygulayın.
• Dalga Lehimleme:Maksimum ön ısıtma sıcaklığı 120°C, maksimum 100 saniye. Maksimum lehim dalgası sıcaklığı 260°C, maksimum 5 saniye.
• Temizlik:Gerekirse izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanın. Sert kimyasallardan kaçının.

6.3 Uygulama Uyarıları

• Bu LED, iç/dış mekan tabelaları ve genel elektronik ekipmanlar için uygundur.
• LED sıcakken lehimleme sırasında bacaklara dış stres uygulamaktan kaçının.
• Bileşen üzerindeki mekanik stresi önlemek için PCB montajı sırasında minimum kıvırma kuvveti kullanın.
• Aşırı lehimleme sıcaklığı veya süresi, LED lensini deforme edebilir ve iç yapıya zarar verebilir.

7. Tasarım Hususları ve Uygulama Notları

7.1 Devre Tasarımı

Her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü devresi kullanın. Direnç değerini şu formülle hesaplayın: R = (Vbesleme - VF) / IF, burada VF, düşük VF'li bir LED ile bile akımın limiti aşmamasını sağlamak için veri sayfasındaki maksimum değer (3.3V) alınmalıdır. 5V besleme ve 10mA hedef akım için direnç yaklaşık (5V - 3.3V) / 0.01A = 170 Ω olacaktır. Standart bir 180 Ω direnç güvenli bir seçim olacaktır.

7.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 64mW), LED ekleminden yeterli ısı dağılımını sağlamak ömrü uzatır ve parlaklık kararlılığını korur. Dik açılı plastik tutucu bir miktar yalıtım sağlar, ancak PCB düzeni LED'i diğer önemli ısı kaynaklarının yakınına yerleştirmekten kaçınmalıdır. Maksimum DC akımda (20mA) çalışan uygulamalar için termal hususlar daha önemli hale gelir.

7.3 Optik Entegrasyon

100 derecelik görüş açısı ve dağınık lens, çeşitli açılardan görülebilmesi gereken durum göstergeleri için uygun geniş, yumuşak bir ışık yayılımı sağlar. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için ikincil optikler gerekli olacaktır. Yeşil renk (525-535nm), insan gözü için yüksek hassasiyet bölgesindedir, bu da onu dikkat çekici göstergeler için oldukça etkili kılar.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu delikli LED, özel bir dik açılı tutucu (CBI) ile entegrasyonu sayesinde, eksiksiz, kolay monte edilebilir bir gösterge çözümü sunarak kendini farklılaştırır. Yüzey montajlı LED'lerle karşılaştırıldığında, bu gibi delikli versiyonlar genellikle titreşime veya manuel işlemeye maruz kalan uygulamalar için üstün mekanik dayanıklılık sağlar. Hem yoğunluk hem de dalga boyu için özel sınıflandırma yapısı, çoklu gösterge panellerinde hassas renk ve parlaklık eşleştirmesine olanak tanır; bu, sınıflandırılmamış veya geniş sınıflandırılmış ticari LED'lere göre önemli bir avantajdır. Kapsamlı nem hassasiyeti ve lehimleme kılavuzları ayrıca, sağlam, güvenilir üretim süreçleri için tasarlanmış bir ürün olduğunu gösterir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

9.1 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?

Tepe Dalga Boyu (λP), LED'in en fazla optik güç yaydığı fiziksel dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λd), insan renk algısına (CIE şeması) dayanan, ışığın hangi tek dalga boyu olduğunu temsil eden hesaplanmış bir değerdir. Yeşil LED'ler için genellikle birbirine yakındırlar, ancak renk spesifikasyonu için λd daha alakalı parametredir.

9.2 Bu LED'i sürekli olarak 20mA'de sürebilir miyim?

Evet, 20mA önerilen maksimum DC ileri akımdır. Ancak, bu maksimum değerde çalıştırmak, 10mA gibi daha düşük bir akımda çalıştırmaya kıyasla daha fazla ısı üretecek ve LED'in ömrünü azaltabilir. Ortam sıcaklığının spesifikasyonlar dahilinde olduğundan emin olun ve birçok LED kullanılıyorsa termal tasarımı göz önünde bulundurun.

9.3 Işık şiddeti aralığı neden bu kadar geniş (180-880 mcd)?

Bu, tüm üretim boyunca mümkün olan toplam aralıktır. Sınıflandırma sistemi (HJ, KL, MN) bu aralığı daha küçük, daha tutarlı gruplara ayırır. Uygulamanız için öngörülebilir bir parlaklık aralığında LED'ler almak için sipariş verirken gerekli sınıf kod(lar)ınızı belirtmelisiniz.

9.4 Torba 168 saatten fazla açık kaldıysa her zaman ön ısıtma gerekli midir?

Evet, emilen nemi uzaklaştırmak için 60°C'de 48 saat ön ısıtma şiddetle tavsiye edilir. Bu adımı atlamak, yüksek sıcaklıklı lehimleme sürecinde buhar basıncı birikmesi riski taşır; bu da iç katman ayrılmasına veya çatlamaya ("patlamış mısır etkisi") neden olarak ani veya gizli arızaya yol açabilir.

10. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir endüstriyel kontrolör için çoklu durum göstergesi paneli tasarlama.

Bir tasarımcı, dikey bir panelde yeşil "Sistem Normal" göstergelerine ihtiyaç duyar. Kolay PCB montajı ve net bir yan görüş için dik açılı tutuculu bu LED'i seçerler. Tek tip görünüm sağlamak için, satın alma siparişlerinde yoğunluk için KL Sınıfını (310-520 mcd) ve dalga boyu için G10 Sınıfını (520-527 nm) belirtirler. PCB üzerinde, LED'leri tutucunun ayak iziyle eşleşen merkezden merkeze aralıklarla yerleştirirler. Sürücü devresi, her LED için 5V hattı ve 180Ω akım sınırlayıcı dirençler kullanarak akımı ~10mA'ye ayarlar. Montaj sırasında, üretim ekibi 168 saatlik raf ömrü kuralını takip eder, kartı dalga lehimlemeden önce maruz kalan tüm makaraları ön ısıtır. Sonuç, operatörün konumundan açıkça görülebilen tutarlı, parlak yeşil göstergelere sahip bir paneldir.

11. Çalışma Prensibi

Bu bir yarı iletken ışık yayan diyottur (LED). Karakteristik ileri voltajını (VF) aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzemenin aktif bölgesi içinde yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, fotonlar (ışık) şeklinde enerji salar. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda yaklaşık 525-535 nm'de yeşil. Dağınık epoksi lens, yarı iletken yapıyı kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıkışını geniş bir görüş açısına şekillendirir.

12. Teknoloji Trendleri

Delikli LED'ler sağlamlık ve belirli montaj türleri için hayati önem taşırken, daha geniş endüstri trendi, daha küçük boyutları, otomatik pick-and-place için uygunlukları ve PCB'ye daha iyi termal yol sağlamaları nedeniyle yüzey montajlı cihaz (SMD) LED'lerine doğru ilerlemektedir. Ancak, bu gibi delikli versiyonlar, daha yüksek mekanik bağ dayanımı, daha kolay manuel prototipleme veya spesifik optik formatlar (dik açılı görüş gibi) gerektiren uygulamalarda hizmet vermeye devam etmektedir. Fosfor dönüştürücü ve doğrudan renkli yarı iletken malzemelerdeki ilerlemeler, delikli paketler de dahil olmak üzere tüm LED türlerinin verimliliğini, renk geri verimini ve maksimum parlaklığını iyileştirmeye devam etmektedir. Bu veri sayfasında görüldüğü gibi, hassas sınıflandırma ve nem hassasiyeti işleme vurgusu, endüstrinin hem tüketici hem de endüstriyel elektroniklerde daha yüksek güvenilirlik ve tutarlılığa yönelik çabasını yansıtmaktadır.