LTL-R42FTBN4D Mavi LED Lamba Veri Sayfası - 5mm Çap - 3.8V İleri Gerilim - 20mA Akım - 117mW Güç - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, delikten montajlı bir LED gösterge lambası olan LTL-R42FTBN4D'nin tam teknik özelliklerini sağlar. Bu cihaz, çeşitli endüstrilerdeki farklı durum gösterme uygulamalarının ihtiyaçlarını karşılamak üzere tasarlanmış 3mm, 4mm, 5mm, dikdörtgen ve silindirik formlar dahil olmak üzere çeşitli paket boyutlarında sunulan bir LED ailesinin parçasıdır. Spesifik model LTL-R42FTBN4D, tipik tepe dalga boyu 470nm olan bir InGaN yarı iletken çip kullanan mavi ışık yayımı ve beyaz dağınık lensli standart bir T-1 (5mm) paketi ile karakterize edilir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

LTL-R42FTBN4D, güvenilirlik ve elektronik devrelere kolay entegrasyon için tasarlanmıştır. Anahtar özellikleri arasında, verimli üretim süreçlerine katkıda bulunan, doğrudan devre kartı montajı için optimize edilmiş bir tasarım yer alır. Cihaz, çevresel ve düzenleyici hususlarla uyumlu olan düşük halojen içeriği ile öne çıkar. Entegre devre mantık seviyeleriyle tam uyumludur ve yalnızca düşük bir sürücü akımı gerektirir; bu da güç kaynağı tasarımını basitleştirir ve genel sistem güç tüketimini azaltır. Beyaz dağınık lens, geniş ve düzgün bir görüş açısı sağlayarak görünürlüğü artırır. Ayrıca, LED, düşük güç dağılımını korurken parlak çıkış sağlayan yüksek ışık verimliliği sunar.

1.2 Hedef Uygulamalar ve Piyasalar

Bu LED, net ve güvenilir görsel durum göstergesi gerektiren geniş bir uygulama yelpazesi için uygundur. Birincil hedef piyasalar arasında, masaüstü bilgisayarlarda, sunucularda ve çevre birimlerinde güç, disk aktivitesi veya ağ durum ışıkları için kullanılabileceği bilgisayar endüstrisi yer alır. İletişim sektöründe, yönlendiriciler, anahtarlar, modemler ve diğer ağ ekipmanları üzerindeki göstergeler için uygundur. Ses/video ekipmanları, ev aletleri ve çeşitli taşınabilir cihazlar gibi tüketici elektroniği, bir diğer önemli uygulama alanını temsil eder. Sağlamlığı, aynı zamanda endüstriyel kontrol panelleri ve enstrümantasyonda kullanım için uygun kılar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine Analizi

Cihazın limitlerinin ve çalışma karakteristiklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, güvenilir tasarım için çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez. Mutlak maksimum değerler, 25°C ortam sıcaklığında (TA) belirtilmiştir. Maksimum sürekli güç dağılımı 117 miliwatt'tır. Cihaz, sürekli olarak 20mA DC ileri akımı kaldırabilir. Darbe çalışması için, yalnızca katı koşullar altında: %10 veya daha az bir görev döngüsü ve 10 mikrosaniyeyi aşmayan bir darbe genişliği ile 100mA'lik bir tepe ileri akımına izin verilir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir, depolama sıcaklığı aralığı ise -55°C ila +100°C'ye kadar uzanır. Lehimleme sırasında, lehim noktası LED gövdesinden en az 2.0mm (0.079 inç) uzakta olması şartıyla, uçlar maksimum 5 saniye boyunca 260°C sıcaklığa dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler, cihazın normal çalışma koşulları altındaki performansını tanımlar, tipik olarak TA=25°C ve 20mA ileri akımında (IF). Işık şiddetinin (Iv) tipik değeri 400 milikandela (mcd)'dir, garanti edilen minimum 180 mcd ve maksimum 880 mcd'dir, ±%15 test toleransına tabidir. Şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) 60 derecedir. Tepe yayım dalga boyu (λP) 468 nm'dir. Algılanan rengi tanımlayan baskın dalga boyu (λd) 460 nm ila 475 nm aralığındadır. Spektral bant genişliği (Δλ) 25 nm'dir. İleri gerilim (VF) tipik olarak 3.8V ölçülür, maksimum 3.8V'dir. 5V ters gerilim (VR) uygulandığında ters akım (IR) maksimum 10 mikroamperdir; bu cihazın ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmadığını not etmek kritik öneme sahiptir.

3. Sınıflandırma Sistemi Spesifikasyonu

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, anahtar parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık çıkışı, tek harfli bir kodla tanımlanan sınıflara ayrılır. Her sınıfın, IF=20mA'de milikandela (mcd) cinsinden ölçülen tanımlı minimum ve maksimum şiddet değeri vardır. Sınıflandırma yapısı şu şekildedir: Sınıf H (180-240 mcd), Sınıf J (240-310 mcd), Sınıf K (310-400 mcd), Sınıf L (400-520 mcd), Sınıf M (520-680 mcd) ve Sınıf N (680-880 mcd). Her sınıfın limitlerine ±%15 tolerans uygulanır. Şiddet için spesifik sınıf kodu, her paketleme torbasında işaretlenir; bu, tasarımcıların uygulamaları için istedikleri parlaklık aralığına sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Baskın dalga boyu ile tanımlanan renk de, ton tutarlılığını garanti etmek için sınıflandırılır. Sınıflar, alfasayısal bir kodla (örn. B07, B08, B09) tanımlanır. İlgili dalga boyu aralıkları şunlardır: B07 (460.0 - 465.0 nm), B08 (465.0 - 470.0 nm) ve B09 (470.0 - 475.0 nm). Her sınıf limiti için ±1 nanometrelik sıkı bir tolerans korunur. Bu hassas sınıflandırma, birden fazla LED arasında renk eşleştirmesinin kritik olduğu uygulamalar için esastır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Anahtar karakteristiklerin grafiksel temsilleri, cihazın değişen koşullar altındaki davranışı hakkında daha derin bir içgörü sağlar.

Veri sayfası, tasarım analizi için paha biçilmez olan tipik karakteristik eğrilerini içerir. Bu eğriler, ileri akım ve ışık şiddeti arasındaki ilişkiyi görsel olarak tasvir ederek ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir. Ayrıca, uygun akım sınırlayıcı direnci hesaplamak için gerekli olan ileri gerilim ile ileri akım arasındaki ilişkiyi gösterirler. Dahası, sıcaklık bağımlılık eğrileri tipik olarak, sağlanan metinde spesifik eğri veri noktaları ayrıntılı olmasa da, ışık şiddeti ve ileri gerilim gibi parametrelerin ortam veya bağlantı sıcaklığındaki değişikliklerle nasıl değiştiğini gösterir. Tasarımcılar, standart dışı sıcaklıklar altındaki güç azaltma gereksinimlerini ve performansı anlamak için tam grafiksel verilere başvurmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Ana Hat Boyutları ve Toleranslar

LED, standart bir T-1 (5mm) yuvarlak delikten montaj paket ana hatlarına uyar. Tüm boyutlar milimetre cinsinden ve eşlik eden inç dönüşümü ile sağlanır. Boyutlar için genel tolerans, spesifik bir not aksini belirtmedikçe ±0.25mm (0.010 inç)'dir. Anahtar mekanik notlar şunları içerir: flanş altındaki reçinenin maksimum çıkıntısı 1.0mm (0.04 inç)'dir; uç aralığı, uçların paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür. Tasarımcılar, bu toleransları PCB düzenlerine ve mekanik tasarımlarına dahil etmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Cihaz bütünlüğünü ve performansını korumak için uygun işleme esastır.

6.1 Depolama ve Temizlik

Uzun süreli depolama için, ortam sıcaklığı 30°C'yi veya %70 bağıl nemi aşmamalıdır. Orijinal, nem korumalı ambalajından çıkarılan LED'ler ideal olarak üç ay içinde kullanılmalıdır. Orijinal paket dışında uzatılmış depolama için, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında saklanmalıdır. Temizlik gerekliyse, yalnızca izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır.

6.2 Uç Şekillendirme

Uçların bükülmesi gerekiyorsa, bu işlem lehimleme sürecinden önce ve normal oda sıcaklığında yapılmalıdır. Bükme, LED lens tabanından 3mm'den daha yakın olmayan bir noktada yapılmalıdır. Kritik olarak, bükme sırasında uç çerçevesinin kendisinin tabanı dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır, çünkü bu iç die bağlantısını zorlayabilir ve arızaya neden olabilir.

6.3 Lehimleme Süreci Parametreleri

Lens tabanı ile lehim noktası arasında minimum 2mm boşluk korunmalıdır. Lensin lehime daldırılmasından kaçınılmalıdır. LED yüksek sıcaklıktayken uçlara hiçbir dış stres uygulanmamalıdır. Önerilen koşullar şunlardır:
El Lehimlemesi (Havya):Maksimum sıcaklık 350°C, maksimum süre uç başına 3 saniye (yalnızca bir kez).
Dalga Lehimleme:Maksimum 100°C'ye kadar 60 saniyeye kadar ön ısıtma. Maksimum 260°C'de 5 saniyeye kadar lehim dalgası. Daldırma pozisyonu, lehimin lens tabanına 2mm'den daha yakın gelmemesini sağlamalıdır.
Bu sıcaklık veya zaman limitlerinin aşılması, lens deformasyonuna veya LED'in felaket arızasına neden olabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LTL-R42FTBN4D, farklı üretim ölçeklerine uygun standart paketleme miktarlarında mevcuttur. Temel birim, torba başına 1000, 500, 200 veya 100 adet olarak mevcut olan bir paketleme torbasıdır. Daha büyük hacimler için, bu paketleme torbalarından on tanesi bir iç karton kutuya birleştirilir, toplam 10,000 adet. Son olarak, sekiz iç karton kutu bir ana dış karton kutuya paketlenir, dış karton kutu başına 80,000 adetlik toplu bir miktar sağlar. Bir sevkiyat partisi içinde, yalnızca son paketin tam olmayan bir miktar içerebileceği belirtilmiştir.

8. Uygulama Tasarım Önerileri

8.1 Sürücü Devresi Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED paralel bağlandığında düzgün parlaklık sağlamak için, her LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlayıcı direnç kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Veri sayfasındaki "Devre Modeli (A)" olarak etiketlenmiş şema, bu doğru yaklaşımı göstermektedir. Her LED'in ileri gerilim (Vf) karakteristiğindeki küçük farklılıklar akımın eşit olmayan şekilde bölünmesine neden olacağından, yalnızca ayrı dirençler olmadan LED'leri paralel bağlamak ("Devre Modeli (B)"de olduğu gibi) önerilmez; bu da parlaklıkta fark edilir farklılıklara yol açar.

8.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

Bu LED, elektrostatik deşarj veya güç dalgalanmalarından zarar görmeye karşı hassastır. İşleme ve montaj için kapsamlı bir ESD kontrol programı önerilir. Anahtar önlemler şunları içerir: operatörlerin iletken bileklik veya anti-statik eldiven giymesi; tüm ekipmanların, iş istasyonlarının ve depolama raflarının uygun şekilde topraklanması; ve plastik lens üzerinde sürtünme nedeniyle birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için iyonizerlerin kullanılması. Statik güvenli alanda çalışan personel için bir eğitim ve sertifikasyon programı da önerilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Tasarım Hususları

Dağınık olmayan veya su berraklığında lensli LED'lere kıyasla, LTL-R42FTBN4D'nin beyaz dağınık lensi, daha geniş ve daha düzgün bir görüş açısı sunar; bu da göstergenin çeşitli açılardan görünür olması gereken uygulamalarda üstünlük sağlar. Düşük akım gereksinimi, genellikle bir transistör sürücü katmanına ihtiyaç duymadan, mikrodenetleyici GPIO pinlerinden doğrudan sürülmesiyle uyumlu hale getirir ve devre tasarımını basitleştirir. Tasarımcılar, besleme gerilimi, LED'in ileri gerilimi (muhafazakar bir tasarım için maksimum 3.8V değeri kullanılarak) ve istenen ileri akım (tipik olarak daha uzun ömür için 20mA veya daha düşük) temelinde seri direnç değerini dikkatlice hesaplamalıdır. Dirençteki güç dağılımı da kontrol edilmelidir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 5V besleme ile sürebilir miyim?
C: Evet, ancak seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Değer Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vbesleme - Vf_LED) / If. Tipik değerler kullanılarak (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 ohm. Standart 62 veya 68 ohm'luk bir direnç uygun olacaktır, akımın 20mA civarında veya altında kalmasını sağlar.

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λP), spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyudur (468 nm). Baskın dalga boyu (λd), CIE renklilik diyagramındaki renk koordinatlarından türetilir ve ışığın algılanan rengine en iyi uyan tek dalga boyunu temsil eder (460-475 nm). Tasarım için, baskın dalga boyu renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

S: Işık şiddeti sınıf kodunu nasıl yorumlarım?
C: Torba üzerinde basılı olan sınıf kodu (örn. H, J, K), içindeki LED'ler için garanti edilen minimum ve maksimum ışık çıkışı aralığını gösterir. Bir dizide tutarlı parlaklık için, aynı şiddet sınıfından LED'ler belirtin ve kullanın.

11. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir ağ anahtarı için 4 LED'li durum çubuğu tasarlama.Çubuk, bağlantı hızını (örn. 10/100/1000 Mbps) ve aktiviteyi göstermelidir. LTL-R42FTBN4D kullanılarak, tasarımcı şunları yapar: 1) Tutarlılık için aynı ışık şiddeti sınıfından (örn. Sınıf K) ve baskın dalga boyu sınıfından (örn. B08) LED'ler seçer. 2) 3.3V mikrodenetleyici beslemesi için seri direnci hesaplar: R = (3.3V - 3.8V) / 0.02A = -25 ohm. Bu negatif sonuç, 3.3V'un LED'i 20mA'de ileri öngerilimlemek için yetersiz olduğunu gösterir. Tasarımcı ya daha yüksek bir besleme gerilimi (5V gibi) kullanmalı ya da azaltılmış parlaklığı kabul ederek LED'i daha düşük bir akımda sürmelidir. 5V besleme ile 68 ohm'luk bir direnç yaklaşık 17.6mA sağlar, bu güvenlidir ve iyi parlaklık sağlar. 3) PCB deliklerinin 0.6mm uç çapı için boyutlandırıldığından ve 2mm lehim-gövde boşluğunun korunduğundan emin olur. 4) Mikrodenetleyiciyi, ağ durumuna göre uygun LED'leri yakacak şekilde programlar.

12. Çalışma Prensibi

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar, aktif bölgede p-tipi malzemeden gelen boşluklarla yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, foton (ışık) şeklinde enerji salar. Yayılan ışığın spesifik dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. LTL-R42FTBN4D, tepe noktası yaklaşık 470 nanometre civarında olan mavi ışık yayımına karşılık gelen bir bant aralığına sahip olacak şekilde tasarlanmış bir İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) bileşik yarı iletkeni kullanır. Beyaz dağınık epoksi lens, yarı iletken çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve yayılan ışığı dağıtarak geniş bir görüş açısı oluşturur.

13. Teknoloji Trendleri

Delikten montaj LED pazarı, olgun olmasına rağmen, verimlilik ve güvenilirlikte artan iyileştirmeler görmeye devam etmektedir. Daha yüksek iç kuantum verimliliğine sahip malzemelerin geliştirilmesi ve daha iyi termal yönetim ve ışık çıkarma için geliştirilmiş paketleme teknikleri gibi daha geniş LED endüstrisindeki trendler, dolaylı olarak tüm LED form faktörlerine fayda sağlar. Daha düşük ileri gerilimler ve daha yüksek ışık verimliliği (elektriksel girişin watt başına daha fazla ışık çıkışı) için sürekli bir çaba vardır. Gösterge uygulamaları için, otomasyon ve nihai ürünlerdeki kalite beklentileri tarafından yönlendirilen tutarlı renk ve parlaklık (sıkı sınıflandırma) talebi yüksek kalmaktadır. Yüzey montaj cihaz (SMD) LED'ler, daha küçük boyutları ve otomatik al-yerleştir montajına uygunlukları nedeniyle yeni tasarımlara hakim olsa da, delikten montaj LED'ler, prototipleme, eğitim kitleri, onarım sektörleri ve mekanik sağlamlık veya manuel montajın tercih edildiği uygulamalarda önemli pazarları korumaktadır.