İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Avantajlar
- 1.2 Hedef Uygulamalar
- 2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
- 3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgisi
- 5.1 Ana Hat Boyutları
- 5.2 Polarite Tanımlama
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
- 6.1 Depolama
- 6.2 Temizleme
- 6.3 Bacak Şekillendirme
- 6.4 Lehimleme Parametreleri
- 7. Uygulama Önerileri
- 7.1 Sürücü Devre Tasarımı
- 7.2 Elektrostatik Deşarj (ESD)
- 7.3 Termal Yönetim
- 8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 9. Sık Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği
- 11. Çalışma Prensibi
- 12. Teknoloji Trendleri
1. Ürün Genel Bakışı
LTL-R42FGYYHKP, bir Devre Kartı Göstergesi (CBI) olarak tasarlanmış delikli montajlı bir LED lambadır. Birden fazla LED çipini entegre eden siyah plastik dik açılı bir gövdeden oluşur. Bu bileşenin temel işlevi, elektronik devre kartlarında net, yüksek kontrastlı durum veya gösterge aydınlatması sağlamaktır. Tasarımı, çeşitli elektronik uygulamalarda kolay montaj ve güvenilir performansı önceliklendirir.
1.1 Temel Avantajlar
- Montaj Kolaylığı:Tasarım, baskılı devre kartlarına (PCB) doğrudan yerleştirme ve lehimleme için optimize edilmiştir.
- Geliştirilmiş Kontrast:Siyah gövde malzemesi, kontrast oranını önemli ölçüde artırarak, yanan LED'lerin kart üzerinde daha görünür olmasını sağlar.
- Enerji Verimliliği:Cihaz, yüksek ışık verimliliğini korurken düşük güç tüketimi özelliğine sahiptir.
- Çevreye Uyumluluk:Bu, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uygun kurşunsuz bir üründür.
- Çip Teknolojisi:Sarı-yeşil (569nm) ve sarı (589nm) emisyon çipleri için AlInGaP yarı iletken teknolojisini kullanır.
1.2 Hedef Uygulamalar
Bu LED lamba, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için uygundur:
- Bilgisayar sistemleri ve çevre birimleri
- İletişim cihazları
- Tüketici elektroniği
- Endüstriyel kontrol ve enstrümantasyon
2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu sınırların altında veya üzerinde çalışma garanti edilmez.
- Güç Dağılımı (Pd):LED başına 52 mW. Bu, LED çipinin güvenle ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
- Tepe İleri Akımı (IFP):60 mA. Bu akım yalnızca darbe koşullarında (görev döngüsü ≤ 1/10, darbe genişliği ≤ 10μs) uygulanabilir.
- DC İleri Akımı (IF):20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
- Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C. Cihazın çalışacağı ortam sıcaklığı aralığı.
- Depolama Sıcaklığı (Tstg):-45°C ila +100°C. Çalışma dışı depolama için sıcaklık aralığı.
- Bacak Lehimleme Sıcaklığı:LED gövdesinden 2.0mm ölçüldüğünde maksimum 5 saniye için 260°C. Bu, dalga veya el lehimleme işlemleri için kritiktir.
2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
Bunlar, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında (TA) ve 10mA ileri akımda (IF) ölçülen tipik performans parametreleridir.
- Işık Şiddeti (IV):
- LED1 (Sarı-Yeşil): Tipik 15 mcd, 8.7 mcd (Min) ila 29 mcd (Max) aralığında.
- LED2 & 3 (Sarı): Tipik 14 mcd, 3.8 mcd (Min) ila 30 mcd (Max) aralığında. Bu garantilere ±%15 test toleransı uygulanır.
- Görüş Açısı (2θ1/2):Tüm LED'ler için 100 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
- Tepe Dalga Boyu (λP):
- LED1 (Sarı-Yeşil): 572 nm.
- LED2 & 3 (Sarı): 591 nm.
- Baskın Dalga Boyu (λd):CIE koordinatlarından türetilir, algılanan rengi tanımlar.
- LED1 (Sarı-Yeşil): 570 nm (566-573 nm aralığı).
- LED2 & 3 (Sarı): 588 nm (584-593 nm aralığı). Test toleransı ±1nm'dir.
- Spektral Yarı Genişlik (Δλ):Tüm LED'ler için 15 nm, spektral saflığı gösterir.
- İleri Voltaj (VF):Tüm LED'ler için 10mA'de tipik 2.0V, maksimum 2.6V.
- Ters Akım (IR):5V ters voltajda (VR) maksimum 10 μA.Önemli:Cihaz ters öngerilimde çalışmak için tasarlanmamıştır; bu test koşulu yalnızca karakterizasyon içindir.
3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması
Teknik veri sayfası, temel parametrelerdeki doğal varyasyonları gösterir. Resmi bir sınıflandırma tablosu sağlanmamış olsa da, ışık şiddeti ve baskın dalga boyu için Min/Tip/Max değerleri, cihazların belirtilen aralıklara uyduğundan emin olmak için bir sıralama veya seçim sürecini ima eder. Tasarımcılar, özellikle çoklu LED uygulamalarında parlaklık eşleştirmesi için bu varyasyonları hesaba katmalıdır.
4. Performans Eğrisi Analizi
Teknik veri sayfası, tasarım için temel olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur.
- I-V Eğrisi:İleri voltaj (VF) ve ileri akım (IF) arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu doğrusal değildir ve uygun akım sınırlayıcı direncin seçimi için çok önemlidir.
- Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği:Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, tipik olarak çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir ilişki içindedir.
- Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği:Jonksiyon sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının azalmasını gösterir. Performans yüksek sıcaklıklarda düşer.
- Spektral Dağılım:Tepe ve baskın dalga boyları etrafında merkezlenmiş, dalga boyları boyunca yayılan bağıl gücü gösterir.
5. Mekanik ve Paket Bilgisi
5.1 Ana Hat Boyutları
Cihaz, delikli dik açılı bir paket kullanır. Önemli boyutsal notlar:
- Tüm boyutlar milimetre cinsindendir (toleransta inç olarak verilmiştir).
- Çizimde aksi belirtilmedikçe standart tolerans ±0.25mm (±0.010")'dir.
- Gövde malzemesi, yanmazlık için UL 94V-0 dereceli siyah veya koyu gri plastiktir.
- LED1, yeşil difüz lensli sarı-yeşil bir çipe sahiptir. LED2 ve LED3, sarı difüz lensli sarı çiplere sahiptir.
5.2 Polarite Tanımlama
Delikli LED'ler için katot tipik olarak lens üzerindeki düz bir kenar, daha kısa bir bacak veya gövde üzerinde bir işaretle tanımlanır. Spesifik tanımlama yöntemi, teknik veri sayfasında referans verilen detaylı boyut çiziminden doğrulanmalıdır.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
6.1 Depolama
Optimum raf ömrü için, 30°C'yi ve %70 bağıl nemi aşmayan bir ortamda saklayın. Orijinal nem bariyerli torbasından çıkarılan LED'ler üç ay içinde kullanılmalıdır. Orijinal ambalaj dışında daha uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kap veya nitrojen ortamı kullanın.
6.2 Temizleme
Temizlik gerekliyse, izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanın. Sert veya bilinmeyen kimyasallardan kaçının.
6.3 Bacak Şekillendirme
Bacakları, LED lens tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktadan bükün. Lens tabanını dayanak noktası olarak kullanmayın. Şekillendirmeyi lehimlemeden önce ve oda sıcaklığında gerçekleştirin. PCB'ye takma sırasında mekanik stresi önlemek için minimum kuvvet kullanın.
6.4 Lehimleme Parametreleri
Lens/tutucu tabanı ile lehim noktası arasında en az 2mm boşluk bırakın. Lens lehime daldırılmamalıdır.
- El Lehimleme (Havya):Maksimum sıcaklık 350°C, bacak başına maksimum süre 3 saniye.
- Dalga Lehimleme:Maksimum 120°C'ye kadar 100 saniyeye kadar ön ısıtma. Maksimum 260°C'de maksimum 5 saniye lehim dalgası.
- Reflö Lehimleme (Referans Profili):
- Ön Isıtma/Islatma: 150-200°C, 100 saniyeye kadar.
- Sıvı Üstü Süresi (TL=217°C): 60-90 saniye.
- Tepe Sıcaklığı (TP): 250°C (Sınıflandırma Sıcaklığı TC=245°C, maksimum 30 saniye).
- 25°C'den tepe noktaya toplam süre: maksimum 5 dakika.
Uyarı:Aşırı sıcaklık veya süre, lensin deforme olmasına veya LED'de felaket arızasına neden olabilir.
7. Uygulama Önerileri
7.1 Sürücü Devre Tasarımı
LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED'i paralel bağlarken tekdüze parlaklık sağlamak için,şiddetle tavsiye edilirher LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmasıdır (Devre A). LED'leri ayrı dirençler olmadan doğrudan paralel bağlamak (Devre B) önerilmez, çünkü LED'ler arasındaki ileri voltaj (VF) farklılıkları, akım paylaşımında ve dolayısıyla parlaklıkta önemli farklılıklara neden olacaktır.
7.2 Elektrostatik Deşarj (ESD)
Alıntıda tam olarak detaylandırılmamış olsa da, LED'ler genellikle ESD'ye karşı hassastır. Gizli veya ani hasarı önlemek için montaj ve taşıma sırasında uygun ESD işlem prosedürleri (topraklanmış bileklik, antistatik paspas vb. kullanımı) takip edilmelidir.
7.3 Termal Yönetim
Güç düşük olsa da, maksimum akımda (20mA) ve/veya yüksek ortam sıcaklıklarında (+85°C'ye doğru) çalışmak, ışık çıkışını azaltacak ve potansiyel olarak ömrü etkileyecektir. Yüksek yoğunluklu veya yüksek sıcaklıklı ortamlarda kullanılıyorsa yeterli hava akışı sağlayın.
8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
LTL-R42FGYYHKP, entegre çoklu LED'li, dik açılı gövde tasarımı ile kendini farklılaştırır. Bu, tek bir, kolay monte edilebilir pakette birden fazla rengi (sarı-yeşil ve sarı) birleştiren, ayrık LED'ler ve ayrı tutucular kullanmaya kıyasla kart alanından ve montaj süresinden tasarruf sağlayan hazır bir gösterge çözümü sunar. AlInGaP teknolojisinin kullanımı, sarı spektrum için iyi verimlilik ve renk kararlılığı sağlar.
9. Sık Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
S: Bu LED'i 20mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?
C: Evet, 20mA önerilen maksimum DC ileri akımdır. En uzun ömür ve güvenilirlik için genellikle daha düşük bir akımda (örneğin, 10-15mA) çalıştırmak tavsiye edilir.
S: Işık şiddetinde neden bu kadar geniş bir aralık var (örneğin, 3.8 ila 30 mcd)?
C: Bu, yarı iletken üretimindeki doğal varyasyonları yansıtır. Cihazın bu aralıkta olacağı garanti edilir. Sıkı parlaklık eşleştirmesi gereken uygulamalar için, LED'ler daha dar bir aralıktan seçilebilir (sınıflandırılabilir).
S: Paralel bağlı iki LED için tek bir direnç kullanabilir miyim?
C: Önerilmez (Devre B uyarısına bakın). VFvaryasyonları nedeniyle, bir LED akımın çoğunu çekebilir, bu da düzensiz parlaklığa ve daha parlak LED'in aşırı gerilime maruz kalma potansiyeline yol açar. Her zaman ayrı dirençler kullanın.
S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λP), emisyon spektrumunun en yüksek noktasındaki dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), renk koordinatlarından hesaplanır ve LED'in algılanan rengiyle eşleşecek saf spektral rengin tek dalga boyunu temsil eder. λdrenk spesifikasyonu için daha alakalıdır.
10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği
Senaryo:"Güç Açık" (sabit sarı-yeşil) ve "Arıza" (yanıp sönen sarı) için belirgin göstergeler gerektiren bir endüstriyel kontrolör için durum paneli tasarımı.
Uygulama:Tek bir LTL-R42FGYYHKP bileşeni kullanılabilir. LED1 (sarı-yeşil), "Güç Açık" göstergesi için bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden sabit bir voltaj kaynağına (örneğin, 5V) bağlanır. LED2 veya LED3 (sarı), "Arıza" göstergesi için yanıp sönen çıkış için yapılandırılmış bir mikrodenetleyici GPIO pinine kendi direnci üzerinden bağlanır. Dik açılı gövde, panelin ana PCB'ye dik olarak monte edilmesine izin vererek ışığı kullanıcıya optimal şekilde yönlendirir. Siyah gövde, panel çerçevesine karşı yüksek kontrast sağlar.
11. Çalışma Prensibi
Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede (bu durumda AlInGaP'den yapılmış) yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Işığın spesifik dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Çip üzerindeki difüz lens, ışığı saçmaya yardımcı olarak geniş 100 derecelik görüş açısını oluşturur.
12. Teknoloji Trendleri
LTL-R42FGYYHKP gibi delikli gösterge LED'leri, sağlamlık, kolay manuel montaj veya zorlu ortamlarda yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalarda hizmet vermeye devam etmektedir. Ancak, daha geniş endüstri trendi, daha küçük boyutları, otomatik yerleştirme montajına uygunluğu ve daha düşük profilleri nedeniyle çoğu yeni tasarım için yüzey montajlı cihaz (SMD) LED'lere doğru ilerlemektedir. LED teknolojisindeki gelişmeler, verimliliği (vat başına lümen) artırmaya, renk geri verimini iyileştirmeye ve daha yüksek sıcaklık ve akım koşullarında güvenilirliği artırmaya odaklanmaktadır. Temel çalışma prensibi değişmeden kalır, ancak malzemeler ve paketleme teknikleri gelişmeye devam etmektedir.
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. |