T-1 5mm Delikli LED Lamba Teknik Veri Sayfası - Kırmızı 639nm - 2.4V 30mA - 72mW

1. Ürüne Genel Bakış

Bu belge, standart T-1 (5mm) çapında bir delikli LED lambanın teknik özelliklerini detaylandırmaktadır. Bu bileşen, geniş bir elektronik uygulama yelpazesinde durum göstergesi ve aydınlatma amacıyla tasarlanmıştır. Başlıca avantajları arasında düşük güç tüketimi, yüksek ışık verimliliği ve kurşunsuz, RoHS uyumlu yapı bulunmaktadır. Cihaz, AlInGaP teknolojisini kullanan kırmızı renkli dağınık bir lense sahiptir ve hem prototip üretim hem de seri üretim için uygun popüler bir form faktörü sunar.

Bu LED'in hedef pazarları çeşitlidir; iletişim ekipmanları, bilgisayar çevre birimleri, tüketici elektroniği, ev aletleri ve endüstriyel kontrol sistemlerini kapsar. Tasarım esnekliği, çeşitli ışık şiddeti sınıflarında ve standart bir görüş açısında mevcudiyetle desteklenir, bu da mühendislerin belirli uygulama ihtiyaçları için uygun parlaklık seviyesini seçmelerine olanak tanır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Kalıcı hasarı önlemek için cihaz bu limitlerin ötesinde çalıştırılmamalıdır. Ana değerler, 25°C ortam sıcaklığında (TA) maksimum 72mW güç dağılımını içerir. DC ileri akım 30mA ile sınırlıdır, ancak darbeli koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 90mA'ya kadar daha yüksek bir tepe ileri akımına izin verilir. Çalışma sıcaklığı aralığı -30°C ile +85°C arasında belirtilmiştir. Kritik bir parametre, ileri akım için azaltma faktörüdür; bu, 50°C'den itibaren doğrusal olarak 0.57 mA/°C'dir. Bu, eklem sıcaklığını yönetmek ve güvenilirliği sağlamak için izin verilen sürekli akımın ortam sıcaklığı 50°C'nin üzerine çıktıkça azaldığı anlamına gelir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

TA=25°C ve standart test akımında (IF) 20mA'de ölçülen LED'in temel performansı tanımlanmıştır. Işık şiddetinin (Iv) tipik değeri 180 milikandela (mcd)'dir, minimum 110 mcd ve maksimum 400 mcd'ye kadar çıkabilir (sınıf koduna bağlı olarak). Şiddetin eksenel değerin yarısı olduğu görüş açısı (2θ1/2) 50 derecedir ve orta genişlikte bir ışın hüzmesi sağlar. Tepe emisyon dalga boyu (λP) 639 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) 621 nm ile 642 nm arasında değişir, algılanan kırmızı rengi tanımlar. İleri voltaj (VF) tipik olarak 2.4V'dir ve 20mA'de maksimum 2.4V'dir. Ters akım (IR), 5V ters voltajda (VR) 100 μA ile sınırlıdır, ancak cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi Özellikleri

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler sınıflara ayrılır. İki ana sınıflandırma boyutu kullanılır:

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflandırılır. Sınıf kodları F (110-140 mcd) ile K (310-400 mcd) arasında değişir. Her sınıf limitine ±%15 tolerans uygulanır.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk tutarlılığı için LED'ler baskın dalga boylarına göre sınıflandırılır. H29'dan H33'e kadar olan kodlar, yaklaşık 4nm'lik adımlarla 621.0 nm'den 642.0 nm'ye kadar olan aralığı kapsar. Her sınıf limiti için tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Teknik veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulsa da (Şekil 1-6), bu sınıf cihazlar için tipik eğriler temel ilişkileri gösterir. İleri akım - ileri voltaj (I-V) eğrisi, bir diyotun karakteristik üstel ilişkisini gösterir. Bağıl ışık şiddeti - ileri akım eğrisi, ışık çıkışının çalışma aralığı içinde akımla doğrusal olarak arttığını gösterir. Bağıl ışık şiddeti - ortam sıcaklığı eğrisi tipik olarak sıcaklık arttıkça çıkışın azaldığını gösterir ve termal yönetimin önemini vurgular. Spektral dağılım eğrisi, yaklaşık 20 nm spektral yarı genişliği ile 639 nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiştir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Dış Ölçüler

LED, standart T-1 (5mm) radyal bacaklı pakete uygundur. Ana ölçüler lens çapı, toplam yükseklik ve bacak aralığını içerir. Bacaklar paketten belirtilen bir aralıkla çıkar ve çoğu ölçüye ±0.25mm tolerans uygulanır. Flanş altındaki maksimum reçine çıkıntısı 1.0mm olarak tanımlanmıştır. Anot (pozitif) bacak tipik olarak daha uzun bacak olarak tanımlanır.

5.2 Paketleme Özellikleri

LED'ler toplu taşıma ve nakliye için paketlenmiştir. Standart paketleme akışı şu şekildedir: 1.000 adet anti-statik paketleme torbası başına; 10 torba (10.000 adet) iç karton kutu başına; 8 iç karton kutu (80.000 adet) ana dış karton kutu başına. Eksik paketlere yalnızca bir sevkiyat partisindeki son paket için izin verilir.

6. Lehimleme ve Montaj Talimatları

6.1 Depolama ve Kullanım

LED'ler 30°C'yi ve %70 bağıl nemi aşmayan bir ortamda depolanmalıdır. Orijinal ambalajından çıkarılırsa, üç ay içinde kullanılmalıdır. Daha uzun süreli depolama için, kurutucu içeren kapalı bir kap kullanın. ESD önlemleri ile kullanın: topraklanmış bileklikler, çalışma istasyonları ve plastik lens üzerindeki statik elektriği nötrleştirmek için iyonizerler kullanın.

6.2 Bacak Şekillendirme

Bacakların bükülmesi, LED lens tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktada, oda sıcaklığında ve lehimleme işleminden önce gerçekleştirilmelidir. Bacak çerçevesinin tabanı dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır. PCB'ye takma sırasında minimum sıkıştırma kuvveti kullanın.

6.3 Lehimleme İşlemi

Lehim noktası ile lens tabanı arasında en az 3mm boşluk korunmalıdır. Lens lehime daldırılmamalıdır. Önerilen koşullar şunlardır:
Lehim Havyası:Maksimum 350°C, maksimum 3 saniye, uç lens tabanından 2mm'den daha yakın olmamalıdır.
Dalga Lehimleme:Maksimum 100°C'ye kadar ön ısıtma, maksimum 60 saniye, lehim dalgası maksimum 260°C'de, maksimum 5 saniye, lehim seviyesi lens tabanından 2mm'den yüksek olmamalıdır.
Kızılötesi (IR) reflow lehimleme bu delikli paket için uygun değildir. Aşırı ısı veya süre lensi deforme edebilir veya arızaya neden olabilir.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

LEDs are current-driven devices. For consistent brightness, especially when connecting multiple LEDs in parallel, it isstrongly recommendedto use a series current-limiting resistor for each LED (Circuit A). Driving multiple LEDs in parallel directly from a voltage source (Circuit B) is discouraged due to variations in individual LED forward voltage (VF), which will cause uneven current distribution and thus uneven brightness.

7.2 Tasarım Hususları

Uygun seri direnç değerini hesaplamak için ileri voltaj düşümünü ve istenen akımı Ohm Kanunu'nu kullanarak düşünün: R = (Vcc - VF) / IF. Çalışma ortamı sıcaksa, ortam sıcaklığı ile ileri akımın azaltılmasını hesaba katın. PCB düzeninin, lehim noktası ile LED gövdesi arasında önerilen minimum boşluğa izin verdiğinden emin olun. Bu LED hem iç hem de dış mekan tabelaları için uygundur, ancak dış mekanda kullanılıyorsa tasarım çevresel sızdırmazlığı hesaba katmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar

Eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu AlInGaP tabanlı kırmızı LED daha yüksek ışık verimliliği ve sıcaklık üzerinde daha iyi performans sunar. Standart T-1 paket, mevcut PCB ayak izleri ve soketlerle geniş uyumluluk sağlar. Birden fazla ışık şiddeti sınıfının mevcudiyeti, maliyet optimizasyonuna olanak tanır—kritik olmayan göstergeler için daha düşük bir sınıf, daha fazla görünürlük gerektiren uygulamalar için daha yüksek bir sınıf seçilebilir. RoHS uyumu, katı çevre düzenlemeleri olan küresel pazarları hedefleyen ürünler için önemli bir farklılaştırıcıdır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i seri direnç olmadan sürebilir miyim?
C: Hayır. Bir LED'i doğrudan bir voltaj kaynağından çalıştırmak, büyük olasılıkla maksimum akım değerini aşarak anında veya hızlı bir şekilde arızalanmasına neden olur. Akım regülasyonu için bir seri direnç zorunludur.

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λP), yayılan optik gücün maksimum olduğu dalga boyudur (639 nm). Baskın dalga boyu (λd), renk koordinatlarından türetilir ve insan gözüne aynı renkte görünecek tek renkli ışığın tek dalga boyunu temsil eder (621-642 nm). Baskın dalga boyu renk algısı için daha alakalıdır.

S: Bu LED'i ters voltaj göstergesi olarak kullanabilir miyim?
C: Hayır. Cihazın sadece sızıntı akımı testi için maksimum 5V ters voltaj değeri vardır. Ters öngerilimde çalıştırılmak üzere tasarlanmamıştır. Bir devrede ters voltaj uygulamak onu hasara uğratabilir.

S: Torba üzerindeki sınıf kodunu nasıl yorumlarım?
C: Torba etiketi, ışık şiddeti (örneğin, G, H) ve baskın dalga boyu (örneğin, H31) için kodlar içerir. Bunları bölüm 3'teki sınıf tabloları ile karşılaştırarak, o torbadaki LED'ler için garanti edilen minimum ve maksimum değerleri öğrenebilirsiniz.

10. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo:12V DC adaptör için bir güç göstergesi tasarlama.
Tasarım Adımları:
1. Bir hedef ileri akım (IF) seçin. 20mA tipik değerini kullanmak standarttır.
2. Hesaplama için tipik ileri voltajı (VF) 2.4V kullanın.
3. Seri direnci hesaplayın: R = (12V - 2.4V) / 0.020A = 480 Ohm. En yakın standart E24 değeri 470 Ohm'dur.
4. Gerçek akımı yeniden hesaplayın: I = (12V - 2.4V) / 470Ω ≈ 20.4 mA (güvenli).
5. Direnç gücünü hesaplayın: P = I² * R = (0.0204)² * 470 ≈ 0.195W. Standart 1/4W (0.25W) direnç yeterli marjla yeterlidir.
6. Uygun bir ışık şiddeti sınıfı seçin. Basit bir güç göstergesi için, daha düşük bir sınıf (örneğin, F veya G) genellikle yeterli ve uygun maliyetlidir.
7. PCB delik aralığının LED'in bacak aralığı ile eşleştiğinden ve lehim pedinin LED gövdesinden gerekli 3mm boşluğu koruduğundan emin olun.

11. Çalışma Prensibi

Bir Işık Yayan Diyot (LED), bir yarı iletken p-n eklem diyotudur. Eklemin iç potansiyelini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, n-bölgesinden elektronlar ve p-bölgesinden delikler eklem boyunca enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları aktif bölgede yeniden birleştiğinde, enerji foton (ışık) şeklinde salınır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemelerin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir—bu durumda, kırmızı ışık yayımı için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP). Dağınık lens, yarı iletken çipi kapsüller ve onu korur, ışın hüzmesini şekillendirir (görüş açısı) ve daha düzgün bir görünüm için ışığı dağıtır.

12. Teknoloji Trendleri

Delikli LED'ler prototip üretimi, onarım ve sağlam mekanik bağlantılar gerektiren belirli uygulamalar için hayati önem taşımaya devam ederken, endüstri trendi yüksek hacimli otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) LED'lere doğru güçlü bir şekilde kaymıştır. SMD paketleri daha küçük ayak izi, daha düşük profil ve reflow lehimleme için daha iyi uygunluk sunar. Ancak, bu T-1 LED gibi delikli bileşenler eğitim ortamlarında, hobi projelerinde ve manuel montaj veya değiştirme beklendiği uygulamalarda geçerliliğini korumaktadır. AlInGaP gibi malzemelerdeki gelişmeler, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla kırmızı LED'lerin verimliliğini ve parlaklığını önemli ölçüde artırmış, daha düşük akım çalışmasına veya daha yüksek ışık çıkışına olanak tanımıştır. Bu form faktöründeki gelecekteki gelişmeler, aynı mekanik paket içinde daha fazla verimlilik kazanımlarına ve genişletilmiş renk seçeneklerine odaklanabilir.