İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
- 2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
- 3.2 Renk Tonu (Renk) Sınıflandırması
- 4. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
- 4.1 Dış Ölçüler ve Malzemeler
- 4.2 Paketleme Şartnamesi
- 5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
- 5.1 Depolama ve Temizleme
- 5.2 Bacak Şekillendirme ve PCB Montajı
- 5.3 Lehimleme Süreci
- 6. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 6.1 Sürme Yöntemi
- 6.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması
- 6.3 Tipik Uygulama Senaryoları
- 7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 9. Çalışma Prensibi Tanıtımı
- 10. Gelişim Trendleri
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, delikten montajlı bir LED lamba montajının özelliklerini detaylandırır. Ürün, beyaz dağınık lensli bir LED'den ve bunu içine alan siyah plastik dik açılı bir tutucudan (gövde) oluşur. Bu tasarım, özellikle Devre Kartı Göstergesi (CBI) olarak kullanılmak üzere tasarlanmış olup, elektronik ekipmanlarda net görsel durum göstergesi sağlar.
1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
Bu LED montajının birincil avantajları arasında, delikten tasarım ve tutucu sayesinde devre kartı montaj kolaylığı, siyah gövdenin sağladığı gelişmiş görsel kontrast ve düşük güç tüketimi ile yüksek verimlilik yer alır. RoHS direktiflerine uygun, kurşunsuz bir üründür. Yayılan ışık beyazdır ve InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipi tarafından üretilip, beyaz bir lens aracılığıyla dağıtılarak homojen bir görünüm elde edilir.
Hedef uygulamalar, güvenilir ve net durum göstergesinin gerekli olduğu bilgisayarlar, iletişim ekipmanları, tüketici elektroniği ve endüstriyel cihazlar gibi birçok önemli elektronik sektörünü kapsar.
2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Ortam sıcaklığı (TA) 25°C'de belirtilmiştir.
- Güç Dağılımı:Maksimum 108 mW. Bu, cihazın güvenle ısı olarak dağıtabileceği toplam güçtür.
- İleri Akım:30 mA DC ileri akım, maksimum sürekli akımdır. 100 mA'lik daha yüksek bir tepe ileri akımı, yalnızca darbe koşullarında (görev döngüsü ≤ 1/10, darbe genişliği ≤ 10ms) izin verilir.
- Termal Düşürme:İzin verilen maksimum DC ileri akım, ortam sıcaklığı 30°C'nin üzerine her derece çıktığında doğrusal olarak 0.45 mA azaltılmalıdır.
- Sıcaklık Aralıkları:Cihaz -40°C ila +85°C arasında çalışma ve -40°C ila +100°C arasında depolama için derecelendirilmiştir.
- Lehimleme Sıcaklığı:Bacak lehimlemesi sırasında, cihaz gövdesinden 2.0mm uzaklıktaki bir noktadaki sıcaklık 5 saniyeden fazla 260°C'yi aşmamalıdır.
2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
Bunlar, standart test koşulu olan TA=25°C ve 20 mA ileri akım (IF) altında ölçülen tipik performans parametreleridir.
- Işık Şiddeti (Iv):Minimum 140 mcd'den maksimum 520 mcd'ye kadar değişir, tipik değer 300 mcd'dir. Belirli bir birimin gerçek şiddeti sınıflara ayrılır (Bkz. Bölüm 4). Ölçüm, ±%15'lik bir test toleransı içerir.
- Görüş Açısı (2θ1/2):Şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır. Yatay düzlemde 130 derece ve dikey düzlemde 120 derecedir, bu geniş bir görüş konisi olduğunu gösterir.
- Kromatiklik Koordinatları (x, y):Beyaz ışığın renk noktası, CIE 1931 kromatiklik diyagramında tanımlanır. Tipik koordinatlar x=0.30, y=0.29'dur. Belirli renk tonu dereceleri sınıf tablosunda tanımlanmıştır.
- İleri Gerilim (VF):20 mA'de tipik olarak 3.2V, 2.8V ila 3.6V aralığındadır. Bu parametre, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
- Ters Akım (IR):5V ters gerilim (VR) uygulandığında tipik olarak maksimum 10 μA'dır. Cihaz ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmamıştır.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Uygulamalarda tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel optik parametrelere göre sınıflandırılır (binned).
3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
LED'ler, 20 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre harflerle (G, H, J, K, L) gösterilen sınıflara ayrılır. Her sınıfın tanımlı minimum ve maksimum şiddet aralığı vardır. Sınıf limitlerine ±%15 tolerans uygulanır. Örneğin, 'J' sınıfı 240 mcd'den 310 mcd'ye kadar şiddetleri kapsar.
3.2 Renk Tonu (Renk) Sınıflandırması
Beyaz renk noktası da sınıflandırılır. Veri sayfası, çeşitli renk tonu dereceleri (B1, B2, C1, C2, D1, D2) için kromatiklik koordinat aralıklarını sağlar. Her derece, CIE kromatiklik diyagramında dört (x, y) koordinat çifti ile belirtilen bir dörtgen alanla tanımlanır. Renk koordinatı ölçümünde ±0.01'lik bir tolerans payı vardır.
4. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
4.1 Dış Ölçüler ve Malzemeler
Ürün, dik açılı delikten montaj tasarımına sahiptir. Tutucu (gövde) siyah plastikten (malzeme: PA9T) yapılmıştır. LED lambanın kendisi beyazdır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar ±0.25mm'dir. Kesin mekanik çizim orijinal veri sayfasında referans verilmiştir.
4.2 Paketleme Şartnamesi
LED'ler 400, 200 veya 100 adet içeren torbalarda paketlenir. Bu torbalardan yedi tanesi bir iç karton kutuya yerleştirilir, toplam 2.800 adet eder. Sekiz iç karton kutu daha sonra bir dış nakliye kartonuna paketlenir, bu da her dış karton için toplam 22.400 adet anlamına gelir. Her sevkiyat partisinde, yalnızca son paketin tam dolu olmayabileceği belirtilmiştir.
5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
Uygun kullanım, güvenilirliği sağlamak ve hasarı önlemek için kritik öneme sahiptir.
5.1 Depolama ve Temizleme
Depolama için ortam sıcaklığı 30°C'yi veya bağıl nem %70'i aşmamalıdır. Orijinal ambalajından çıkarılan LED'ler üç ay içinde kullanılmalıdır. Orijinal paket dışında daha uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında saklanmalıdır. Temizlik gerekliyse, yalnızca izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır.
5.2 Bacak Şekillendirme ve PCB Montajı
Bacakların bükülmesi gerekiyorsa, bu işlem oda sıcaklığında ve lehimlemeden önce yapılmalıdır. Bükme işlemi, LED lensinin tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktada yapılmalıdır. Bacak çerçevesinin tabanı dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır. PCB montajı sırasında, bileşen üzerinde aşırı mekanik stres oluşturmamak için mümkün olan en düşük sıkıştırma kuvveti kullanılmalıdır.
5.3 Lehimleme Süreci
Lens/tutucu tabanı ile lehim noktası arasında en az 2mm'lik bir boşluk korunmalıdır. Lens/tutucu lehime daldırılmamalıdır. LED lehimlemeden dolayı yüksek sıcaklıktayken bacaklara herhangi bir dış stres uygulanmamalıdır.
Önerilen Lehimleme Koşulları:
- Lehim Havyası:Sıcaklık: Maks. 350°C. Süre: Maks. 3 saniye (yalnızca bir kez). Konum: Tabandan 2mm'den daha yakın olmamalı.
- Dalga Lehimleme:Ön ısıtma: Maks. 120°C, maks. 100 saniye. Lehim Dalgası: Maks. 260°C, maks. 5 saniye. Daldırma Konumu: Tabandan 2mm'den daha aşağı olmamalı.
Aşırı sıcaklık veya süre, lensin deforme olmasına veya ciddi arızalara neden olabilir.
6. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
6.1 Sürme Yöntemi
LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED paralel bağlandığında tekdüze parlaklık sağlamak için, her bir LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlayıcı direnç kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Ayrı dirençler olmadan birden fazla LED'i paralel sürmek (tavsiye edilmeyen bir devre şemasında gösterildiği gibi), her LED'in ileri gerilimindeki (I-V karakteristiği) doğal varyasyonlar nedeniyle parlaklık farklılıklarına yol açabilir.
6.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması
Bu LED'ler statik elektrikten veya güç dalgalanmalarından zarar görmeye karşı hassastır. ESD hasarını önlemek için: personel LED'leri kullanırken iletken bileklikler veya antistatik eldivenler kullanmalıdır; kullanım ve montaj sürecinde kullanılan tüm ekipman, cihaz ve makineler uygun şekilde topraklanmalıdır.
6.3 Tipik Uygulama Senaryoları
Bu LED lamba, hem iç hem de dış mekan tabela uygulamalarına ve ayrıca sıradan elektronik ekipmanlarda durum göstergesi olarak kullanıma uygundur. Dik açılı tutucu, PCB'nin görüş yönüne dik olarak monte edildiği, ön panel göstergeleri gibi uygulamalar için idealdir.
7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Veri sayfası tek bir parça numarası için özellikler sağlarken, bu tür ürünler için piyasadaki temel farklılaştırıcılar genellikle şunları içerir: montaj kolaylığı ve gelişmiş kontrast için özel bir tutucu kullanımı; çok yönlü görüş için uygun geniş görüş açısı; tasarım tutarlılığı için şiddet ve renk için tanımlı bir sınıflandırma yapısı; ve lehimleme, kullanım ve sürme konularını kapsayan net, detaylı uygulama notları, bu da tasarım aşamasında güvenilirliğe yardımcı olur.
8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
S: Siyah gövdenin amacı nedir?
C: Siyah plastik gövde, LED için bir tutucu görevi görerek PCB montajını basitleştirir. Daha da önemlisi, yayılan beyaz ışığa karşı yüksek kontrastlı bir arka plan sağlayarak göstergenin görsel olarak daha belirgin olmasını sağlar.
S: Doğru akım sınırlayıcı direnci nasıl seçerim?
C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (Vbesleme - VF) / IF. Akımın 20mA'yi aşmamasını sağlamak için muhafazakar bir tasarım için veri sayfasındaki maksimum ileri gerilimi (VF) (3.6V) kullanın. Örneğin, 5V besleme ile: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ohm. Standart 68 veya 75 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır.
S: Bu LED'i doğrudan bir gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?
C: Hayır. Bir LED'i doğrudan gerilim kaynağı ile sürmek tavsiye edilmez ve aşırı akım nedeniyle muhtemelen onu tahrip eder. Bir LED, akım sınırlı bir kaynakla sürülmelidir; bu en basit şekilde yukarıda açıklandığı gibi seri bir direnç kullanılarak sağlanır.
S: Paketleme torbasında işaretli 'sınıf kodu' ne anlama geliyor?
C: O torbadaki LED'lerin ışık şiddeti sınıfını (ör. G, H, J) belirtir. Tasarımcılar sipariş verirken bir sınıf kodu belirterek ürünlerindeki tüm LED'lerin tutarlı bir parlaklık seviyesine sahip olmasını sağlayabilir.
9. Çalışma Prensibi Tanıtımı
Bu LED, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken teknolojisine dayanır. LED'in anot ve katodu arasına bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesi içinde yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. InGaN katmanlarının spesifik bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu belirler; bu durumda mavi/morötesi spektrumdadır. Bu ışık daha sonra paketin içindeki bir fosfor kaplamasını uyarır ve bu kaplama, beyaz ışık olarak algılanan geniş spektrumu üretmek için ışığı aşağı dönüştürür. Dağınık lens bu ışığı saçarak homojen, parlama yapmayan bir yayılım deseni oluşturur.
10. Gelişim Trendleri
Gösterge LED teknolojisindeki genel eğilim, daha yüksek verimlilik (birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıkışı), beyaz LED'ler için gelişmiş renk tutarlılığı ve renksel geriverim indeksi (CRI) ve korunan veya geliştirilmiş optik performansla giderek daha küçük paketlerin geliştirilmesi yönünde devam etmektedir. Ayrıca, daha geniş bir çevresel koşul yelpazesinde gelişmiş güvenilirlik ve uzun ömürlülük üzerine de güçlü bir odaklanma vardır. Bu veri sayfasında görüldüğü gibi, net sınıflandırma, sağlam mekanik tasarım ve kapsamlı uygulama rehberliği ilkeleri, endüstriyel ve tüketici elektroniği için güvenilir bileşenler sağlamanın temelini oluşturmaya 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. |