LTL403FDBK Turuncu LED Veri Sayfası - Delikli Montaj Lamba - 5mm Yuvarlak - 2.4V - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTL403FDBK, genel amaçlı gösterge uygulamaları için tasarlanmış delikli montajlı bir LED lambadır. Turuncu bir ışık çıkışı üretmek için AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesini kullanır. Bu cihaz, katı hal güvenilirliği, uzun çalışma ömrü ve entegre devre sürücü seviyeleriyle uyumluluğu ile karakterize edilir ve bu da onu çeşitli elektronik ekipmanlarda seviye göstergesi veya durum ışığı olarak kullanıma uygun kılar.

Ürün, kurşun (Pb) içermeyen bir bileşen olarak üretilmiştir ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uygundur. Ana paketi, birden fazla yönden görünürlük için geniş bir görüş açısı sağlayan standart 5mm yuvarlak, su berraklığında lens formatındadır.

1.1 Temel Avantajlar

• Çevresel Uyumluluk:Kurşunsuz ve RoHS uyumlu yapı.
• Yüksek Güvenilirlik:Katı hal tasarımı, uzun çalışma ömrü ve dayanıklılık sağlar.
• Entegrasyon Kolaylığı:Standart IC mantık seviyeleriyle uyumludur, devre tasarımını basitleştirir.
• Optik Performans:Su berraklığındaki lens, iyi ışık çıkışı ve tanımlanmış bir görüş açısı sağlar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (P_D):Maksimum 72 mW. Bu, cihazın güvenli bir şekilde ısı olarak dağıtabileceği toplam güçtür.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):Darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) maksimum 60 mA.
• DC İleri Akımı (I_F):Maksimum 20 mA sürekli akım.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_A):-40°C ila +85°C. Cihaz, endüstriyel sıcaklık ortamları için derecelendirilmiştir.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-40°C ila +100°C.
• Bacak Lehimleme Sıcaklığı:LED gövdesinden 2.0 mm ölçülen noktada 5 saniye için 260°C.

2.2 Elektriksel & Optik Özellikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında (T_A) ve 10 mA ileri akımda (I_F) belirtilmiştir.

• Işık Şiddeti (I_v):50 mcd (Min), 140 mcd (Tip), 240 mcd (Maks). Bu, LED'in algılanan parlaklığıdır. Garanti, ±%15 tolerans içerir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):40 derece (Tipik). Bu, ışık şiddetinin eksenel (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):611 nm (Tipik). Bu, spektral çıkışın en güçlü olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):598.0 nm (Min), 605.0 nm (Tip), 613.5 nm (Maks). Bu, LED'in algılanan rengini tanımlayan, CIE renklilik diyagramından türetilen tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):17 nm (Tipik). Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):1.9 V (Min), 2.4 V (Tip). Belirtilen ileri akım iletildiğinde LED üzerindeki gerilim düşümü.
• Ters Akım (I_R):5V ters gerilimde (V_R) maksimum 100 μA. Cihaz ters çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'ler, bir uygulama içinde tutarlılığı sağlamak için temel optik parametrelere göre sınıflara ayrılır. Sınıflandırma toleransı her sınıfın limitlerine uygulanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Birimler: mcd @ 10mA. Sınıf limiti başına tolerans: ±%15.

• Sınıf CD:Minimum 50 mcd, Maksimum 85 mcd.
• Sınıf EF:Minimum 85 mcd, Maksimum 140 mcd.
• Sınıf GH:Minimum 140 mcd, Maksimum 240 mcd.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Birimler: nm @ 10mA. Sınıf limiti başına tolerans: ±1 nm.

• Sınıf H22:598.0 nm ila 600.0 nm.
• Sınıf H23:600.0 nm ila 603.0 nm.
• Sınıf H24:603.0 nm ila 606.5 nm.
• Sınıf H25:606.5 nm ila 610.0 nm.
• Sınıf H26:610.0 nm ila 613.5 nm.

Bu sınıflandırma, tasarımcıların renk eşleştirme veya belirli estetik gereksinimler gerektiren uygulamalar için kritik olan çok spesifik renk noktalarına sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, değişen koşullar altında cihaz davranışını anlamak için temel olan tipik performans eğrilerine atıfta bulunur. Spesifik grafikler metinde yeniden üretilmemiş olsa da, bunların etkileri aşağıda analiz edilmiştir.

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

I-V karakteristiği, bir diyot için tipik olan doğrusal değildir. 10mA'de belirtilen 2.4V ileri gerilim (V_F) önemli bir tasarım parametresidir. Akım arttıkça, yarı iletken ve bacakların seri direnci nedeniyle V_Fhafifçe artacaktır. Bu eğri, sürücü devresindeki akım sınırlayıcı direnci tasarlamak için çok önemlidir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık şiddeti, belirli bir aralıkta ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Mutlak maksimum DC akımın (20mA) üzerinde çalıştırmak, hızlanmış bozulmaya, azalan ömre ve potansiyel felaket arızasına yol açabileceğinden önerilmez. Çok yüksek akımlarda, ısınma etkileri nedeniyle ilişki doğrusal altı hale gelebilir.

4.3 Spektral Dağılım

Spektral çıkış eğrisi, tipik yarı genişliği 17 nm olan 611 nm (turuncu) civarında bir tepe gösterir. Sınıflandırma için kullanılan baskın dalga boyu, renk noktasını tanımlamak için bu spektrumdan hesaplanır. Dar bant genişliği, iyi renk doygunluğu sağlayan AlInGaP teknolojisinin bir özelliğidir.

4.4 Sıcaklık Bağımlılığı

LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. Tipik olarak, ileri gerilim (V_F) negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (sıcaklık arttıkça azalır), ışık şiddeti ise eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Performansı ve güvenilirliği korumak için belirtilen sıcaklık aralığında çalışmak kritiktir.

5. Mekanik & Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Cihaz, standart bir 5mm yuvarlak delikli LED'dir. Temel boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsindendir (referans için inç verilmiştir).
• Aksi belirtilmedikçe standart tolerans ±0.25mm'dir (±0.010\").
• Flanş altındaki reçinenin maksimum çıkıntısı 1.0mm'dir (0.04\").
• Bacak aralığı, bacakların paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür.

5.2 Polarite Tanımlama

Delikli LED'ler için katot tipik olarak lens kenarındaki düz bir nokta veya daha kısa bacak ile tanımlanır. Bu parça numarasının spesifik polarite işaretlemesi için veri sayfasına başvurulmalıdır. Doğru polarite çalışma için esastır.

6. Lehimleme & Montaj Kılavuzları

6.1 Bacak Şekillendirme

• Bükme, LED lensinin tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktada gerçekleştirilmelidir.
• Bükme sırasında bacak çerçevesinin tabanı dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır.
• Bacak şekillendirme normal oda sıcaklığında velehimleme işlemindenönce yapılmalıdır.
• PCB montajı sırasında, LED paketine aşırı mekanik stres uygulamaktan kaçınmak için gerekli minimum sıkıştırma kuvveti kullanılmalıdır.

6.2 Lehimleme İşlemi

• Lensin tabanı ile lehim noktası arasında en az 2mm boşluk korunmalıdır.
• Lensin lehime daldırılmasından kaçınılmalıdır.
• LED lehimlemeden dolayı yüksek sıcaklıktayken bacaklara hiçbir dış stres uygulanmamalıdır.

Önerilen Lehimleme Koşulları:

• Lehim Havyası:Maksimum sıcaklık 350°C, maksimum süre 3 saniye (yalnızca bir kez).
• Dalga Lehimleme:
  • Ön ısıtma: En fazla 60 saniye için maksimum 100°C.
  • Lehim Dalgası: En fazla 5 saniye için maksimum 260°C.

Önemli Not:Kızılötesi (IR) yeniden akış lehimleme, bu delikli tip LED lamba için uygun bir işlem değildir. Aşırı sıcaklık veya süre, lens deformasyonuna veya cihaz arızasına neden olabilir.

7. Paketleme & Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Şartnamesi

LED'ler toplu işleme için birden fazla katmanda paketlenir:

• Birincil Paket:Paketleme torbası başına 1000, 500, 200 veya 100 adet.
• İç Karton:İç karton başına 10 paketleme torbası, toplam 10,000 adet.
• Dış Karton:Dış karton başına 8 iç karton, toplam 80,000 adet.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Amaçlanan Kullanım & Sınırlamalar

Bu LED, ofis ekipmanları, iletişim cihazları ve ev uygulamaları dahil olmak üzere sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Özellikle arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği durumlarda (örn. havacılık, tıbbi sistemler, kritik güvenlik cihazları) olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için tasarlanmamıştır. Bu tür yüksek güvenilirlikli uygulamalar için tedarikçi ile istişare yapılması gerekmektedir.

8.2 Sürücü Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED paralel bağlandığında tekdüze parlaklık sağlamak için, her LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmasışiddetle tavsiye edilir (Devre Modeli A).

LED'leri ayrı dirençler olmadan doğrudan paralel bağlamaktan kaçının (Devre Modeli B). Bireysel LED'ler arasındaki ileri gerilim (V_F) karakteristiğindeki küçük farklılıklar, önemli akım dengesizliğine, düzensiz parlaklığa ve bazı cihazlarda potansiyel aşırı akıma neden olabilir.

Seri direnç değeri (R_s) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_s= (V_besleme- V_F) / I_F, burada V_FLED ileri gerilimidir (tasarım marjı için tipik veya maks değer kullanın) ve I_Fistenen ileri akımdır (örn. 10mA).

8.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

LED'ler elektrostatik deşarj hasarına karşı hassastır. Önerilen önlemler şunları içerir:

• Elleme sırasında iletken bileklikler veya antistatik eldivenler kullanın.
• Tüm ekipmanların, iş istasyonlarının ve depolama raflarının uygun şekilde topraklanmış olduğundan emin olun.
• Plastik lens üzerinde birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için iyonizerler kullanın.

9. Depolama & Elleme

• Depolama Ortamı:30°C ve %70 bağıl nemi aşmamalıdır.
• Raf Ömrü:Orijinal ambalajından çıkarılan LED'ler üç ay içinde kullanılmalıdır.
• Uzun Süreli Depolama:Orijinal ambalaj dışında uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen saflaştırılmış bir kurutucuda saklayın.
• Temizlik:Gerekirse, yalnızca izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücülerle temizleyin.

10. Teknik Karşılaştırma & Dikkat Edilmesi Gerekenler

10.1 Malzeme Teknolojisi: AlInGaP

Aktif yarı iletken malzeme olarak Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) kullanımı, turuncu, kırmızı ve sarı LED'ler için avantajlar sunar. Eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP tipik olarak daha yüksek ışık verimliliği, daha iyi sıcaklık stabilitesi ve daha uzun çalışma ömrü sağlar. 611 nm tepe dalga boyu ve dar spektral genişlik, bu malzeme sisteminin doğrudan sonuçlarıdır.

10.2 Delikli Montaj - Yüzey Montaj Karşılaştırması

Bu bir delikli montaj cihazıdır, yani bir PCB üzerindeki kaplamalı deliklere takılmak ve karşı taraftan lehimlenmek üzere tasarlanmıştır. Bu teknoloji yüksek mekanik mukavemet sunar ve prototipler, eğitim kitleri veya manuel montaj veya onarımın beklendiği uygulamalar için genellikle tercih edilir. Yüksek hacimli, otomatik üretimde, SMD'nin daha küçük boyutu ve daha düşük profili nedeniyle giderek Yüzey Montaj Cihazı (SMD) paketleri ile değiştirilmektedir.

11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Bu LED'i sürekli olarak 20mA'de sürebilir miyim?
C1: Evet, 20mA Mutlak Maksimum DC İleri Akım derecelendirmesidir. Güvenilir uzun vadeli çalışma için, bu değeri düşürmek yaygın bir uygulamadır. Tipik test koşulu olan 10mA'de veya biraz üzerinde (örn. 15-18mA) çalıştırmak, ömrü uzatacak ve stabiliteyi artıracaktır.

S2: Işık şiddeti sınıf limitlerinde neden ±%15 tolerans var?
C2: Bu, ölçüm sistemi varyasyonlarını hesaba katar ve sınıflandırma işleminin pratik olarak gerçekleştirilebilir olduğundan emin olur. Bu, \"EF\" sınıfında etiketlenmiş bir LED'in (85-140 mcd) toleransın uç noktalarında aslında 72.25 mcd kadar düşük veya 161 mcd kadar yüksek ölçülebileceği anlamına gelir. Tasarımcılar optik tasarımlarında bu yayılımı hesaba katmalıdır.

S3: LED gövdesine çok yakın lehimlersem ne olur?
C3: Bacaklar boyunca iletilen aşırı ısı, iç tel bağlantılarına zarar verebilir, yarı iletken çipi bozabilir veya plastik lensi eritebilir/deforme edebilir. Bu, anında arızaya veya LED'in ömrünün önemli ölçüde azalmasına neden olabilir. Her zaman 2mm minimum boşluğu koruyun.

S4: Bunu pil ile çalışan cihazlar için kullanabilir miyim?
C4: Evet, 10mA'de tipik 2.4V ileri gerilimi, onu bir 3V düğme pilinden (CR2032 gibi) veya seri bağlı iki AA/AAA pilinden (3V) çalıştırmak için uygun kılar. Daha yüksek pil geriliminden akımı sınırlamak için seri bir direnç zorunludur.

12. Tasarım İçi Vaka Çalışması

Senaryo:5V DC besleme rayı ile çalışan bir tüketici elektroniği ürünü için dört turuncu durum göstergeli bir panel tasarlama.

Tasarım Adımları:

1. Akım Seçimi:Parlaklık ve uzun ömür arasında iyi bir denge için, 20mA maksimumun oldukça altında, 15mA'lik bir ileri akım (I_F) seçin.
2. Gerilim Referansı:Muhafazakar bir tasarım için veri sayfasından maksimum ileri gerilimi (V_F) kullanın. Tipik değer 2.4V olsa da, 2.6V gibi bir değer kullanmak marj sağlar.
3. Direnç Hesaplama: R_s= (V_besleme- V_F) / I_F= (5V - 2.6V) / 0.015A = 160 Ohm. En yakın standart E24 değeri 160Ω veya 150Ω'dur.
4. Direnç Güç Derecelendirmesi: P_R= I_F²* R_s= (0.015)²* 160 = 0.036W. Standart 1/8W (0.125W) veya 1/10W'lık bir direnç fazlasıyla yeterlidir.
5. Devre Yerleşimi:5V rayına paralel bağlı dört bağımsız devre (LED + 160Ω direnç) kullanın. Dört LED'i tek bir paylaşılan dirence bağlamayın.
6. PCB Yerleşimi:LED montaj deliklerinin 3mm bacak bükme mesafesini koruduğundan ve lehim pedlarının PCB üzerinde LED gövde hatlarından >2mm uzakta yerleştirildiğinden emin olun.

13. Çalışma Prensibi

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler) yarı iletken p-n eklem cihazlarıdır. Eklemin iç potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler, yeniden birleştikleri aktif bölgeye enjekte edilir. Bu spesifik AlInGaP LED'inde, bu elektron-delik yeniden birleşimi sırasında açığa çıkan enerji, esas olarak görünür spektrumun turuncu kısmına (~611 nm dalga boyu) karşılık gelen enerjiye sahip fotonlar (ışık) şeklindedir. Su berraklığındaki epoksi lens, yarı iletken çipi korumak, ışık çıkış hüzmesini şekillendirmek ve malzemeden ışık çıkarma verimliliğini artırmak için görev yapar.

14. Teknoloji Trendleri

LED paketlemedeki genel eğilim, otomatik montaj için daha küçük form faktörleri ve yüzey montaj teknolojisine (SMD) doğrudur. Ancak, 5mm yuvarlak paket gibi delikli LED'ler, hobi piyasaları, eğitim amaçları, eski ürün desteği ve çok yüksek mekanik bağlanma mukavemeti gerektiren uygulamalar için geçerliliğini korumaktadır. AlInGaP ve ilgili III-V yarı iletken malzemelerdeki ilerlemeler, verimlilik (vat başına lümen) ve güvenilirlik sınırlarını zorlamaya devam etmektedir. Ayrıca, tek bir yarı iletken malzemeden daha geniş bir renk gamı elde etmek için fosfor dönüştürücü teknolojilerde devam eden gelişmeler vardır, ancak tek renkli turuncu LED'ler için doğrudan yayıcı AlInGaP hala baskın ve en verimli teknolojidir.