İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Avantajlar ve Özellikler
- 1.2 Hedef Uygulamalar ve Piyasalar
- 2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
- 3. Sınıflandırma Tablosu Belirtim Sistemi
- 3.1 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması
- 3.2 İleri Voltaj (VF) Sınıflandırması
- 3.3 Renklilik (Ton) Sınıflandırması
- 4. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
- 4.1 Ana Hat Boyutları ve Toleranslar
- 4.2 Paketleme Özellikleri
- 5. Uygulama Kılavuzları ve Uyarılar
- 5.1 Depolama ve Kullanım
- 5.2 Montaj ve Lehimleme
- 5.3 Sürücü Devre Tasarımı
- 5.4 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması
- 6. Performans Eğrisi Analizi ve Tasarım Hususları
- 6.1 Tipik Eğrilerin Yorumlanması
- 6.2 Termal Yönetim Hususları
- 7. Teknik Karşılaştırma ve Uygulama Notları
- 7.1 Ürün Farklılaştırması
- 7.2 Tipik Uygulama Devreleri ve Hesaplamalar
- 7.3 Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, LTW-2S3D8 parça numarası ile tanımlanan bir delikli montaj beyaz LED'in teknik özelliklerini detaylandırır. Cihaz, geniş bir elektronik uygulama yelpazesi için uygun bir durum göstergesi bileşeni olarak tasarlanmıştır. Su berraklığında lensli, popüler T-1 3/4 (yaklaşık 5mm) çapında bir pakete sahiptir ve beyaz ışık üretmek için InGaN teknolojisi kullanılarak üretilmiştir.
1.1 Temel Avantajlar ve Özellikler
LED, tasarım mühendisleri için birkaç önemli fayda sunar:
- Çevresel Uyumluluk:Ürün kurşun (Pb) içermez ve RoHS direktiflerine uygundur.
- Yüksek Verimlilik:Düşük güç tüketimi ile yüksek ışık çıkışı sağlar, enerji verimli tasarımlara katkıda bulunur.
- Tasarım Esnekliği:Delikli montaj form faktörü, baskılı devre kartları (PCB) veya paneller üzerinde çok yönlü montaj imkanı sağlar.
- Kullanım Kolaylığı:Düşük akım gereksinimi nedeniyle entegre devreler (IC'ler) ile uyumludur.
- Güvenilirlik:Cihaz, çeşitli çalışma koşullarında yüksek güvenilirlik için tasarlanmıştır.
1.2 Hedef Uygulamalar ve Piyasalar
Bu LED, güvenilir durum göstergesi gerektiren çoklu endüstrileri hedeflemektedir. Başlıca uygulama alanları şunlardır:
- Bilgisayar çevre birimleri ve dahili bileşenler
- Haberleşme ekipmanları
- Tüketici elektroniği
- Ev aletleri
- Endüstriyel kontrol sistemleri ve ölçüm cihazları
2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
Aşağıdaki bölümler, cihazın çalışma limitleri ve performans özelliklerinin detaylı bir dökümünü sağlar.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (TA) belirtilmiştir.
- Güç Dağılımı (Pd):Maksimum 93 mW.
- İleri Akım:
- Sürekli DC İleri Akım (IF): Maksimum 30 mA.
- Tepe İleri Akım: Maksimum 100 mA, yalnızca palslı koşullar altında (görev döngüsü ≤ 1/10, pals genişliği ≤ 10ms) izin verilir.
- Termal Derecelendirme:Maksimum DC ileri akım, 30°C üzerindeki her bir derece ortam sıcaklığı için 0.45 mA doğrusal olarak düşürülmelidir.
- Sıcaklık Aralıkları:
- Çalışma Sıcaklığı: -40°C ila +85°C.
- Depolama Sıcaklığı: -40°C ila +100°C.
- Lehimleme Sıcaklığı:Bacaklar, lehim noktası LED gövdesinden en az 2.0mm (0.079") uzakta olmak şartıyla, maksimum 5 saniye boyunca 260°C'ye dayanabilir.
2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
Bunlar, standart test koşulları altında TA=25°C'de ölçülen tipik performans parametreleridir.
- Işık Şiddeti (Iv):20mA ileri akımda (IF) 13,000 ila 29,000 milikandela (mcd) aralığındadır. Tipik değer 23,000 mcd'dir. Sınıf limitlerine ±%15 test toleransı uygulanır.
- Görüş Açısı (2θ1/2):15 derece. Bu, ışık şiddetinin eksenel (merkez) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve nispeten odaklanmış bir ışın demeti olduğunu gösterir.
- İleri Voltaj (VF):IF=20mA'de 2.5V ila 3.1V aralığındadır, tipik değer 2.8V'dur.
- Ters Akım (IR):5V ters voltaj (VR) uygulandığında maksimum 10 μA.Önemli Not:Cihaz ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmamıştır; bu test koşulu yalnızca karakterizasyon içindir.
- Renklilik Koordinatları (x, y):CIE 1931 renklilik diyagramından türetilmiştir. Belirli koordinat sınıfları ayrı bir tabloda tanımlanmıştır.
3. Sınıflandırma Tablosu Belirtim Sistemi
LED'ler, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli gereksinimlere uyan parçaları seçmesine olanak tanır.
3.1 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması
LED'ler, IF=20mA'de ölçülen üç şiddet sınıfına (Z1, Z2, Z3) ayrılır. Her sınıf limitine ±%15 tolerans uygulanır.
- Sınıf Z1:13,000 mcd (Min) ila 17,000 mcd (Maks)
- Sınıf Z2:17,000 mcd (Min) ila 22,000 mcd (Maks)
- Sınıf Z3:22,000 mcd (Min) ila 29,000 mcd (Maks)
Iv sınıflandırma kodu, izlenebilirlik için her bir paketleme torbasında işaretlenmiştir.
3.2 İleri Voltaj (VF) Sınıflandırması
LED'ler ayrıca IF=20mA'deki ileri voltaj düşüşlerine göre sınıflandırılır. 2.5V ila 3.1V aralığını kapsayan altı sınıf (0F ila 5F) vardır. ±0.1V'luk bir ölçüm payına izin verilir.
- Sınıf 0F:2.50V ila 2.60V
- Sınıf 1F:2.60V ila 2.70V
- ... devam ederSınıf 5F:3.00V ila 3.10V
3.3 Renklilik (Ton) Sınıflandırması
Beyaz ışık rengi, CIE 1931 diyagramındaki renklilik koordinatları (x, y) ile tanımlanır. Veri sayfası, belirli koordinat dörtgenleri ile ton derecelerini (örneğin, C0, B4, B6, B3, B5, A0) içeren bir tablo sağlar. Koordinatlara ±0.01'lik bir ölçüm payı uygulanır. CIE 1931 Renklilik Diyagramı grafiği aracılığıyla görsel bir referans sağlanır.
4. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
4.1 Ana Hat Boyutları ve Toleranslar
LED, standart bir T-1 3/4 radyal bacaklı paket kullanır. Ana boyutsal notlar şunları içerir:
- Tüm boyutlar milimetre cinsindendir (parantez içinde 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.
4.2 Paketleme Özellikleri
LED'ler endüstri standardı paketlemede tedarik edilir:
- Temel Birim:Anti-statik paketleme torbası başına 500, 200 veya 100 adet.
- İç Karton:10 paketleme torbası içerir (örneğin, 500 adetlik torbalar kullanılıyorsa 5,000 adet).
- Dış Karton (Standart):8 iç karton içerir, toplam 40,000 adet. Her sevkiyat partisinde, yalnızca son paketin tam dolu olmayan bir paket olabileceği belirtilmiştir.
5. Uygulama Kılavuzları ve Uyarılar
Doğru kullanım ve uygulama, güvenilirlik ve performans için kritiktir.
5.1 Depolama ve Kullanım
- Depolama Ortamı:30°C veya %70 bağıl nemi aşmamalıdır.
- Raf Ömrü:Orijinal ambalajından çıkarılan LED'ler üç ay içinde kullanılmalıdır. Daha uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında saklanmalıdır.
- Temizlik:Gerekirse izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanın.
5.2 Montaj ve Lehimleme
- Bacak Şekillendirme:Normal sıcaklıkta lehimlemeden önce yapılmalıdır. Bacakları LED lens tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktadan bükün. Paket tabanını dayanak noktası olarak kullanmayın.
- PCB Montajı:Mekanik stresi önlemek için minimum sıkıştırma kuvveti uygulayın.
- Lehimleme:
- Lens tabanı ile lehim noktası arasında en az 2mm boşluk bırakın. Lensi lehime daldırmayın.
- Lehim Havyası:Maksimum 350°C, maksimum 3 saniye (yalnızca bir kez).
- Dalga Lehimleme:Maksimum 100°C'ye kadar ön ısıtma, maksimum 60 saniye. Maksimum 260°C lehim dalgası, maksimum 5 saniye.
- Kritik Uyarı:Aşırı sıcaklık veya süre, lensin deforme olmasına veya ciddi arızaya neden olabilir. IR geri akış lehimleme bu delikli montaj LED için UYGUN DEĞİLDİR.
5.3 Sürücü Devre Tasarımı
LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED kullanırken düzgün parlaklık sağlamak için:
- Önerilen Devre (Devre A):LED'leri paralel bağlarken, her bir LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlayıcı direnç ekleyin. Bu, bireysel LED'lerin ileri voltajındaki (I-V karakteristiği) doğal varyasyonları telafi eder.
- Önerilmeyen Uygulama (Devre B):Birden fazla LED'i ayrı seri dirençler olmadan doğrudan paralel bağlamak önerilmez, çünkü bu önemli parlaklık farklarına ve dengesiz akım paylaşımına yol açabilir.
5.4 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması
LED, statik elektrikten veya güç dalgalanmalarından zarar görmeye karşı hassastır. Montaj ve kullanım sırasında standart ESD işlem önlemlerine uyulmalıdır.
6. Performans Eğrisi Analizi ve Tasarım Hususları
Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri), bunların çıkarımları tasarım için kritiktir.
6.1 Tipik Eğrilerin Yorumlanması
Tasarımcılar aşağıdakileri gösteren eğriler beklemelidir:
- Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının akımla tipik olarak doğrusal olmayan bir şekilde nasıl arttığını gösterir. Mutlak maksimum akım değerinin üzerinde çalıştırmak yasaktır.
- İleri Voltaj - İleri Akım:Diyodun I-V karakteristiğini gösterir. Voltaj sınıflandırma sistemi, belirli bir partideki parçalar için bu eğrinin konumunu tahmin etmeye yardımcı olur.
- Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Jonksiyon sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, termal yönetimin ve akım derecelendirmesinin önemini vurgular.
6.2 Termal Yönetim Hususları
Maksimum 93mW güç dağılımı ve 30°C üzerinde 0.45 mA/°C derecelendirme gereksinimi ile, özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya LED'i maksimum akımına yakın sürerken, performansı ve ömrü korumak için etkili termal tasarım esastır.
7. Teknik Karşılaştırma ve Uygulama Notları
7.1 Ürün Farklılaştırması
Bu LED'in delikli montaj gösterge pazarındaki birincil farklılaştırıcıları, nispeten yüksek ışık şiddeti (29,000 mcd'ye kadar) ile dar 15 derecelik görüş açısını birleştirmesidir; bu da onu parlak, yönlendirilmiş bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Şiddet, voltaj ve renklilik için kapsamlı sınıflandırma sistemi, seri üretim için yüksek derecede tutarlılık sağlar.
7.2 Tipik Uygulama Devreleri ve Hesaplamalar
Standart bir 5V besleme için ve tipik 2.8V VF ile tipik 20mA ileri akım hedeflenerek, seri direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vbesleme - VF) / IF = (5V - 2.8V) / 0.020A = 110 Ohm. En yakın standart değer (örneğin, 100 veya 120 Ohm) seçilmeli ve direncin güç derecesi kontrol edilmelidir: P = (Vbesleme - VF) * IF = 2.2V * 0.02A = 0.044W, bu nedenle standart bir 1/8W (0.125W) direnç yeterlidir.
7.3 Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
- S: Bu LED'i sürekli olarak 30mA'de sürebilir miyim?
C: Evet, ancak yalnızca ortam sıcaklığı 30°C veya altındaysa. 30°C üzerinde, akım belirtime göre (0.45 mA/°C) düşürülmelidir. 85°C'de izin verilen maksimum sürekli akım önemli ölçüde daha düşük olacaktır. - S: Güç kaynağı voltajım LED'in VF'si ile eşleşse bile neden bir seri direnç gereklidir?
C: VF, bir aralığı (2.5V-3.1V) olan nominal bir değerdir ve sıcaklığa bağımlıdır. Akımı düzenlemek için bir direnç gereklidir; bu, sıcaklıktaki hafif bir artışın VF'yi düşürerek akımın kontrolsüz bir şekilde artmasına neden olabileceği termal kaçak durumunu önler. - S: "Su Berraklığında" lens açıklaması ne anlama gelir?
C: Lensin dağıtıcı olmadığını, 15 derecelik görüş açısı ile tanımlandığı gibi daha odaklanmış bir ışın deseni oluşturduğunu gösterir; bu, daha geniş, yumuşak bir ışık deseni oluşturan dağıtıcı bir lense kıyasladır.
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. |