LTPL-C036UVG385 UV LED Teknik Veri Sayfası - 3.7V Tipik - 4.4W Maks. - 380-390nm Tepe Dalga Boyu

1. Ürüne Genel Bakış

Bu ürün, öncelikle UV kürleme işlemleri ve diğer yaygın UV uygulamaları için tasarlanmış, yüksek performanslı ve enerji verimli bir ultraviyole (UV) ışık kaynağıdır. Işık Yayan Diyotların (LED) doğasında bulunan uzun çalışma ömrü ve yüksek güvenilirliği, geleneksel UV ışık kaynaklarıyla rekabet edebilecek yoğunluk seviyeleriyle birleştirerek katı hal aydınlatmasında bir ilerlemeyi temsil eder. Bu teknoloji, önemli tasarım esnekliği sunar ve cıva buharlı lambalar gibi geleneksel UV teknolojilerinin yerini alacak katı hal UV çözümleri için yeni fırsatlar yaratır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu UV LED serisinin temel özellikleri, endüstriyel ve üretim entegrasyonu için sunduğu avantajları vurgular. Entegre Devre (IC) uyumludur, bu da elektronik kontrolü ve otomatik sistemlere entegrasyonu kolaylaştırır. Ürün, RoHS uyumlu ve kurşunsuzdur, katı uluslararası çevre ve güvenlik standartlarını karşılar. Birincil fayda, geleneksel kaynaklara kıyasla daha yüksek elektriksel verimlilik ve daha düşük güç tüketimi ile sağlanan toplam işletme maliyetlerinin azaltılmasıdır. Ayrıca, LED teknolojisinin uzatılmış ömrü ve sağlamlığı, lamba değişimiyle ilişkili bakım maliyetlerini ve arıza sürelerini önemli ölçüde azaltır.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Mutlak maksimum DC ileri akım (If) 1000 mA'dır. Maksimum güç tüketimi (Po) 4.4 Watt'tır. Cihaz, -40°C ila +85°C arasında bir çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) ve -55°C ila +100°C arasında bir depolama sıcaklığı aralığı (Tstg) için derecelendirilmiştir. İzin verilen maksimum eklem sıcaklığı (Tj) 110°C'dir. LED'i uzun süreler boyunca ters öngerilim koşullarında çalıştırmaktan kaçınmak, bileşen arızasına yol açabileceğinden son derece önemlidir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, 25°C ortam sıcaklığı ve 700mA ileri akım (If) standart test koşulunda belirtilmiştir; bu, tipik çalışma noktası gibi görünmektedir. İleri voltaj (Vf) minimum 2.8V ila maksimum 4.4V arasında değişir ve tipik değeri 3.7V'dur. UV spektrumundaki toplam optik güç çıkışı olan ışıma akısı (Φe), 1050 mW (min) ila 1545 mW (max) arasında değişir ve tipik değeri 1230 mW'dır. Tepe dalga boyu (λp) 380 nm ile 390 nm arasında belirtilmiştir ve bu onu UVA spektrumunda kategorize eder. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 55 derecedir. Eklemden lehim noktasına termal direnç (Rthjs) tipik olarak 5.0 °C/W'dir; bu, termal yönetim tasarımı için kilit bir parametredir.

3. Bin Kodu Sistemi Açıklaması

Ürün, uygulamada tutarlılığı sağlamak için temel performans parametrelerine göre bin'lere ayrılmıştır. Bu, tasarımcıların sıkı gruplanmış özelliklere sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Voltaj (Vf) Sınıflandırması

LED'ler, 700mA'de dört voltaj bin'ine (V0 ila V3) ayrılır. Bin'ler şunlardır: V0 (2.8V - 3.2V), V1 (3.2V - 3.6V), V2 (3.6V - 4.0V) ve V3 (4.0V - 4.4V). Bu sınıflandırma için tolerans +/- 0.1V'dur.

3.2 Işıma Akısı (mW) Sınıflandırması

Optik çıkış gücü, 700mA'de beş kategoriye (PR ila UV) ayrılır. Bin'ler şunlardır: PR (1050-1135 mW), RS (1135-1225 mW), ST (1225-1325 mW), TU (1325-1430 mW) ve UV (1430-1545 mW). Tolerans +/- %10'dur.

3.3 Tepe Dalga Boyu (Wp) Sınıflandırması

UV spektrumu iki dalga boyu bin'ine ayrılır: P3R (380-385 nm) ve P3S (385-390 nm), toleransı +/- 3nm'dir. Bin sınıflandırma kodu, izlenebilirlik için her ürün ambalaj torbasında işaretlenmiştir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 Bağıl Işıma Akısı - İleri Akım İlişkisi

Bu eğri, LED'in optik çıkışı ile sürücü akımı arasındaki ilişkiyi gösterir. Tipik olarak, ışıma akısı akımla artar, ancak yüksek akımlarda artan termal etkiler ve verim düşüşü nedeniyle doğrusal altı büyüme sergileyebilir. Tasarımcılar bunu, çıkış ve ömür arasında denge kurmak için optimal sürücü akımını belirlemek için kullanır.

4.2 Bağıl Spektral Dağılım

Bu grafik, tepe dalga boyu (380-390nm) etrafında merkezlenmiş, farklı dalga boylarında yayılan ışık yoğunluğunu tasvir eder. Spektral bant genişliğini gösterir; bu, belirli dalga boyları tarafından aktive edilen spesifik foto-başlatıcıların kullanıldığı uygulamalar için önemlidir.

4.3 Işıma Deseni / Görüş Açısı

Işıma karakteristik grafiği, ışık yoğunluğunun uzaysal dağılımını gösterir. Tipik 55 derecelik görüş açısı (yarı maksimum tam genişlik), orta derecede geniş bir ışın demeti olduğunu gösterir; bu, kürleme uygulamalarında bir alanı eşit şekilde aydınlatmak için uygundur.

4.4 İleri Akım - İleri Voltaj İlişkisi (I-V Eğrisi)

Bu temel elektriksel karakteristik, bir diyotta voltaj ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Küçük bir voltaj değişikliği büyük bir akım değişikliğine neden olabileceğinden, uygun sürücü devresi tasarımı için çok önemlidir.

4.5 Bağıl Işıma Akısı - Eklem Sıcaklığı İlişkisi

Bu eğri, optik çıkışın termal bağımlılığını gösterir. UV LED çıkışı tipik olarak eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Yüksek ve kararlı çıkış gücünü korumak için etkili bir soğutucu gereklidir; bu da kritik bir tasarım hususu haline getirir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Dış Ölçüler

Veri sayfası, tüm ölçüleri milimetre cinsinden olan detaylı mekanik çizimler sağlar. Genel boyut toleransları ±0.2mm iken, lens yüksekliği ve seramik alt tabaka uzunluk/genişlik toleransları daha sıkı olup ±0.1mm'dir. Kritik bir not, cihazın altındaki termal pedin anot ve katot elektriksel pedlerinden elektriksel olarak nötr (yalıtılmış) olduğunu belirtir.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Baskılı devre kartı (PCB) tasarımı için detaylı bir lehim yüzeyi deseni diyagramı sağlanmıştır. Bu, anot, katot ve termal ped bağlantıları için boyut ve aralıkları içerir. Bu düzene uymak, uygun lehimleme, elektriksel bağlantı ve en önemlisi, LED ekleminden PCB'ye ve soğutucuya optimal ısı transferini sağlar.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Önerilen reflow lehimleme işlemini tanımlayan detaylı bir sıcaklık-zaman grafiği bulunur. Anahtar parametreler ön ısıtma, bekleme, reflow tepe sıcaklığı ve soğutma oranlarını içerir. Notlar, tüm sıcaklıkların paket gövdesinin üst tarafına atıfta bulunduğunu vurgular. Hızlı soğutma işlemi önerilmez. LED üzerindeki termal stresi en aza indirmek için, güvenilir bir bağlantı sağlayan mümkün olan en düşük lehimleme sıcaklığı her zaman tercih edilmelidir.

6.2 El Lehimleme Talimatları

El lehimlemesi gerekliyse, önerilen maksimum koşul maksimum 2 saniye için 300°C'dir ve bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır. Reflow lehimleme maksimum üç kereden fazla yapılmamalıdır.

6.3 Temizleme Talimatları

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasal sıvıların kullanımı, LED paket malzemesine zarar verebileceğinden yasaktır.

7. Paketleme ve Taşıma Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, otomatik pick-and-place montajı için kabartmalı taşıyıcı şerit ve makaralar üzerinde tedarik edilir. Hem şerit cepleri hem de standart 7 inçlik makaralar için detaylı boyutlar sağlanmıştır. Şerit üst kapakla kapatılmıştır. Her 7 inçlik makaraya maksimum 500 adet yüklenebilir. Özellikler EIA-481-1-B standardını takip eder.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Birincil uygulama, baskı, kaplamalar, yapıştırıcılar ve diş hekimliği gibi endüstrilerde kullanılan UV kürlemedir. Diğer yaygın UV uygulamaları arasında floresan uyarımı, sahte tespiti ve tıbbi ekipman sterilizasyonu (dalga boyu aralığı dahilinde) bulunur.

8.2 Sürücü Yöntemi ve Devre Tasarımı

Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. Bir uygulamada birden fazla LED paralel bağlandığında yoğunluk düzgünlüğünü sağlamak için, her bir LED ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç eklenmesi şiddetle tavsiye edilir. Bu, farklı birimler arasındaki ileri voltaj (Vf) küçük varyasyonlarını telafi ederek, akım çekme sorununu önler ve dizide eşit ışık çıkışı ve uzun ömür sağlar.

8.3 Termal Yönetim

Tipik 5.0 °C/W termal direnç ve çıkışın eklem sıcaklığına duyarlılığı (performans eğrilerinde gösterildiği gibi) göz önüne alındığında, güvenilir, yüksek güçlü çalışma için etkili soğutma vazgeçilmezdir. PCB, yeterli termal geçiş delikleri ile tasarlanmalı ve muhtemelen harici bir soğutucuya bağlanmalıdır. 110°C maksimum eklem sıcaklığı aşılmamalıdır.

9. Güvenilirlik ve Kalite Güvencesi

9.1 Güvenilirlik Test Planı

Veri sayfası, ürün üzerinde gerçekleştirilen kapsamlı bir güvenilirlik test rejimini özetler. Testler arasında Düşük Sıcaklık Çalışma Ömrü (LTOL, -10°C), Oda Sıcaklığı Çalışma Ömrü (RTOL), Yüksek Sıcaklık Çalışma Ömrü (HTOL, 85°C), Islak Yüksek Sıcaklık Çalışma Ömrü (WHTOL, 60°C/%90 RH), Termal Şok (TMSK) ve Yüksek Sıcaklık Depolama bulunur. Listelenen tüm testler, belirtilen süreler (500 veya 1000 saat) için 10 numunede 0 hata gösterdi.

9.2 Arıza Kriterleri

Güvenilirlik testinden sonra cihaz arızasını yargılamak için kriterler açıkça tanımlanmıştır. Tipik çalışma akımında ileri voltajın (Vf) başlangıç değerinin ±%10'u ötesine kayması bir arıza oluşturur. Benzer şekilde, ışıma akısının (Φe) başlangıç değerinin ±%15'i ötesine kayması bir arıza olarak kabul edilir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Önerilen çalışma akımı nedir?

Mutlak maksimum akım 1000 mA olsa da, tüm elektro-optik özellikler ve bin kodları 700 mA'de belirtilmiştir; bu, optimal performans ve ömür için amaçlanan tipik çalışma noktası olduğunu gösterir.

10.2 Tasarımım için bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

Sisteminizin gereksinimlerine göre bin'leri seçin. Akım kontrollü devreler için, bireysel akım sınırlayıcı dirençler kullanılıyorsa Vf bin'i daha az kritiktir. Işıma akısı (mW) bin'i, kürleme hızını veya ışık yoğunluğunu doğrudan etkiler. Dalga boyu (Wp) bin'i, foto-başlatıcınızın veya uygulamanızın aktivasyon spektrumu ile eşleşmelidir.

10.3 Dirençsiz olarak birden fazla LED'i paralel sürebilir miyim?

Önerilmez. Vf'deki doğal varyasyonlar nedeniyle, doğrudan paralel bağlanan LED'ler akımı eşit şekilde paylaşmaz. En düşük Vf'ye sahip LED daha fazla akım çekecek, potansiyel olarak aşırı ısınacak ve arızalanacak, bu da bir zincirleme reaksiyona neden olacaktır. Her paralel dal için daima bir seri direnç kullanın veya daha iyisi, birden fazla kanal için tasarlanmış bir sabit akım sürücüsü kullanın.

11. Teknik Giriş ve Çalışma Prensibi

Bu cihaz, yarı iletken tabanlı bir Ultraviyole Işık Yayan Diyottur. Özel olarak tasarlanmış bir yarı iletken malzemede (tipik olarak alüminyum galyum nitrür - AlGaN tabanlı) elektrolüminesans prensibiyle çalışır. P-n eklemine bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. AlGaN malzeme sisteminin spesifik bant aralığı enerjisi, yayılan fotonların ultraviyole aralığında (380-390 nm UVA) olduğunu belirler. Paket, bu ışığı verimli bir şekilde çıkarmak ve yarı iletken eklemde üretilen ısıyı yönetmek için sağlam bir termal yol sağlamak üzere tasarlanmıştır.