T3C Serisi 3030 Beyaz LED Veri Sayfası - Boyutlar 3.0x3.0x0.69mm - Gerilim 3.2V - Güç 1.12W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

T3C Serisi, kompakt bir 3030 yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde yüksek performanslı, üstten görünümlü beyaz ışık yayan diyotların (LED'ler) bir ailesidir. Genel ve mimari aydınlatma uygulamaları için tasarlanan bu seri, yüksek ışık akısı çıkışı, mükemmel termal yönetim ve geniş bir görüş açısını bir arada sunar. Paket, standart reflow lehimleme işlemleri kullanan otomatik üretim hatlarında güvenilirlik ve kolay montaj için tasarlanmıştır.

1.1 Temel Avantajlar

• Termal Olarak Geliştirilmiş Paket:Tasarım, LED ekleminden lehim noktasına termal direnci (Rth j-sp) en aza indirerek verimli ısı dağılımını teşvik eder ve sürdürülebilir performans için daha yüksek sürücü akımlarını destekler.
• Yüksek Işık Etkinliği:Parlak ve verimli aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun olan yüksek ışık akısı çıkışı sağlar.
• Sağlam Yapı:400mA'ya (DC) ve 600mA'ya (darbe) kadar ileri akımları işleyebilir, tasarım esnekliği sunar.
• Geniş Görüş Açısı:Tipik 120 derecelik görüş açısı (2θ1/2) özelliği ile düzgün ışık dağılımı sağlar.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün kurşunsuz olarak tasarlanmıştır ve RoHS uyumlu spesifikasyonlar dahilinde kalır.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, aşağıdakiler dahil çeşitli aydınlatma çözümleri için idealdir:

• İç mekan aydınlatma armatürleri
• Yenileme lambaları (geleneksel ışık kaynaklarının yerine)
• Genel amaçlı aydınlatma
• Mimari ve dekoratif aydınlatma

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektro-Optik Özellikler

Tüm ölçümler, eklem sıcaklığı (Tj) 25°C ve ileri akım (IF) 350mA'da belirtilmiştir; bu standart test koşuludur.

• İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT):2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K ve 6500K olarak mevcuttur.
• Renksel Geriverim İndeksi (CRI - Ra):Tüm CCT seçeneklerinde minimum Ra80 (tipik Ra82), iyi renk sadakati sağlar.
• Işık Akısı:Tipik değerler 136 lm (2700K) ile 145 lm (4000K-6500K) arasında değişir. Her CCT için minimum değerler de belirtilmiştir.
• İleri Gerilim (VF):Tipik değer 3.2V'dir, 350mA'da maksimum 3.4V'dir. Tolerans ±0.1V'dir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik 120 derece.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Çalışma bu sınırlar içinde tutulmalıdır.

• İleri Akım (IF):400 mA (DC)
• Darbe İleri Akımı (IFP):600 mA (Darbe genişliği ≤100μs, Görev döngüsü ≤1/10)
• Güç Dağılımı (PD):1360 mW
• Ters Gerilim (VR):5 V
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +105°C
• Eklem Sıcaklığı (Tj):120°C (maks)

2.3 Termal Özellikler

• Termal Direnç (Rth j-sp):Tipik 18 °C/W. Bu parametre, termal yönetim tasarımı için kritiktir ve ısının yarı iletken ekleminden PCB üzerindeki lehim noktasına ne kadar etkili bir şekilde iletildiğini gösterir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):1000V'ye (İnsan Vücudu Modeli) dayanır, elleçleme kaynaklı statik elektriğe karşı temel bir koruma seviyesi sağlar.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, temel parametrelerde tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

LED'ler, 350mA'da ölçülen çıkışa göre akı sınıflarına (kodlu 2E, 2F, 2G, 2H) ayrılır. Her CCT'nin her sınıf kodu için belirli minimum ve maksimum akı aralıkları vardır. Örneğin, 2G sınıfındaki 4000K LED, 139 lm ile 148 lm arasında bir ışık akısına sahiptir. Işık akısı için ölçüm toleransı ±%7'dir.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca 350mA'da ileri gerilime göre üç kategoriye ayrılır: H3 (2.8-3.0V), J3 (3.0-3.2V) ve K3 (3.2-3.4V). Bu, özellikle paralel diziler için tutarlı sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

3.3 Kromatiklik Sınıflandırması

Renk koordinatları (CIE diyagramındaki x, y), her CCT kodu için (örneğin, 2700K için 27R5) 5 adımlık bir MacAdam elipsi içinde kontrol edilir. Bu, çok sıkı bir renk tutarlılığı sağlayarak, bireysel LED'ler arasındaki görünür renk farklarını en aza indirir. Sınıflandırma, 2600K-7000K için Energy Star yönergelerini takip eder. Merkez koordinatları hem 25°C hem de 85°C eklem sıcaklıkları için sağlanır, ısınma ile oluşan renk kaymasını kabul eder.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren birkaç önemli grafik içerir.

4.1 İleri Akım - Bağıl Işık Akısı

Bu eğri, ışık çıkışının akımla arttığını ancak sonunda doyacağını gösterir. Parlaklık ve verimlilik/ömür arasında denge kurmak için optimal sürücü akımını belirlemek çok önemlidir.

4.2 İleri Akım - İleri Gerilim (IV Eğrisi)

Bu grafik, LED çalışmasının temeli olan gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi tasvir eder. Sürücü tasarımı ve güç hesaplaması için kullanılır.

4.3 Ortam Sıcaklığı - Bağıl Işık Akısı

Bu eğri, artan ortam (ve dolayısıyla eklem) sıcaklığının ışık çıkışı üzerindeki olumsuz etkisini gösterir. Performansı korumak için etkili termal tasarım gereklidir.

4.4 Ortam Sıcaklığı - Bağıl İleri Gerilim

İleri gerilimin sıcaklık arttıkça nasıl azaldığını gösterir; bu yarı iletken diyotların bir özelliğidir. Bu, bazı gelişmiş kontrol sistemlerinde sıcaklık algılama için kullanılabilir.

4.5 Görüş Açısı Dağılımı

Lambert benzeri yayılım modelini gösterir, geniş 120 derecelik görüş açısını doğrular.

4.6 Renk Spektrumu

Beyaz ışığın spektral güç dağılımını tasvir eder; bu, bir mavi LED çipi ve bir fosfor kaplamanın birleşimidir. Şekil, CRI ve renk kalitesini gösterir.

5. Mekanik & Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED'in kompakt bir kaplama alanı 3.0mm x 3.0mm ve tipik yüksekliği 0.69mm'dir. Çizim, lens, gövde ve lehim pedleri için detaylı boyutlar sağlar. Aksi belirtilmedikçe ana toleranslar ±0.2mm'dir.

5.2 Pad Düzeni ve Polarite

Alttan görünüm diyagramı, anot ve katot lehim pedlerini açıkça gösterir. Katot tipik olarak paket üzerinde bir işaretleme veya pahlı bir köşe ile tanımlanır. Doğru polarite çalışma için esastır.

6. Lehimleme & Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED'e zarar vermeden güvenilir lehimleme sağlamak için detaylı bir reflow profili sağlanmıştır.

• Tepe Paket Gövde Sıcaklığı (Tp):Maksimum 260°C.
• Sıvı Üstü Süre (TL=217°C):60 ila 150 saniye.
• Tepe Sıcaklığın 5°C İçinde Süre:Maksimum 30 saniye.
• Isınma Hızı:Maksimum 3°C/saniye.
• Soğuma Hızı:Maksimum 6°C/saniye.
• Ön Isıtma:150°C ila 200°C arasında 60-120 saniye.

Bu profile uymak, lehim bağlantısı bütünlüğünü korumak ve LED paketi ile iç die bağlantısı üzerindeki termal stresi önlemek için kritiktir.

6.2 Depolama ve Elleçleme

Depolama sıcaklık aralığı -40°C ila +85°C'dir. Cihazlar kullanılana kadar nem hassas ambalajda tutulmalı ve ESD önlemleri ile elleçlenmelidir.

7. Paketleme & Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, otomatik pick-and-place montajı için kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Makara başına maksimum miktar 5000 adettir. Besleyici kurulumunu kolaylaştırmak için şeridin paket boyutları sağlanmıştır.

7.2 Parça Numaralandırma Sistemi

T3C**811A-***** parça numarası şu şekilde çözülür: 'T3C' 3030 paket tipini belirtir. Sonraki karakterler CCT'yi (ör. 2700K için 27), Renksel Geriverimi (Ra80 için 8), seri ve paralel çip sayısını (sırasıyla 1 ve 1), bir bileşen kodunu ve bir renk kodunu (ör. 85°C ANSI sınıflandırması için R) belirtir. Bu sistem, istenen performans özelliklerinin kesin seçimine olanak tanır.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Termal Yönetim

Güç dağılımı (350mA, 3.2V'de 1.12W'a kadar) ve termal direnç göz önüne alındığında, uygun şekilde tasarlanmış bir metal çekirdekli PCB (MCPCB) veya diğer soğutma yöntemi zorunludur. Amaç, ışık çıkışını, ömrü ve renk stabilitesini maksimize etmek için eklem sıcaklığını mümkün olduğunca düşük tutmaktır. 18°C/W'lık Rth j-sp, gerekli sistem termal direncini hesaplamak için başlangıç noktasıdır.

8.2 Elektriksel Sürüş

Sabit voltaj kaynağı yerine, stabil ışık çıkışı sağlamak ve termal kaçakları önlemek için sabit akım sürücüsü şiddetle tavsiye edilir. Sürücü, hem ileri gerilim sınıfını hem de VF'nin negatif sıcaklık katsayısını dikkate alarak Mutlak Maksimum Değerler içinde çalışacak şekilde tasarlanmalıdır.

8.3 Optik Tasarım

Geniş 120 derecelik görüş açısı, bu LED'i ikincil optik gerektirmeden geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Odaklanmış ışınlar için, LED'in yayılım modeli ve fiziksel boyutu dikkate alınarak uygun lensler veya reflektörler seçilmelidir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Verilere Dayalı)

9.1 'Tipik' ve 'Min' ışık akısı değerleri arasındaki fark nedir?

'Tipik' değer, standart test koşulları altındaki ortalama veya beklenen performansı temsil eder. 'Min' (Minimum) değer, ürün için garanti edilen alt sınırdır. Tasarımcılar, nihai ürünün parlaklık hedeflerini karşıladığından emin olmak için muhafazakar sistem lümen hesaplamalarında 'Min' değeri kullanmalıdır.

9.2 Bu LED'i sürekli olarak 400mA'da sürebilir miyim?

Sürekli ileri akım için Mutlak Maksimum Değer 400mA olsa da, bu sınıra yakın çalışmak daha fazla ısı üretecek (Güç = IF * VF) ve muhtemelen ömrü ve verimliliği azaltacaktır. Standart test koşulu ve çoğu performans verisi 350mA'da verilmiştir; bu, çıkış ve güvenilirlik arasında denge kurmak için daha optimal bir çalışma noktası olarak kabul edilir. 400mA'da sürmek, olağanüstü termal yönetim gerektirir.

9.3 5 adımlık MacAdam elipsi sınıflandırması uygulamamı nasıl faydalandırır?

Bu sıkı sınıflandırma, aynı CCT kodundaki LED'lerin (ör. 40R5) yan yana yerleştirildiğinde insan gözüne neredeyse aynı renkte görüneceğini garanti eder. Bu, hoş olmayan renk varyasyonlarını önlemek için çok LED'li armatürlerde (panel ışıklar veya downlight'lar gibi) kritiktir; bu genellikle bir kalite kusuru olarak algılanır.

10. Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:1200 lm LED downlight yenileme modülü tasarlama.

Tasarım Süreci:

1. LED Seçimi:4000K, Ra80, akı sınıfı 2G LED (139-148 lm tip.) kullanılıyor. Muhafazakar tasarım için minimum 139 lm değeri kullanılıyor.
2. Miktar Hesaplama:Hedef lümen / LED başına Min akı = 1200 / 139 ≈ 8.6 LED. Yukarı yuvarlanarak 9 LED.
3. Elektriksel Tasarım:Sabit akım sürücüsü tarafından sürülecek bir seri-paralel dizi planlanıyor (ör. seri bağlı 3 LED'den oluşan 3 dizi). Sürücü akımı dizi başına 350mA olarak ayarlanıyor. Dizi başına ileri gerilim (3 LED * ~3.2V) ≈ 9.6V. Sürücü, VF sınıfı aralığını kapsayan bir voltaj uyumluluğunda (ör. 3*3.4V=10.2V'a kadar) 350mA sağlamalıdır.
4. Termal Tasarım:Toplam güç ≈ 9 LED * 3.2V * 0.35A = 10.1W. Rth j-sp 18°C/W kullanılarak ve 55°C ortam sıcaklığında maksimum Tj hedefi 105°C (ΔT=50°C) olarak belirlenirse, eklemden ortama gerekli sistem termal direnci ΔT / Güç = 50°C / 10.1W ≈ 4.95°C/W'dir. LED'in iç Rth j-sp'si zaten 18°C/W olduğundan, çok düşük termal dirençli bir harici soğutucu gereklidir; bu da etkili bir MCPCB ve şasi tasarımı ihtiyacını vurgular.
5. Optik/Mekanik:LED'lerin geniş görüş açısı, downlight reflektörü veya difüzörü içinde iyi bir ışık yayılımı sağlar.

11. Teknik Prensipler

Bu LED, bir çip (tipik olarak InGaN) üzerinden akan elektrik akımının elektron-delik rekombinasyonuna neden olarak mavi spektrumda foton yaymasına dayanan yarı iletken teknolojisine dayanır. Çip üzerine kaplanan bir fosfor tabakası, bu mavi ışığın bir kısmını emer ve sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın birleşimi, beyaz ışık algısıyla sonuçlanır. Mavi ve sarının (ve bazen daha yüksek CRI için kırmızı fosfor) kesin karışımı, İlişkili Renk Sıcaklığını (CCT) belirler. Bu dönüşüm sürecinin verimliliği, çipin elektriksel verimliliği ile birlikte genel ışık etkinliğini (lümen/watt) belirler. Paket, çipi korumak, elektriksel bağlantılar sağlamak ve üretilen ısıyı yönetmek için tasarlanmıştır; aşırı ısı hem çipi hem de fosforu bozarak ışık çıkışını azaltır ve rengi kaydırır.

12. Endüstri Trendleri

LED endüstrisi, ışık etkinliğini (lm/W) artırmaya ve renk kalitesini (daha iyi spektral geriverim ile daha yüksek CRI, özellikle kırmızılar için R9) iyileştirmeye odaklanmaya devam etmektedir. Tedarik zincirlerini ve armatür tasarımını basitleştirmek için paketlerin (3030 gibi) standardizasyonuna yönelik güçlü bir eğilim vardır. Bir diğer önemli trend, bağlantılı, ayarlanabilir beyaz (CCT ve yoğunluk kontrolü) sistemlere doğru ilerleyen daha fazla zekanın entegrasyonudur. Ayrıca, yüksek sıcaklıkta çalışma altındaki güvenilirlik ve ömür, çip teknolojisi, fosfor stabilitesi ve paketleme malzemelerindeki gelişmelerle sürekli olarak iyileştirilmektedir. Sürdürülebilirlik için sürücü, daha yüksek verimlilik ve daha uzun ürün yaşam döngüleri için de baskı yapmaktadır.