T5C Serisi 5050 Beyaz LED Veri Sayfası - Boyut 5.0x5.0x1.9mm - Gerilim 6.2V - Güç 3.97W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

T5C serisi, endüstri standardı 5050 (5.0mm x 5.0mm) yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde, yüksek performanslı, üstten görünümlü bir beyaz LED'i temsil eder. Bu ürün, yüksek ışık çıkışı, güvenilirlik ve termal verimlilik talep eden uygulamalar için tasarlanmıştır. Kompakt form faktörü ve geniş görüş açısı, geniş bir aydınlatma ihtiyacı yelpazesi için çok yönlü bir çözüm sunar.

1.1 Temel Avantajlar

• Termal Olarak Geliştirilmiş Paket Tasarımı:Paket, yüksek sürüş akımlarında performansı ve ömrü korumak için kritik olan verimli ısı dağılımı için optimize edilmiştir.
• Yüksek Işık Akısı Çıkışı:Yüksek parlaklık seviyeleri sunabilme kapasitesi, genel ve mimari aydınlatma için uygun hale getirir.
• Yüksek Akım Kapasitesi:960mA'ye kadar ileri yönlü akım (IF) için derecelendirilmiştir, yüksek güçlü uygulamaları destekler.
• Geniş Görüş Açısı:120 derecelik tipik bir görüş açısı (2θ1/2), düzgün ışık dağılımını sağlar.
• Kurşunsuz ve RoHS Uyumlu:Çevre dostu malzemeler ve kurşunsuz reflow lehimlemeye uygun süreçlerle üretilmiştir.

1.2 Hedef Pazarlar ve Uygulamalar

Bu LED, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere geniş bir aydınlatma uygulaması yelpazesi için tasarlanmıştır:

• Mimari ve dekoratif aydınlatma armatürleri.
• Geleneksel ışık kaynaklarının yerini almak için tasarlanmış retrofit lambalar ve modüller.
• Genel amaçlı iç ve dış mekan aydınlatması.
• İç ve dış mekan tabela ve ekranlar için arka aydınlatma.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı, objektif bir yorumunu sağlar.

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

Birincil performans metrikleri, 25°C'lik bir eklem sıcaklığında (Tj) ve tipik bir çalışma noktası olarak kabul edilen 640mA'lik bir ileri yönlü akımda (IF) ölçülür.

• İleri Yönlü Gerilim (VF):Tipik olarak 6.2V, 5.8V ile 6.6V arasında bir aralık. Bu parametre, güç kaynağı gereksinimlerini belirlediği ve genel sistem verimliliğini etkilediği için sürücü tasarımında kritiktir. Belirtilen tolerans ±0.2V'dur.
• Işık Akısı:Işık çıkışı, İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksi (CRI) ile önemli ölçüde değişir. Örneğin, Ra70'li 4000K LED tipik 655 lümen akı üretirken, Ra90'lı 2700K LED 490 lümen üretir. Tasarımcılar, uygulamaya özgü parlaklık ve renk kalitesi hedeflerini karşılamak için uygun bin'i seçmelidir. Akı ölçüm toleransı ±%7'dir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):120 derecelik geniş bir açı belirtilmiştir, bu da odaklanmış bir ışın yerine geniş, eşit aydınlatma gerektiren uygulamalar için idealdir.
• Ters Yönlü Akım (IR):5V'luk bir ters gerilimde (VR) maksimum 10μA, küçük ters gerilim koşullarına karşı koruma için iyi diyot karakteristiklerini gösterir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Yönetim

Bu limitlerin aşılması cihaza kalıcı hasar verebilir.

• İleri Yönlü Akım:Mutlak maksimum sürekli akım 960mA'dır. Katı koşullar altında (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤1/10) 1440mA'lik bir darbe ileri akımına (IFP) izin verilir.
• Güç Dağılımı (PD):Maksimum 6336 mW. Bu, termal tasarım için kritik bir parametredir. Gerçek dağılan güç VF * IF'dir. Tipik 640mA/6.2V çalışma noktasında, dağılım yaklaşık 3968 mW'dır, termal direnç yönetildiği sürece daha yüksek akım çalışması veya yükseltilmiş ortam sıcaklıkları için baş payı bırakır.
• Termal Direnç (Rth j-sp):LED ekleminden bir MCPCB üzerindeki lehim noktasına termal direnç 2.5 °C/W olarak belirtilmiştir. Bu düşük değer, termal olarak geliştirilmiş paketi gösterir. Lehim noktasının üzerindeki eklem sıcaklığı artışını hesaplamak için: ΔTj = PD * Rth j-sp. Eklem sıcaklığını maksimum derecelendirme olan 120°C'nin altında tutmak için etkili bir soğutucu gereklidir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı:Cihaz -40°C ila +105°C ortam sıcaklığında çalışabilir ve -40°C ila +85°C arasında depolanabilir.
• Lehimleme Sıcaklığı:Standart reflow profilleriyle uyumludur, maksimum 10 saniye için 230°C veya 260°C tepe sıcaklığına sahiptir.

2.3 Elektrostatik Deşarj (ESD)

Cihaz, İnsan Vücudu Modeline (HBM) göre 1000V'luk bir ESD dayanım gerilimine sahiptir. Gizli hasarı önlemek için montaj ve taşıma sırasında standart ESD işleme önlemlerine uyulmalıdır.

3. Binleme Sistemi Açıklaması

Ürün, renk, parlaklık ve elektriksel karakteristiklerde tutarlılığı sağlamak için kontrollü bin'lerde sunulur.

3.1 Işık Akısı Binlemesi

Akı, alfasayısal kodlar (ör. GL, GM, GN) kullanılarak binlenir. Bin aralıkları, farklı CCT ve CRI kombinasyonları için ayrı ayrı tanımlanır. Örneğin: - "GM" bin'indeki 3000K, Ra80 LED, 550 ile 600 lümen arasında bir ışık akısına sahiptir. - "GQ" bin'indeki 6500K, Ra70 LED, 700 ile 750 lümen arasında bir akıya sahiptir. Bu sistem, tasarımcıların bir dizide düzgün aydınlatma için sıkı kontrollü parlaklık seviyelerine sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

3.2 İleri Yönlü Gerilim Binlemesi

İleri yönlü gerilim, 0.2V adımlarla B4, C4, D4 ve E4 kodları kullanılarak binlenir, bu da 5.8-6.0V'dan 6.4-6.6V'a kadar olan aralıklara karşılık gelir. LED'leri gerilim bin'ine göre eşleştirmek, paralel dizilerde akımı dengelemeye ve sabit gerilim sürücülerinin verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir.

3.3 Renk Binlemesi (Kromatiklik)

Kromatiklik koordinatları (CIE diyagramındaki x, y), her CCT için 5 adımlık bir MacAdam elipsi içinde kontrol edilir. Bu, aynı nominal beyaz noktaya (ör. 4000K) sahip LED'ler arasında algılanabilir renk varyasyonunu en aza indirir. Veri sayfası, 2700K'dan 6500K'ya kadar olan CCT'ler için elips merkez koordinatlarını ve boyutlarını sağlar. Energy Star binleme standartları, 2600K'dan 7000K'ya kadar tüm beyaz LED'lere uygulanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan grafikler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörüler sunar.

4.1 Spektral Güç Dağılımı

Ra70, Ra80 ve Ra90 versiyonları için spektrumlar gösterilmiştir. Daha yüksek CRI'li LED'ler tipik olarak görünür spektrum boyunca, özellikle kırmızı ve camgöbeği bölgelerinde daha dolu bir spektrum gösterir, bu da daha doğru renk geriverimine yol açar ancak genellikle biraz daha düşük genel etkinlik (lümen/vat) pahasına olur.

4.2 Akım - Yoğunluk/Gerilim İlişkisi

Bağıl Yoğunluk - İleri Akım eğrisi, tipik çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir ilişki gösterir, ancak çok yüksek akımlarda doygunluk oluşabilir. İleri Gerilim - İleri Akım eğrisi, diyotun karakteristik üstel davranışını gösterir, gerilim akımla logaritmik olarak artar.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Ana grafikler ortam sıcaklığının (Ta) etkisini gösterir: -Bağıl Işık Akısı - Ta:Azalan iç kuantum verimliliği ve diğer faktörler nedeniyle, ışık çıkışı genellikle sıcaklık arttıkça azalır. Bu düşürme eğrisi, sıcak ortamlarda çalışan sistemler tasarlamak için gereklidir. -Bağıl İleri Gerilim - Ta:İleri gerilim tipik olarak artan sıcaklıkla azalır (negatif sıcaklık katsayısı), bu da paralel konfigürasyonlarda termal kaçakları önlemek için sabit akım sürücü tasarımında dikkate alınmalıdır. -Maksimum İleri Akım - Ta:Bu grafik, güvenli çalışma alanını tanımlar, eklem sıcaklığını limitler içinde tutmak için maksimum izin verilen sürekli akımın ortam sıcaklığı yükseldikçe nasıl düşürülmesi gerektiğini gösterir. -CIE Kayması - Ta:Beyaz noktanın (kromatiklik koordinatları) sıcaklıkla nasıl hafifçe kayabileceğini gösterir, bu da renk kritik uygulamalar için önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED'in nominal kapladığı alan 5.0mm x 5.0mm'dir. Toplam paket yüksekliği yaklaşık 1.9mm'dir. Gövde, lens ve lehim pedleri için detaylı boyutlar çizimde sağlanmıştır. Kritik toleranslar, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.1mm'dir. Ped düzeni, stabil lehimleme ve PCB'ye etkili ısı transferi için tasarlanmıştır.

5.2 Polarite Tanımlama ve Lehim Ped Deseni

Alttan görünüm diyagramı anot ve katodu açıkça işaretler. Lehim ped deseni, termal pedleri ve elektriksel pedleri içerir. PCB tasarımı ve montajı sırasında uygun hizalama, elektriksel fonksiyon, termal performans ve mekanik stabilite için çok önemlidir. Önerilen lehim pastası şablon tasarımı, doğru lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için ped geometrisini takip etmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Bileşen, kurşunsuz reflow lehimleme işlemleri için derecelendirilmiştir. İki yaygın tepe sıcaklığı profili desteklenir: -Profil 1:230°C tepe sıcaklığı. -Profil 2:260°C tepe sıcaklığı. Her iki durumda da, sıvılaşma sıcaklığının üzerindeki süre (SAC alaşımları için tipik olarak ~217°C) ve tepe sıcaklığındaki süre kontrol edilmelidir. Belirtilen tepe sıcaklığındaki maksimum süre, silikon lense ve iç malzemelere zarar gelmesini önlemek için 10 saniyedir. Termal şoku en aza indirmek için standart bir ısınma ve soğuma hızı takip edilmelidir.

6.2 Taşıma ve Depolama Önlemleri

• Belirtilen sıcaklık aralığında (-40°C ila +85°C) kuru, antistatik bir ortamda depolayın.
• Nem hassasiyeti sorunlarından kaçınmak için, önerilen depolama koşullarında üretim tarihinden itibaren 12 ay içinde kullanın. Ortam nemine maruz kalırsa, reflow öncesi kurutma gerekebilir.
• ESD güvenli ekipman ve prosedürlerle taşıyın.
• Lense mekanik stres uygulamaktan kaçının.

7. Parça Numaralandırma ve Sipariş Bilgileri

Parça numarası yapılandırılmış bir sistemi takip eder:T5C**824C-*****. Her karakter veya grup belirli bir özelliği temsil eder: -X1 (Tip):"5C", 5050 paketini belirtir. -X2 (CCT):Renk sıcaklığı için iki haneli kod (ör. 2700K için 27, 6500K için 65) veya renk (RE, GR, BL, vb.). -X3 (CRI):Renksel Geriverim İndeksi için tek hane (Ra70 için 7, Ra80 için 8, Ra90 için 9). -X4 (Seri Çipler):Paket içindeki seri bağlı çip sayısı. -X5 (Paralel Çipler):Paket içindeki paralel bağlı çip sayısı. -X6 (Bileşen Kodu):İç tanımlama. -X7 (Renk Kodu):Performans sınıfını veya uygulamayı belirtir (ör. ANSI için M, Arka Aydınlatma için B). -X8-X10:İç ve yedek kodlar. Sipariş vermek için, tam olarak gerekli performansı elde etmek için Akı, Gerilim ve Kromatiklik için spesifik bin kodları da belirtilmelidir.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Sürücü Seçimi ve Devre Tasarımı

• Sabit Akım Sürücü:Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür için gereklidir. Sürücünün akım derecesi, amaçlanan çalışma noktasıyla (ör. 640mA) eşleşmelidir.
• Termal Yönetim:Ömürü etkileyen birincil faktör. Metal Çekirdekli PCB (MCPCB) veya diğer etkili soğutma yöntemini kullanın. Gerekli soğutucu termal direncini, maksimum ortam sıcaklığı, LED güç dağılımı ve eklem-lehim noktası direncine (2.5°C/W) dayanarak hesaplayın.
• Optik:120 derecelik geniş ışın, odaklanmış ışık veya spesifik ışın desenleri gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerektirebilir.

8.2 Güvenilirlik ve Ömür

Spesifik bir L70/L90 ömrü (%70/%90 lümen bakımına kadar saat) belirtilmemiş olsa da, ömür öncelikle eklem sıcaklığının bir fonksiyonudur. LED'i maksimum Tj olan 120°C'nin oldukça altında, ideal olarak 85°C'de veya altında çalıştırmak, operasyonel ömrünü önemli ölçüde uzatacaktır. Uygun termal tasarım, güvenilirlik için en kritik faktördür.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

9.1 Tipik güç tüketimi nedir?

640mA'lik standart test koşulunda ve tipik 6.2V VF'de, elektriksel güç girişi yaklaşık 3.97 Watt'tır (P = I * V).

9.2 Doğru CCT ve CRI'yi nasıl seçerim?

CCT'yi, ışığın istenen "sıcaklığına" göre seçin: sıcak beyaz için 2700K-3000K, nötr beyaz için 4000K, soğuk beyaz için 5000K-6500K. Daha yüksek CRI (Ra80, Ra90), doğru renk algısının önemli olduğu uygulamalar (perakende, müzeler, görev aydınlatması) için gereklidir, ancak Ra70 versiyonlarına kıyasla biraz daha düşük ışık etkinliği ile gelebilir.

9.3 Bu LED'i mutlak maksimum akımı olan 960mA'de sürebilir miyim?

Mümkün olsa da, mutlak maksimum derecede sürmek, eklem sıcaklığını güvenli limitler içinde tutmak için olağanüstü termal yönetim gerektirir. Ayrıca lümen azalmasını hızlandırır ve ömrü kısaltır. Performans, verimlilik ve uzun ömür dengesi için tipik akım olan 640mA'de veya altında çalıştırılması önerilir.

9.4 İleri yönlü gerilim neden daha küçük LED'lere kıyasla bu kadar yüksek (~6.2V)?

5050 paketi genellikle dahili olarak seri bağlı birden fazla LED çipi içerir. Tipik bir konfigürasyon, her biri ~3.1V ileri gerilime sahip iki çipin seri bağlanmasıdır, bu da gözlemlenen ~6.2V toplam gerilimi verir. Bu tasarım, kompakt bir pakette daha yüksek güç işleme olanağı sağlar.

10. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri

10.1 Temel Çalışma Prensibi

Bir beyaz LED tipik olarak mavi ışık yayan bir indiyum galyum nitrür (InGaN) yarı iletken çip kullanır. Mavi ışığın bir kısmı, çipi kaplayan bir fosfor tabakası tarafından daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürülür. Mavi ışık ve fosfor dönüştürülmüş ışığın karışımı, beyaz ışık algısına yol açar. Fosforların spesifik karışımı, yayılan ışığın CCT ve CRI'sini belirler.

10.2 Endüstri Trendleri

Aydınlatma endüstrisi, daha yüksek etkinlik (lümen/vat), gelişmiş renk kalitesi (daha iyi spektral süreklilikle daha yüksek CRI, özellikle kırmızılar için R9) ve daha büyük güvenilirlik için çabalamaya devam etmektedir. Bu seride kullanılan gibi termal olarak geliştirilmiş paketler, orta güçlü ve yüksek güçlü LED'ler için, daha yüksek sürüş akımlarında üretilen ısıyı yönetmek için standarttır. Ayrıca, bu ürün için sağlanan detaylı binleme yapısında yansıtıldığı gibi, büyük kurulumlarda renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için daha hassas ve sıkı binleme eğilimi vardır.