Beyaz LED 5050 SMD Veri Sayfası - Boyutlar 5.0x5.0x1.9mm - Gerilim 46-52V - Güç 6.24W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu doküman, 5050 yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde yüksek performanslı, üstten görünümlü bir beyaz LED için kapsamlı teknik özellikler sağlamaktadır. Bileşen, yüksek ışık çıkışı ve güvenilirlik gerektiren zorlu genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır. Termal olarak geliştirilmiş paket tasarımı, verimli ısı dağılımına izin vererek yüksek akım çalışmasını destekler ve uzun vadeli performans stabilitesine katkıda bulunur.

LED, kurşunsuz reflow lehimleme işlemlerine uygundur ve ilgili çevre düzenlemelerine uyumludur. Kompakt 5.0mm x 5.0mm kapladığı alan ve geniş 120 derecelik görüş açısı, alan ve ışık dağılımının önemli hususlar olduğu çeşitli aydınlatma tasarımları için çok yönlülük sağlar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED serisinin birincil avantajları arasında yüksek ışık akısı çıkışı, yüksek akım kapasitesini mümkün kılan sağlam termal yönetim ve kompakt form faktörü bulunmaktadır. Bu özellikler, onu mimari ve dekoratif aydınlatma, geleneksel ışık kaynaklarının yerini alan yenileme uygulamaları, genel aydınlatma ve iç/dış mekan tabelaları için arka aydınlatma için ideal bir çözüm olarak konumlandırmaktadır. Ürünün tasarımı, hem watt başına lümen performansına hem de tipik çalışma koşulları altındaki uzun ömürlülüğe öncelik vermektedir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

Elektro-optik performans, 100mA'lik standart test akımında ve 25°C'lik bir jonksiyon sıcaklığında (Tj) ölçülür. LED, altı farklı ilişkili renk sıcaklığında (CCT) mevcuttur: 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K ve 6500K. Tüm varyantlar minimum 80 renksel geriverim indeksini (CRI veya Ra) korur, tipik değer 82'dir ve ölçüm toleransı ±2'dir.

Işık akısı CCT'ye göre değişir. Daha sıcak beyazlar (2700K, 3000K) için tipik ışık akısı sırasıyla 605lm ve 635lm'dir, garanti edilen minimum değer 550lm'dir. Nötr ve soğuk beyazlar (4000K ila 6500K) için tipik ışık akısı 665lm'dir ve minimum 600lm'dir. Işık akısı ölçümlerinde ±%7'lik bir tolerans uygulanır. Baskın dalga boyu, CCT seçimi ile belirlenir ve hassas renk tutarlılığı için 5 adımlı bir MacAdam elipsi içinde kontrol edilir.

2.2 Elektriksel ve Termal Parametreler

Mutlak maksimum değerler, çalışma limitlerini tanımlar. Maksimum sürekli ileri yön akımı (IF) 120mA'dir, belirli koşullar altında (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤1/10) 180mA'lik bir darbe ileri yön akımına (IFP) izin verilir. Maksimum güç dağılımı (PD) 6240mW'dır. Cihaz, 5V'a kadar ters gerilime (VR) dayanabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ila +105°C'dir ve depolama sıcaklığı aralığı (Tstg) -40°C ila +85°C'dir. Maksimum jonksiyon sıcaklığı (Tj) 120°C'dir.

Tipik çalışma koşulları altında (IF=100mA, Tj=25°C), ileri yön gerilimi (VF) 46V ila 52V arasında değişir, tipik değer 49V'dur ve toleransı ±%3'tür. Ters akım (IR), VR=5V'da maksimum 10μA'dır. Bir MCPCB üzerinde jonksiyondan lehim noktasına termal direnç (Rth j-sp) tipik olarak 3°C/W'dır. Cihaz, 1000V (İnsan Vücudu Modeli) elektrostatik deşarj (ESD) dayanım kapasitesine sahiptir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

Tutarlılığı sağlamak için LED'ler ışık akısı sınıflarına ayrılır. Sınıf yapısı CCT'ye bağlıdır. 2700K ve 3000K için GM (550-600lm), GN (600-650lm) ve GP (650-700lm) sınıfları tanımlanmıştır. 4000K ila 6500K CCT'ler için GN (600-650lm), GP (650-700lm) ve GQ (700-750lm) sınıfları mevcuttur. Bu sınıflandırma, tasarımcıların uygulamaları için belirli lümen çıkış gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.2 İleri Yön Gerilim Sınıflandırması

İleri yön gerilimi de devre tasarımına, özellikle seri bağlı birden fazla LED'i sürmeye yardımcı olmak için sınıflandırılır. IF=100mA'da üç gerilim sınıfı tanımlanmıştır: 6R (46-48V), 6S (48-50V) ve 6T (50-52V). Dar bir gerilim sınıfından LED'ler seçmek, daha düzgün akım dağılımı ve basitleştirilmiş sürücü tasarımı elde etmeye yardımcı olabilir.

3.3 Renklilik Sınıflandırması

Renk tutarlılığı sıkı bir şekilde kontrol edilir. Her CCT için renklilik koordinatları hem 25°C hem de 85°C jonksiyon sıcaklıklarında tanımlanır. Her sınıf için izin verilen varyasyon, algılanabilir renk farkı için standart bir ölçü olan 5 adımlı bir MacAdam elipsi içindedir. Her CCT kodu (örneğin, 2700K için 27R5) için belirli merkez koordinatları (x, y) ve elips parametreleri (a, b, Φ) sağlanır. Bu sistem, aynı sınıftaki LED'lerin renk olarak görsel olarak aynı görüneceğini garanti eder. Energy Star sınıflandırma standardı 2600K ila 7000K aralığında uygulanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

IV karakteristikleri veya lümen bakımı için özel grafiksel eğriler çıkarılan içerikte sağlanmamış olsa da, tablo verilerinden temel performans yönleri çıkarılabilir. İleri yön akımı ve gerilimi arasındaki ilişki, 100mA'deki VF özelliği ile gösterilir. Termal performans, çalışma gücü altında jonksiyon sıcaklığı artışını tahmin etmek için çok önemli olan 3°C/W'lık termal direnç (Rth j-sp) ile karakterize edilir. 120 derecelik (2θ1/2) geniş görüş açısı, geniş, eşit aydınlatma sağlayan Lambertian veya benzeri bir yayılım modelini gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Boyutlar ve Polarite

LED paketinin kapladığı alan boyutları 5.00mm x 5.00mm'dir ve yüksekliği yaklaşık 1.90mm'dir. Üstten görünüm, alttan görünüm ve yandan görünümü gösteren detaylı ölçülü bir çizim sağlanmıştır. Lehimleme ped deseni alttan görünümde açıkça gösterilmiştir. Anot ve katot belirgin şekilde işaretlenmiştir. Katot tipik olarak yeşil bir işaretleme veya pakette bir çentik ile tanımlanır. Boyutsal tolerans, aksi belirtilmedikçe ±0.1mm'dir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Bileşen, kurşunsuz reflow lehimlemeye uygundur. Termal hasarı önlemek için detaylı bir lehimleme profili belirtilmiştir. Ana parametreler şunlardır: 60-120 saniye içinde 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma; tepe sıcaklığına maksimum 3°C/saniye yükselme hızı; sıvılaşma üzeri süresi (217°C) 60 ila 150 saniye arasında; maksimum paket gövde sıcaklığı (Tp) 260°C'yi geçmemeli; ve bu tepe noktanın 5°C içindeki süre (tp) maksimum 30 saniye. 25°C'den tepe sıcaklığına toplam süre 8 dakikayı geçmemelidir. Lehim bağlantısı bütünlüğünü ve LED güvenilirliğini korumak için bu profile uyulması kritiktir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, otomatik montaj için kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Makara başına maksimum miktar 2000 adettir. Şeridin 10 periyodu üzerindeki kümülatif tolerans ±0.2mm'dir. Paketleme, parça numarası, üretim tarih kodu ve miktar ile etiketlenmiştir.

7.2 Parça Numaralandırma Sistemi

Temel özellikleri kodlamak için detaylı bir parça numaralandırma sistemi (örneğin, T5C**8G1C-*****) kullanılır. Kod şu şekilde ayrıştırılır: X1 paket tipini gösterir (5050 için 5C). X2 CCT'yi belirtir (örneğin, 2700K için 27). X3 renksel geriverim indeksini gösterir (Ra80 için 8). X4 ve X5 paket içindeki seri ve paralel çip sayısını belirtir. X6 bir bileşen kodudur. X7 belirli performans derecelerini tanımlayan bir renk kodudur (örneğin, ANSI standartları, yüksek sıcaklık versiyonları). X8, X9 ve X10 dahili veya yedek kodlar içindir. Bu sistem, istenen LED konfigürasyonunun kesin tanımlanmasına ve sipariş edilmesine olanak tanır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tasarım Hususları

Bu LED ile tasarım yaparken, yüksek güç kapasitesi nedeniyle termal yönetim en önemli husustur. Düşük termal direnç (3°C/W) yalnızca LED uygun bir metal çekirdekli baskılı devre kartına (MCPCB) veya diğer bir soğutma alt tabakasına doğru şekilde monte edildiğinde etkilidir. Tasarımcılar, uzun vadeli güvenilirlik için maksimum değer olan 120°C'nin altında kalmasını sağlamak amacıyla ileri yön akımı, ileri yön gerilimi ve sistem termal direncine dayalı beklenen jonksiyon sıcaklığını hesaplamalıdır.

Elektriksel tasarım, yüksek ileri yön gerilimini (100mA'de tipik olarak 49V) hesaba katmalıdır. Sıcaklık ve ömür boyunca stabil ışık çıkışı ve renk sağlamak için sabit akım sürücüleri önerilir. Devre tasarımında 5V'luk ters gerilim koruma limitine saygı gösterilmelidir. Belirli renk tutarlılığı gerektiren uygulamalar için, aynı ışık akısı ve renklilik sınıfından LED'lerin seçilmesi tavsiye edilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart orta güçlü LED'lerle karşılaştırıldığında, bu 5050 bileşeni paket başına önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sunarak belirli bir ışık çıkışı için gereken bileşen sayısını azaltır. Termal olarak geliştirilmiş tasarımı, benzer boyuttaki geleneksel paketlerden daha yüksek sürüş akımlarını sürdürmesine izin vererek, daha yüksek çalışma noktalarında potansiyel olarak daha iyi bir verimlilik (lm/W) sunar. Sıkı renklilik sınıflandırmasının (5 adımlı MacAdam) ve yüksek CRI'nın (Ra80 min) mevcudiyeti, perakende aydınlatması veya müze aydınlatması gibi renk kalitesi ve tutarlılığının kritik olduğu uygulamalar için uygun hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED için tipik sürüş akımı nedir?

C: Elektro-optik karakteristikler 100mA'de belirtilmiştir. Sürekli olarak mutlak maksimum değeri olan 120mA'ye kadar sürülebilir, ancak amaçlanan çalışma noktasında ışık çıkışı ve verimliliği, akımla değişeceği için doğrulanmalıdır.

S: Gerilim sınıflandırmasını (6R, 6S, 6T) nasıl yorumlamalıyım?

C: Bu, 100mA'deki ileri yön gerilim aralığını gösterir. Örneğin, 6S sınıfı LED'lerin VF'si 48V ile 50V arasındadır. Aynı sınıftan LED'ler kullanmak, seri dizilerdeki gerilim yayılımını azaltarak sürücü tasarımını basitleştirebilir.

S: Bir soğutucu gerekli midir?

C: Evet, kesinlikle. Maksimum 6 watt'ın üzerinde güç dağılımı ile, bir MCPCB ve/veya sistem seviyesinde soğutucu aracılığıyla etkili termal yönetim, performansı ve ömrü korumak için esastır. 3°C/W'lık termal direnç jonksiyondan lehim noktasına kadardır; ortam toplam sistem termal direnci hesaplanmalıdır.

11. Pratik Uygulama Örnekleri

Örnek 1: Ofis Aydınlatması için Doğrusal LED Modülü.Birden fazla 5050 LED, uzun, dar bir MCPCB şeridi üzerinde seri olarak düzenlenebilir. Yüksek lümen çıkışları, istenen aydınlık seviyesine ulaşmak için metre başına daha az LED gerektiği anlamına gelir, bu da potansiyel olarak maliyeti ve karmaşıklığı düşürür. Geniş görüş açısı, tavan veya çalışma yüzeyi boyunca eşit ışık dağılımını sağlar. Ra80 ile 4000K veya 5000K LED'lerin seçilmesi, nötr, üretken bir ışık ortamı sağlar.

Örnek 2: Büyük Format Tabela için Arka Aydınlatma Ünitesi.Yüksek parlaklık ve sağlam paket, bu LED'leri dış mekan veya yüksek ortam ışıklı iç mekan tabelaları için uygun hale getirir. Bir difüzör panelin arkasında yoğun şekilde paketlenebilirler. Sıkı renk sınıflandırması, tüm tabela yüzeyi boyunca düzgün beyaz arka plan rengini garanti eder, bu da marka imajı ve okunabilirlik için kritiktir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu bir fosfor dönüştürmeli beyaz LED'dir. Cihazın çekirdeği, elektrik akımı ileri yönde geçtiğinde mavi ışık yayan bir yarı iletken çiptir (elektrolüminesans). Bu mavi ışık, çip üzerine kaplanmış bir fosfor tabakası tarafından kısmen emilir. Fosfor, bu enerjiyi sarı/turuncu/kırmızı bölgede geniş bir spektrumda ışık olarak yeniden yayar. Çipten kalan mavi ışık ile fosfordan gelen geniş spektrumlu ışığın kombinasyonu, beyaz ışık üretmek için karışır. Mavi ışığın fosfor dönüştürmeli ışığa oranı, çıkışın ilişkili renk sıcaklığını (CCT) belirler. Renksel geriverim indeksi (CRI), spektral boşlukları doldurarak tipik olarak daha yüksek CRI değerleri sağlayan daha karmaşık karışımlarla, belirli fosfor karışımından etkilenir.

13. Teknoloji Trendleri

Katı hal aydınlatma endüstrisi, daha yüksek verimlilik (watt başına lümen), gelişmiş renk kalitesi (daha yüksek CRI ve daha iyi renk tutarlılığı) ve daha büyük güvenilirliğe doğru evrimini sürdürmektedir. Bu 5050 LED gibi paketler, orta güç platformlarını daha yüksek sürüş akımları ve güç seviyelerini idare edecek şekilde ölçeklendirme eğilimini temsil ederek orta güç ve yüksek güç LED kategorileri arasındaki çizgileri bulanıklaştırmaktadır. Bu, gelişmiş paket malzemeleri (örneğin, seramik alt tabakalar, yüksek termal iletkenlikli kalıp bileşikleri) ve daha iyi termal stabilite ve renk bakımı için geliştirilmiş fosfor teknolojisi ile başarılmaktadır. Ayrıca, aydınlatma üreticileri için tasarımı ve tedariki basitleştirmek amacıyla kapladığı alanların, fotometrik testlerin ve sınıflandırmanın standardizasyonuna artan bir vurgu vardır. Sürdürülebilirlik için itici güç aynı zamanda daha yüksek verimlilik ve daha uzun ömürler için baskı yaparak toplam sahip olma maliyetini ve çevresel etkiyi azaltmaktadır.