LTW-010DCG-TR LED Teknik Veri Sayfası - 3.0x1.6x1.6mm - 3.4V - 120mW - Beyaz Işık - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTW-010DCG-TR, enerji verimli ve kompakt bir ışık kaynağı olarak tasarlanmış yüzey montaj beyaz ışık yayan diyottur (LED). LED teknolojisinin uzun çalışma ömrü ve güvenilirliğini, çeşitli uygulamalarda geleneksel aydınlatmanın yerini alabilecek yüksek parlaklık seviyesiyle birleştirir. Cihaz, otomatik montaj süreçleri için paketlenmiş olup, tasarımcılara ürünlerine katı hal aydınlatmasını entegre etmede esneklik sunar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu bileşenin temel avantajları arasında yüksek ışık şiddeti, geniş görüş açısı ve standart kızılötesi (IR) ve buhar fazlı reflow lehimleme süreçleriyle uyumluluğu yer alır. EIA standart paketi, mevcut üretim hatlarına kolay entegrasyon sağlar. Ürün, yeşil olarak sınıflandırılır ve kurşunsuzdur, RoHS direktiflerine uygundur. Hedef uygulamalar, otomotiv ve taşınabilir aydınlatmadan (örn. okuma lambaları, el fenerleri) mimari, dekoratif ve sinyalizasyon kullanımlarına (örn. kenar aydınlatmalı tabelalar, trafik işaretleri, spot ışıklar) kadar çeşitlilik gösterir.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.

• Güç Dağılımı (Pd):120 mW. Bu, LED paketinin termal sınırlarını aşmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)):100 mA. Bu akım, aşırı ısınmayı önlemek için yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• DC İleri Akımı (I_F):30 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması anında arızaya neden olabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-30°C ila +85°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacağı garanti edilir.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-40°C ila +100°C.
• Reflow Lehimleme Koşulu:10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına dayanır, kurşunsuz lehim profilleriyle uyumludur.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, 25°C ortam sıcaklığında ve 20 mA ileri akımında (I_F) standart test koşulunda ölçülür, bu yaygın bir referans noktası olarak hizmet eder.

• Işık Şiddeti (I_V):2200 mcd (Min), 3000 mcd (Tipik). Bu, LED'in belirli bir yöndeki algılanan parlaklığının bir ölçüsüdür. Test, CIE fotopik göz tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):115 derece (Tipik). Bu, ışık şiddetinin 0 derecedeki (eksen üzeri) şiddetin yarısı olduğu tam açıdır. Geniş bir görüş açısı, daha dağınık bir ışık deseni olduğunu gösterir.
• Kromatiklik Koordinatları (x, y):x=0.295, y=0.282 (Tipik). Bu koordinatlar, LED'in beyaz noktasını CIE 1931 kromatiklik diyagramında tanımlar. Bu değerlere ±0.01 tolerans uygulanır.
• İleri Gerilim (V_F):2.7 V (Min), 3.4 V (Maks) I_F=20mA'de. Bu, belirtilen akımı ilettiğinde LED üzerindeki gerilim düşüşüdür. Sürücü devre tasarımı için kilit bir parametredir.

3. Binleme Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre binlere ayrılır. Bu, tasarımcıların renk ve parlaklık düzgünlüğü için belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (V_F) Binlemesi

VF bin kodu (V1'den V7'ye), LED'leri 20mA'deki ileri gerilimlerine göre kategorize eder. Her bin 0.1V aralığa sahiptir (örn. V1: 2.7-2.8V, V7: 3.3-3.4V) ve her bin için ±0.1V tolerans vardır. Bu, kararlı sabit akım sürücüleri tasarlamaya yardımcı olur.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Binlemesi

IV bin kodu (S3'ten S10'a), LED'leri 20mA'deki ışık şiddetlerine göre kategorize eder. Binler S3 (2200-2300 mcd) ile S10 (2900-3000 mcd) arasında değişir. Her bin içindeki ışık şiddeti ve ışık akısına ±%10 tolerans uygulanır. mcd değeri referans içindir.

3.3 Renk (Kromatiklik) Binlemesi

Renk sıralama tablosu (örn. A1, C1, D4), CIE 1931 kromatiklik diyagramındaki belirli dörtgenleri tanımlar. Her sıralamanın x ve y için tanımlanmış köşe koordinatları vardır, bu da LED'in beyaz noktasının kontrollü bir bölge içinde kalmasını sağlar. Her renk tonu (x, y) binine ±0.01 tolerans uygulanır. Bu, birden fazla LED arasında tutarlı beyaz renk görünümü gerektiren uygulamalar için kritiktir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışını anlamak için gerekli olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur. Belirli grafikler metinde yeniden üretilmemiş olsa da, bunların etkileri standarttır.

• I-V Eğrisi:İleri akım ve ileri gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir, düşük akımda yaklaşık V_Fdeğerine eşit bir açma gerilimi vardır. Eğri, termal yönetim ve sürücü tasarımına yardımcı olur.
• Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği:Tipik olarak, ışık çıkışının akımla arttığını, ancak çok yüksek akımlarda termal etkiler nedeniyle doyabilir veya daha az verimli hale gelebileceğini gösterir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği:Işık çıkışının genellikle jonksiyon sıcaklığı arttıkça azaldığını gösterir. Bu güç azaltma, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar tasarlamak için çok önemlidir.
• Görüş Açısı Deseni:Işık yoğunluğunun uzaysal dağılımını gösteren bir kutupsal çizim.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Dış Boyutlar

Paket boyutları, aksi belirtilmedikçe ±0.1mm toleransla uzunluk 3.0mm, genişlik 1.6mm ve yükseklik 1.6mm'dir. Katot tipik olarak paket üzerinde bir işaret veya çentikle tanımlanır. Hassas yerleşim ve ayak izi tasarımı için detaylı boyut çizimlerine başvurulmalıdır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi

Kızılötesi veya buhar fazlı reflow lehimleme için bir lehim pedi tasarımı sağlanmıştır. Bu ped düzeni, güvenilir lehim bağlantısı oluşumu, iyi ısı dağılımı ve mekanik stabilite için optimize edilmiştir. Bu öneriye uymak, üretim verimi ve uzun vadeli güvenilirlik için önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Bileşen, kızılötesi reflow lehimlemeyle uyumludur. Önerilen bir kurşunsuz reflow profiline (J-STD-020D'ye göre) atıfta bulunulur, 10 saniye süreyle 260°C tepe sıcaklığına sahiptir. Önerilen sıcaklık artış hızlarına, ön ısıtmaya ve soğutma aşamalarına uymak, termal şok ve LED paketi veya fosfora zarar gelmesini önlemek için kritiktir.

6.2 Temizleme

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen kimyasallar kullanılmalıdır. LED, normal sıcaklıkta etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırılabilir. Belirtilmemiş kimyasal sıvılar epoksi lensi veya paketi hasara uğratabilir.

6.3 Depolama ve Taşıma

Ürün, JEDEC J-STD-020'ye göre Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 3 olarak derecelendirilmiştir. Reflow sırasında nem kaynaklı hasarı ("patlamış mısır etkisi") önlemek için önlemler alınmalıdır.

• Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%90 RH'de depolayın. Nem önleyici torba içinde saklandığında raf ömrü bir yıldır.
• Açılmış Paket:≤30°C ve ≤%60 RH'de depolayın. Bileşenler, ortam fabrika koşullarına maruz kaldıktan sonraki 168 saat (7 gün) içinde lehim reflow işlemine tabi tutulmalıdır. Nem Gösterge Kartı izlenmelidir.
• ESD Önlemleri:LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Topraklanmış bileklik veya antistatik eldivenlerle taşınması önerilir. Tüm ekipman ve makineler uygun şekilde topraklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Bileşenler, 7 inç (178mm) çapında makaralar üzerinde 12mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara maksimum 2000 adet içerebilir. Paketleme, EIA-481-1-B spesifikasyonlarına uygundur. Şeridin boş cepleri kapatmak için kapak bandı vardır ve makara başına en fazla iki ardışık eksik bileşen sınırı vardır.

7.2 Parça Numarası ve İşaretleme

Parça numarası LTW-010DCG-TR'dir. Işık akısı sınıflandırma kodu, izlenebilirlik ve bin tanımlama için her paketleme torbasında işaretlenmiştir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Bu LED, optimum çalışma ve uzun ömür için sabit bir akım kaynağı gerektirir. Kararlı bir gerilim kaynağıyla basit bir seri direnç kullanılabilir, R = (V_kaynak- V_F) / I_F olarak hesaplanır. Sıcaklık üzerinde daha iyi verimlilik ve kararlılık için, özellikle birden fazla LED'i seri veya paralel sürerken, özel bir LED sürücü entegre devresi önerilir. Maksimum DC akım 30mA'yi aşmamalıdır.

8.2 Termal Yönetim Tasarım Hususları

Güç dağılımı nispeten düşük olsa da (maks. 120mW), ışık çıkışını ve ömrü korumak için uygun termal tasarım esastır. Önerilen PCB pedi, ısı transferine yardımcı olur. Yüksek akım veya yüksek ortam sıcaklığı uygulamaları için, PCB'de ısı emici olarak yeterli bakır alanı olduğundan emin olun. LED'i maksimumdan daha düşük akımlarda çalıştırmak, verimliliği ve ömrü önemli ölçüde artırabilir.

8.3 Optik Tasarım Hususları

115 derecelik görüş açısı, geniş, dağınık bir ışın üretir. Daha odaklanmış bir ışın gerektiren uygulamalar için, lensler veya reflektörler gibi ikincil optikler kullanılmalıdır. Birden fazla LED yan yana kullanıldığında, görünür renk farklılıklarından kaçınmak için kromatiklik binlemesi dikkate alınmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTW-010DCG-TR, yüksek tipik ışık şiddeti (3000mcd) ve çok geniş görüş açısının (115°) kombinasyonuyla kendini farklılaştırır. Birçok rakip LED, ya dar ışınlı yüksek şiddet ya da düşük şiddetli geniş ışın sunar. Bu, hem iyi genel lümen çıkışı hem de ikincil optik olmadan geniş aydınlatma kapsamı gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Standart SMD montaj ve reflow süreçleriyle uyumluluğu, yüksek hacimli üretim için önemli bir avantajdır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Işık şiddeti (mcd) ve ışık akısı (lm) arasındaki fark nedir?

Işık şiddeti, belirli bir yöndeki parlaklığı (kandela) ölçerken, ışık akısı tüm yönlerdeki toplam görünür ışık çıkışını (lümen) ölçer. Bu veri sayfası öncelikle şiddeti belirtir. Geniş görüş açısı, toplam akının geniş bir alanda etkili bir şekilde kullanıldığını gösterir.

10.2 Bu LED'i sürekli olarak 30mA'de sürebilir miyim?

Evet, 30mA önerilen maksimum DC ileri akımdır. Ancak, gelişmiş güvenilirlik ve daha uzun ömür için, 20mA (test koşulu) gibi daha düşük bir akımda sürmek tavsiye edilir. Ortam sıcaklığını ve termal tasarımı her zaman göz önünde bulundurun.

10.3 Renk binleme tablosu nasıl yorumlanır?

Tablo, CIE renk şemasındaki bölgeleri tanımlar. Renk eşleştirmesini sağlamak için, sipariş verirken istenen renk sıralamasını (örn. C1) belirtin. Aynı sıralamadaki LED'ler, tanımlanmış dörtgen içine düşen kromatiklik koordinatlarına sahip olacak ve görsel tutarlılık sağlayacaktır.

10.4 5V ters gerilimi aşarsam ne olur?

5V'den büyük bir ters gerilim uygulamak, LED jonksiyonunun anında ve felaket boyutunda arızalanmasına neden olabilir. Devre tasarımının ters öngerilim koşullarını önlemesi çok önemlidir, LED bir AC kaynağa veya ters gerilim oluşabilecek bir devreye bağlıysa paralel bir koruma diyotu kullanılması gerekebilir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Taşınabilir Görev Lambası Tasarımı

Düzgün, geniş alan aydınlatması gerektiren pil güçlü bir görev lambası için, LTW-010DCG-TR mükemmel bir seçimdir. Bir tasarımcı, düzgün parlaklık ve renk sağlamak için sıkı bir ışık şiddeti bininden (örn. S8-S10) ve tek bir renk sıralamasından (örn. C2) LED'ler seçer. 3.7V Li-ion pilden 3-4 LED'i seri olarak verimli bir şekilde sürmek için bir yükseltici dönüştürücü kullanarak sabit akım sürücü tasarlar, çıkış ve pil ömrü dengesi için akımı 20-25mA'ye ayarlar. Geniş 115 derecelik açı, bir difüzöre ihtiyacı ortadan kaldırarak mekanik tasarımı basitleştirir. MSL-3 derecelendirmesi, montaj sürecinin, nem bariyerli torbayı açtıktan sonraki bir hafta içinde LED'lerin lehimlenmesi için planlanmasını gerektirir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTW-010DCG-TR gibi bir beyaz LED tipik olarak fosfor dönüşümü prensibiyle çalışır. Cihazın çekirdeği, ileri öngerilim uygulandığında mavi veya ultraviyole spektrumunda ışık yayan bir yarı iletken çiptir (genellikle indiyum galyum nitrür - InGaN bazlı). Bu birincil ışık daha sonra paket içine yerleştirilmiş bir fosfor tabakasına yönlendirilir. Fosfor, birincil ışığın bir kısmını emer ve daha uzun dalga boylarında (sarı, kırmızı) ışık olarak yeniden yayar. Dönüştürülmemiş mavi ışık ve fosfor tarafından yayılan ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Kesin oranlar, ilişkili renk sıcaklığını (CCT) ve kromatiklik koordinatlarını belirler.

13. Teknoloji Trendleri

Katı hal aydınlatma endüstrisi, verimliliği (vat başına lümen) artırmaya, daha doğal ışık için renksel geriverim indeksini (CRI) iyileştirmeye ve daha yüksek güvenilirlik ve daha uzun ömür elde etmeye odaklanan trendlerle gelişmeye devam etmektedir. Ayrıca küçültme ve daha yüksek güç yoğunluğuna doğru bir eğilim vardır. Dahası, ayarlanabilir beyaz ışık (ayarlanabilir CCT) ve bağlantı özellikleri içeren akıllı aydınlatma entegrasyonu daha yaygın hale gelmektedir. LTW-010DCG-TR gibi bileşenler, bu gelişmiş trendler üst düzey ürünlerde gelişirken, standart aydınlatma uygulamaları için güvenilir performans sağlayan pazarın olgun, uygun maliyetli segmentini temsil eder.