Beyaz LED Lamba 334-15/T1C5-7 QSA Veri Sayfası - T-1 3/4 Paket - 3.6V Maks. - 110mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış yüksek parlaklıklı beyaz ışık yayan diyot (LED) özelliklerini detaylandırır. Cihaz, mavi ışımdan beyaz ışık üretmek için bir fosfor dolu reflektör ile birleştirilmiş bir InGaN yarı iletken çip kullanır. LED, çeşitli elektronik montajlar için uygun boyut ve ışık çıkışı dengesi sunan popüler bir T-1 3/4 yuvarlak pakette bulunur.

Bu ürünün temel avantajı, standart bir sürücü akımında önemli seviyelere ulaşan tipik değerlerle yüksek ışık şiddetidir. Parlak, net görsel göstergeler gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Cihaz, ilgili çevre düzenlemelerine uyumludur ve işleme ve çalıştırmada güvenilirliği artıran dahili elektrostatik deşarj (ESD) koruması özelliklerine sahiptir.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bunlar sürekli çalışma için değildir.

• Sürekli İleri Akım (I_F): 30 mA. Bu, LED anoduna sürekli olarak uygulanabilecek maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Akım (I_FP): 100 mA. Bu daha yüksek akım, yalnızca %10 görev döngüsü ve 1 kHz frekansında belirtilen darbe koşulları altında izin verilir.
• Ters Gerilim (V_R): 5 V. Bu değeri aşan bir ters öngerilim uygulamak LED'in yarı iletken bağlantısına zarar verebilir.
• Güç Dağılımı (P_d): 110 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür ve belirtilen koşullar altında ileri gerilim ve akımın çarpımı olarak hesaplanır.
• Çalışma & Depolama Sıcaklığı: Cihaz -40°C ila +85°C arasında çalışma ve -40°C ila +100°C arasında depolama için derecelendirilmiştir.
• ESD Dayanım Gerilimi (HBM): 4 kV. Bu, İnsan Vücudu Modeli'ne göre elektrostatik deşarj koruma seviyesini gösterir.
• Lehimleme Sıcaklığı: Lehimleme işlemleri sırasında uçlar, maksimum 5 saniye için 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, ortak bir referans noktası olarak hizmet veren 25°C ortam sıcaklığı ve 20 mA ileri akım (I_F) standart test koşulunda ölçülür.

• İleri Gerilim (V_F): 2.8 V (Min.) ila 3.6 V (Maks.) arasında değişir, tipik bir değer bu aralıkta ima edilir. Bu, belirtilen akımı iletirken LED üzerindeki gerilim düşüşüdür.
• Işık Şiddeti (I_V): 3600 mcd (milikandela) minimum değere sahiptir ve maksimum 7150 mcd'ye kadar çıkabilir. Gerçek sağlanan şiddet, daha sonra detaylandırılan bir sınıflandırma sistemine tabidir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): Işık şiddetinin tepe eksenel şiddetin yarısı olduğu tipik tam görüş açısı 50 derecedir. Bu, LED'in ışın yayılımını tanımlar.
• Kromatiklik Koordinatları: CIE 1931 renk uzayındaki tipik renk noktası x=0.30, y=0.29'dur. Bu, LED çıkışının algılanan beyaz rengini tanımlar.
• Zener & Ters Karakteristikler: Cihaz, 5 mA'de 5.2 V ters gerilim (V_z) ile koruyucu bir Zener diyodu içerebilir. Ters kaçak akım (I_R) 5 V'da 50 µA'ya kadardır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretim varyasyonlarını yönetmek için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli minimum gereksinimleri karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, I_F=20mA'de ölçülen minimum ve maksimum ışık şiddetine göre üç ana sınıfa ayrılır. Bir sınıf içindeki şiddet toleransı ±%10'dur.

• Sınıf Q: 3600 mcd (Min.) ila 4500 mcd (Maks.)
• Sınıf R: 4500 mcd (Min.) ila 5650 mcd (Maks.)
• Sınıf S: 5650 mcd (Min.) ila 7150 mcd (Maks.)

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca I_F=20mA'deki ileri gerilim düşüşlerine göre sınıflandırılır, ölçüm belirsizliği ±0.1V'dur. Bu, özellikle birden fazla LED seri bağlandığında, tutarlı akım sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

• Sınıf 0: 2.8 V ila 3.0 V
• Sınıf 1: 3.0 V ila 3.2 V
• Sınıf 2: 3.2 V ila 3.4 V
• Sınıf 3: 3.4 V ila 3.6 V

3.3 Renk Sınıflandırması

Beyaz renk çıkışı, CIE kromatiklik diyagramındaki belirli bölgeler içinde kontrol edilir. Ürün, Grup 7'yi oluşturmak için B5 ve B6 renk sınıflarından LED'leri birleştirir. Veri sayfası, bu sınıflar için köşe koordinat aralıklarını sağlar (örneğin, B5 için: x 0.287-0.311 arası, y 0.276-0.315 arası), beyaz noktanın tanımlı bir alan içinde kalmasını sağlar. Renk koordinatları için ölçüm belirsizliği ±0.01'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihaz davranışını değişen koşullar altında gösteren birkaç karakteristik grafik içerir. Bunlar, tek nokta özelliklerinin ötesindeki performansı anlamak için gereklidir.

• Bağıl Şiddet vs. Dalga Boyu: Bu spektral dağılım eğrisi, beyaz LED'ler için tipik olan fosfor dönüşümünden kaynaklanan tepe dalga boyunu ve genişletilmiş spektrumu gösterir.
• Yönlülük Deseni: Işık şiddetinin açısal dağılımını gösteren, 50 derecelik tipik görüş açısı ile ilişkili bir kutupsal çizim.
• İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi): Bu grafik, akım ve gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Açma geriliminin ötesindeki eğrinin dikliği, kararlı ışık çıkışı için akım kontrollü sürücünün önemini vurgular.
• Bağıl Şiddet vs. İleri Akım: Işık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir, tipik olarak yüksek akımlarda verim düşüşü ve termal etkiler nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar.
• Kromatiklik Koordinatı vs. İleri Akım: Beyaz noktanın (renk koordinatları) sürücü akımındaki değişikliklerle nasıl hafifçe kayabileceğini gösterir, bu renk hassasiyeti olan uygulamalar için kritiktir.
• İleri Akım vs. Ortam Sıcaklığı: Ortam sıcaklığı arttıkça izin verilen maksimum ileri akımın azaltılmasını gösterir, bu termal yönetim ve güvenilirlik için önemli bir husustur.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, su berraklığında reçine mercekli standart bir T-1 3/4 (yaklaşık 5mm) yuvarlak paket kullanır. Ana boyutsal notlar şunları içerir: aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.25mm'dir; uç aralığı, ucun paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür; ve flanşın altındaki reçinenin maksimum çıkıntısı 1.5mm'dir. Detaylı mekanik çizim, toplam çap, yükseklik, uç çapı ve aralık için kesin değerleri sağlar.

5.2 Polarite Tanımlama ve Montaj

Paket, tipik olarak katot (negatif) ucu gösteren düz bir tarafı olan bir flanşa sahiptir. Doğru devre bağlantısı için uygun tanımlama çok önemlidir. Uçlar, baskılı devre kartları (PCB'ler) üzerinde delikli montaj için tasarlanmıştır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Montaj sırasında hasarı önlemek için uygun işleme kritiktir.

6.1 Uç Şekillendirme

• Bükme, epoksi ampulün tabanından en az 3mm uzakta gerçekleşmelidir, contadaki stresi önlemek için.
• Şekillendirme her zamanönce soldering.
• yapılmalıdır. Şekillendirme sırasındaki aşırı stres epoksiyi çatlatabilir veya iç bağlantılara zarar verebilir.
• Uç kesme oda sıcaklığında yapılmalıdır.
• PCB delikleri, montaj stresini önlemek için LED uçlarıyla tam olarak hizalanmalıdır.

6.2 Lehimleme Koşulları

Termal şoku en aza indirmek için önerilen parametreler sağlanır:

• El Lehimleme: İğne ucu sıcaklığı maksimum 300°C (maks. 30W havya için), lehimleme süresi uç başına maksimum 3 saniye, lehim noktasından epoksi ampule minimum 3mm mesafe korunmalıdır.
• Dalga/Daldırma Lehimleme: Maksimum 100°C'ye kadar 60 saniyeye kadar ön ısıtma. Lehim banyosu sıcaklığı 260°C'yi geçmemelidir, bileşen maksimum 5 saniye daldırılmalıdır. 3mm mesafe kuralı da geçerlidir.

6.3 Depolama Koşulları

Lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilecek nem emilimini önlemek için LED'ler 30°C ve %70 Bağıl Nem (RH) veya altında depolanmalıdır. Sevkiyattan itibaren önerilen depolama ömrü 3 aydır. Daha uzun depolama için (bir yıla kadar), parçalar tercihen nitrojen atmosferi altında, nem bariyerli torbalarda kurutucu ile mühürlenmiş şekilde saklanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Özellikleri

LED'ler, elektrostatik ve fiziksel hasarı önlemek için paketlenir. İlk olarak antistatik torbalara yerleştirilir. Torba başına 200 ila 500 adet paketlenir. Daha sonra beş torba bir iç karton kutuya yerleştirilir. Son olarak, on iç karton kutu, sevkiyat için bir ana dış karton kutuya paketlenir.

7.2 Etiket Açıklaması

Paketleme etiketleri birkaç kodu içerir: CPN (Müşteri Parça Numarası), P/N (Üretici Parça Numarası), QTY (Miktar), CAT (Işık Şiddeti ve İleri Gerilim Sınıfları için Kombinasyon kodu), HUE (Renk Sıralama kodu), REF (Referans) ve LOT No. (İzlenebilir üretim parti numarası).

7.3 Model Numarası Tanımlaması

Parça numarası 334-15/T1C5-7 QSA belirli bir yapıyı takip eder. Son ek kodları (veri sayfasında karelerle temsil edilir), üreticinin seçim kılavuzunda tanımlandığı gibi belirli ışık şiddeti sınıfı, ileri gerilim sınıfı ve diğer isteğe bağlı özelliklerin seçilmesine olanak tanır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Veri sayfasında listelendiği gibi, bu yüksek yoğunluklu beyaz LED şunlar için uygundur:

• Mesaj Panelleri & Tabelalar: Parlak, bireysel pikseller veya göstergelerin gerektiği yerler.
• Optik Göstergeler: Endüstriyel ekipman, tüketici elektroniği veya kontrol panellerindeki durum ışıkları.
• Arka Aydınlatma: Küçük LCD ekranlar, membran anahtar panelleri veya düzgün aydınlatma gerektiren dekoratif aydınlatma için, genellikle bir dizi halinde kullanılır.
• İşaret Işıkları: Yüksek görünürlük gerektiren ekipman, araçlar veya güvenlik uygulamaları için.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürme: Her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü devresi kullanın. LED'i doğrudan bir gerilim kaynağından sürmek, üstel I-V ilişkisi nedeniyle muhtemelen onu tahrip edecektir.
• Termal Yönetim: Güç nispeten düşük olsa da, özellikle daha yüksek ortam sıcaklıklarında veya sürücü akımlarında, uzun vadeli ışık çıkışını ve güvenilirliği korumak için yeterli havalandırma veya soğutma sağlamak önemlidir.
• Optik Tasarım: 50 derecelik görüş açısı geniş bir ışın sağlar. Daha odaklanmış ışık için lensler veya ışık kılavuzları gibi ikincil optikler gerekebilir.
• Sınıflandırma Seçimi: Birden fazla LED arasında düzgün parlaklık veya renk gerektiren uygulamalar için, sıkı bir şiddet sınıfı (örneğin, yalnızca S Sınıfı) ve belirli bir gerilim/renk grubu belirtmek tavsiye edilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Jenerik 5mm beyaz LED'lere kıyasla, bu ürün önemli ölçüde daha yüksek ışık şiddeti sunar, bu da üstün parlaklığın çok önemli olduğu uygulamalar için uygun hale getirir. Hem şiddet hem de ileri gerilim için tanımlanmış bir sınıflandırma sisteminin dahil edilmesi, sınıflandırılmamış veya gevşek sınıflandırılmış alternatiflere kıyasla üretim serilerinde daha fazla öngörülebilirlik ve tutarlılık sağlar. Dahili ESD koruması (4kV HBM), montaj ortamlarında sağlamlığı artırır. Renk sınıflarının (B5+B6) belirli kombinasyonu, diğer ürünler tarafından sunulan daha soğuk veya daha sıcak beyaz noktalardan farklı olabilecek belirli bir beyaz noktayı hedefler.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Sürekli ve Tepe İleri Akım Arasındaki Fark Nedir?

Sürekli İleri Akım (30 mA), güvenli, uzun vadeli çalışma için maksimum DC akımdır. Tepe İleri Akım (100 mA), kısa süreli, darbe derecelendirmesidir ve kısa süreler için (örneğin, çoklama ekranlarda) kullanılabilir ancak DC çalışmada anlık olarak bile aşılmamalıdır, aksi takdirde aşırı ısınmaya ve hızlı bozulmaya neden olur.

10.2 Doğru akım sınırlayıcı direnci nasıl seçerim?

Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (V_kaynak- V_F) / I_F. Muhafazakar bir tasarım için veri sayfasından maksimum V_F (3.6V) kullanın, böylece parçadan parçaya varyasyon olsa bile akım asla 20mA'yi aşmaz. Örneğin, 5V kaynak ile: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ohm. En yakın standart değer (68 veya 75 Ohm) seçilir ve güç derecesi kontrol edilmelidir (P = I²R).

10.3 Bu LED'i açık havada kullanabilir miyim?

Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) birçok açık hava ortamında kullanıma izin verir. Ancak, paket özellikle su geçirmezlik veya UV bozulmasına karşı direnç için derecelendirilmemiştir. Doğrudan açık hava maruziyeti için, neme ve güneş ışığına karşı koruma sağlamak için ek çevresel koruma (konformal kaplama, mühürlü muhafazalar) gerekli olacaktır.

11. Pratik Kullanım Örneği

Çoklu LED Durum Gösterge Paneli Tasarlama:Bir kontrol paneli, çeşitli makine fonksiyonlarının çalışma durumunu göstermek için 20 parlak beyaz LED gerektirir. Estetik ve netlik için düzgün parlaklık önemlidir.

1. Devre Tasarımı: Tasarımcı, tüm LED'leri 12V rayından paralel olarak sürmeyi seçer. Her LED dalının kendi akım sınırlayıcı direnci vardır. Maksimum V_F 3.6V ve hedef I_F 20mA kullanılarak, direnç değeri (12V - 3.6V)/0.02A = 420 Ohm'dur. Her dal için 430 Ohm, 1/4W direnç seçilir.
2. Sınıflandırma Seçimi: Düzgünlüğü sağlamak için, tasarımcı S Sınıfından (en yüksek şiddet) LED'ler belirtir ve renk ve parlaklık varyasyonunu en aza indirmek için aynı üretim partisi ve renk grubundan (Grup 7) talep eder.
3. PCB Yerleşimi: Delikler, paket çizimindeki uç aralığına göre delinir. Dalga lehimleme sırasında lehim sızmasını önlemek için LED gövdesi etrafında en az 3mm yarıçaplı bir koruma alanı korunur.
4. Montaj:** Montajcı, el lehimleme kılavuzlarını takip eder, 300°C'ye ayarlanmış sıcaklık kontrollü bir havya kullanır ve her bir bağlantıyı 3 saniyenin altında tamamlar.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu bir fosfor dönüştürmeli beyaz LED'dir. Çekirdek, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çiptir. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler çipin aktif bölgesi içinde yeniden birleşir ve foton yayar. InGaN malzemesi, spektrumun mavi bölgesinde (tipik olarak yaklaşık 450-455 nm) ışık yayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu mavi ışık doğrudan yayılmaz. Bunun yerine, çipi çevreleyen reflektör kabının içine kaplanmış bir fosfor malzeme tabakasına (örneğin, Seryum katkılı İtriyum Alüminyum Granat, YAG:Ce) çarpar. Fosfor, mavi fotonların bir kısmını emer ve daha geniş bir spektrumda, ağırlıklı olarak sarı aralıkta ışık yeniden yayar. Emilmeden kalan mavi ışık ve fosfor tarafından üretilen sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Tam ton (soğuk beyaz, nötr beyaz, sıcak beyaz), fosfor tabakasının bileşimi ve kalınlığı tarafından belirlenir.

13. Teknoloji Trendleri

Bu tür LED'in arkasındaki teknoloji gelişmeye devam etmektedir. Genel endüstri trendleri şunları içerir:

• Artırılmış Verimlilik (Watt Başına Lümen): Çip epitaksi, ışık çıkarma ve fosfor verimliliğindeki devam eden iyileştirmeler, aynı elektriksel giriş için daha yüksek ışık çıkışına yol açar, enerji tüketimini azaltır.
• Geliştirilmiş Renksel Geriverim: Bu veri sayfası tek bir beyaz nokta belirtirken, daha yeni ürünler genellikle daha yüksek Renksel Geriverim İndeksi (CRI) değerleri elde etmek için çoklu fosfor karışımları (örneğin, kırmızı fosfor ekleyerek) kullanır, böylece renkler ışık altında daha doğal görünür.
• Küçültme:** T-1 3/4 paketi popüler kalmaya devam ederken, daha yüksek yoğunluklu uygulamalar için daha küçük yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine (örneğin, 3535, 3030, 2835) doğru geniş bir eğilim vardır, ancak genellikle daha büyük delikli tiplere kıyasla paket başına toplam ışık çıkışı ile bir ödünleşim söz konusudur.
• Daha Yüksek Güvenilirlik ve Ömür: Paketleme malzemeleri, çip bağlama ve tel bağlama alanlarındaki ilerlemeler, LED'lerin derecelendirilmiş ömürlerini (L70/B50) daha da ileriye taşımaya devam etmektedir, bu da onları daha zorlu uygulamalar için uygun hale getirir.