LED PLCC-2 Beyaz Özellikleri - Boyut 3.5x2.75x0.7mm - Voltaj 3.0-3.4V - Güç 0.2W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakış

Bu beyaz LED, yüksek verimlilik ve geniş renk sıcaklığı aralığı sunan, mavi çip üzerine fosfor dönüşüm teknolojisi ile üretilmiştir. Paket, 3.5mm × 2.75mm × 0.7mm boyutlarında standart bir PLCC-2 (plastik uçlu yonga taşıyıcı) olup otomatik yüzey montajı için uygundur. 60mA ileri akımda tipik 26-28 lümen ışık akısı ve 3.0V ile 3.4V arasında ileri gerilim sağlar. Cihaz, 120 derecelik geniş görüş açısına sahip olup genel aydınlatma ve gösterge uygulamaları için idealdir. RoHS uyumludur ve nem hassasiyeti seviyesi 3'tür. LED, birden çok renk sıcaklığında mevcuttur: 3000K (ERP 2780-3110K), 4000K (ERP 3770-4330K), 5700K (ANSI 5350-6050K), 6000K (ERP 5740-6530K) ve 6500K (ERP 6050-6950K). Ürün, iç mekan ekranları, tübüler lambalar ve genel aydınlatma gibi uygulamalar için tasarlanmıştır. Not: Mekanik stres endişesi nedeniyle esnek şeritlerde kullanılması önerilmez.

2. Derin Teknik Parametre Analizi

2.1 Optik ve Elektriksel Özellikler

Ts=25°C ve IF=60mA test koşulunda tipik ileri gerilim 3.12V'dir (min 3.0V, maks 3.4V). VR=5V'de ters akım maksimum 10μA olup iyi doğrultmayı gösterir. Tüm CCT varyantları için ışık akısı tipik olarak 26.5lm'dir (min 26lm, maks 28lm); 3000K versiyonu tipik 25.5lm (min 24lm, maks 28lm) ile biraz daha düşüktür. Renk geriverim indeksi (CRI) tipik 71.5'tir (min 70), bu genel aydınlatma için kabul edilebilir ancak yüksek CRI uygulamaları için uygun değildir. Bağlantı noktasından lehim noktasına termal direnç (RthJ-S) 60°C/W'dir; bu termal tasarımda dikkate alınmalıdır.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Güç dağılımı 204mW, ileri akım 65mA (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği ile tepe 120mA) ile sınırlıdır. Ters gerilim maksimum 5V'tur. ESD toleransı (HBM) 2000V olup bu seviyede %90'ın üzerinde verim sağlanır. Çalışma sıcaklığı aralığı -40 ile +85°C, depolama -40 ile +100°C ve maksimum bağlantı sıcaklığı 110°C'dir. Güvenilirliği sağlamak için bu değerler asla aşılmamalıdır.

3. Gruplama Sistemi

3.1 İleri Gerilim ve Işık Akısı Gruplaması

IF=60mA'de ileri gerilim dört gruba ayrılır: H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V). Tüm CCT'ler için ışık akısı QIA (26-28lm) olarak gruplandırılır. Sıkı gruplama, uygulama tasarımlarında tutarlı performans sağlar.

3.2 Renklilik Gruplaması

CIE 1931 renklilik diyagramı, farklı renk sıcaklıkları için beş özel bölge gösterir: E30 (ekstra sıcak beyaz, ~3000K), E40 (sıcak beyaz, ~4000K), A57 (nötr beyaz, ~5700K), E60 (soğuk beyaz, ~6000K), E65 (gün ışığı beyazı, ~6500K). Her bölge, kabul edilebilir renk alanını tanımlayan dört köşe koordinatı (X1Y1 - X4Y4) ile belirlenir. Örneğin, E30 koordinatları: X1=0.4357, Y1=0.4144; X2=0.4212, Y2=0.3837; X3=0.4443, Y3=0.3916; X4=0.4588, Y4=0.4223. Bu bölgeler, farklı üretim partileri arasında renk tutarlılığı sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 İleri Gerilim ve İleri Akım İlişkisi

Şekil 1-7, üstel ilişkiyi göstermektedir: ileri gerilim 2.85V'den 3.20V'ye yükseldikçe akım sıfıra yakından 70mA'ye yükselir. Tipik çalışma noktası olan 3.12V'de akım 60mA'dir. Bu eğri, sabit gerilimli sürücü devrelerinde uygun seri direncin belirlenmesi açısından kritiktir.

4.2 Bağıl Yoğunluk ve İleri Akım İlişkisi

Şekil 1-8, 0mA'de %0'dan 60mA'de %100'e ve ötesine neredeyse doğrusal bir bağıl yoğunluk artışı gösterir. 60mA'nın üzerinde çalıştırmak parlaklığı artırabilir ancak daha yüksek bağlantı sıcaklığı nedeniyle ömrü azaltabilir.

4.3 Sıcaklık Özellikleri

Şekil 1-9, bağıl ışık akısının lehim noktası sıcaklığı arttıkça azaldığını gösterir: 85°C'de akı, 25°C değerinin yaklaşık %85'ine düşer. Şekil 1-10, maksimum ileri akımın düşürülmesini gösterir: 85°C'de izin verilen akım, bağlantı sıcaklığını 110°C'nin altında tutmak için yaklaşık 40mA'dir (25°C'de 70mA'ye karşı). Şekil 1-11, ileri gerilimin sıcaklıkla hafifçe azaldığını gösterir (yaklaşık -2mV/°C). Bu eğriler, armatür tasarımında termal yönetim için gereklidir.

4.4 Radyasyon Deseni

Şekil 1-12, Lambert benzeri bir radyasyon desenini gösterir: bağıl yoğunluk 0° açıda %100'dür ve yaklaşık ±60°'de %50'ye düşer, bu da 120° görüş açısını doğrular. Desen simetriktir, geniş alan aydınlatması için uygundur.

4.5 Spektrum Dağılımı

Şekil 1-13, 3000K, 4000K ve 6500K için spektral güç dağılımlarını gösterir. 3000K spektrumu, ~450nm'de güçlü bir mavi tepe ve 550-650nm arasında daha geniş sarı/kırmızı fosfor emisyonuna sahiptir. 6500K spektrumu daha belirgin bir mavi tepe ve daha az kırmızı içeriğe sahiptir. Bu spektrumlar, ilgili CCT bölgeleri için ERP ve ANSI standartlarına uygundur.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Üst görünüm, 3.50mm uzunluk ve 2.75mm genişlikte bir paket gövdesi gösterir. Yan görünüm yüksekliği 0.70mm'dir (lehim pedleri hariç). Alt görünüm, anot (A) ve katot (C) olmak üzere iki pedi gösterir. Kutuplama, anot yakınında "+" sembolü ile işaretlenmiştir. PCB düzeni için bir lehim deseni sağlanmıştır: her ped için önerilen ped boyutları 2.10mm × 0.40mm'dir (dikdörtgen alan için toplam 2.10mm × 1.10mm) ve pedler arasında 2.10mm boşluk vardır. Belirtilmedikçe tüm toleranslar ±0.05mm'dir. Birimler milimetredir.

5.2 Taşıma Bandı ve Makara

Taşıma bandı genişliği 8mm olup cep aralığı 4.00mm'dir. Her cep, yönü gösteren kutuplama işareti ile bir LED tutar. Besleme yönü bant boyuncadır. Makara boyutları: A=12.4mm ±0.3mm, B=400mm ±2mm, C=100mm ±0.4mm, D=14.3mm ±0.3mm (iç göbek çapı). Makara üzerindeki etikette parça numarası, özellik numarası, parti numarası, bölge kodları (akı, renklilik, gerilim), dalga boyu (varsa), miktar ve tarih belirtilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Önerilen kurşunsuz reflow profili: ortalama yükselme hızı ≤3°C/s; 150°C'den 200°C'ye 60-120 saniye ön ısıtma; 217°C'nin üzerinde kalma süresi (TL) 60 saniyeye kadar; tepe sıcaklığı 260°C maksimum 10 saniye; soğutma hızı ≤6°C/s. 25°C'den tepe noktasına toplam süre ≤8 dakika olmalıdır. İkiden fazla reflow geçişi yapmayın. Isıtma sırasında mekanik stresten kaçının. El lehimleme: havya sıcaklığı<300°C'de<3 saniye, yalnızca bir kez. Çift başlı havya ile onarım mümkündür ancak LED hasarı açısından değerlendirilmelidir.

6.2 Kullanım Önlemleri

Kapsülleme silikondur ve yumuşaktır. Üst yüzeye baskı uygulamaktan kaçının. Bükülmüş PCB'ye montaj yapmayın. Lehimlemeden sonra hızlı soğutmadan kaçının. Çalışma ortamı, kükürt bileşiklerini<100PPM; bromu<900PPM; kloru<900PPM; toplam Br+Cl'yi<1500PPM ile sınırlamalıdır. Armatür malzemelerinden gelen VOC'ler silikonu renklendirebilir; uyumluluğu test edin. Yan yüzeylerden tutmak için forseps kullanın. Voltaj kaymalarından kaynaklanan yanmayı önlemek için devreyi akım sınırlayıcı dirençlerle tasarlayın. Termal tasarım kritiktir: bağlantı sıcaklığı 110°C'nin altında kalmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

Standart paketleme miktarı makara başına 23.000 adettir. Makara, kurutucu ve nem gösterge kartı ile birlikte nem bariyerli bir torbaya yerleştirilir. Torba daha sonra bir karton kutuya paketlenir. Neme duyarlı seviye 3: torba açıldıktan sonra cihazlar ≤30°C/%60RH'de saklanırsa 24 saat içinde kullanılmalıdır. Aksi takdirde fırınlama gerekir: 60°C ±5°C'de 24 saat.

7.2 Etiket Bilgileri

Etiket şunları içerir: Parça No., Özellik No., Parti No., Bölge Kodu (akı, renklilik, gerilim için), Dalga Boyu (varsa), Miktar ve Tarih. Model adlandırma kuralı, Refond'un iç sistemine dayanır (RF-PxxMI32DS-AF-N-Y olarak gösterilir) ve CCT, paket tipi ve diğer özellikleri kodlar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulamalar

Bu LED, optik göstergeler, iç mekan ekranları, tübüler lamba uygulamaları ve genel aydınlatma için uygundur. Geniş görüş açısı ve birden çok CCT seçeneği, ortam aydınlatması için esneklik sağlar. Tübüler lamba tasarımlarında, eşit ışık dağılımı elde etmek için doğrusal bir PCB üzerine birden çok LED yerleştirilebilir.

8.2 Tasarım Hususları

Her zaman mutlak maksimum değerlerin altında çalıştırın. Akımı stabilize etmek için uygun seri dirençler kullanın. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında yeterli ısı dağıtımı sağlayın. LED'leri yüksek kükürtlü ortamlara yerleştirmekten kaçının. Dış mekan uygulamalarında ek nem koruması gerekebilir. Yumuşak silikon lens toz çekebilir; gerekirse izopropil alkol ile temizleyin. Ultrasonik temizlik önerilmez.

9. Teknoloji Karşılaştırması

Geleneksel delik içi LED'lerle karşılaştırıldığında, bu PLCC-2 paketi daha küçük ayak izi, daha düşük profil ve otomatik SMT süreçleriyle uyumluluk sunarak montaj maliyetini azaltır. Diğer SMD paketleriyle (ör. 2835, 3528) karşılaştırıldığında, bu 3.5×2.75mm cihaz, ışık çıkışı ve termal performans arasında bir denge sunar. 60°C/W'lik termal direnç orta düzeydedir ve yüksek güç uygulamaları için dikkatli termal tasarım gerektirir. 120° görüş açısı, birçok yönlü LED'den daha geniştir ve tekdüze aydınlatma için uygundur. 70-71 CRI, standart beyaz LED'ler için tipiktir; yüksek renk geriverimi gerektiren uygulamalar için CRI>80 olan diğer ürünler düşünülmelidir.

10. Sık Sorulan Sorular

S: Bu LED sürekli olarak 65mA'de sürülebilir mi?C: Evet, 65mA, 25°C'de mutlak maksimum ileri akımdır. Ancak daha yüksek ortam sıcaklıklarında akım düşürme gereklidir; düşürme eğrisine (Şekil 1-10) bakın. Güvenilir uzun süreli çalışma için 60mA önerilir.

S: Tipik ömrü nedir?C: Veri sayfasında açıkça belirtilmese de, endüstri standartlarına göre bu yapıya sahip tipik beyaz LED'ler, anma akımında ve uygun termal yönetimle 50.000 saati aşan L70 ömürlerine sahiptir.

S: Bu LED darbe genişliği modülasyonu (PWM) ile kısılabilir mi?C: Evet, tepe akımı 120mA'yı geçmediği ve görev döngüsü (örn. 1/10) ortalama akımı sınırlar içinde tutacak şekilde sınırlandığı sürece cihaz PWM ile kısılabilir. Görünür titremeyi önlemek için PWM frekansının 100Hz'in üzerinde olduğundan emin olun.

S: Renk, sürüş akımına ne kadar duyarlıdır?C: Beyaz LED'ler, bağlantı sıcaklığındaki ve fosfor verimliliğindeki değişiklikler nedeniyle akımla birlikte hafif renk kayması gösterir. Tutarlı renk için sabit akımlı bir sürücü ve kararlı termal ortam kullanın.

11. Pratik Tasarım Örneği

100 adet bu LED kullanan 20W tübüler bir lamba düşünün. Her LED, 60mA, 3.1V'de (tipik) sürülür, bu da LED başına ~0.186W, toplam 18.6W sonucunu verir. PCB, ısıyı dağıtmak için alüminyum çekirdekli bir karttır. LED başına ortalama ışık akısı 26.5lm, toplam 2650lm'dir. Optik kayıplar %15 olduğunda armatür çıkışı yaklaşık 2250lm olacak ve yaklaşık 120lm/W sistem verimliliği elde edilecektir. Nötr beyaz görünüm için renklilik bölgesi E40 (4000K) seçilmiştir. LED'ler 10mm aralıklarla doğrusal bir dizi halinde yerleştirilir ve bir difüzör eşit ışık dağılımı sağlar. Termal simülasyon, 25°C ortam sıcaklığında bağlantı sıcaklığının 85°C'nin altında olduğunu göstererek uzun ömür sağlar.

12. Çalışma Prensibi

Beyaz LED, sarı yayan bir YAG:Ce fosfor tabakasını uyaran mavi yayan bir InGaN/GaN LED çipi (~450nm) kullanır. Mavi ve sarı ışığın kombinasyonu beyaz ışık üretir. Kesin renk sıcaklığı, fosfor bileşimi ve kalınlığı tarafından belirlenir. Bu, yüksek verimli beyaz LED'ler için köklü bir teknolojidir. Belirli CCT bölgeleri için farklı fosfor karışımları kullanılır (örneğin, 3000K gibi daha sıcak CCT için kırmızı fosfor eklenir). Cihaz, elektronların ve deliklerin kuantum kuyusunda yeniden birleşerek fotonlar yaydığı ileri ön gerilim altında çalışır. Geniş görüş açısı, mercek görevi gören kubbe şeklindeki silikon kapsülleme ile elde edilir.

13. Gelişim Trendleri

Beyaz LED'lerdeki trend, daha yüksek verimlilik (>200 lm/W), iyileştirilmiş CRI (>90) ve daha küçük paketler yönünde devam etmektedir. Yeni fosfor teknolojileri (ör. nitrür fosforları) daha geniş renk gamı ve daha iyi kararlılık sağlar. LED'lerin akıllı kontrolle entegrasyonu (ör. renk ayarlanabilirliği) talebi artmaktadır. Bu PLCC-2 paketi, daha da küçük ayak izi için yonga ölçekli paketler (CSP) ile değiştirilebilir. Bununla birlikte PLCC, güvenilirliği ve kullanım kolaylığı nedeniyle genel aydınlatmada popüler olmaya devam etmektedir. Kurşunsuz malzemelerin kullanımı ve RoHS uyumu standarttır. Gelecekteki gelişmeler, sistem maliyetini azaltmak için daha yüksek akım yoğunluğu ve iyileştirilmiş termal direnci içerebilir.