SMD Mid-Power LED 50-217S Datenblatt - PLCC-2 Gehäuse - Spannung 3,2V - Strom 60mA - Weiße LED - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 50-217S ist eine oberflächenmontierbare Mittelleistungs-LED für allgemeine Beleuchtungsanwendungen. Sie verwendet ein PLCC-2-Gehäuse (Plastic Leaded Chip Carrier) mit einem weiß emittierenden LED-Chip. Das Bauteil zeichnet sich durch hohe Lichtausbeute, exzellente Farbwiedergabeeigenschaften und einen großen Abstrahlwinkel aus, was es für ein breites Spektrum an Beleuchtungszwecken geeignet macht. Die kompakte Bauform und der geringe Stromverbrauch tragen zu ihrer Vielseitigkeit in modernen Lichtdesigns bei.

1.1 Kernvorteile

• Hohe Lichtstärke:Liefert helles und effizientes Licht.
• Großer Abstrahlwinkel (115-125 Grad):Gewährleistet eine gleichmäßige Ausleuchtung über eine große Fläche.
• Hoher Farbwiedergabeindex (CRI):Erhältlich mit minimalen CRI-Werten von 60 bis 90 für eine präzise Farbwiedergabe.
• Umweltkonformität:Das Produkt ist bleifrei, entspricht der EU-REACH-Verordnung und erfüllt halogenfreie Standards (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• ANSI-Binning:Sichert konsistente Farb- und Lichtstromwerte über alle Produktionschargen hinweg.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED ist ideal für verschiedene Beleuchtungsanwendungen, bei denen Zuverlässigkeit, Effizienz und gute Farbqualität gefordert sind. Hauptanwendungsbereiche sind:

• Allgemeine Innen- und Ambientebeleuchtung
• Dekorative und architektonische Beleuchtung
• Unterhaltungs- und Bühnenbeleuchtung
• Kontrollleuchten und Panelbeleuchtung
• Schalter-Hintergrundbeleuchtung

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Durchlassstrom (I_F):75 mA (Dauerbetrieb)
• Spitzendurchlassstrom (I_FP):150 mA (gepulst, Tastverhältnis 1/10, Pulsbreite 10ms)
• Verlustleistung (P_d):250 mW
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +85°C
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +100°C
• Wärmewiderstand (R_{th J-S}):32 °C/W (von Sperrschicht zum Lötpunkt)
• Sperrschichttemperatur (T_j):115 °C (Maximum)
• Löttemperatur:Reflow: Max. 260°C für 5 Sekunden. Handlötung: Max. 350°C für 3 Sekunden.

Hinweis:Dieses Bauteil ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD). Bei der Montage und Handhabung müssen entsprechende ESD-Schutzmaßnahmen beachtet werden.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Diese Parameter werden bei einer Lötpunkttemperatur (T_soldering) von 25°C und einem Durchlassstrom (I_F) von 60 mA gemessen, was den typischen Betriebsbedingungen entspricht.

• Lichtstrom (Φ):24 lm (Min), 30 lm (Typ), 38 lm (Max). Toleranz: ±11%.
• Durchlassspannung (V_F):2,7V (Min), 2,9V (Typ), 3,2V (Max). Toleranz: ±0,1V.
• Farbwiedergabeindex (CRI/Ra):80 (Min), 82 (Typ), 87 (Max). Toleranz: ±2. Der R9-Wert (gesättigtes Rot) beträgt typischerweise 2 und liegt im Bereich von 0 bis 7.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):115° (Min), 120° (Typ), 125° (Max).
• Sperrstrom (I_R):50 μA (Max) bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt verwendet ein umfassendes Binning-System, um Farb- und Leistungskonsistenz zu gewährleisten. Die Bauteilenummernstruktur 50-217S/KKE-BXXXX32Z6/SZM/2T kodiert die wichtigsten Parameter.

3.1 Farbtemperatur (CCT) und Lichtstrom-Binning

Der Abschnitt \"BXXXX\" in der Bauteilenummer gibt die CCT und den minimalen Lichtstrom an. \"B4028\" bedeutet beispielsweise eine CCT von 4000K mit einem Mindestlichtstrom von 28 Lumen. Das Datenblatt listet Serien für die Massenproduktion mit verschiedenen Lichtstromstufen (26lm, 28lm, 30lm, 32lm bei 4000K Referenz) für CCT-Werte von 3000K (Warmweiß) bis 6500K (Kaltweiß) auf, alle mit einem minimalen CRI von 80.

3.2 Lichtstrom-Bin-Codes

Separate Bin-Codes definieren den Lichtstrombereich bei I_F=60mA. Codes wie \"2426\" decken 24-26 lm ab, \"2628\" decken 26-28 lm ab, bis hin zu \"3638\" für 36-38 lm. Dies ermöglicht eine präzise Auswahl basierend auf den Helligkeitsanforderungen.

3.3 Durchlassspannungs-Bin-Codes

Auch die Durchlassspannung wird gebinnt. Für die meisten Serien definieren die Gruppen 35-38 Spannungsbereiche von 2,8-2,9V bis zu 3,1-3,2V. Die 32Lm-Serie verwendet die Gruppe 34-38, beginnend bei 2,7-2,8V. Der Code \"32\" in der Bauteilenummer zeigt an, dass die maximale Durchlassspannung 3,2V beträgt.

3.4 Farbwiedergabeindex (CRI) Index

Ein einzelner Buchstabe bezeichnet den minimalen CRI-Wert: M(60), N(65), L(70), Q(75), K(80), P(85), H(90). Die Beispiel-Bauteilenummern verwenden \"K\" für CRI 80 (Min).

3.5 Durchlassstrom-Index

Der Code \"Z6\" spezifiziert den Nenndurchlassstrom von 60 mA.

4. Farbort und Farbkonstanz

Die Farbortkoordinaten der LED werden innerhalb spezifischer Bins im CIE-1931-Farbraum kontrolliert, um Farbgleichmäßigkeit sicherzustellen. Das Datenblatt enthält beispielhafte Koordinatensätze für einen 3000K-Bin (z.B. B30U, B303, B30S) und erwähnt ein Mischschema (z.B. B30S:B30U = 1:1), um den Ziel-Farbort zu erreichen – eine gängige Praxis, um die Ausbeute zu optimieren und gleichzeitig die Farbkonstanz zu wahren.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäusetyp

Das Bauteil verwendet ein standardmäßiges PLCC-2-Oberflächenmontagegehäuse. Dieser Gehäusetyp hat typischerweise zwei Anschlüsse für die elektrische Verbindung und einen geformten Kunststoffkörper, der als Primärlinse fungiert.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Wie die meisten PLCC-2-LEDs ist ein Anschluss die Anode (+) und der andere die Kathode (-). Das Gehäuse hat üblicherweise eine visuelle Markierung, wie eine Kerbe, eine abgeschrägte Ecke oder einen Punkt in der Nähe des Kathodenanschlusses. Das PCB-Footprint-Design muss diese Polarität berücksichtigen.

5.3 Packmenge

Das Suffix \"/2T\" in der Bauteilenummer deutet wahrscheinlich auf den Verpackungstyp hin. Diese Bauteile werden typischerweise auf Band und Rolle für die automatisierte Montage geliefert. Die genaue Stückzahl pro Rolle ist ein Standardparameter, der in separaten Verpackungsspezifikationen angegeben wird.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Die maximal zulässige Löttemperatur beträgt 260°C für maximal 5 Sekunden. Dies entspricht standardmäßigen bleifreien (Pb-free) Reflow-Profilen. Entwickler müssen sicherstellen, dass das in der Produktion verwendete Temperaturprofil diesen Grenzwert nicht überschreitet, um Schäden an der internen Struktur der LED und dem Leuchtstoff zu vermeiden.

6.2 Handlötung

Falls Handlötung notwendig ist, darf die Temperatur der Lötspitze 350°C nicht überschreiten, und die Kontaktzeit mit dem Anschluss sollte auf 3 Sekunden oder weniger pro Pad begrenzt werden. Verwenden Sie ein Lötkolben mit geringer Leistung und vermeiden Sie übermäßige mechanische Belastung.

6.3 Lagerbedingungen

Bauteile sollten in ihren original Feuchtigkeitsschutzbeuteln bei Temperaturen zwischen -40°C und +100°C und geringer Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Sobald der Beutel geöffnet ist, sollten die Bauteile innerhalb einer bestimmten Zeitspanne (typischerweise 168 Stunden bei <30°C/60% r.F.) verwendet oder gemäß der Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe (MSL) getrocknet werden, um \"Popcorning\" während des Reflow-Prozesses zu verhindern.

7. Anwendungsdesign-Überlegungen

7.1 Thermomanagement

Bei einem Wärmewiderstand von 32 °C/W von der Sperrschicht zum Lötpunkt ist eine effektive Wärmeableitung entscheidend. Die maximale Sperrschichttemperatur beträgt 115°C. Für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb sollte die Sperrschichttemperatur deutlich niedriger gehalten werden. Gestalten Sie die Leiterplatte mit ausreichender Wärmeentlastung, verwenden Sie Wärmeleitungen und Kupferflächen, die mit dem thermischen Pad der LED verbunden sind (falls im Footprint vorhanden), um Wärme abzuleiten.

7.2 Stromversorgung

Der empfohlene Betriebsstrom beträgt 60 mA. Obwohl der absolute Maximalwert bei 75 mA liegt, kann ein Betrieb mit niedrigeren Strömen die Effizienz und Lebensdauer erheblich verbessern. Verwenden Sie einen Konstantstromtreiber anstelle einer Konstantspannungsquelle mit Vorwiderstand für bessere Stabilität und Effizienz. Stellen Sie sicher, dass der Treiber mit dem Durchlassspannungsbereich des ausgewählten Bins (z.B. ~2,9V typisch) kompatibel ist.

7.3 Optisches Design

Der große Abstrahlwinkel von 120 Grad eignet sich für Anwendungen, die eine breite, diffuse Ausleuchtung erfordern. Für fokussiertere Lichtstrahlen sind Sekundäroptiken (Linsen oder Reflektoren) erforderlich. Das wasserklare Harz ermöglicht eine gute Lichtextraktion.

8. Leistungsanalyse und Trends

8.1 Effizienz und Leistung

Bei einem typischen Lichtstrom von 30 lm bei 60 mA (Vorwärtsleistung ~0,174W) beträgt die typische Lichtausbeute etwa 172 lm/W. Dies platziert sie im wettbewerbsfähigen Bereich für Mittelleistungs-LEDs und bietet eine gute Balance zwischen Kosten, Leistung und Zuverlässigkeit für die Allgemeinbeleuchtung.

8.2 Fokus auf Farbqualität

Die Verfügbarkeit von Optionen mit hohem CRI (bis zu 90 min) und die Spezifikation des R9-Werts spiegeln die wachsende Marktnachfrage nach LEDs mit exzellenter Farbwiedergabe wider, insbesondere für Einzelhandels-, Museums- und Wohnraumbeleuchtung, wo eine präzise Farbwahrnehmung entscheidend ist.

8.3 Umwelt- und Regelkonformität

Die Betonung von RoHS-, REACH- und halogenfreier Konformität ist für moderne elektronische Bauteile Standard, getrieben durch globale Umweltvorschriften und Kundenanforderungen nach sichereren, nachhaltigeren Produkten.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

9.1 Was ist der Unterschied zwischen den verschiedenen Lichtstromserien (26Lm, 28Lm usw.)?

Die Serie (z.B. \"Für 4000K 26Lm\") gruppiert Produkte mit einer ähnlichen minimalen Lichtstromausgabe bei der Referenz-CCT von 4000K. Ein Bauteil der \"28Lm\"-Serie ist unter gleichen Bedingungen (60mA) im Allgemeinen heller als ein Bauteil der \"26Lm\"-Serie mit gleicher CCT und CRI. Entwickler sollten die Serie basierend auf ihren Lumen-Anforderungen auswählen.

9.2 Wie interpretiere ich die Bauteilenummer 50-217S/KKE-B402832Z6/SZM/2T?

• 50-217S:Basis-Produktfamilie und Gehäuse.
• K:CRI Min = 80.
• KE:Wahrscheinlich interne Codes.
• B4028:CCT = 4000K, Min. Lichtstrom = 28 lm.
• 32:Max. Durchlassspannung = 3,2V.
• Z6:Durchlassstrom = 60 mA.
• SZM/2T:Wahrscheinlich interne Codes bezüglich Binning und Verpackung (Band & Rolle).

9.3 Kann ich diese LED mit ihrem Maximalstrom von 75mA betreiben?

Obwohl möglich, wird es für optimale Lebensdauer und Zuverlässigkeit nicht empfohlen. Der Betrieb bei 60mA bietet einen guten Sicherheitsspielraum. Ein Betrieb bei 75mA erhöht die Sperrschichttemperatur, kann die Effizienz verringern und den Lichtstromrückgang über die Zeit beschleunigen. Führen Sie stets eine thermische Analyse durch, wenn Sie einen Betrieb in der Nähe der Maximalwerte in Betracht ziehen.

9.4 Ist ein Kühlkörper erforderlich?

Für eine einzelne LED, die mit 60mA betrieben wird, ist die Verlustleistung gering (~0,174W). In Arrays oder Modulen, bei denen mehrere LEDs eng beieinander platziert sind, oder wenn die Umgebungstemperatur hoch ist, kann sich jedoch erhebliche Wärme ansammeln. Ein ordnungsgemäßes thermisches Leiterplattendesign, wie in Abschnitt 7.1 erwähnt, ist unerlässlich. Für hochdichte LED-Arrays wird oft eine spezielle Metallkern-Leiterplatte (MCPCB) oder ein Aluminiumsubstrat verwendet.