Hoja de Datos del LED SMD de Potencia Media 67-23ST - Paquete PLCC-2 - Tensión Máx. 55V - Luz Blanca - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

La serie 67-23ST es un LED SMD (Dispositivo de Montaje Superficial) de potencia media, compacto y de alto rendimiento, alojado en un paquete estándar PLCC-2 (Portador de Chip con Pistas Plásticas). Está diseñado para emitir luz blanca en varias temperaturas de color correlacionadas (CCT). Sus ventajas principales incluyen una alta eficiencia luminosa, excelentes capacidades de reproducción cromática (con opciones de IRC de hasta 90 mínimo), un amplio ángulo de visión de 120 grados y un bajo consumo de energía. El paquete está libre de plomo, libre de halógenos y cumple con las principales directivas ambientales como RoHS y REACH de la UE, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones de iluminación general y decorativa donde la fiabilidad y la calidad de la luz son primordiales.

1.1 Aplicaciones Objetivo

• Iluminación General Interior y Ambiental
• Iluminación Decorativa y Arquitectónica
• Iluminación para Espectáculos y Escenarios
• Aplicaciones de Indicación y Retroiluminación
• Iluminación de Interruptores y Paneles de Control

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los valores más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. La operación debe mantenerse dentro de estos límites.

• Corriente Directa (I_F):20 mA (Continua)
• Corriente Directa de Pico (I_FP):40 mA (Pulsada, Ciclo de Trabajo 1/10, Ancho de Pulso 10ms)
• Disipación de Potencia (P_d):1100 mW
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C
• Resistencia Térmica (R_{th J-S}):12 °C/W (Unión al Punto de Soldadura)
• Temperatura Máxima de Unión (T_j):115 °C
• Temperatura de Soldadura:Reflujo: 260°C máximo por 10 seg; Soldadura Manual: 350°C máximo por 3 seg.

Nota:Este dispositivo es sensible a las Descargas Electroestáticas (ESD). Deben seguirse los procedimientos adecuados de manejo ESD durante el ensamblaje y manipulación.

2.2 Características Electro-Ópticas

Medidas a una temperatura del punto de soldadura (T_soldadura) de 25°C con una corriente directa (I_F) de 17mA, que es la condición de operación típica.

• Flujo Luminoso (Φ):Los valores mínimos oscilan entre 140 lm y 155 lm dependiendo de la CCT (ver Lista de Producción en Masa). La tolerancia típica es de ±11%.
• Tensión Directa (V_F):La clasificación máxima es de 55.0V. El rango típico de clasificación es de 50V a 55V. La tolerancia es de ±0.1V.
• Índice de Reproducción Cromática (IRC/Ra):Están disponibles valores mínimos desde 60 hasta 90 (ver Tabla de Índice IRC). Para la lista de producción en masa, el Ra (Mín.) es 80. La tolerancia es de ±2.
• Valor R9:Especificado como 0 (mínimo) para los productos listados, lo que indica una posible limitación en la saturación del rojo intenso, algo común en algunos sistemas de fósforo de LED blanco.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados (típico). Este ángulo amplio asegura una distribución uniforme de la luz.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

El producto utiliza un sistema de clasificación estándar ANSI para garantizar la consistencia del color y el flujo. El número de pieza contiene códigos para estas clasificaciones.

3.1 Desglose del Número de Producto

Ejemplo:67-23ST/KKE-H27140550Z2/2T

• 67-23ST/: Tipo de paquete (PLCC-2).
• KKE: Código interno.
• H: Código de Índice IRC (H = IRC 90 Mín.). Para los modelos de producción en masa, 'H' corresponde a IRC 80 Mín. (Ver Tabla IRC).
• 27: Código de Temperatura de Color (27 = 2700K).
• 140: Código de Flujo Luminoso Mínimo (140 = 140 lm mín).
• 550: Índice de Tensión Directa (550 = 55.0V máx).
• Z2: Índice de Corriente Directa (Z2 = I_F17mA).
• 2T: Cantidad de embalaje por carrete (2T = conteo específico de carrete).

3.2 Clasificación por Coordenadas Cromáticas

El punto blanco del LED (color) está controlado estrictamente dentro de regiones definidas en el diagrama de cromaticidad CIE 1931. La hoja de datos proporciona cuadros de coordenadas (x, y) específicos para cada CCT (2700K, 3000K, 3500K, etc.) y subclasificación (A, B, C...). Por ejemplo, para 2700K, clasificaciones como 27K-A, 27K-B definen diferentes áreas cuadriláteras que aseguran que la luz blanca emitida caiga dentro de un rango de color preciso, típicamente dentro de una elipse MacAdam de 2 o 4 pasos, garantizando una diferencia de color visual mínima entre LEDs de la misma clasificación.

3.3 Clasificación del Flujo Luminoso

El flujo se clasifica en pasos. Por ejemplo, a 2700K:

• Clasificación140L10: 140 lm (Mín.) a 150 lm (Máx.)
• Clasificación150L10: 150 lm (Mín.) a 160 lm (Máx.)

3.4 Clasificación de la Tensión Directa

La tensión se clasifica en pasos de 1V desde 50V hasta 55V (ej., 50J: 50-51V, 51J: 51-52V). Esto ayuda a diseñar circuitos de accionamiento más eficientes al hacer coincidir los rangos de tensión del LED, pudiendo simplificar la regulación de corriente.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento y Consideraciones de Diseño

Aunque no se proporcionan gráficos específicos (IV, temperatura vs. flujo) en el extracto, se pueden inferir relaciones clave a partir de los parámetros.

4.1 Corriente vs. Flujo Luminoso (Relación L-I)

El flujo luminoso se especifica a 17mA. Operar por encima de esta corriente (hasta el máximo absoluto de 20mA) aumentará la salida de luz pero también aumentará la disipación de potencia (V_F* I_F) y la temperatura de unión. La relación es generalmente lineal dentro de un rango, pero la eficiencia (lúmenes por vatio) puede disminuir a corrientes más altas debido al aumento del calor.

4.2 Gestión Térmica

Con una resistencia térmica (R_{th J-S}) de 12°C/W, un diseño térmico adecuado del PCB es crucial. Por ejemplo, a la corriente nominal de 17mA y una V_Ftípica de ~52.5V, la disipación de potencia es de ~0.89W. El aumento de temperatura desde el punto de soldadura hasta la unión sería aproximadamente 0.89W * 12°C/W = ~10.7°C. Para mantener la temperatura de unión (T_j) por debajo de 115°C, la temperatura del punto de soldadura debe mantenerse por debajo de ~104°C. Esto requiere un área de cobre adecuada en el PCB (almohadillas térmicas) y posiblemente flujo de aire en la aplicación final.

4.3 Diseño del Driver

La alta tensión directa (hasta 55V) sugiere que este LED probablemente contiene múltiples chips LED conectados en serie dentro de un solo paquete. Un driver de corriente constante es obligatorio, no una fuente de tensión constante. El driver debe diseñarse para manejar la V_Fmáxima de la clasificación de tensión seleccionada y proporcionar una corriente estable de 17mA (u otra corriente diseñada dentro de los límites).

5. Información Mecánica y de Embalaje

5.1 Contorno del Paquete

El dispositivo utiliza el paquete común de montaje superficial PLCC-2. Aunque las dimensiones exactas (L x A x H) no se especifican en el texto proporcionado, el factor de forma PLCC-2 es estándar de la industria. La vista superior es la superficie emisora principal. La resina del paquete es transparente, lo que es óptimo para lograr una alta eficiencia de extracción de luz y mantener la consistencia del color.

5.2 Identificación de Polaridad

Los paquetes PLCC-2 típicamente tienen un cátodo marcado (a menudo un punto verde, una muesca o una esquina recortada en la lente o el cuerpo). Debe observarse la polaridad correcta durante el ensamblaje del PCB. Una polaridad invertida impedirá que el LED se ilumine y puede estresar el dispositivo.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

• Soldadura por Reflujo:No se debe exceder una temperatura máxima de pico de 260°C durante más de 10 segundos. Es aplicable un perfil de reflujo estándar sin plomo.
• Soldadura Manual:Si es necesario, la temperatura de la punta del soldador debe limitarse a 350°C, y el tiempo de contacto no debe exceder los 3 segundos por almohadilla para evitar daños térmicos al paquete plástico y la unión interna del chip.
• Almacenamiento:Almacenar en condiciones secas y antiestáticas dentro del rango de temperatura de almacenamiento especificado (-40°C a +100°C).

7. Sugerencias de Aplicación y Notas de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Estos LEDs requieren un driver externo de corriente constante. Un circuito simple involucra una fuente de alimentación DC, un circuito integrado driver de LED conmutado de corriente constante y el módulo LED. El CI driver debe seleccionarse en función del rango de tensión de entrada, la corriente de salida requerida (17mA) y la tensión directa total de la cadena de LEDs (si se usan múltiples LEDs 67-23ST en serie).

7.2 Consideraciones de Diseño del PCB

• Almohadillas Térmicas:Diseñe la huella del PCB con suficiente área de cobre conectada a la almohadilla térmica del LED (si está presente) o a las almohadillas del cátodo/ánodo para actuar como disipador de calor. Las vías térmicas a capas internas o inferiores pueden mejorar significativamente la disipación de calor.
• Aislamiento Eléctrico:Asegure distancias de fuga y de aislamiento adecuadas, especialmente dada la tensión de operación relativamente alta (hasta 55V).

8. Comparación Técnica y Diferenciación

El 67-23ST se diferencia por su combinación deoperación a alta tensión(simplifica conexiones en serie para fuentes de mayor tensión),opciones de alto IRC(hasta 90), yángulo de visión amplio. En comparación con LEDs de potencia media de menor tensión, reduce el requisito de corriente para un nivel de potencia dado, lo que puede minimizar las pérdidas resistivas en trazas y conectores. Su cumplimiento con estándares libres de halógenos y ambientales estrictos lo hace adecuado para mercados exigentes y sensibles al medio ambiente.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros)

P: ¿Puedo alimentar este LED directamente con una fuente de 12V o 24V?

R: No. La tensión directa es mucho más alta (50-55V). Se requiere un circuito driver de corriente constante que pueda elevar la tensión de entrada para superar la V_Fdel LED.

P: ¿Qué significa un valor R9 de 0 para la calidad de la iluminación?

R: Un valor R9 bajo o cero indica que el LED puede no reproducir colores rojos intensos con viveza. Esto es aceptable para muchas aplicaciones de iluminación general, pero podría ser una consideración para iluminación minorista (carnes, productos, telas) o iluminación de museos donde la reproducción precisa del rojo es crítica. Consulte la clasificación IRC específica para las especificaciones de R9 si están disponibles.

P: ¿Cuántos LEDs puedo conectar en serie?

R: Depende del rango de tensión de salida máxima de su driver. Por ejemplo, con un driver clasificado para 150V máx. y usando LEDs con una V_Fmáx. de 55V, teóricamente podría conectar 2 LEDs en serie (110V máx.) con un margen seguro. Siempre diseñe con los valores del peor caso (V_FMáx.).

10. Principio de Operación y Tecnología

Este es un LED blanco convertido por fósforo. El núcleo es un chip semiconductor basado en materiales de InGaN (Nitruro de Galio e Indio), que emite luz azul cuando está polarizado directamente. Esta luz azul excita un recubrimiento de fósforo amarillo (y a menudo rojo) dentro del paquete. La mezcla de la luz azul restante y la luz amarilla/roja convertida resulta en la percepción de luz blanca. La mezcla exacta de fósforos determina la Temperatura de Color Correlacionada (CCT - 2700K, 4000K, etc.) y el Índice de Reproducción Cromática (IRC). El paquete PLCC-2 proporciona protección mecánica, sellado ambiental y alberga la lente óptica principal que da forma al haz de 120 grados.