Ficha Técnica del LED SMD de Potencia Media 67-22ST - Paquete PLCC-2 - 3.0V Máx. - 150mA - Blanco - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

El 67-22ST es un LED de potencia media de montaje superficial (SMD) encapsulado en un paquete PLCC-2. Está diseñado como un LED blanco que ofrece una combinación de alta eficacia luminosa, alto índice de reproducción cromática (IRC), bajo consumo energético y un amplio ángulo de visión. Su factor de forma compacto lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones de iluminación donde el rendimiento fiable y la eficiencia energética son requisitos clave.

1.1 Ventajas Principales

• Alta Intensidad Luminosa:Proporciona una salida de luz brillante y eficiente.
• Amplio Ángulo de Visión:Ofrece una iluminación uniforme en un área extensa, típicamente de 120 grados.
• Cumplimiento Ambiental:El producto está libre de plomo y cumple con los estándares RoHS, REACH de la UE y Libre de Halógenos (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• Clasificación ANSI:Garantiza una salida de color y flujo luminoso consistentes según los códigos de clasificación estandarizados.
• Opciones de Alto IRC:Disponible con un IRC mínimo de 80 (Ra), mejorando la precisión del color en los objetos iluminados.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED es una solución ideal para diversas aplicaciones de iluminación, incluyendo, entre otras:

• Iluminación General
• Iluminación Decorativa y de Espectáculos
• Luces Indicadoras
• Iluminación de Ambiente
• Luces de Interruptores

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Corriente Directa (I_F):180 mA
• Corriente Directa de Pico (I_FP):300 mA (Ciclo de trabajo 1/10 @ pulso de 10ms)
• Disipación de Potencia (P_d):594 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}):19 °C/W (Unión al punto de soldadura)
• Temperatura de Unión (T_j):115 °C
• Temperatura de Soldadura:Reflujo: 260°C durante 10 seg. Soldadura manual: 350°C durante 3 seg.

Nota:El dispositivo es sensible a descargas electrostáticas (ESD). Se deben observar las precauciones de manejo ESD adecuadas.

2.2 Características Electro-Ópticas

Parámetros de rendimiento típicos medidos a una temperatura del punto de soldadura de 25°C y una corriente directa de 150mA.

• Flujo Luminoso (Φ):Mínimo 75 lm (Consultar las tablas de clasificación para rangos específicos). Tolerancia: ±11%.
• Tensión Directa (V_F):Máximo 3.0 V. Tolerancia: ±0.1V.
• Índice de Reproducción Cromática (Ra):Mínimo 80. Tolerancia: ±2.
• R9:Mínimo 0.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):Típico 120 grados.
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 50 µA a V_R= 5V.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

El producto utiliza un sistema de clasificación integral para garantizar la consistencia del color y el rendimiento.

3.1 Clasificación del Índice de Reproducción Cromática (IRC)

El IRC se indica con una sola letra en el número de producto. Para esta serie, la opción principal es 'N', que representa un IRC mínimo de 80.

3.2 Clasificación del Flujo Luminoso

El flujo se clasifica en pasos de 5 lúmenes bajo condiciones de prueba estándar (I_F=150mA).

• Códigos de Clasificación:75L5 (75-80 lm), 80L5 (80-85 lm), 85L5 (85-90 lm), 90L5 (90-95 lm), 95L5 (95-100 lm).

3.3 Clasificación de la Tensión Directa

La tensión directa se agrupa y clasifica para facilitar el diseño de circuitos de regulación de corriente.

• Códigos de Clasificación del Grupo 2730:27A (2.7-2.8V), 28A (2.8-2.9V), 29A (2.9-3.0V).

3.4 Clasificación de Temperatura de Color Correlacionada (CCT) y Cromaticidad

El LED está disponible en múltiples CCT: 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6200K y 6500K. Cada CCT tiene definidos códigos de coordenadas cromáticas en el diagrama CIE 1931 para garantizar una estrecha consistencia de color. La clasificación se proporciona tanto en sistemas de elipses MacAdam de 3 y 5 pasos, como en detalladas cajas de coordenadas cromáticas de 7 pasos, especificando las coordenadas x, y para cada esquina del área de clasificación. Esto permite a los diseñadores seleccionar el punto de color preciso requerido para su aplicación.

4. Lista de Producción en Masa y Numeración de Producto

4.1 Lista de Productos Estándar

La ficha técnica proporciona una lista de productos estándar en producción en masa. Ejemplo: 67-22ST/KKX-N658530Z15/2T(EMM).

• CCT:6500K
• IRC (Mín.): 80
• R9 (Mín.): 0
• Flujo Luminoso (Mín.):85 lm
• Tensión Directa (Máx.):3.0 V
• Corriente Directa:150 mA

Se proporcionan listados similares para otras CCT (2700K, 3000K, etc.) con sus correspondientes valores mínimos de flujo.

4.2 Explicación del Número de Producto

La estructura del número de pieza es: 67-22ST/ K KX – N XX XX 30 Z15 / 2 T

• 67-22ST/:Tipo de paquete base.
• K:Identificador de material/tipo de chip.
• KX:Color emitido (Blanco).
• N:Código de clasificación IRC (80 Mín.).
• XX XX:Códigos para la clasificación de CCT y Flujo Luminoso.
• 30:Índice de Tensión Directa (3.0V máx.).
• Z15:Índice de Corriente Directa (150mA).
• /2T:Cantidad por carrete.
• (EMM):Sufijo adicional del producto.

5. Consideraciones de Rendimiento y Diseño

5.1 Gestión Térmica

Con una resistencia térmica de 19°C/W desde la unión al punto de soldadura, una gestión térmica efectiva en el PCB es crucial. Superar la temperatura máxima de unión de 115°C reducirá la salida luminosa y la vida útil. Los diseñadores deben asegurar una disipación de calor adecuada mediante almohadillas de cobre y posiblemente vías térmicas, especialmente cuando se opera a o cerca de la corriente directa máxima de 180mA.

5.2 Consideraciones de Conducción Eléctrica

El LED debe ser alimentado con una fuente de corriente constante, no de tensión constante. La corriente de operación recomendada es de 150mA, con una corriente continua máxima de 180mA. La tensión directa tiene un máximo de 3.0V con una tolerancia de ±0.1V, lo que debe tenerse en cuenta en el diseño del driver. La baja característica de ruptura inversa (I_Rmáx 50µA a 5V) significa que se debe tener cuidado para evitar condiciones de polarización inversa.

5.3 Características Ópticas

El típico ángulo de visión de 120 grados hace que este LED sea adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación amplia y difusa en lugar de un haz enfocado. La versión de alto IRC (80 mín.) es preferible para aplicaciones donde la precisión del color es importante, como iluminación comercial o de tareas. El valor R9 (saturación del rojo intenso) se especifica como un mínimo de 0, lo que es típico para los LED blancos estándar; para una reproducción cromática superior, especialmente con objetos rojos, se necesitaría un valor R9 más alto.

6. Directrices de Montaje y Manejo

6.1 Proceso de Soldadura

El LED es compatible con procesos estándar de soldadura por reflujo. El perfil máximo es de 260°C durante 10 segundos. Para soldadura manual, la temperatura de la punta del soldador no debe exceder los 350°C, y el tiempo de contacto debe limitarse a 3 segundos. Es fundamental seguir estas directrices para evitar daños en el encapsulado plástico y las conexiones internas.

6.2 Almacenamiento y Manejo

Los dispositivos deben almacenarse en sus bolsas barrera de humedad originales en un entorno dentro del rango de temperatura de almacenamiento especificado (-40°C a +100°C). Como componentes sensibles a ESD, deben manipularse en estaciones de trabajo protegidas contra ESD utilizando equipo conectado a tierra.

7. Sugerencias de Aplicación y Notas de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

En la mayoría de las aplicaciones, se utilizarán múltiples LED. Pueden conectarse en serie, en paralelo o en una combinación serie-paralelo. Una conexión en serie es generalmente preferible, ya que garantiza una corriente idéntica a través de cada LED, promoviendo un brillo y color uniformes. Al conectar en serie, la tensión de salida del driver debe ser suficiente para superar la suma de las tensiones directas de la cadena de LED. Las conexiones en paralelo requieren un emparejamiento cuidadoso de los códigos V_Fo el uso de resistencias limitadoras de corriente individuales para cada LED para evitar la concentración de corriente.

7.2 Recomendaciones de Diseño del PCB

El diseño de las almohadillas del PCB debe coincidir con la huella recomendada para el paquete PLCC-2 para garantizar una soldadura y un rendimiento térmico adecuados. Las almohadillas de soldadura deben proporcionar un alivio térmico adecuado para conducir el calor desde la almohadilla térmica del LED (si está presente en el paquete) hacia las capas de cobre del PCB. También se recomienda mantener una distancia suficiente de otros componentes generadores de calor.

8. Comparación y Posicionamiento Técnico

El 67-22ST se posiciona como un LED de potencia media fiable y de propósito general. Sus diferenciadores clave en el mercado son su combinación de clasificación estándar ANSI para consistencia de color, cumplimiento de las principales regulaciones ambientales (RoHS, REACH, Libre de Halógenos) y un conjunto equilibrado de características electro-ópticas. En comparación con los LED de nivel básico, ofrece un mejor IRC y una clasificación más estricta. En comparación con los LED de gama alta, proporciona una solución rentable para aplicaciones que requieren un buen rendimiento pero que pueden no necesitar una eficacia ultra alta o valores de IRC extremos por encima de 90.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

9.1 ¿Cuál es el consumo de energía real de este LED?

A la corriente de operación típica de 150mA y una tensión directa máxima de 3.0V, el consumo máximo de energía es de 450mW (0.15A * 3.0V). La potencia real dependerá del código de clasificación V_Fespecífico del LED utilizado.

9.2 ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 3.3V?

No se recomienda conectarlo directamente a una fuente de 3.3V, ya que es probable que destruya el LED debido a una sobrecorriente. La tensión directa se especifica como un máximo de 3.0Va 150mA. Una fuente de tensión constante ligeramente por encima de la V_Fdel LED causará un flujo de corriente alto, incontrolado y potencialmente dañino. Utilice siempre un driver de corriente constante o un circuito limitador de corriente apropiado.

9.3 ¿Cómo selecciono la CCT y el código de flujo correctos para mi proyecto?

Consulte la Lista de Producción en Masa y las tablas de clasificación. Elija la CCT (por ejemplo, 3000K para blanco cálido, 6500K para blanco frío) según el ambiente deseado. Seleccione el código de flujo (por ejemplo, 85L5) según la salida de luz requerida. Para aplicaciones críticas en color, considere también la clasificación de cromaticidad (3 pasos, 5 pasos o 7 pasos) para garantizar una variación de color mínima entre unidades.

9.4 ¿Qué significa "R9 mínimo 0"?

R9 es una medida específica de cuán precisa es una fuente de luz al reproducir colores rojos intensos. Un valor de 0 es el mínimo especificado, lo que significa que podría ser cero o un número positivo. Muchos LED blancos estándar tienen un R9 bajo o negativo. Si reproducir objetos rojos vívidamente es crucial para su aplicación (por ejemplo, exhibición de carnes, tiendas de textiles), debe buscar LED con un valor R9 alto especificado (por ejemplo, R9 > 50).

10. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseño de una placa de LED para iluminación de oficina.

Un diseñador está creando una placa de LED de 600x600mm. El objetivo es lograr una luz uniforme, sin parpadeos y con buena reproducción cromática para un ambiente de oficina confortable. Decide utilizar el LED 67-22ST en CCT 4000K con un IRC de 80 (código N). Selecciona el código de flujo 85L5 para cumplir con el objetivo de lúmenes de la placa. Cientos de LED se colocarán en un PCB de núcleo metálico (MCPCB) en una configuración serie-paralelo. Se selecciona un driver de corriente constante capaz de entregar la corriente total requerida a la suma de las tensiones directas de las cadenas en serie. El amplio ángulo de visión de 120 grados del LED ayuda a lograr una apariencia uniforme sin puntos calientes visibles cuando se combina con un difusor. El MCPCB disipa el calor de manera efectiva, manteniendo la temperatura de unión muy por debajo del máximo, asegurando una fiabilidad a largo plazo y una salida de luz estable.

11. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED es una fuente de luz de estado sólido basada en tecnología de semiconductores. El componente central es un chip semiconductor, típicamente hecho de nitruro de galio e indio (InGaN) para LED blancos. Cuando se aplica una tensión directa y la corriente fluye a través de la unión p-n de este chip, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). Los materiales y la estructura específicos del chip determinan la longitud de onda primaria de la luz emitida. Para crear luz blanca, la luz azul o ultravioleta primaria del chip se convierte parcialmente en longitudes de onda más largas (amarillo, rojo) mediante un recubrimiento de fósforo dentro del encapsulado. La mezcla de la luz primaria y la convertida da como resultado la luz blanca percibida, cuya CCT está determinada por la composición del fósforo.

12. Tendencias y Contexto Tecnológico

Los LED de potencia media como el 67-22ST representan un segmento maduro y altamente optimizado del mercado de LED. Las tendencias actuales en esta área se centran en varias mejoras clave: aumentar la eficacia luminosa (más lúmenes por vatio) para mejorar el ahorro de energía, mejorar la reproducción cromática (valores más altos de Ra y R9) para una mejor calidad de luz y lograr una consistencia de color aún más estricta (elipses MacAdam más pequeñas como de 2 o 1 paso) para eliminar diferencias de color visibles en grandes instalaciones. Además, existe un impulso continuo para una mayor fiabilidad y una vida útil más larga bajo diversas condiciones de operación. La adopción generalizada de estándares como la clasificación ANSI y el estricto cumplimiento ambiental (Libre de Halógenos, consideraciones de riesgo de luz azul más bajas) también son características definitorias de los componentes LED modernos fabricados de manera responsable.