دیتاشیت LED میانی‌قدرت SMD سری 67-24ST - پکیج PLCC-2 - حداکثر ولتاژ مستقیم 13.0 ولت - جریان 80 میلی‌آمپر - نور سفید - مستندات فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

سری 67-24ST یک ال‌ایدی میانی‌قدرت نصب‌سطحی (SMD) است که برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای روشنایی طراحی شده است. این محصول از پکیج PLCC-2 (حامل تراشه سربی پلاستیکی) استفاده می‌کند که فرم‌فاکتوری فشرده و مناسب برای طراحی‌های مدرن با محدودیت فضا ارائه می‌دهد. این ال‌ایدی نور سفید ساطع می‌کند و در دمای رنگ‌های متنوع (CCT) و مقادیر مختلف شاخص نمود رنگ (CRI) برای پاسخگویی به نیازهای گوناگون کاربردها موجود است.

مزایای اصلی این محصول شامل بازده نوری بالا است که به معنای خروجی نور بیشتر به ازای هر واحد توان الکتریکی مصرفی است. این محصول دارای زاویه دید گسترده 120 درجه است که توزیع یکنواخت نور را تضمین می‌کند. محصول با استانداردهای کلیدی محیط زیستی و ایمنی، از جمله RoHS (محدودیت مواد خطرناک)، مقررات REACH اتحادیه اروپا مطابقت دارد و به صورت بدون هالوژن (با محدودیت‌های مشخص برای برم و کلر) تولید می‌شود.

بازار هدف این ال‌ایدی شامل روشنایی عمومی، روشنایی تزئینی و تفریحی، چراغ‌های نشانگر، روشنایی کلیدها و سایر کاربردهایی است که به منابع نوری قابل اعتماد، کارآمد و فشرده نیاز دارند.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 مشخصات الکترو-اپتیکی

عملکرد ال‌ایدی در دمای استاندارد نقطه لحیم‌کاری 25 درجه سلسیوس مشخص شده است. شرایط کاری اصلی، جریان مستقیم (IF) 80 میلی‌آمپر است.

• شار نوری (Φ):حداقل شار نوری بسته به نوع محصول متفاوت است، که دسته‌های معمول آن از 125 لومن (lm) شروع می‌شود. تلرانس شار نوری ±11% است.
• ولتاژ مستقیم (VF):حداکثر ولتاژ مستقیم 13.0 ولت است. مقدار معمول آن کمتر است و تلرانس آن ±0.1 ولت می‌باشد. این پارامتر برای طراحی درایور و انتخاب منبع تغذیه حیاتی است.
• شاخص نمود رنگ (Ra/CRI):با حداقل CRI برابر 80 موجود است که تلرانس آن ±2 است. مقادیر CRI بالاتر نشان‌دهنده وفاداری رنگ بهتر اجسام روشن شده است.
• زاویه دید (2θ1/2):زاویه دید معمول 120 درجه است، که به عنوان زاویه‌ای تعریف می‌شود که در آن شدت نور به نصف مقدار اوج خود کاهش می‌یابد.

2.2 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد همیشه باید در این محدودیت‌ها حفظ شود.

• جریان مستقیم (IF):100 میلی‌آمپر (پیوسته).
• جریان مستقیم پیک (IFP):200 میلی‌آمپر، که تنها تحت شرایط پالسی مجاز است (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 10 میلی‌ثانیه).
• توان تلف شده (Pd):1300 میلی‌وات.
• دمای کاری (Topr):30- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس.
• دمای انبارداری (Tstg):40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس.
• مقاومت حرارتی (Rth J-S):12 درجه سلسیوس بر وات (از اتصال تا نقطه لحیم‌کاری). این یک پارامتر کلیدی برای طراحی مدیریت حرارتی است.
• دمای اتصال (Tj):حداکثر 115 درجه سلسیوس.
• دمای لحیم‌کاری:لحیم‌کاری رفلو: حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه. لحیم‌کاری دستی: حداکثر 350 درجه سلسیوس به مدت 3 ثانیه. دستگاه به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس است و نیاز به روش‌های صحیح جابجایی دارد.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

این ال‌ایدی در دسته‌های از پیش تعریف شده ارائه می‌شود تا ثبات رنگ و عملکرد در تولید تضمین شود. شماره محصول خودش اطلاعات کلیدی دسته‌بندی را کدگذاری می‌کند.

3.1 ساختار شماره محصول

شماره مدل 67-24ST/KKE-NXXXXX130Z8/SZM/2T را می‌توان به شرح زیر رمزگشایی کرد:

• K:نشان‌دهنده حداقل شاخص نمود رنگ (CRI) برابر 80 است.
• NXX:نمایانگر دمای رنگ مرتبط (CCT) به صورت صدها کلوین است (مثلاً N271 = 2700K).
• XXX:نمایانگر حداقل شار نوری بر حسب لومن است (مثلاً 251 = 125 لومن، 301 = 130 لومن).
• 130:نشان می‌دهد حداکثر ولتاژ مستقیم 13.0 ولت است.
• Z8:مشخص‌کننده جریان مستقیم نامی 80 میلی‌آمپر است.

3.2 دسته‌بندی شار نوری

شار نوری با کدهایی مانند S3B، S4A و غیره دسته‌بندی می‌شود. هر کد یک محدوده دقیق از حداقل و حداکثر خروجی نوری را تعریف می‌کند (مثلاً S3B: 125-130 لومن) هنگامی که در IF=80mA اندازه‌گیری شود. این به طراحان اجازه می‌دهد ال‌ایدی‌ها را برای سطوح روشنایی یکنواخت انتخاب کنند.

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم با کدهایی مانند A10، A15 و غیره دسته‌بندی می‌شود که محدوده‌های ولتاژ را تعریف می‌کنند (مثلاً A10: 11.0V-11.5V). تطابق دسته‌های VF می‌تواند در طراحی مدارهای درایور کارآمدتر، به ویژه برای رشته‌های سری، کمک کند.

3.4 دسته‌بندی رنگ‌سنجی و CCT

دیتاشیت محدوده‌های دقیق مختصات رنگ‌سنجی (CIE x, y) را برای مقادیر مختلف CCT (2700K، 3000K، 3500K و غیره) روی نمودار CIE 1931 ارائه می‌دهد. دسته‌ها با دقت بالا تعریف شده‌اند (مثلاً بیضی‌های 3-گام و 5-گام MacAdam برای 2700K و 3000K، و چهارضلعی‌های خاص 7-گام). این امر ثبات رنگ بسیار دقیقی را تضمین می‌کند که در کاربردهایی که ظاهر نور سفید یکنواخت در چندین ال‌ایدی مورد نیاز است، حیاتی می‌باشد.

4. لیست تولید انبوه و راهنمای سفارش

دیتاشیت شماره‌های قطعات خاص موجود برای تولید انبوه را فهرست می‌کند. این موارد، دسته‌های مختلف را در قالب پیشنهادهای استاندارد ترکیب می‌کنند. مثال‌ها شامل موارد زیر است:

• 67-24ST/KKE-N27125130Z8/SZM/2T: CRI 80 (حداقل)، CCT 2700K، شار نوری 125 لومن (حداقل)، VF 13.0V (حداکثر)، IF 80mA.
• 67-24ST/KKE-N30130130Z8/SZM/2T: CRI 80 (حداقل)، CCT 3000K، شار نوری 130 لومن (حداقل).
• سری‌های مختلف برای سطوح شار نوری متفاوت در هر CCT ارائه می‌شوند (مثلاً سری 125 لومن و سری 130 لومن برای 2700K).

این لیست به عنوان یک راهنمای سفارش مستقیم عمل می‌کند و به مهندسان اجازه می‌دهد ترکیب دقیق دمای رنگ، روشنایی و مشخصات الکتریکی مورد نیاز برای پروژه خود را انتخاب کنند.

5. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

5.1 سناریوهای کاربردی معمول

• روشنایی عمومی:به دلیل بازده و زاویه دید گسترده، برای لامپ‌های ال‌ایدی، لوله‌ها و چراغ‌های پنلی ایده‌آل است.
• روشنایی تزئینی و تفریحی:برای نورپردازی تاکیدی، تابلوها و نورپردازی صحنه که کیفیت رنگ (CRI) و نقطه سفید یکنواخت مهم است، مناسب می‌باشد.
• نشانگرها و چراغ‌های کلید:اندازه فشرده و قابلیت اطمینان آن، آن را برای نور پس‌زمینه کلیدها، پنل‌های کنترل و نشانگرهای وضعیت عالی می‌کند.

5.2 ملاحظات طراحی حیاتی

• مدیریت حرارتی:با مقاومت حرارتی 12 درجه سلسیوس بر وات، هیت‌سینک مؤثر ضروری است. حداکثر دمای اتصال 115 درجه سلسیوس نباید تجاوز کند تا قابلیت اطمینان بلندمدت و حفظ خروجی نور تضمین شود. محدوده دمای کاری از 30- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس است.
• درایو جریان:این ال‌ایدی برای جریان نامی 80 میلی‌آمپر طراحی شده است. استفاده از یک درایور جریان ثابت به شدت به جای منبع ولتاژ ثابت توصیه می‌شود تا عملکرد پایدار تضمین شده و از فرار حرارتی جلوگیری شود. حداکثر جریان پیوسته 100 میلی‌آمپر است.
• محافظت در برابر ESD:به عنوان یک دستگاه نیمه‌هادی حساس، باید احتیاط‌های صحیح جابجایی ESD در طول مونتاژ و نصب رعایت شود.
• لحیم‌کاری:به شدت به پروفیل رفلو (حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه) یا محدودیت‌های لحیم‌کاری دستی پایبند باشید. حرارت یا زمان بیش از حد می‌تواند به دی داخلی و فسفر آسیب برساند.

6. مقایسه و تمایز فنی

در حالی که PDF مستقیماً با محصولات دیگر مقایسه نمی‌کند، ویژگی‌های متمایزکننده کلیدی سری 67-24ST را می‌توان استنباط کرد:

• پکیج:پکیج PLCC-2 یک پلتفرم SMD قوی و اثبات شده با مشخصات حرارتی و نوری خوب ارائه می‌دهد.
• دقت دسته‌بندی:ارائه مختصات رنگ‌سنجی دقیق (بیضی‌های 3-گام و 5-گام، چهارضلعی‌های 7-گام) نشان‌دهنده تمرکز بر ثبات رنگ بالا است که یک مزیت قابل توجه نسبت به ال‌ایدی‌های با دسته‌بندی سست‌تر محسوب می‌شود.
• مطابقت:مطابقت کامل با استانداردهای RoHS، REACH و بدون هالوژن، آن را برای بازارهای جهانی با مقررات سخت محیط زیستی مناسب می‌سازد.
• تعادل عملکرد:این محصول ترکیبی متعادل از بازده (لومن بر وات)، CRI (80+)، و زاویه دید گسترده ارائه می‌دهد که آن را به انتخابی همه‌کاره برای بسیاری از کاربردهای روشنایی تبدیل می‌کند، نه یک متخصص تنها در یک حوزه.

7. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال 1: برای این ال‌ایدی به چه درایوری نیاز دارم؟

پاسخ: شما به یک درایور جریان ثابت نیاز دارید که قادر به تأمین 80 میلی‌آمپر باشد. ولتاژ خروجی درایور باید بالاتر از مجموع ولتاژ مستقیم رشته ال‌ایدی شما باشد. برای یک ال‌ایدی منفرد، ولتاژ درایور باید >13.0 ولت باشد. برای چندین ال‌ایدی سری، مقادیر حداکثر VF آن‌ها را جمع کنید.

سوال 2: چگونه می‌توانم رنگ سفید یکنواخت در چندین ال‌ایدی تضمین کنم؟

پاسخ: ال‌ایدی‌ها را از یک دسته CCT و ترجیحاً از یک زیردسته رنگ‌سنجی یکسان (مثلاً کد بیضی 3-گام یا 5-گام یکسان) همانطور که در دیتاشیت فهرست شده است، سفارش دهید. این امر تفاوت‌های رنگ قابل مشاهده را به حداقل می‌رساند.

سوال 3: آیا می‌توانم این ال‌ایدی را با 100 میلی‌آمپر برای نور بیشتر راه‌اندازی کنم؟

پاسخ: حداکثر مقدار مطلق 100 میلی‌آمپر پیوسته است. اگرچه ممکن است، اما راه‌اندازی در حداکثر مقدار، حرارت بیشتری تولید می‌کند، بازده را کاهش می‌دهد و به طور بالقوه طول عمر را کوتاه می‌کند. توصیه می‌شود طراحی برای جریان نامی 80 میلی‌آمپر انجام شود و در صورت در نظر گرفتن جریان‌های بالاتر، مدیریت حرارتی عالی تضمین گردد.

سوال 4: معنای اعداد تلرانس (±11% شار نوری، ±0.1V VF) چیست؟

پاسخ: این‌ها تلرانس‌های تولید هستند. به عنوان مثال، یک ال‌ایدی با مشخصه حداقل 125 لومن ممکن است در واقع بین تقریباً 111 لومن و 139 لومن (125 ± 11%) اندازه‌گیری شود. سیستم دسته‌بندی، ال‌ایدی‌ها را از این گستره تولید وسیع‌تر، در محدوده‌های دقیق‌تری گروه‌بندی می‌کند.

8. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی یک لامپ ال‌ایدی سفید گرم 2700K

یک طراح در حال ساخت یک لامپ ال‌ایدی A19 جایگزین 9 وات است. آن‌ها قصد دارند از 10 ال‌ایدی در پیکربندی سری-موازی استفاده کنند.

1. انتخاب ال‌ایدی:آن‌ها شماره قطعه 67-24ST/KKE-N27130130Z8/SZM/2T را به دلیل رنگ سفید گرم (2700K)، CRI خوب (80) و شار نوری بالاتر (حداقل 130 لومن) انتخاب می‌کنند.
2. طراحی الکتریکی:آن‌ها تصمیم می‌گیرند دو رشته موازی، هر کدام شامل 5 ال‌ایدی سری. جریان کل: 2 * 80mA = 160mA. ولتاژ مستقیم کل هر رشته: 5 * ~12.5V (معمول) = ~62.5V. درایور باید جریان ثابت 160mA با قابلیت ولتاژ خروجی >5 * 13.0V = 65V ارائه دهد.
3. طراحی حرارتی:توان کل حدود 9 وات است. آن‌ها یک هیت‌سینک آلومینیومی طراحی می‌کنند تا نقاط لحیم‌کاری ال‌ایدی را به خوبی زیر حداکثر دمای کاری نگه دارند، با در نظر گرفتن مسیر مقاومت حرارتی از اتصال به محیط.
4. طراحی نوری:زاویه دید گسترده 120 درجه ال‌ایدی به دستیابی به الگوی توزیع نور همه‌جهتی مورد نظر برای لامپ کمک می‌کند و به طور بالقوه نیاز به اپتیک ثانویه پیچیده را کاهش می‌دهد.

9. معرفی اصل عملکرد

ال‌ایدی 67-24ST بر اساس فناوری نورافشانی نیمه‌هادی است. هسته آن یک تراشه ساخته شده از مواد نیترید گالیم ایندیم (InGaN) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود و جریان (80 میلی‌آمپر نامی) جاری می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ساختار نیمه‌هادی بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. تراشه InGaN عمدتاً نور در طیف آبی ساطع می‌کند. این نور آبی سپس به یک پوشش فسفر (موجود در رزین کپسوله‌کننده شفاف) برخورد می‌کند. فسفر بخشی از نور آبی را جذب کرده و آن را در طیف وسیع‌تری، عمدتاً در ناحیه زرد، دوباره ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل شده، منجر به درک نور سفید می‌شود. نسبت‌های دقیق آبی و زرد، که توسط ترکیب فسفر کنترل می‌شود، دمای رنگ مرتبط (CCT) نور سفید را تعیین می‌کند (مثلاً سفید گرم 2700K، سفید خنثی 4000K، سفید سرد 6500K).

10. روندها و زمینه فناوری

سری 67-24ST نماینده یک کلاس بالغ و به طور گسترده پذیرفته شده از ال‌ایدی‌های میانی‌قدرت است. روند در این بخش همچنان بر چند حوزه کلیدی متمرکز است:

• افزایش بازده (لومن بر وات):بهبودهای مستمر در طراحی تراشه، فناوری فسفر و بازده پکیج، خروجی نور بیشتر از همان ورودی الکتریکی را به دنبال دارد و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.
• بهبود کیفیت رنگ:تقاضا برای ال‌ایدی‌های با شاخص نمود رنگ (CRI) بالاتر، به ویژه مقادیر R9 (قرمز اشباع)، و ثبات رنگ بهبود یافته (دسته‌بندی دقیق‌تر) در حال افزایش است که فراتر از حداقل CRI 80 ارائه شده در اینجا حرکت می‌کند.
• بهبود قابلیت اطمینان و طول عمر:پیشرفت‌ها در مواد (فسفرها، مواد کپسوله‌کننده، زیرلایه‌ها) و بسته‌بندی، هدف افزایش طول عمر عملیاتی و حفظ خروجی نور (نگهداشت لومن) در دوره‌های طولانی‌تر را دنبال می‌کنند.
• میکروساخت و یکپارچه‌سازی:در حالی که PLCC-2 استاندارد است، روندی به سوی پکیج‌های حتی کوچک‌تر و ماژول‌های یکپارچه (مانند COB - تراشه روی برد) برای نیازهای کاربردهای مختلف وجود دارد. نقطه قوت 67-24ST در تعادل عملکرد، هزینه و سهولت استفاده در فرآیندهای مونتاژ SMT استاندارد نهفته است.
• روشنایی هوشمند و قابل تنظیم:بازار گسترده‌تر به سمت ال‌ایدی‌هایی حرکت می‌کند که بتوانند به صورت پویا CCT و شدت را تنظیم کنند. در حالی که این محصول خاص یک ال‌ایدی با رنگ ثابت است، به عنوان یک بلوک سازنده اساسی در بسیاری از سیستم‌های روشنایی عمل می‌کند.