دیتاشیت LED SMD میان‌توان 67-21ST - پکیج PLCC-2 - حداکثر ولتاژ 9.6V - جریان 60mA - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

مدل 67-21ST یک ال‌ای‌دی میان‌توان نصب سطحی (SMD) است که در یک پکیج PLCC-2 (حامل تراشه با پایه پلاستیکی) قرار دارد. این یک ال‌ای‌دی سفید با دید از بالا است که برای ارائه تعادلی از عملکرد، بازده و قابلیت اطمینان برای راه‌حل‌های روشنایی مدرن طراحی شده است. فرم فشرده و ساختار مستحکم آن، آن را برای فرآیندهای مونتاژ خودکار مناسب می‌سازد.

1.1 مزایا و جایگاه اصلی

این سری ال‌ای‌دی به عنوان یک راه‌حل همه‌کاره برای روشنایی عمومی و تزئینی جایگاه‌یابی شده است. مزایای کلیدی آن ناشی از ترکیبی از ویژگی‌های اپتیکال و الکتریکی است. بازده نوری بالایی ارائه می‌دهد که به طراحی‌های کم‌مصرف کمک می‌کند. پکیج زاویه دید گسترده 120 درجه‌ای ارائه می‌دهد که توزیع نور یکنواختی را تضمین می‌کند. علاوه بر این، با گزینه‌های شاخص بازتاب رنگ (CRI) بالا در دسترس است، با حداقل CRI 80 برای مدل‌های استاندارد و گزینه‌هایی تا CRI 90، که آن را برای کاربردهایی که درک دقیق رنگ مهم است مناسب می‌سازد. محصول مطابق با استانداردهای اصلی محیط زیستی و ایمنی است، عاری از سرب، مطابق با REACH اتحادیه اروپا و ملزومات عاری از هالوژن (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) را برآورده می‌کند.

1.2 کاربردهای هدف

ترکیب ویژگی‌ها، این ال‌ای‌دی را برای طیف گسترده‌ای از کاربردها ایده‌آل می‌سازد. کاربردهای اصلی شامل روشنایی محیطی عمومی و کاری می‌شود. همچنین به دلیل خروجی رنگ یکنواخت، برای روشنایی تزئینی، نورپردازی معماری و نورپردازی سرگرمی یا صحنه بسیار مناسب است. علاوه بر این، می‌تواند در چراغ‌های نشانگر، روشنایی سوئیچ و سایر وظایف نورپردازی مختلف که نیاز به یک منبع نور سفید قابل اطمینان و فشرده دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

این بخش یک تجزیه‌وتحلیل دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی عملکرد ال‌ای‌دی تحت شرایط آزمایش استاندارد (دمای نقطه لحیم‌کاری در 25 درجه سانتی‌گراد) ارائه می‌دهد.

2.1 رتبه‌بندی‌های حداکثر مطلق

رتبه‌بندی‌های حداکثر مطلق، محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. این‌ها شرایط کار عادی نیستند.

• جریان فوروارد (I_F)): 80 میلی‌آمپر (پیوسته)
• جریان فوروارد پیک (I_FP)): 160 میلی‌آمپر (پالسی، سیکل وظیفه 1/10، عرض پالس 10ms)
• اتلاف توان (P_d)): 800 میلی‌وات
• دمای کاری (T_opr)): 30- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg)): 40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد
• مقاومت حرارتی، اتصال به نقطه لحیم (R_{th J-S})): 17 درجه سانتی‌گراد بر وات
• حداکثر دمای اتصال (T_j)): 115 درجه سانتی‌گراد
• دمای لحیم‌کاری: ریفلو: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه؛ لحیم‌کاری دستی: حداکثر 350 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 ثانیه.

نکته مهم: قطعه نسبت به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس است. باید احتیاط‌های مناسب در زمینه مدیریت ESD در تمام مراحل تولید و جابجایی رعایت شود.

2.2 مشخصات الکترواپتیکال

این پارامترها در جریان فوروارد کاری معمول 60mA مشخص شده‌اند.

• شار نوری (Φ): مقادیر حداقل بسته به گونه خاص محصول و دمای رنگ مرتبط (CCT) از 70 تا 76 لومن متغیر است. تلرانس معمول ±11٪ اعمال می‌شود.
• ولتاژ فوروارد (V_F)): رتبه حداکثر 9.6V است. محدوده معمول در حین کار بین 8.7V و 9.6V است، با تلرانس ±0.1V.
• شاخص بازتاب رنگ (C_RIیا R_a)): گونه‌های استاندارد حداقل CRI 80 دارند. مقدار R9 (قرمز اشباع) برای این باین‌های استاندارد حداقل 0 مشخص شده است. تلرانس ±2 است.
• زاویه دید (2θ_1/2)): 120 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور نصف مقدار پیک است.
• جریان معکوس (I_R)): حداکثر 50 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) 15V.

3. توضیح سیستم باینینگ

محصول از یک سیستم باینینگ سازگار با ANSI برای تضمین ثبات رنگ و شار استفاده می‌کند. شماره محصول حاوی کدهایی است که باین عملکردی آن را تعریف می‌کند.

3.1 رمزگشایی شماره محصول

ساختار67-21ST/KK6C-HXX XX XX Z6 / 2 Tحاوی اطلاعات کلیدی زیر است:

• HXX: نشان‌دهنده باین رنگ و شار است. دو رقم اول اغلب مربوط به CCT است (مثلاً 27 برای 2700K، 30 برای 3000K).
• XX: نشان‌دهنده کد باین شار است (مثلاً 70، 73، 76 لومن حداقل).
• 96: اندیس ولتاژ فوروارد، نشان‌دهنده V_Fحداکثر = 9.6V.
• Z6: اندیس جریان فوروارد، نشان‌دهنده I_F= 60mA.

3.2 باینینگ رنگ (کروماتیسیتی)

ال‌ای‌دی بر اساس دمای رنگ مرتبط (CCT) و مختصات رنگ دقیق آن روی نمودار CIE 1931 باین می‌شود. دیتاشیت جعبه‌های مختصات دقیق را برای هر CCT (2700K، 3000K، 4000K، 5000K، 5700K، 6500K) ارائه می‌دهد. هر CCT به زیرباین‌های بیشتری تقسیم می‌شود (مثلاً A، B، C، D، F، G برای 2700K) که توسط محدوده‌های مختصات x,y خاص تعریف شده‌اند. این باینینگ فشرده، حداقل تغییر رنگ بین ال‌ای‌دی‌ها در یک آرایه را تضمین می‌کند. محدوده‌های مرجع اطمینان می‌دهند که CCT در تلرانس‌های استاندارد ANSI قرار می‌گیرد (مثلاً 2580K-2700K برای یک باین 2700K).

3.3 باینینگ شار نوری

شار در باین‌هایی دسته‌بندی می‌شود که توسط یک کد و حداقل/حداکثر خروجی نوری در 60mA تعریف شده‌اند.

• R5: 70 – 76 لومن
• R5B: 73 – 76 لومن
• R6: 76 – 83 لومن
• R7: 83 – 90 لومن

تلرانس استاندارد برای شار نوری ±11٪ است.

3.4 باینینگ ولتاژ فوروارد

ولتاژ فوروارد گروه‌بندی شده است تا به طراحی درایور و تطبیق جریان کمک کند.

• گروه 8796:
  • 87C: 8.7V – 9.0V
  • 90C: 9.0V – 9.3V
  • 93C: 9.3V – 9.6V

تلرانس برای ولتاژ فوروارد ±0.1V است.

4. ملاحظات حرارتی و قابلیت اطمینان

4.1 مدیریت حرارتی

مقاومت حرارتی از اتصال به نقطه لحیم 17 درجه سانتی‌گراد بر وات است. این پارامتر برای محاسبه دمای اتصال (T_j) در حین کار حیاتی است. تجاوز از حداکثر T_jمعادل 115 درجه سانتی‌گراد، عمر مفید را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و می‌تواند باعث خرابی شود. طراحی حرارتی مناسب PCB، شامل مساحت کافی مس و احتمالاً وایاهای حرارتی، برای حفظ دمای پایین نقطه لحیم ضروری است، به ویژه هنگام کار در جریان فوروارد حداکثر یا نزدیک به آن.

4.2 دستورالعمل‌های لحیم‌کاری

ال‌ای‌دی با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو سازگار است. پروفایل حداکثر، دمای پیک 260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 10 ثانیه است. برای لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه نباید از 350 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان تماس باید به 3 ثانیه برای هر پد محدود شود. توصیه می‌شود پروفایل ریفلو پیشنهادی برای پکیج‌های مشابه PLCC دنبال شود تا از شوک حرارتی یا آسیب به پکیج جلوگیری شود.

5. نکات طراحی کاربرد

5.1 انتخاب درایور

با توجه به محدوده ولتاژ فوروارد (حداکثر تا 9.6V در 60mA)، یک درایور جریان ثابت برای کارکرد پایدار و جلوگیری از فرار حرارتی اجباری است. درایور باید برای جریان خروجی 60mA (± تلرانس مناسب) مشخص شود. برای طراحی‌هایی که از چندین ال‌ای‌دی به صورت سری استفاده می‌کنند، باید ولتاژ فوروارد تجمعی در نظر گرفته شود. اتصال موازی ال‌ای‌دی‌ها به طور کلی بدون بالانس جریان جداگانه توصیه نمی‌شود.

5.2 طراحی اپتیکال

زاویه دید گسترده 120 درجه‌ای برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی وسیع و یکنواخت بدون اپتیک ثانویه دارند مفید است. برای کاربردهایی که نیاز به پرتو متمرکز دارند، اپتیک اولیه (لنزها) مورد نیاز خواهد بود. رزین شفاف آب‌مانند پکیج، بازده استخراج نور بالایی را تضمین می‌کند.

5.3 توصیه‌های چیدمان PCB

طراحی پد PCB باید با فوتپرینت توصیه شده برای پکیج PLCC-2 مطابقت داشته باشد تا اطمینان از لحیم‌کاری صحیح و پایداری مکانیکی حاصل شود. برای کمک به عملکرد حرارتی، پد حرارتی (در صورت وجود در فوتپرینت) را به یک صفحه مسی بزرگ متصل کنید. استفاده از وایاهای حرارتی در زیر پکیج برای اتصال به لایه‌های مسی داخلی یا زیرین می‌تواند به طور قابل توجهی تبادل حرارت را بهبود بخشد.

6. لیست تولید انبوه و مشخصات معمول

دیتاشیت چندین پیکربندی استاندارد محصول را که در تولید انبوه موجود هستند فهرست می‌کند. یک مثال67-21ST/KK6C-H307396Z6/2T:

• CCTاست: CCT: 3000K
• CRI (حداقل): 80
• R9 (حداقل): 0
• شار نوری (حداقل): 73 لومن
• ولتاژ فوروارد (حداکثر): 9.6V
• جریان فوروارد: 60mA

گونه‌های مشابه برای 2700K (حداقل 70 لومن)، 4000K (حداقل 76 لومن)، 5000K (حداقل 76 لومن)، 5700K (حداقل 76 لومن) و 6500K (حداقل 76 لومن) وجود دارد که همگی دارای حداقل CRI 80 هستند.

7. مقایسه و جایگاه فنی

در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های کم‌توان سنتی، مدل 67-21ST خروجی نوری به مراتب بیشتری در هر پکیج ارائه می‌دهد و تعداد قطعات مورد نیاز برای یک نوردهی مشخص را کاهش می‌دهد. در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های پرقدرت، معمولاً بازده بهتری در جریان‌های کاری پایین‌تر ارائه می‌دهد و مدیریت حرارتی را به دلیل اتلاف توان کمتر در هر قطعه ساده‌تر می‌کند. پکیج PLCC-2 آن یک فرمت استاندارد صنعتی و مقرون‌به‌صرفه با قابلیت اطمینان اثبات شده است که تعادل قوی‌ای بین عملکرد، سهولت استفاده و هزینه برای کاربردهای روشنایی عمومی میان‌توان ارائه می‌دهد.

8. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

8.1 ولتاژ کاری معمول چیست؟

در حالی که حداکثر 9.6V است، ولتاژ فوروارد معمول در 60mA پایین‌تر خواهد بود، اغلب در محدوده 8.7V تا 9.3V بسته به باین ولتاژ خاص. همیشه درایور را طوری طراحی کنید که حداکثر ولتاژ را پشتیبانی کند.

8.2 آیا می‌توانم این ال‌ای‌دی را با 80mA راه‌اندازی کنم؟

رتبه حداکثر مطلق برای جریان فوروارد پیوسته 80mA است. کار در این جریان ممکن است اما گرمای بیشتری تولید می‌کند، بازده را کاهش می‌دهد و به طور بالقوه عمر مفید را کوتاه می‌کند. اطمینان از اینکه دمای اتصال با پیاده‌سازی مدیریت حرارتی عالی زیر 115 درجه سانتی‌گراد باقی می‌ماند، حیاتی است. شرایط کاری توصیه شده 60mA است.

8.3 ثبات رنگ چگونه تضمین می‌شود؟

ثبات رنگ از طریق باینینگ فشرده روی نمودار رنگ‌سنجی CIE حاصل می‌شود. با انتخاب ال‌ای‌دی‌ها از یک CCT و زیرباین رنگ یکسان (مثلاً 30K-F)، می‌توان تطابق رنگ بسیار نزدیکی در یک بچ تولیدی یا بین بچ‌ها به دست آورد.

8.4 آیا هیت‌سینک مورد نیاز است؟

برای یک ال‌ای‌دی منفرد که با 60mA کار می‌کند (~0.55W توان الکتریکی)، معمولاً اگر روی یک PCB استاندارد با مقداری مس برای پخش حرارت نصب شده باشد، هیت‌سینک اختصاصی مورد نیاز نیست. با این حال، برای آرایه‌ای از ال‌ای‌دی‌ها یا کار در دمای محیطی بالا، طراحی حرارتی دقیق PCB (با استفاده از وایاهای حرارتی، مس ضخیم‌تر) ضروری است و ممکن است برای حفظ کارکرد قابل اطمینان، یک هیت‌سینک خارجی مورد نیاز باشد.