Scheda Tecnica LED Mid-Power SMD 67-21ST - Package PLCC-2 - 3.3V Max - 60mA - Bianco - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 67-21ST è un LED Mid-Power a montaggio superficiale (SMD) racchiuso in un package PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). È progettato come LED bianco che offre un buon equilibrio tra prestazioni, efficienza e affidabilità per applicazioni di illuminazione generale. Il suo fattore di forma compatto e il package standardizzato lo rendono adatto ai processi di assemblaggio automatizzato.

1.1 Vantaggi Principali

I principali vantaggi di questo package LED includono:

• Alta Efficienza:Offre una buona emissione luminosa rispetto al suo consumo energetico.
• Alto Indice di Resa Cromatica (CRI):Disponibile con valori CRI minimi da 60 a 90, garantendo una buona resa dei colori. La lista standard di produzione di massa presenta varianti con CRI 80 (Min.).
• Ampio Angolo di Visione:Un tipico angolo di visione (2θ1/2) di 120 gradi fornisce un'illuminazione ampia e uniforme.
• Basso Consumo Energetico:Opera a una corrente diretta standard di 60mA, risultando energeticamente efficiente.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è privo di piombo, conforme alle normative UE RoHS e REACH, e soddisfa gli standard alogeni-free (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• Binning ANSI:Segue un binning standardizzato per la cromaticità, garantendo coerenza di colore tra i lotti di produzione.

1.2 Mercato di Riferimento & Applicazioni

Questo LED è una soluzione ideale per un'ampia gamma di applicazioni di illuminazione che richiedono una sorgente luminosa affidabile, efficiente e compatta. Le principali aree di applicazione includono:

• Illuminazione Generale:Integrazione in apparecchi di illuminazione residenziali, commerciali e industriali.
• Illuminazione Decorativa e per Intrattenimento:Utilizzato in illuminazione d'accento, segnaletica e illuminazione scenica.
• Indicatori e Luci per Interruttori:Adatto per retroilluminazione di pulsanti, pannelli e indicatori di stato.
• Illuminazione Diffusa:Per qualsiasi applicazione che richieda una sorgente di luce bianca diffusa e ad ampio angolo.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri prestazionali del LED, come definiti nella scheda tecnica in condizioni di test standard (temperatura punto di saldatura = 25°C).

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Le metriche prestazionali primarie sono riassunte di seguito. Tutti i valori sono specificati a una corrente diretta (I_F) di 60mA.

• Flusso Luminoso (Φ):Il flusso luminoso minimo varia in base alla temperatura di colore correlata (CCT), da 23 lm per 2400K a 28 lm per CCT da 4000K a 6500K. Il massimo tipico può raggiungere fino a 34 lm a seconda del bin. Si applica una tolleranza di ±11%.
• Tensione Diretta (V_F):La tensione diretta massima è 3.3V, con un intervallo tipico da 2.8V a 3.3V. La tolleranza è ±0.1V. I bin con V_Finferiore contribuiscono a una maggiore efficienza del sistema.
• Indice di Resa Cromatica (CRI - R_a):I prodotti standard hanno un CRI minimo di 80, con una tolleranza di ±2. Il valore R9 (rosso saturo) è specificato come 0 (min), tipico per i LED bianchi standard e indica una resa limitata del rosso profondo.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):Il valore tipico è di 120 gradi, considerato un ampio angolo di visione, adatto per applicazioni che richiedono un'ampia distribuzione della luce.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo di 50 µA a una tensione inversa di 5V, indicativa delle caratteristiche di dispersione del diodo.

2.2 Valori Massimi Assoluti & Parametri Elettrici

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente. L'operatività deve sempre rimanere entro questi limiti.

• Corrente Diretta (I_F):75 mA (continua).
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):150 mA (impulsata, duty cycle 1/10, larghezza impulso 10ms).
• Dissipazione di Potenza (P_d):250 mW.
• Indice Tensione Diretta:Codificato come "33" nel numero di parte, corrispondente a V_Fmax di 3.3V.
• Indice Corrente Diretta:Codificato come "Z6" nel numero di parte, corrispondente a I_Fdi 60mA.

2.3 Caratteristiche Termiche

La gestione termica è cruciale per la longevità e la stabilità delle prestazioni del LED.

• Resistenza Termica (R_{th J-S}):La resistenza termica giunzione-punto di saldatura è di 21 °C/W. Questo valore è critico per calcolare la temperatura di giunzione in base alla potenza dissipata e alla temperatura del circuito stampato.
• Temperatura di Giunzione (T_j):Il massimo consentito è 125 °C. Superare questo limite accelera il decadimento del flusso luminoso e può causare guasti catastrofici.
• Temperatura Operativa (T_opr):-40 a +105 °C. Definisce l'intervallo di temperatura ambiente per un funzionamento affidabile.
• Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40 a +100 °C.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto utilizza un sistema di binning completo per garantire coerenza nel flusso luminoso, nella tensione diretta e nella cromaticità (colore).

3.1 Binning del Flusso Luminoso

Il flusso luminoso è suddiviso in bin con codici specifici. Ad esempio:

• 2400K:I bin includono 23L2 (23-25 lm), 25L2 (25-27 lm), 27L2 (27-29 lm).
• 2700K a 6500K:I bin includono 24L2 (24-26 lm), 26L2 (26-28 lm), 28L2 (28-30 lm), 30L2 (30-32 lm), 32L2 (32-34 lm).

Tutti i bin sono misurati a I_F=60mA con una tolleranza di ±11%.

3.2 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è raggruppata sotto il codice "2833" e ulteriormente suddivisa in passi di 0.1V:

• 28A: 2.8 - 2.9V
• 29A: 2.9 - 3.0V
• 30A: 3.0 - 3.1V
• 31A: 3.1 - 3.2V
• 32A: 3.2 - 3.3V

La tolleranza è ±0.1V. Selezionare un bin con V_Finferiore può ridurre le perdite del driver.

3.3 Binning della Cromaticità & CCT

Il LED utilizza bin cromatici standard ANSI definiti sul diagramma CIE 1931. La scheda tecnica fornisce scatole di coordinate dettagliate per ogni CCT e sub-bin (es. 30K-A, 30K-B, 30K-C, 30K-D, 30K-F, 30K-G per 3000K). Ciò garantisce che la luce bianca emessa rientri in uno spazio colore definito. L'intervallo CCT per la produzione di massa va da 2400K (bianco caldo) a 6500K (bianco freddo).

3.4 Binning dell'Indice di Resa Cromatica (CRI)

Il CRI è indicato da un codice a lettera singola nel numero di parte:

• M: CRI(Min.) 60
• N: CRI(Min.) 65
• L: CRI(Min.) 70
• Q: CRI(Min.) 75
• K: CRI(Min.) 80
• P: CRI(Min.) 85
• H: CRI(Min.) 90

La lista standard di produzione di massa presenta il bin "K" (CRI 80 Min.). La tolleranza è ±2.

4. Analisi delle Curve di Prestazione & Considerazioni di Progettazione

Sebbene le specifiche curve di prestazione (IV, spettro, temperatura vs. flusso) non siano fornite nell'estratto, le relazioni chiave possono essere dedotte dai parametri.

4.1 Corrente vs. Flusso Luminoso/Tensione

Tutte le caratteristiche primarie sono specificate a 60mA. Operare a una corrente inferiore ridurrà l'emissione luminosa e la tensione diretta, mentre aumentare la corrente fino al massimo di 75mA aumenterà entrambe. La relazione è generalmente lineare in questo intervallo, ma l'efficienza (lm/W) può diminuire a correnti più elevate a causa dell'aumento del carico termico.

4.2 Dipendenza dalla Temperatura

Le prestazioni del LED sono sensibili alla temperatura. All'aumentare della temperatura di giunzione:

• Il Flusso Luminoso Diminuisce:L'emissione luminosa tipicamente cala. La resistenza termica di 21°C/W è fondamentale per stimare T_j.
• La Tensione Diretta Diminuisce: V_Fha un coefficiente di temperatura negativo.
• La Cromaticità Può Spostarsi:Il punto bianco può spostarsi leggermente con la temperatura.

Un adeguato dissipatore di calore è essenziale per mantenere prestazioni e durata.

4.3 Distribuzione Spettrale

Essendo un LED bianco, utilizza un chip InGaN blu combinato con uno strato di fosfori (resina trasparente) per produrre luce bianca. La CCT definisce la "calda" o "fredda" tonalità della luce bianca. Il CRI di 80 indica una buona, ma non eccezionale, resa dei colori sull'intero spettro visibile, con una nota limitazione nel valore R9 (rosso).

5. Informazioni Meccaniche, di Confezionamento & Assemblaggio

5.1 Package & Dimensioni

Il LED utilizza un package standard PLCC-2 per montaggio superficiale. Sebbene le dimensioni esatte non siano dettagliate nel testo fornito, questo tipo di package ha tipicamente un profilo basso ed è progettato per l'assemblaggio pick-and-place. La vista dall'alto è la superficie emissiva.

5.2 Linee Guida per la Saldatura

Il dispositivo è sensibile alle scariche elettrostatiche (ESD) e deve essere maneggiato con le opportune precauzioni. Le specifiche di saldatura sono:

• Saldatura a Rifusione:Temperatura di picco massima di 260°C per 10 secondi.
• Saldatura Manuale:Temperatura della punta del saldatore non superiore a 350°C per 3 secondi.

Il rispetto di questi profili è fondamentale per prevenire danni al package plastico e all'attacco interno del die.

5.3 Identificazione della Polarità

I package PLCC-2 hanno due terminali. Il catodo è tipicamente identificato da una marcatura sul package, come una tacca, un punto verde o un angolo smussato. La polarità corretta deve essere osservata durante l'assemblaggio.

6. Informazioni per l'Ordine & Decodifica del Numero di Modello

Il numero di parte segue una struttura specifica:67-21ST/KKE-HXXXX33Z6/2T

• 67-21ST/: Codice base del package.
• KKE: Probabilmente codice interno.
• H: Prefisso per il codice prestazionale.
• XX: Le prime due cifre indicano la CCT (es. 30 per 3000K).
• XX: Le due cifre successive indicano il bin del flusso luminoso minimo (es. 26 per 26 lm min).
• 33: Indice della tensione diretta (3.3V max).
• Z6: Indice della corrente diretta (60mA).
• /2T: Codice di confezionamento (es. nastro e bobina).

Esempio:67-21ST/KKE-H302633Z6/2T si decodifica come: CRI 80(Min.), CCT 3000K, Flusso 26 lm min, V_F3.3V max, I_F 60mA.

7. Suggerimenti Applicativi & Note di Progettazione

7.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

Per un funzionamento stabile, utilizzare un driver a corrente costante impostato a 60mA (±10%). Il driver deve essere in grado di fornire una tensione di compliance superiore alla tensione diretta massima del bin selezionato (fino a 3.3V + margine). Considerare la protezione dalle correnti di spunto.

7.2 Progettazione della Gestione Termica

Calcolare la temperatura di giunzione attesa: T_j= T_s+ (R_{th J-S}* P_d), dove T_sè la temperatura del punto di saldatura e P_d= V_F* I_F. Assicurarsi che T_jrimanga ben al di sotto di 125°C, idealmente sotto 85°C per una durata ottimale. Utilizzare un'adeguata area di rame sul PCB per la diffusione del calore.

7.3 Progettazione Ottica

L'angolo di visione di 120 gradi è intrinsecamente diffuso. Per un'illuminazione direzionale, saranno necessarie ottiche secondarie (lenti, riflettori). La resina trasparente consente una buona estrazione della luce.

8. Confronto Tecnico & Contesto di Mercato

Il 67-21ST rientra nella popolare categoria dei LED Mid-Power, competendo con altri tipi di package PLCC-2 e simili (es. 2835, 3014). La sua differenziazione risiede nella specifica combinazione di bin di flusso, CRI e tensione, nonché nelle sue certificazioni di conformità. Rispetto ai LED ad alta potenza, offre una densità termica inferiore ed è spesso pilotato in array per un'emissione luminosa totale più elevata. Rispetto ai LED a bassa potenza, fornisce un'efficienza e un flusso significativamente superiori.

9. Domande Frequenti (FAQ)

D: Qual è la durata tipica di questo LED?
R: Sebbene non esplicitamente dichiarato nell'estratto, la durata del LED (L70/B50) dipende fortemente dalle condizioni operative, principalmente dalla temperatura di giunzione. Se operato entro le specifiche con una buona gestione termica, si possono aspettare durate tipiche da 25.000 a 50.000 ore.

D: Posso pilotare questo LED a 75mA in modo continuo?
R: Sì, 75mA è il valore massimo assoluto continuo. Tuttavia, pilotare alla corrente massima genererà più calore, ridurrà l'efficienza e potenzialmente accorcerà la durata. Si consiglia di operare alla corrente consigliata di 60mA per prestazioni e affidabilità ottimali.

D: Come scelgo la CCT e il CRI giusti per la mia applicazione?
R: Per l'illuminazione ambientale (case, uffici), sono comuni 2700K-4000K con CRI 80+. Per l'illuminazione retail o task dove l'accuratezza del colore è critica, considerare varianti con CRI 90+. Per l'illuminazione decorativa, la scelta dipende dall'atmosfera desiderata.

D: È sufficiente una resistenza in serie per pilotare questo LED?
R: Una semplice resistenza in serie può essere utilizzata per applicazioni basiche e non critiche con un'alimentazione di tensione stabile. Tuttavia, si raccomanda vivamente un driver a corrente costante per un'emissione luminosa stabile, una migliore efficienza e protezione contro variazioni di tensione e fuga termica.

10. Esempio Pratico di Utilizzo

Scenario: Progettazione di un tubo LED lineare.

1. Requisiti:Emissione di 1200 lm, bianco neutro 4000K, CRI >80, tensione di ingresso 24V CC.
2. Selezione:Scegliere il numero di parte 67-21ST/KKE-H402833Z6/2T (4000K, 28 lm min, V_F~3.1V tip.).
3. Progettazione dell'Array:Per ottenere 1200 lm, sono necessari circa 1200 lm / 28 lm/LED ≈ 43 LED. Disporli in una configurazione serie-parallelo compatibile con un driver da 24V. Ad esempio, 14 stringhe in serie da 3 LED ciascuna (14 * 3.1V ≈ 43.4V) richiederebbero un driver boost. Un design più pratico potrebbe utilizzare 2 stringhe in parallelo da 22 LED in serie (22 * 3.1V ≈ 68.2V), richiedendo un driver diverso. È necessaria una selezione dettagliata del driver.
4. Progettazione Termica:Potenza totale ≈ 43 LED * 3.1V * 0.06A ≈ 8W. Assicurarsi che il PCB a nucleo metallico o il dissipatore di calore possano dissipare questo calore per mantenere fresche le giunzioni dei LED.
5. Progettazione Ottica:Utilizzare un diffusore per fondere i singoli punti LED in una linea di luce uniforme.

Questo esempio illustra il processo di scalabilità da una singola scheda tecnica LED a un prodotto di illuminazione funzionale.

11. Principio di Funzionamento

Il LED 67-21ST opera sul principio dell'elettroluminescenza in un semiconduttore. Un chip InGaN (Indio Gallio Nitruro) emette luce blu quando una corrente diretta viene applicata attraverso la sua giunzione p-n. Questa luce blu eccita quindi uno strato di fosfori gialli (e spesso rossi) applicati sul chip o attorno ad esso. La combinazione della luce blu del chip e della luce gialla/rossa dei fosfori si mescola per produrre la percezione di luce bianca. Le esatte proporzioni di luce blu e luce convertita dai fosfori determinano la temperatura di colore correlata (CCT) della luce bianca emessa.

12. Tendenze Tecnologiche & Contesto

I LED Mid-Power come il 67-21ST rappresentano un segmento maturo e altamente ottimizzato della tecnologia LED. Le tendenze attuali in questo spazio si concentrano su:

• Aumento dell'Efficienza (lm/W):Miglioramenti continui nel design del chip e nell'efficienza dei fosfori.
• CRI Più Alto con Migliore R9:Sviluppo di sistemi di fosfori che migliorano la resa del rosso senza significative perdite di efficienza.
• Regolazione del Colore:Crescita di prodotti bianchi regolabili, spesso utilizzando più chip LED in un singolo package.
• Miniaturizzazione & Maggiore Densità:Confezionare più lumen nella stessa o in un'impronta più piccola per design di apparecchi più eleganti.
• Affidabilità & Durata Migliorate:Materiali e tecniche di packaging avanzati per resistere a temperature più elevate e ambienti più severi.

Questo prodotto si colloca in questo panorama in evoluzione, offrendo una soluzione affidabile e standardizzata per una vasta gamma di applicazioni di illuminazione generale.