Scheda Tecnica LED Mid-Power SMD 67-22ST - Package PLCC-2 - 3.0V Max - 150mA - Bianco - Documentazione Tecnica in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 67-22ST è un LED Mid-Power a montaggio superficiale (SMD) alloggiato in un package PLCC-2. È progettato come LED bianco che offre una combinazione di alta efficienza luminosa, elevato indice di resa cromatica (CRI), basso consumo energetico e un ampio angolo di visione. Il suo fattore di forma compatto lo rende adatto a un'ampia gamma di applicazioni di illuminazione dove prestazioni affidabili ed efficienza energetica sono requisiti chiave.

1.1 Vantaggi Principali

• Elevata Intensità Luminosa:Garantisce un'emissione luminosa brillante ed efficiente.
• Ampio Angolo di Visione:Fornisce un'illuminazione uniforme su un'ampia area, tipicamente 120 gradi.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è privo di piombo (Pb-free) e conforme agli standard RoHS, EU REACH e Halogen Free (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• Binning ANSI:Assicura una consistenza nel colore e nel flusso luminoso secondo i bin standardizzati.
• Opzioni con Alto CRI:Disponibile con un CRI minimo di 80 (Ra), migliorando l'accuratezza cromatica degli oggetti illuminati.

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questo LED rappresenta una soluzione ideale per varie applicazioni di illuminazione, incluse ma non limitate a:

• Illuminazione Generale
• Illuminazione Decorativa e per Intrattenimento
• Luci Spia
• Illuminazione Generale
• Luci per Interruttori

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Corrente Diretta (I_F):180 mA
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):300 mA (Duty 1/10 @ impulso di 10ms)
• Dissipazione di Potenza (P_d):594 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura di Magazzinaggio (T_stg):-40°C a +100°C
• Resistenza Termica (R_{th J-S}):19 °C/W (Giunzione a Punto di Saldatura)
• Temperatura di Giunzione (T_j):115 °C
• Temperatura di Saldatura:Reflow: 260°C per 10 sec. Saldatura Manuale: 350°C per 3 sec.

Nota:Il dispositivo è sensibile alle scariche elettrostatiche (ESD). Devono essere osservate le opportune precauzioni di manipolazione ESD.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Parametri prestazionali tipici misurati a una temperatura del punto di saldatura di 25°C e una corrente diretta di 150mA.

• Flusso Luminoso (Φ):Minimo 75 lm (fare riferimento alle tabelle di binning per gli intervalli specifici). Tolleranza: ±11%.
• Tensione Diretta (V_F):Massimo 3.0 V. Tolleranza: ±0.1V.
• Indice di Resa Cromatica (Ra):Minimo 80. Tolleranza: ±2.
• R9:Minimo 0.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):Tipico 120 gradi.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 50 µA a V_R= 5V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto utilizza un sistema di binning completo per garantire la consistenza del colore e delle prestazioni.

3.1 Binning dell'Indice di Resa Cromatica (CRI)

Il CRI è indicato da una singola lettera nel numero di prodotto. Per questa serie, l'opzione principale è 'N', che rappresenta un CRI minimo di 80.

3.2 Binning del Flusso Luminoso

Il flusso è suddiviso in bin con passi di 5 lumen in condizioni di test standard (I_F=150mA).

• Codici Bin:75L5 (75-80 lm), 80L5 (80-85 lm), 85L5 (85-90 lm), 90L5 (90-95 lm), 95L5 (95-100 lm).

3.3 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è raggruppata e binnata per facilitare la progettazione del circuito di regolazione della corrente.

• Codici Bin Gruppo 2730:27A (2.7-2.8V), 28A (2.8-2.9V), 29A (2.9-3.0V).

3.4 Binning della Temperatura di Colore Correlata (CCT) e della Cromaticità

Il LED è disponibile in diverse CCT: 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6200K e 6500K. Ogni CCT ha definiti bin di coordinate cromatiche sul diagramma CIE 1931 per garantire un'elevata consistenza del colore. Il binning è fornito sia nei sistemi a ellissi MacAdam a 3 e 5 passi, sia in dettagliate scatole di coordinate cromatiche a 7 passi, specificando le coordinate x, y per ogni angolo dell'area del bin. Ciò consente ai progettisti di selezionare il punto colore preciso richiesto per la loro applicazione.

4. Lista di Produzione di Massa e Numerazione del Prodotto

4.1 Lista Prodotti Standard

La scheda tecnica fornisce una lista dei prodotti standard in produzione di massa. Esempio: 67-22ST/KKX-N658530Z15/2T(EMM).

• CCT:6500K
• CRI (Min.): 80
• R9 (Min.): 0
• Flusso Luminoso (Min.):85 lm
• Tensione Diretta (Max.):3.0 V
• Corrente Diretta:150 mA

Liste simili sono fornite per altre CCT (2700K, 3000K, ecc.) con i corrispondenti valori minimi di flusso.

4.2 Spiegazione del Numero di Prodotto

La struttura del numero di parte è: 67-22ST/ K KX – N XX XX 30 Z15 / 2 T

• 67-22ST/:Tipo di package base.
• K:Identificatore del materiale/tipo del chip.
• KX:Colore emesso (Bianco).
• N:Codice bin CRI (80 Min.).
• XX XX:Codici per il bin CCT e Flusso Luminoso.
• 30:Indice Tensione Diretta (3.0V max).
• Z15:Indice Corrente Diretta (150mA).
• /2T:Quantità per bobina.
• (EMM):Suffisso prodotto aggiuntivo.

5. Considerazioni su Prestazioni e Progettazione

5.1 Gestione Termica

Con una resistenza termica di 19°C/W dalla giunzione al punto di saldatura, una gestione termica efficace sul PCB è cruciale. Superare la temperatura massima di giunzione di 115°C ridurrà l'output luminoso e la durata di vita. I progettisti devono garantire un adeguato dissipatore termico tramite piazzole di rame e possibilmente via termiche, specialmente quando si opera alla corrente diretta massima di 180mA o vicino ad essa.

5.2 Considerazioni sull'Alimentazione Elettrica

Il LED deve essere pilotato da una sorgente di corrente costante, non di tensione costante. La corrente operativa raccomandata è 150mA, con una corrente continua massima di 180mA. La tensione diretta ha un massimo di 3.0V con una tolleranza di ±0.1V, che deve essere considerata nella progettazione del driver. La bassa caratteristica di breakdown inverso (I_Rmax 50µA a 5V) significa che si deve prestare attenzione per evitare condizioni di polarizzazione inversa.

5.3 Caratteristiche Ottiche

Il tipico angolo di visione di 120 gradi rende questo LED adatto ad applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia e diffusa piuttosto che un fascio focalizzato. La versione con alto CRI (80 min) è preferibile per applicazioni dove l'accuratezza cromatica è importante, come l'illuminazione per la vendita al dettaglio o l'illuminazione per compiti specifici. Il valore R9 (saturazione del rosso profondo) è specificato come minimo 0, tipico per i LED bianchi standard; per una resa cromatica superiore, specialmente con oggetti rossi, sarebbe necessario un valore R9 più alto.

6. Linee Guida per il Montaggio e la Manipolazione

6.1 Processo di Saldatura

Il LED è compatibile con i processi standard di saldatura a rifusione. Il profilo massimo è 260°C per 10 secondi. Per la saldatura manuale, la temperatura della punta del saldatore non deve superare i 350°C e il tempo di contatto deve essere limitato a 3 secondi. È fondamentale seguire queste linee guida per prevenire danni al package plastico e ai bond interni dei fili.

6.2 Magazzinaggio e Manipolazione

I dispositivi devono essere conservati nelle loro originali buste barriera all'umidità in un ambiente entro l'intervallo di temperatura di magazzinaggio specificato (-40°C a +100°C). Essendo componenti sensibili alle ESD, devono essere manipolati in postazioni di lavoro protette da ESD utilizzando apparecchiature messe a terra.

7. Suggerimenti per l'Applicazione e Note di Progettazione

7.1 Circuiti di Applicazione Tipici

Nella maggior parte delle applicazioni, verranno utilizzati più LED. Possono essere collegati in serie, in parallelo o in una combinazione serie-parallelo. Un collegamento in serie è generalmente preferito in quanto garantisce una corrente identica attraverso ciascun LED, promuovendo uniformità di luminosità e colore. Quando si collegano in serie, la tensione di uscita del driver deve essere sufficiente per superare la somma delle tensioni dirette della stringa di LED. I collegamenti in parallelo richiedono un'attenta corrispondenza dei bin V_Fo l'uso di singoli resistori limitatori di corrente per ciascun LED per prevenire l'"accaparramento" di corrente.

7.2 Raccomandazioni per il Layout del PCB

Il design delle piazzole sul PCB deve corrispondere all'impronta raccomandata per il package PLCC-2 per garantire una corretta saldatura e prestazioni termiche. Le piazzole di saldatura devono fornire un adeguato rilievo termico per condurre il calore lontano dalla piazzola termica del LED (se presente nel package) verso gli strati di rame del PCB. Si consiglia inoltre di mantenere una distanza sufficiente da altri componenti che generano calore.

8. Confronto Tecnico e Posizionamento

Il 67-22ST si posiziona come un LED Mid-Power affidabile e generico. I suoi principali fattori di differenziazione sul mercato sono la combinazione del binning standard ANSI per la consistenza del colore, la conformità alle principali normative ambientali (RoHS, REACH, Halogen-Free) e un set bilanciato di caratteristiche elettro-ottiche. Rispetto ai LED di livello base, offre un CRI migliore e un binning più stretto. Rispetto ai LED di fascia alta, fornisce una soluzione economicamente vantaggiosa per applicazioni che richiedono buone prestazioni ma potrebbero non necessitare di efficienza ultra-alta o valori CRI estremi superiori a 90.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

9.1 Qual è il consumo energetico effettivo di questo LED?

Alla corrente operativa tipica di 150mA e una tensione diretta massima di 3.0V, il consumo di potenza massimo è di 450mW (0.15A * 3.0V). La potenza effettiva dipenderà dal specifico bin V_Fdel LED utilizzato.

9.2 Posso alimentare questo LED con un alimentatore da 3.3V?

Non è raccomandato collegarlo direttamente a una sorgente da 3.3V ed è probabile che distrugga il LED a causa di sovracorrente. La tensione diretta è specificata come massimo 3.0Va 150mA. Una sorgente di tensione costante leggermente superiore alla V_Fdel LED causerà il passaggio di una corrente alta, incontrollata e potenzialmente dannosa. Utilizzare sempre un driver a corrente costante o un circuito limitatore di corrente appropriato.

9.3 Come seleziono il bin CCT e flusso giusto per il mio progetto?

Fare riferimento alla Lista di Produzione di Massa e alle tabelle di binning. Scegliere la CCT (es. 3000K per bianco caldo, 6500K per bianco freddo) in base all'atmosfera desiderata. Selezionare il bin di flusso (es. 85L5) in base all'output luminoso richiesto. Per applicazioni critiche per il colore, considerare anche il binning della cromaticità (a 3, 5 o 7 passi) per garantire una variazione di colore minima tra le unità.

9.4 Cosa significa "R9 minimo 0"?

R9 è una misura specifica di quanto accuratamente una sorgente luminosa riproduce i colori rosso profondo. Un valore di 0 è il minimo specificato, il che significa che potrebbe essere zero o un numero positivo. Molti LED bianchi standard hanno un R9 basso o negativo. Se riprodurre oggetti rossi in modo vivido è cruciale per la tua applicazione (es. esposizione di carne, negozi di tessuti), dovresti cercare LED con un valore R9 specificato alto (es. R9 > 50).

10. Esempio Pratico di Utilizzo

Scenario: Progettazione di un pannello LED per l'illuminazione d'ufficio.

Un progettista sta creando un pannello LED 600x600mm. L'obiettivo è ottenere una luce uniforme, senza sfarfallio e con una buona resa cromatica per un ambiente d'ufficio confortevole. Decide di utilizzare il LED 67-22ST con CCT 4000K e CRI 80 (bin N). Seleziona il bin di flusso 85L5 per soddisfare l'output luminoso target per il pannello. Centinaia di LED saranno disposti su un PCB a nucleo metallico (MCPCB) in una configurazione serie-parallelo. Viene selezionato un driver a corrente costante in grado di fornire la corrente totale richiesta alla somma delle tensioni dirette delle stringhe in serie. L'ampio angolo di visione di 120 gradi del LED aiuta a ottenere un aspetto uniforme senza punti caldi visibili quando combinato con un diffusore. L'MCPCB dissipa efficacemente il calore, mantenendo la temperatura di giunzione ben al di sotto del massimo, garantendo affidabilità a lungo termine e output luminoso stabile.

11. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED è una sorgente luminosa a stato solido basata sulla tecnologia dei semiconduttori. Il componente principale è un chip semiconduttore, tipicamente realizzato in nitruro di gallio e indio (InGaN) per i LED bianchi. Quando viene applicata una tensione diretta e la corrente scorre attraverso la giunzione p-n di questo chip, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). I materiali e la struttura specifici del chip determinano la lunghezza d'onda primaria della luce emessa. Per creare luce bianca, la luce blu o ultravioletta primaria del chip viene parzialmente convertita in lunghezze d'onda più lunghe (giallo, rosso) da un rivestimento di fosforo all'interno del package. La miscela della luce primaria e convertita risulta nella luce bianca percepita, con la sua CCT determinata dalla composizione del fosforo.

12. Tendenze Tecnologiche e Contesto

LED Mid-Power come il 67-22ST rappresentano un segmento maturo e altamente ottimizzato del mercato LED. Le tendenze attuali in quest'area si concentrano su diversi miglioramenti chiave: aumentare l'efficienza luminosa (più lumen per watt) per migliorare il risparmio energetico, migliorare la resa cromatica (valori Ra e R9 più alti) per una migliore qualità della luce e ottenere una consistenza cromatica ancora più stretta (ellissi MacAdam più piccole come a 2 o 1 passo) per eliminare differenze di colore visibili in grandi installazioni. Inoltre, c'è una spinta continua verso una maggiore affidabilità e una durata di vita più lunga in varie condizioni operative. L'adozione diffusa di standard come il binning ANSI e la rigorosa conformità ambientale (Halogen-Free, considerazioni sul rischio della luce blu) sono anche caratteristiche distintive dei componenti LED moderni e prodotti in modo responsabile.