Dokumen Teknikal LED Mid-Power SMD 67-22ST - Pakej PLCC-2 - 65mA - 2.9V Maks - Cahaya Putih

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 67-22ST mewakili keluarga LED Mid-Power SMD (Peranti Permukaan-Pasang) yang dibungkus dalam faktor bentuk PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) piawai industri. Komponen ini direka untuk menghasilkan output cahaya putih berkecekapan tinggi, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi pencahayaan am dan hiasan. Falsafah reka bentuk teras berpusat pada mencapai keseimbangan optimum antara prestasi bercahaya, kecekapan tenaga, kebolehpercayaan, dan keberkesanan kos.

LED ini menggunakan teknologi cip InGaN (Indium Gallium Nitride) yang disalut dalam resin jernih air. Gabungan ini bertanggungjawab untuk menghasilkan pancaran cahaya putih. Pakej ini dicirikan oleh tapak yang padat dan sudut pandangan yang luas, biasanya 120 darjah, yang memudahkan taburan cahaya seragam. Ciri utama siri ini ialah pematuhannya dengan piawaian alam sekitar dan keselamatan moden, termasuk bebas Pb (bebas plumbum), mematuhi RoHS, mematuhi REACH, dan memenuhi keperluan bebas halogen (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).

Pasaran sasaran utama untuk LED ini termasuk pencahayaan ambien am, pencahayaan hiasan dan seni bina, pencahayaan hiburan, lampu latar untuk penunjuk, dan pelbagai tugas pencahayaan di mana cahaya putih berkualiti tinggi yang konsisten diperlukan. Faktor bentuk dan parameter prestasinya selaras dengan baik untuk integrasi ke dalam jalur LED, modul, panel cahaya, dan mentol retrofit.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan pecahan terperinci tentang parameter kritikal yang menentukan batas operasi dan prestasi LED di bawah keadaan piawai (Tsoldering = 25°C).

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan dalam reka bentuk yang boleh dipercayai.

• Arus Ke Hadapan (IF):180 mA (Berterusan).
• Arus Ke Hadapan Puncak (IFP):300 mA (Berdenyut, Kitaran Tugas 1/10, Lebar Denyut 10ms). Penarafan ini adalah penting untuk reka bentuk yang melibatkan pendim PWM (Modulasi Lebar Denyut).
• Pelesapan Kuasa (Pd):522 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dipelesapkan oleh pakej tanpa melebihi had termanya.
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk operasi dalam julat suhu ambien yang luas.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +100°C.
• Rintangan Terma (RθJ-S):21 °C/W (Simpang ke Titik Paterian). Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk pengurusan terma. Ia menunjukkan bahawa bagi setiap watt kuasa yang dipelesapkan, suhu simpang akan meningkat 21°C melebihi suhu titik pateri.
• Suhu Simpang Maksimum (Tj):115°C. Simpang semikonduktor tidak boleh melebihi suhu ini.
• Suhu Paterian:Paterian reflow ditetapkan pada 260°C untuk maksimum 10 saat. Paterian tangan dibenarkan pada 350°C untuk maksimum 3 saat. Had ini mesti dipatuhi dengan ketat semasa pemasangan PCB.

Nota Penting:LED ini sensitif kepada Nyahcas Elektrostatik (ESD). Prosedur pengendalian ESD yang betul (penggunaan gelang pergelangan tangan dibumikan, tikar konduktif, dll.) mesti diikuti semasa pemasangan dan pengendalian.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini menentukan prestasi tipikal LED apabila dikendalikan pada arus ke hadapan nominalnya iaitu 65mA.

• Fluks Bercahaya (Φ):Output bercahaya minimum berbeza mengikut varian produk (Suhu Warna Berkorelasi - CCT), berjulat dari 36 lm hingga 39 lm seperti yang disenaraikan dalam jadual pengeluaran besar-besaran. Toleransi tipikal ±11% terpakai.
• Voltan Ke Hadapan (VF):Nilai maksimum ialah 2.9V pada 65mA, dengan toleransi tipikal ±0.1V. VF sebenar dibinning (lihat Seksyen 3).
• Indeks Penghasilan Warna (CRI - Ra):Nilai minimum ialah 80 untuk kod bin "K", dengan toleransi ±2. Nilai R9 (ketepuan merah) ditetapkan sebagai minimum 0.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Biasanya 120 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya.
• Keberkesanan Bercahaya:Keberkesanan tipikal adalah sehingga 225 lm/W untuk varian tertentu (cth., 4000K, 5000K), dikira di bawah keadaan arus ke hadapan 65mA.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 50 µA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. Siri 67-22ST menggunakan sistem binning yang komprehensif untuk parameter utama.

3.1 Binning Indeks Penghasilan Warna (CRI)

Nombor produk termasuk kod untuk CRI. Untuk siri ini, kod "K" digunakan, yang sepadan dengan CRI (Ra) minimum 80.

3.2 Binning Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dibinning mengikut CCT LED. Kod bin (cth., 36L2, 39L2) menentukan julat fluks minimum dan maksimum dalam lumen.

• 2700K:Bin termasuk 36L2 (36-38 lm), 38L2 (38-40 lm), 40L2 (40-42 lm).
• 3000K/3500K:Bin termasuk 38L2 (38-40 lm), 40L2 (40-42 lm), 42L2 (42-44 lm).
• 4000K/5000K/5700K/6500K:Bin termasuk 39L2 (39-41 lm), 41L2 (41-43 lm), 43L2 (43-45 lm).

Toleransi pada fluks bercahaya ialah ±11%.

3.3 Binning Voltan Ke Hadapan (VF)

Voltan ke hadapan dikumpulkan dan dibinning untuk membantu reka bentuk litar untuk pemanduan arus yang konsisten. Kod bin adalah sebahagian daripada nombor produk (cth., "29" dalam 5M403929U6).

• Kumpulan 2629:Kumpulan ini termasuk bin 26A (2.6-2.7V), 27A (2.7-2.8V), dan 28A (2.8-2.9V). Contoh nombor produk menggunakan had atas kumpulan ini, 2.9V maks.

Toleransi pada voltan ke hadapan ialah ±0.1V.

3.4 Binning Kromatisiti (Warna)

LED dibinning dalam elips MacAdam 5 langkah untuk setiap Suhu Warna Berkorelasi (CCT). Ini memastikan semua LED dengan CCT yang dipesan sama (2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K) akan kelihatan konsisten secara visual dalam warna, kerana ia berada dalam kawasan yang sangat kecil pada rajah kromatisiti CIE 1931. Jadual yang disediakan menyenaraikan koordinat sasaran Cx, Cy dan parameter elips (a, b, theta) untuk setiap langkah CCT. Toleransi untuk koordinat kromatisiti ialah ±0.01.

4. Analisis Keluk Prestasi

Dokumen teknikal menyediakan beberapa graf yang menggambarkan hubungan antara parameter utama. Memahami ini adalah penting untuk reka bentuk sistem yang kukuh.

4.1 Anjakan Voltan Ke Hadapan vs. Suhu Simpang (Rajah 1)

Keluk ini menunjukkan bahawa voltan ke hadapan (VF) LED berkurangan secara linear apabila suhu simpang (Tj) meningkat. Ini adalah ciri diod semikonduktor. Untuk reka bentuk pengurusan terma atau pemanduan arus malar, pekali suhu negatif ini mesti dipertimbangkan untuk mengelakkan pelarian terma jika menggunakan sumber voltan malar.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan (Rajah 2)

Output cahaya tidak berkadar linear dengan arus. Walaupun output meningkat dengan arus, hubungan cenderung kepada sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kejatuhan kecekapan dan peningkatan kesan terma. Mengendalikan dengan ketara melebihi nominal 65mA akan menghasilkan pulangan yang berkurangan dalam output cahaya per watt dan akan menghasilkan lebih banyak haba.

4.3 Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang (Rajah 3)

Ini adalah salah satu keluk yang paling kritikal. Ia menunjukkan pengurangan dalam output cahaya apabila suhu simpang LED meningkat. Suhu simpang yang tinggi secara langsung membawa kepada keberkesanan yang lebih rendah (lumen per watt) dan susut nilai lumen yang dipercepatkan (jangka hayat lebih pendek). Penyingkiran haba yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

4.4 Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (Rajah 4)

Ini adalah keluk I-V (Arus-Voltan) klasik untuk diod. Ia menunjukkan hubungan eksponen. Untuk pemandu arus malar yang ditetapkan kepada 65mA, voltan merentasi LED akan menjadi lebih kurang 2.9V atau kurang, bergantung pada bin VF tertentu dan suhu.

4.5 Arus Pemanduan Maksimum vs. Suhu Paterian (Rajah 5)

Graf ini menentukan penurunan nilai arus ke hadapan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pada titik paterian (Ts). Apabila Ts meningkat, arus operasi selamat maksimum mesti dikurangkan untuk mengelakkan suhu simpang daripada melebihi had 115°Cnya. Carta ini adalah penting untuk mereka bentuk aplikasi yang beroperasi dalam suhu ambien yang tinggi.

4.6 Gambarajah Sinaran (Rajah 6)

Plot kutub ini mewakili secara visual taburan spatial keamatan cahaya. 67-22ST mempamerkan corak taburan Lambertian atau hampir-Lambertian, tipikal untuk pakej PLCC dengan kanta kubah, menghasilkan sudut pandangan luas 120 darjah.

4.7 Taburan Spektrum

Dokumen teknikal termasuk graf taburan kuasa spektrum (panjang gelombang vs. keamatan relatif). Ini menunjukkan profil pancaran LED merentasi spektrum boleh lihat. Untuk LED putih, ini biasanya puncak biru (dari cip InGaN) digabungkan dengan pancaran fosfor kuning yang lebih luas. Bentuk keluk ini secara langsung mempengaruhi Indeks Penghasilan Warna (CRI) dan kualiti cahaya putih yang dirasakan.

5. Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Pemanduan Elektrik

Pemanduan Arus Malar adalah Wajib:LED adalah peranti yang dipandu arus. Pemandu arus malar (CC) sangat disyorkan untuk memastikan output cahaya stabil dan mengelakkan pelarian terma. Arus panduan nominal ialah 65mA. Walaupun maksimum mutlak ialah 180mA, operasi melebihi arus nominal akan mengurangkan keberkesanan dan jangka hayat. Untuk pendiman, PWM (Modulasi Lebar Denyut) adalah kaedah yang lebih disukai kerana ia mengekalkan konsistensi warna.

5.2 Pengurusan Terma

Ini adalah faktor tunggal yang paling penting untuk kebolehpercayaan dan prestasi.

• Penyingkiran Haba:PCB mesti bertindak sebagai penyingkiran haba yang berkesan. Gunakan papan dengan kawasan kuprum yang mencukupi (tuangan kuprum) yang disambungkan ke pad terma LED (titik paterian).
• Laluan Terma:Minimalkan rintangan terma dari simpang LED ke persekitaran ambien. RθJ-S 21°C/W adalah rintangan dari simpang ke titik pateri papan anda. Anda mesti menambah rintangan dari papan ke ambien.
• Pengiraan:Anggarkan Tj menggunakan: Tj = Ts + (Pd * RθJ-S), di mana Ts adalah suhu yang diukur pada titik pateri di PCB. Pastikan Tj kekal jauh di bawah 115°C di bawah semua keadaan operasi.

5.3 Integrasi Optik

Sudut pancaran luas 120 darjah sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan meresap dan sekata. Untuk pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (kanta, pemantul) akan diperlukan. Pakej resin jernih air adalah serasi dengan kebanyakan bahan optik biasa.

6. Perbandingan dan Pembezaan

Siri 67-22ST memposisikan dirinya dalam pasaran LED Mid-Power yang kompetitif melalui beberapa atribut utama:

• Prestasi Seimbang:Ia menawarkan gabungan kuat keberkesanan (sehingga 225 lm/W tip.), CRI yang baik (80 min.), dan julat CCT yang luas, menjadikannya komponen serba guna.
• Pakej Piawai:Pakej PLCC-2 adalah di mana-mana, memastikan keserasian luas dengan proses pembuatan sedia ada, peralatan pick-and-place, dan sistem optik.
• Binning Komprehensif:Binning terperinci untuk fluks, voltan, dan kromatisiti (elips MacAdam 5 langkah) memberikan pereka kebolehramalan yang diperlukan untuk kualiti produk akhir yang konsisten, terutamanya dalam tatasusunan multi-LED.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pematuhan penuh dengan piawaian RoHS, REACH, dan bebas halogen membuktikan masa depan reka bentuk untuk pasaran global dengan peraturan yang ketat.

7. Soalan Lazim (FAQ)

7.1 Bolehkah saya memandu LED ini dengan sumber voltan malar?

Ia tidak disyorkan. Pekali suhu negatif VF boleh membawa kepada pelarian terma jika dipandu oleh voltan malar. Pemandu arus malar adalah penting untuk operasi yang stabil dan selamat.

7.2 Apakah maksud "U6" dalam nombor bahagian?

"U6" adalah indeks arus ke hadapan, menentukan arus ke hadapan operasi nominal (IF) 65mA.

7.3 Dokumen teknikal menyenaraikan R9 minimum 0. Apakah implikasinya untuk kualiti warna?

Nilai R9 0 menunjukkan bahawa LED ini tidak menjamin penghasilan nada merah dalam yang dipertingkatkan. Walaupun ia memenuhi keperluan umum CRI Ra 80+, aplikasi di mana penghasilan merah yang tepat adalah kritikal (cth., pencahayaan runcit untuk daging atau hasil) mungkin memerlukan LED dengan nilai R9 yang lebih tinggi yang ditentukan (cth., >50).

7.4 Berapa banyak LED yang boleh saya sambung secara bersiri?

Bilangan bergantung pada julat pematuhan voltan output pemandu anda. Dengan VF maksimum 2.9V setiap LED pada 65mA, pemandu 24V secara teori boleh memandu kira-kira 8 LED secara bersiri (8 * 2.9V = 23.2V), meninggalkan beberapa ruang kepala. Sentiasa ambil kira toleransi voltan dan kesan suhu.

8. Contoh Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk modul LED linear untuk pencahayaan bawah kabinet dengan 10 LED, CCT 4000K, dipandu pada 65mA.

1. Pemilihan Bahagian:Pilih 67-22ST/KKX-5M403929U6/2T. Ini menentukan: CRI 80+ (K), CCT 4000K (4039), Fluks Min. 39 lm (39), VF Maks 2.9V (29), Arus 65mA (U6).
2. Reka Bentuk Elektrik:Pilih pemandu arus malar dengan output 65mA. Julat voltan output pemandu mesti meliputi sekurang-kurangnya 10 * (VF min) hingga 10 * (VF maks) = ~26V hingga 29V, ditambah margin.
3. Reka Bentuk Terma:Gunakan PCB teras aluminium (MCPCB) atau PCB FR4 piawai dengan satah kuprum besar yang tidak terputus pada lapisan atas yang disambungkan ke pad LED. Pastikan perumahan pemasangan menyediakan laluan untuk penyebaran haba.
4. Reka Bentuk Optik:Untuk pencahayaan meresap, LED boleh digunakan tanpa perlindungan. Untuk penampilan yang lebih seragam, penutup penyebar boleh diletakkan di atas tatasusunan.
5. Prestasi Dijangka:Jumlah fluks bercahaya akan menjadi lebih kurang 10 * [39 hingga 41 lm] = 390 hingga 410 lm (minimum, berdasarkan bin), dengan keberkesanan sistem sangat bergantung pada reka bentuk terma dan kecekapan pemandu.