Ficha Técnica LED SMD Mid-Power 67-23ST - Pacote PLCC-2 - Tensão Máx. 55V - Luz Branca - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série 67-23ST é um LED SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) Mid-Power compacto e de alto desempenho, alojado num pacote padrão PLCC-2 (Portador de Chip com Terminais Plásticos). Foi concebido para emitir luz branca em várias temperaturas de cor correlacionadas (CCT). As suas principais vantagens incluem alta eficácia luminosa, excelentes capacidades de reprodução de cor (com opções de IRC até no mínimo 90), um amplo ângulo de visão de 120 graus e baixo consumo de energia. O pacote é livre de chumbo, livre de halogênio e está em conformidade com as principais diretivas ambientais, como RoHS e REACH da UE, tornando-o adequado para uma vasta gama de aplicações de iluminação geral e decorativa, onde a fiabilidade e a qualidade da luz são primordiais.

1.1 Aplicações Alvo

• Iluminação Geral e de Ambiente Interior
• Iluminação Decorativa e Arquitetónica
• Iluminação para Entretenimento e Palco
• Aplicações de Sinalização e Retroiluminação
• Iluminação de Interruptores e Painéis de Controlo

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação deve ser mantida dentro destes limites.

• Corrente Direta (I_F):20 mA (Contínua)
• Corrente Direta de Pico (I_FP):40 mA (Pulsada, Ciclo de Trabalho 1/10, Largura de Pulso 10ms)
• Dissipação de Potência (P_d):1100 mW
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C
• Resistência Térmica (R_{th J-S}):12 °C/W (Junção ao Ponto de Solda)
• Temperatura Máxima da Junção (T_j):115 °C
• Temperatura de Soldadura:Reflow: 260°C por 10 seg máx.; Soldadura Manual: 350°C por 3 seg máx.

Nota:Este dispositivo é sensível a Descargas Eletrostáticas (ESD). Devem ser seguidas as devidas precauções de manuseamento ESD durante a montagem e o manuseamento.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidas a uma temperatura do ponto de solda (T_soldering) de 25°C com uma corrente direta (I_F) de 17mA, que é a condição de operação típica.

• Fluxo Luminoso (Φ):Os valores mínimos variam de 140 lm a 155 lm dependendo da CCT (ver Lista de Produção em Massa). A tolerância típica é de ±11%.
• Tensão Direta (V_F):O valor máximo absoluto é 55,0V. A faixa típica de binning é de 50V a 55V. A tolerância é de ±0,1V.
• Índice de Reprodução de Cor (IRC/Ra):Estão disponíveis valores mínimos de 60 a 90 (ver Tabela de Índice IRC). Para a lista de produção em massa, o Ra (Mín.) é 80. A tolerância é de ±2.
• Valor R9:Especificado como 0 (mínimo) para os produtos listados, indicando uma potencial limitação na saturação do vermelho profundo, o que é comum em alguns sistemas de fósforo de LED branco.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus (típico). Este ângulo amplo garante uma distribuição de luz uniforme.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto utiliza um sistema de binning padrão ANSI para garantir a consistência de cor e fluxo. O número de peça contém códigos para estes bins.

3.1 Desdobramento do Número do Produto

Exemplo:67-23ST/KKE-H27140550Z2/2T

• 67-23ST/: Tipo de pacote (PLCC-2).
• KKE: Código interno.
• H: Código do Índice IRC (H = IRC 90 Mín.). Para os modelos de produção em massa, 'H' corresponde a IRC 80 Mín. (Ver Tabela IRC).
• 27: Código de Temperatura de Cor (27 = 2700K).
• 140: Código de Fluxo Luminoso Mínimo (140 = 140 lm mín.).
• 550: Índice de Tensão Direta (550 = 55,0V máx.).
• Z2: Índice de Corrente Direta (Z2 = I_F17mA).
• 2T: Quantidade por bobina (2T = contagem específica da bobina).

3.2 Binning de Coordenadas Cromáticas

The LED's white point (color) is tightly controlled within defined regions on the CIE 1931 chromaticity diagram. The datasheet provides specific (x, y) coordinate boxes for each CCT (2700K, 3000K, 3500K, etc.) and sub-bin (A, B, C...). For example, for 2700K, bins like 27K-A, 27K-B define different quadrilateral areas ensuring the emitted white light falls within a precise color range, typically within a 2- or 4-step MacAdam ellipse, guaranteeing minimal visual color difference between LEDs from the same bin.

3.3 Binning de Fluxo Luminoso

O fluxo é dividido em bins por etapas. Por exemplo, a 2700K:

• Bin140L10: 140 lm (Mín.) a 150 lm (Máx.)
• Bin150L10: 150 lm (Mín.) a 160 lm (Máx.)

3.4 Binning de Tensão Direta

A tensão é dividida em bins de 1V, de 50V a 55V (ex.: 50J: 50-51V, 51J: 51-52V). Isto ajuda a projetar circuitos de acionamento mais eficientes, ao combinar as faixas de tensão do LED, podendo simplificar a regulação de corrente.

4. Análise de Curvas de Desempenho & Considerações de Projeto

Embora gráficos específicos (IV, temperatura vs. fluxo) não sejam fornecidos no excerto, as principais relações podem ser inferidas a partir dos parâmetros.

4.1 Corrente vs. Fluxo Luminoso (Relação L-I)

O fluxo luminoso é especificado a 17mA. Operar acima desta corrente (até ao máximo absoluto de 20mA) aumentará a saída de luz, mas também aumentará a dissipação de potência (V_F* I_F) e a temperatura da junção. A relação é geralmente linear dentro de uma faixa, mas a eficiência (lúmens por watt) pode diminuir a correntes mais elevadas devido ao aumento do calor.

4.2 Gestão Térmica

Com uma resistência térmica (R_{th J-S}) de 12°C/W, um projeto térmico adequado da PCB é crucial. Por exemplo, aos 17mA nominais e uma V_Ftípica de ~52,5V, a dissipação de potência é de ~0,89W. O aumento de temperatura do ponto de solda para a junção seria aproximadamente 0,89W * 12°C/W = ~10,7°C. Para manter a temperatura da junção (T_j) abaixo de 115°C, a temperatura do ponto de solda deve ser mantida abaixo de ~104°C. Isto exige uma área de cobre adequada na PCB (pads térmicos) e possivelmente fluxo de ar na aplicação final.

4.3 Projeto do Acionador

A alta tensão direta (até 55V) sugere que este LED provavelmente contém múltiplos chips de LED ligados em série dentro do mesmo pacote. Um acionador de corrente constante é obrigatório, não uma fonte de tensão constante. O acionador deve ser projetado para suportar a V_Fmáxima do bin de tensão selecionado e fornecer uma corrente estável de 17mA (ou outra corrente projetada dentro dos limites).

5. Informação Mecânica & de Embalagem

5.1 Contorno do Pacote

O dispositivo utiliza o pacote de montagem em superfície PLCC-2 comum. Embora as dimensões exatas (C x L x A) não sejam especificadas no texto fornecido, o formato PLCC-2 é um padrão da indústria. A vista superior é a superfície emissora primária. A resina do pacote é transparente, o que é ideal para alcançar alta eficiência de extração de luz e manter a consistência de cor.

5.2 Identificação de Polaridade

Os pacotes PLCC-2 têm tipicamente um cátodo marcado (frequentemente um ponto verde, um entalhe ou um canto cortado na lente ou no corpo). A polaridade correta deve ser observada durante a montagem da PCB. Polaridade invertida impedirá a iluminação do LED e pode stressar o dispositivo.

6. Diretrizes de Soldadura & Montagem

• Soldadura por Reflow:A temperatura de pico máxima de 260°C não deve ser excedida por mais de 10 segundos. Um perfil de reflow padrão sem chumbo é aplicável.
• Soldadura Manual:Se necessário, a temperatura da ponta do ferro deve ser limitada a 350°C, e o tempo de contacto não deve exceder 3 segundos por pad, para evitar danos térmicos no pacote plástico e na ligação interna do chip.
• Armazenamento:Armazenar em condições secas e antiestáticas, dentro da faixa de temperatura de armazenamento especificada (-40°C a +100°C).

7. Sugestões de Aplicação & Notas de Projeto

7.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Estes LEDs requerem um acionador de corrente constante externo. Um circuito simples envolve uma fonte de alimentação DC, um CI acionador de LED comutado de corrente constante e o módulo de LED. O CI acionador deve ser selecionado com base na faixa de tensão de entrada, na corrente de saída necessária (17mA) e na tensão direta total da cadeia de LEDs (se múltiplos LEDs 67-23ST forem usados em série).

7.2 Considerações de Layout da PCB

• Pads Térmicos:Projete a pegada da PCB com área de cobre suficiente ligada ao pad térmico do LED (se presente) ou aos pads do cátodo/ânodo para funcionar como dissipador de calor. Vias térmicas para camadas internas ou inferiores podem melhorar significativamente a dissipação de calor.
• Isolamento Elétrico:Garanta distâncias de rastejamento e de isolamento adequadas, especialmente dada a tensão de operação relativamente alta (até 55V).

8. Comparação Técnica & Diferenciação

O 67-23ST diferencia-se pela sua combinação deoperação de alta tensão(simplificando ligações em série para fontes de tensão mais elevada),opções de alto IRC(até 90), eângulo de visão amplo. Comparado com LEDs Mid-Power de baixa tensão, reduz o requisito de corrente para um determinado nível de potência, o que pode minimizar perdas resistivas em trilhos e conectores. A sua conformidade com padrões livres de halogênio e rigorosos padrões ambientais torna-o adequado para mercados ecológicos e exigentes.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros)

P: Posso acionar este LED diretamente com uma fonte de alimentação de 12V ou 24V?

R: Não. A tensão direta é muito mais alta (50-55V). É necessário um circuito acionador de corrente constante que possa elevar a tensão de entrada para exceder a V_Fdo LED.

P: O que significa um valor R9 de 0 para a qualidade da iluminação?

R: Um valor R9 baixo ou zero indica que o LED pode não reproduzir cores vermelhas profundas de forma vívida. Isto é aceitável para muitas aplicações de iluminação geral, mas pode ser uma consideração para iluminação de retalho (carne, produtos hortícolas, tecidos) ou iluminação de museus, onde a reprodução precisa do vermelho é crítica. Verifique o bin IRC específico para especificações R9, se disponível.

P: Quantos LEDs posso ligar em série?

R: Depende da tensão de saída máxima suportada pelo seu acionador. Por exemplo, com um acionador classificado para 150V máx. e usando LEDs com V_Fmáx. de 55V, teoricamente poderia ligar 2 LEDs em série (110V máx.) com uma margem de segurança. Projete sempre com os valores do pior caso (V_FMáx.).

10. Princípio de Operação & Tecnologia

Este é um LED branco convertido por fósforo. O núcleo é um chip semicondutor baseado em materiais de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio), que emite luz azul quando polarizado diretamente. Esta luz azul excita um revestimento de fósforo amarelo (e frequentemente vermelho) dentro do pacote. A mistura da luz azul remanescente e da luz amarela/vermelha convertida resulta na perceção de luz branca. A mistura exata de fósforos determina a Temperatura de Cor Correlacionada (CCT - 2700K, 4000K, etc.) e o Índice de Reprodução de Cor (IRC). O pacote PLCC-2 fornece proteção mecânica, vedação ambiental e aloja a lente ótica primária que molda o feixe de 120 graus.