Ficha Técnica do LED SMD de Média Potência 67-24ST - Pacote PLCC-2 - Tensão Direta Máx. 13,0V - 80mA - Luz Branca - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

A série 67-24ST é um LED de média potência do tipo dispositivo de montagem em superfície (SMD) projetado para uma ampla gama de aplicações de iluminação. Utiliza um pacote PLCC-2 (Portador de Chip com Terminais Plásticos), oferecendo um fator de forma compacto adequado para projetos modernos com restrições de espaço. O LED emite luz branca e está disponível em vários valores de temperatura de cor correlacionada (CCT) e índice de reprodução de cor (IRC) para atender diversas necessidades de aplicação.

As vantagens principais deste produto incluem alta eficácia luminosa, o que se traduz em mais saída de luz por unidade de energia elétrica consumida. Apresenta um amplo ângulo de visão de 120 graus, garantindo distribuição uniforme da luz. O produto está em conformidade com normas ambientais e de segurança importantes, incluindo RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas), regulamentos REACH da UE, e é fabricado como livre de halogênios (com limites específicos para Bromo e Cloro).

O mercado-alvo para este LED abrange iluminação geral, iluminação decorativa e de entretenimento, luzes indicadoras, iluminação de interruptores e outras aplicações que requerem fontes de luz confiáveis, eficientes e compactas.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Eletro-Ópticas

O desempenho do LED é especificado a uma temperatura padrão do ponto de soldagem de 25°C. A condição operacional primária é uma corrente direta (IF) de 80mA.

• Fluxo Luminoso (Φ):O fluxo luminoso mínimo varia conforme a variante do produto, com bins típicos a partir de 125 lúmens (lm). A tolerância para o fluxo luminoso é de ±11%.
• Tensão Direta (VF):A tensão direta máxima é de 13,0V. O valor típico é menor, e a tolerância é de ±0,1V. Este parâmetro é crucial para o projeto do driver e seleção da fonte de alimentação.
• Índice de Reprodução de Cor (Ra/IRC):Disponível com um IRC mínimo de 80, com uma tolerância de ±2. Valores de IRC mais altos indicam melhor fidelidade de cor dos objetos iluminados.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):O ângulo de visão típico é de 120 graus, definido como o ângulo onde a intensidade luminosa cai para metade do seu valor de pico.

2.2 Especificações Absolutas Máximas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação deve sempre ser mantida dentro destes limites.

• Corrente Direta (IF):100 mA (contínua).
• Corrente Direta de Pico (IFP):200 mA, permitida apenas sob condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 10ms).
• Dissipação de Potência (Pd):1300 mW.
• Temperatura de Operação (Topr):-30°C a +85°C.
• Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C.
• Resistência Térmica (Rth J-S):12 °C/W (junção ao ponto de soldagem). Este é um parâmetro chave para o projeto de gestão térmica.
• Temperatura de Junção (Tj):Máximo 115 °C.
• Temperatura de Soldagem:Soldagem por refluxo: 260°C por no máximo 10 segundos. Soldagem manual: 350°C por no máximo 3 segundos. O dispositivo é sensível à descarga eletrostática (ESD), exigindo procedimentos de manuseio adequados.

3. Explicação do Sistema de Binning

O LED é oferecido em bins pré-definidos para garantir consistência de cor e desempenho na produção. O próprio número do produto codifica informações-chave do bin.

3.1 Estrutura do Número do Produto

O número de modelo 67-24ST/KKE-NXXXXX130Z8/SZM/2T pode ser decodificado da seguinte forma:

• K:Indica um Índice de Reprodução de Cor (IRC) mínimo de 80.
• NXX:Representa a Temperatura de Cor Correlacionada (CCT) em centenas de Kelvin (ex.: N271 = 2700K).
• XXX:Representa o fluxo luminoso mínimo em lúmens (ex.: 251 = 125 lm, 301 = 130 lm).
• 130:Indica que a tensão direta máxima é de 13,0V.
• Z8:Especifica a corrente direta nominal de 80mA.

3.2 Binning de Fluxo Luminoso

O fluxo é classificado em bins usando códigos como S3B, S4A, etc. Cada código define uma faixa estreita de saída luminosa mínima e máxima (ex.: S3B: 125-130 lm) quando medido em IF=80mA. Isto permite que os projetistas selecionem LEDs para níveis de brilho consistentes.

3.3 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é classificada em bins com códigos como A10, A15, etc., definindo faixas de tensão (ex.: A10: 11,0V-11,5V). Combinar bins de VF pode ajudar a projetar circuitos drivers mais eficientes, especialmente para strings conectadas em série.

3.4 Binning de Cromaticidade e CCT

A ficha técnica fornece faixas detalhadas de coordenadas de cromaticidade (CIE x, y) para diferentes valores de CCT (2700K, 3000K, 3500K, etc.) no diagrama CIE 1931. Os bins são definidos com alta precisão (ex.: elipses MacAdam de 3 e 5 passos para 2700K e 3000K, e quadriláteros específicos de 7 passos). Isto garante uma consistência de cor muito rigorosa, o que é crítico em aplicações onde é necessária uma aparência uniforme de luz branca em múltiplos LEDs.

4. Lista de Produção em Massa & Guia de Pedidos

A ficha técnica lista números de peça específicos disponíveis para produção em massa. Estes combinam os vários bins em ofertas padrão. Exemplos incluem:

• 67-24ST/KKE-N27125130Z8/SZM/2T: IRC 80 (mín.), CCT 2700K, Fluxo 125 lm (mín.), VF 13,0V (máx.), IF 80mA.
• 67-24ST/KKE-N30130130Z8/SZM/2T: IRC 80 (mín.), CCT 3000K, Fluxo 130 lm (mín.).
• Séries são oferecidas para diferentes níveis de fluxo em cada CCT (ex.: série 125Lm e série 130Lm para 2700K).

Esta lista serve como um guia de pedido direto, permitindo que os engenheiros selecionem a combinação exata de temperatura de cor, brilho e características elétricas necessárias para o seu projeto.

5. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

5.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Iluminação Geral:Ideal para lâmpadas LED, tubos e painéis de luz devido à sua eficácia e amplo ângulo de visão.
• Iluminação Decorativa & de Entretenimento:Adequado para iluminação de destaque, sinalização e iluminação de palco onde a qualidade da cor (IRC) e o ponto branco consistente são importantes.
• Indicadores & Luzes de Interruptor:Seu tamanho compacto e confiabilidade o tornam perfeito para retroiluminação de interruptores, painéis de controle e indicadores de status.

5.2 Considerações de Projeto Críticas

• Gestão Térmica:Com uma resistência térmica de 12°C/W, um dissipador de calor eficaz é essencial. A temperatura máxima de junção de 115°C não deve ser excedida para garantir confiabilidade a longo prazo e manter a saída de luz. A faixa de temperatura de operação é de -30°C a +85°C.
• Acionamento por Corrente:O LED é projetado para uma corrente nominal de 80mA. Um driver de corrente constante é fortemente recomendado em vez de uma fonte de tensão constante para garantir desempenho estável e prevenir fuga térmica. A corrente contínua máxima é de 100mA.
• Proteção contra ESD:Como um dispositivo semicondutor sensível, precauções adequadas de manuseio contra ESD devem ser observadas durante a montagem e instalação.
• Soldagem:Aderir estritamente ao perfil de refluxo (pico de 260°C por no máximo 10s) ou aos limites de soldagem manual. Calor ou tempo excessivo pode danificar o chip interno e o fósforo.

6. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora o PDF não compare diretamente com outros produtos, as características diferenciadoras principais da série 67-24ST podem ser inferidas:

• Pacote:O pacote PLCC-2 oferece uma plataforma SMD robusta e comprovada com boas características térmicas e ópticas.
• Rigor no Binning:A provisão de coordenadas de cromaticidade detalhadas (elipses de 3 e 5 passos, quadriláteros de 7 passos) indica um foco na alta consistência de cor, o que é uma vantagem significativa sobre LEDs com binning mais solto.
• Conformidade:Conformidade total com as normas RoHS, REACH e livre de halogênios o torna adequado para mercados globais com regulamentações ambientais rigorosas.
• Equilíbrio de Desempenho:Oferece uma combinação equilibrada de eficácia (lúmens por watt), IRC (80+) e amplo ângulo de visão, tornando-o uma escolha versátil para muitas aplicações de iluminação, em vez de um especialista em apenas uma área.

7. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P1: De que driver preciso para este LED?

R: Você precisa de um driver de corrente constante capaz de fornecer 80mA. A tensão de saída do driver deve ser maior que a tensão direta total da sua string de LEDs. Para um único LED, a tensão do driver deve ser >13,0V. Para múltiplos LEDs em série, some seus valores máximos de VF.

P2: Como garantir uma cor branca consistente em múltiplos LEDs?

R: Encomende LEDs do mesmo bin de CCT e, idealmente, do mesmo sub-bin de cromaticidade (ex.: mesmo código de elipse de 3 ou 5 passos) conforme listado na ficha técnica. Isto minimiza diferenças de cor visíveis.

P3: Posso acionar este LED a 100mA para obter mais luz?

R: A especificação absoluta máxima é de 100mA contínuos. Embora possível, operar na especificação máxima gerará mais calor, reduzirá a eficácia e potencialmente encurtará a vida útil. Recomenda-se projetar para os 80mA nominais e garantir excelente gestão térmica se considerar correntes mais altas.

P4: Qual o significado das figuras de tolerância (±11% fluxo, ±0,1V VF)?

R: Estas são tolerâncias de produção. Por exemplo, um LED com especificação mínima de 125 lm pode realmente medir entre aproximadamente 111 lm e 139 lm (125 ± 11%). O sistema de binning agrupa LEDs em faixas mais estreitas a partir desta dispersão de produção mais ampla.

8. Caso Prático de Projeto e Uso

Caso: Projetando uma Lâmpada LED Branco Quente 2700K

Um projetista está criando uma lâmpada LED A19 de 9W para substituição. Eles planejam usar 10 LEDs em uma configuração série-paralelo.

1. Seleção do LED:Eles escolhem o número de peça 67-24ST/KKE-N27130130Z8/SZM/2T pela sua cor branco quente (2700K), bom IRC (80) e fluxo mais alto (130 lm mín.).
2. Projeto Elétrico:Eles decidem por duas strings paralelas de 5 LEDs cada em série. Corrente total: 2 * 80mA = 160mA. Tensão direta total por string: 5 * ~12,5V (típ.) = ~62,5V. O driver deve fornecer 160mA de corrente constante com capacidade de tensão de saída >5 * 13,0V = 65V.
3. Projeto Térmico:A potência total é de ~9W. Eles projetam um dissipador de calor de alumínio para manter os pontos de soldagem dos LEDs bem abaixo da temperatura máxima de operação, considerando o caminho de resistência térmica da junção ao ambiente.
4. Projeto Óptico:O amplo ângulo de visão de 120 graus do LED ajuda a alcançar o padrão de distribuição de luz omnidirecional desejado para a lâmpada, potencialmente reduzindo a necessidade de ópticas secundárias complexas.

9. Introdução ao Princípio de Operação

O LED 67-24ST é baseado na tecnologia de emissão de luz por semicondutor. O núcleo é um chip feito de materiais de nitreto de gálio e índio (InGaN). Quando uma tensão direta é aplicada e a corrente flui (80mA nominal), elétrons e lacunas se recombinam dentro da estrutura do semicondutor, liberando energia na forma de fótons. O chip InGaN emite luz principalmente no espectro azul. Esta luz azul então atinge um revestimento de fósforo (contido dentro do encapsulante de resina transparente). O fósforo absorve uma porção da luz azul e a reemite através de um espectro mais amplo, principalmente na região amarela. A combinação da luz azul remanescente e da luz amarela convertida resulta na percepção de luz branca. As proporções exatas de azul e amarelo, controladas pela composição do fósforo, determinam a temperatura de cor correlacionada (CCT) da luz branca (ex.: 2700K branco quente, 4000K branco neutro, 6500K branco frio).

10. Tendências e Contexto Tecnológico

O 67-24ST representa uma classe madura e amplamente adotada de LEDs de média potência. A tendência neste segmento continua focada em várias áreas-chave:

• Aumento da Eficácia (Lúmens por Watt):Melhorias contínuas no projeto do chip, tecnologia de fósforo e eficiência do pacote impulsionam maior saída de luz a partir da mesma entrada elétrica, reduzindo o consumo de energia.
• Qualidade de Cor Aprimorada:Há uma demanda crescente por LEDs com Índice de Reprodução de Cor (IRC) mais alto, especialmente valores R9 (vermelho saturado), e consistência de cor melhorada (binning mais rigoroso), indo além do mínimo de 80 IRC oferecido aqui.
• Confiabilidade e Vida Útil Melhoradas:Avanços em materiais (fósforos, encapsulantes, substratos) e embalagem visam aumentar a vida útil operacional e manter a saída de luz (manutenção de lúmens) por períodos mais longos.
• Miniaturização e Integração:Embora o PLCC-2 seja padrão, há uma tendência para pacotes ainda menores e módulos integrados (como COB - Chip-on-Board) para diferentes necessidades de aplicação. A força do 67-24ST está no seu equilíbrio entre desempenho, custo e facilidade de uso nos processos padrão de montagem SMT.
• Iluminação Inteligente e Ajustável:O mercado mais amplo está se movendo em direção a LEDs que podem ajustar dinamicamente a CCT e a intensidade. Embora este produto específico seja um LED de cor fixa, ele serve como um bloco de construção fundamental em muitos sistemas de iluminação.