Ficha Técnica do LED de Alta Potência SMD 67-22ST - Pacote PLCC-2 - 6.8V Máx. - 150mA - LED Branco - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 67-22ST é um LED de alta potência para montagem em superfície (SMD) projetado para aplicações de iluminação exigentes. Utiliza um pacote PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), que oferece um fator de forma compacto adequado para processos de montagem automatizada. A cor primária emitida é o branco, disponível em várias temperaturas de cor correlacionadas (CCT), desde branco quente (2700K) até branco frio (6500K). As suas principais vantagens incluem alta eficácia luminosa, excelente reprodução de cor com um Índice de Reprodução de Cor (CRI) mínimo de 80, um amplo ângulo de visão de 120 graus e uma construção robusta em conformidade com as principais normas ambientais e de segurança, como RoHS, REACH da UE e requisitos livres de halogéneos.

O dispositivo é projetado para iluminação geral, iluminação decorativa, iluminação de entretenimento, aplicações de indicador e iluminação de interruptores. A sua combinação de alta produção de luz, boa qualidade de cor e desempenho fiável torna-o um componente versátil para produtos de iluminação tanto de consumo como profissionais.

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo não deve ser operado além destes limites para evitar danos permanentes. A corrente direta contínua máxima (I_F) é de 180 mA, sendo permitida uma corrente direta de pico (I_FP) de 300 mA em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 10ms). A dissipação de potência máxima (P_d) é de 1020 mW. A faixa de temperatura ambiente de operação é de -40°C a +85°C, enquanto o armazenamento pode ser de -40°C a +100°C. A resistência térmica da junção ao ponto de solda (R_{th J-S}) é de 17 °C/W, o que é crítico para o projeto de gestão térmica. A temperatura máxima permitida na junção (T_j) é de 115°C. A soldadura deve aderir a perfis específicos: soldadura por refluxo a 260°C por um máximo de 10 segundos, ou soldadura manual a 350°C por um máximo de 3 segundos.

2.2 Características Eletro-Óticas

Estes parâmetros são especificados numa condição de teste padrão de temperatura do ponto de solda (T_Soldadura) de 25°C e uma corrente direta (I_F) de 150 mA. O fluxo luminoso (Φ) tem um valor mínimo a partir de 120 lúmens, dependendo do lote específico do produto (ver secção 3). A tensão direta (V_F) varia tipicamente de 5,8V até um máximo de 6,8V. O Índice de Reprodução de Cor (Ra ou CRI) tem um valor mínimo de 80, com uma tolerância de ±2. É importante notar que o valor R9 (vermelho saturado) é especificado como 0, o que é típico para muitos LEDs brancos e indica uma potencial fraqueza na reprodução de cores vermelhas profundas. O ângulo de visão (2θ_1/2) é de 120 graus, proporcionando uma distribuição de luz ampla e uniforme. A corrente reversa (I_R) é no máximo de 50 µA a uma tensão reversa (V_R) de 10V.

3. Explicação do Sistema de Binning

3.1 Numeração do Produto e Códigos de Binning

O número do produto segue uma estrutura específica:67-22ST/KK8C-5MXX XXX XXZ15/2T. Segmentos-chave dentro deste código definem parâmetros críticos. Os caracteres após '5M' indicam o CRI, CCT e o lote de fluxo luminoso. Por exemplo, em '5M40140', '40' representa um CCT de 4000K, e '140' representa um fluxo luminoso mínimo de 140 lúmens. O '68' denota o lote de tensão direta máxima (6,8V). 'Z15' especifica a corrente direta de operação de 150mA. O '/2T' provavelmente indica o tipo de embalagem ou quantidade na bobina.

3.2 Binning do Índice de Reprodução de Cor (CRI)

O CRI é classificado usando códigos de letra única com valores mínimos definidos: M (60), N (65), L (70), Q (75), K (80), P (85), H (90). Os produtos listados nesta ficha técnica usam principalmente o lote 'K', correspondendo a um CRI mínimo de 80, com uma tolerância de ±2.

3.3 Binning do Fluxo Luminoso

O fluxo luminoso é rigorosamente classificado para garantir consistência. Os lotes são organizados em séries baseadas num fluxo de referência a 4000K (ex., 135Lm, 140Lm, 145Lm, 155Lm). Cada série contém múltiplos códigos de lote (ex., 120L5, 125L5) que definem uma faixa de 5 lúmens. Por exemplo, na série 140Lm, o lote 140L5 tem um mínimo de 140 lm e um máximo de 145 lm a I_F=150mA. A tolerância geral do fluxo é de ±11%.

3.4 Binning da Tensão Direta

A tensão direta é agrupada em lotes com uma faixa de 0,2V. Os códigos de lote são 58B (5,8-6,0V), 60B (6,0-6,2V), 62B (6,2-6,4V), 64B (6,4-6,6V) e 66B (6,6-6,8V). A tolerância para a tensão direta é de ±0,1V. O '68' no número da peça indica que a tensão máxima para esse agrupamento é de 6,8V.

3.5 Temperatura de Cor Correlacionada (CCT) e Elipse de MacAdam

A CCT é especificada em Kelvin (K) com valores padrão: 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6000K e 6500K. A consistência da cor é controlada dentro de uma elipse de MacAdam de 5 passos. Isto significa que as coordenadas de cromaticidade (Cx, Cy) dos LEDs do mesmo lote cairão dentro de uma elipse no diagrama de cromaticidade CIE que é 5 vezes o desvio padrão da correspondência de cores, garantindo uma uniformidade de cor muito apertada. É dada uma coordenada de exemplo para o lote de 2700K, 5 passos: Cx=0,4583, Cy=0,4104.

4. Lista de Produção em Massa e Seleção do Dispositivo

A ficha técnica fornece listas extensas de números de peça produzidos em massa, organizados pelo seu fluxo luminoso mínimo a 4000K. Cada lista inclui variantes para todas as CCTs padrão (2700K a 6500K). Por exemplo, a série que visa 140 lm a 4000K inclui números de peça como 67-22ST/KK8C-5M4014068Z15/2T (4000K, 140 lm min) e 67-22ST/KK8C-5M6513568Z15/2T (6500K, 135 lm min). Isto permite aos designers selecionar a combinação exata de temperatura de cor e produção de luz necessária para a sua aplicação. O guia de seleção do dispositivo confirma que o material do chip é InGaN, emitindo luz branca (fria, neutra, quente) com uma lente de resina transparente.

5. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

5.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é ideal paraIluminação Geral: spots embutidos, luzes de painel, substituições de lâmpadas onde são necessárias alta eficácia e bom CRI.Iluminação Decorativa e de Entretenimento: iluminação de destaque, realces arquitetónicos, iluminação de palco beneficiando do amplo ângulo de visão.Indicadores e Iluminação: indicadores de estado, retroiluminação para painéis ou interruptores que requerem uma fonte de luz brilhante e uniforme.

5.2 Considerações de Projeto

Gestão Térmica:Com uma resistência térmica de 17 °C/W e uma T_jmáx. de 115°C, um dissipador de calor adequado é crucial. A almofada de soldadura no PCB deve ser projetada para atuar como um espalhador de calor. Calcule a temperatura esperada da junção com base na corrente de acionamento, temperatura ambiente e desempenho térmico do PCB.Acionamento Elétrico:É recomendado um driver de corrente constante, ajustado para 150mA ou menos para uma vida útil e desempenho ótimos. Certifique-se de que o driver pode lidar com a faixa de tensão direta (até 6,8V). A classificação de corrente de pico permite um sobredimensionamento breve em aplicações pulsadas.Projeto Ótico:O ângulo de visão de 120 graus é intrínseco; óticas secundárias (lentes, refletores) podem ser usadas para modificar o padrão do feixe, se necessário.Sensibilidade ESD:O produto é sensível à descarga eletrostática. Devem ser seguidas as devidas precauções de manuseio ESD durante a montagem e instalação.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A adesão às especificações de soldadura é vital para a fiabilidade. Para soldadura por refluxo, a temperatura de pico não deve exceder 260°C, e o tempo acima de 260°C deve ser limitado a 10 segundos. Um perfil de refluxo padrão sem chumbo é adequado. Para soldadura manual, a temperatura da ponta do ferro não deve exceder 350°C, e o tempo de contacto por terminal deve ser limitado a 3 segundos. Evite aplicar tensão mecânica ao corpo do LED durante ou após a soldadura. Armazene os componentes num ambiente seco e antiestático antes do uso. Após a soldadura, deixe a montagem arrefecer naturalmente; evite o arrefecimento rápido.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

Os LEDs são fornecidos em fita e bobina para montagem automática pick-and-place. A quantidade específica por bobina é indicada pelo sufixo '/2T' no número da peça, embora o número exato deva ser confirmado com o fornecedor. O número do produto em si serve como o código de encomenda completo, especificando todos os parâmetros óticos e elétricos chave (CRI, CCT, Fluxo, V_F, I_F). Consulte sempre o número completo da peça da lista de produção em massa ao fazer uma encomenda.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs de média potência padrão, o 67-22ST oferece uma corrente de acionamento mais alta (150mA vs. típico 60-150mA para LEDs 2835) e, consequentemente, uma produção de fluxo luminoso mais alta. O seu pacote PLCC-2 é um fator de forma comum e robusto. Os principais diferenciadores são o seu binning explicitamente definido e apertado para fluxo, tensão e cor (MacAdam de 5 passos), o que é essencial para aplicações que requerem cor e brilho consistentes em múltiplas unidades. A especificação de um CRI mínimo de 80 (com alguns lotes disponíveis até 90) posiciona-o para aplicações de iluminação de qualidade, ao contrário dos LEDs focados apenas na eficácia máxima. A conformidade com normas livres de halogéneos é um benefício ambiental adicional para certos segmentos de mercado.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é o consumo real de energia deste LED?

R: Potência (W) = Corrente Direta (A) x Tensão Direta (V). No acionamento típico de 150mA (0,15A) e uma V_Ftípica de 6,3V, a potência é de aproximadamente 0,945W.

P: Posso acionar este LED a 180mA continuamente?

R: Embora 180mA seja o Valor Máximo Absoluto, a condição de operação recomendada é 150mA. Operar a 180mA aumentará a temperatura da junção, reduzirá a vida útil e pode causar uma depreciação acelerada do lúmen. Só deve ser considerado se a gestão térmica for excecional e os requisitos de vida útil forem menos rigorosos.

P: O valor R9 é 0. O que isto significa para a qualidade da luz?

R: Um valor R9 de 0 indica que o LED não reproduz bem os tons de vermelho saturado. Objetos com cores vermelhas profundas podem parecer baços ou acastanhados. Para aplicações onde a reprodução precisa do vermelho é crítica (ex., iluminação de retalho para carne ou produtos hortícolas, galerias de arte), um LED com um valor R9 positivo (parte dos LEDs de "alto CRI" ou "espectro total") seria mais adequado.

P: Como interpreto o código de lote de fluxo luminoso '140L5'?

R: O '140' indica o fluxo luminoso mínimo em lúmens para esse lote. O 'L5' provavelmente denota uma largura de lote de 5 lúmens. Portanto, '140L5' significa que os LEDs neste lote terão um fluxo entre 140 lm (mín.) e 145 lm (máx.) sob condições de teste padrão.

10. Estudo de Caso de Projeto Prático

Cenário:Projetar um luminário linear LED de 4 pés para iluminação de escritório visando temperatura de cor 4000K e alta uniformidade.

Seleção:Escolha o número de peça 67-22ST/KK8C-5M4014068Z15/2T. Isto garante um CRI mínimo de 80, CCT de 4000K e um fluxo mínimo de 140 lm por LED.

Projeto Térmico:O PCB deve ser de núcleo metálico (MCPCB) para dissipação de calor eficaz. Calcule o número necessário de LEDs para atingir os lúmens-alvo do luminário, depois verifique se a carga térmica total pode ser gerida pela carcaça do luminário para manter a temperatura do ponto de solda do LED dentro de uma faixa segura (bem abaixo de 85°C ambiente).

Projeto Elétrico:Use um driver LED de corrente constante classificado para a queda de tensão total (Número de LEDs em série * V_FMáx.) e ajustado para fornecer 150mA. Inclua proteção adequada contra sobretensão e circuitos abertos/curtos.

Ótico/Mecânico:Espaçar os LEDs uniformemente no MCPCB. Uma tampa difusora ajudará a misturar os pontos individuais dos LEDs numa linha de luz uniforme, aproveitando o ângulo de feixe nativo de 120 graus.

11. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED é uma fonte de luz de estado sólido baseada na física dos semicondutores. Utiliza um chip de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN). Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se dentro da região ativa do semicondutor, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica das camadas de InGaN determina o comprimento de onda azul primário emitido. Esta luz azul atinge então um revestimento de fósforo (granada de alumínio e ítrio dopada com cério ou similar) dentro do pacote de resina transparente. O fósforo absorve uma porção da luz azul e reemite-a através de um amplo espectro de comprimentos de onda mais longos (amarelo, vermelho). A mistura da luz azul restante e da luz convertida pelo fósforo resulta na perceção de luz branca. A temperatura de cor correlacionada (CCT) é ajustada modificando a composição e concentração do fósforo.

12. Tendências e Contexto Tecnológico

O 67-22ST representa uma classe madura e de alta fiabilidade de LEDs SMD de alta potência. As tendências atuais na tecnologia LED continuam a focar-se no aumento da eficácia luminosa (lúmens por watt), na melhoria da qualidade de reprodução de cor (especialmente valores R9 e Rf) e no aumento da fiabilidade a temperaturas e correntes de operação mais altas. Há também uma forte tendência para a miniaturização (pacotes menores com saída igual ou maior) e integração (COB - Chip-on-Board, e módulos integrados). Além disso, a iluminação inteligente e centrada no ser humano estão a impulsionar LEDs com CCT ajustável e capacidades de dimerização sem mudança de cor. Embora este produto específico seja um componente discreto, compreender estas tendências ajuda a selecionar a tecnologia certa para projetos à prova de futuro, onde fatores como iluminação conectada ou suporte ao ritmo circadiano podem tornar-se requisitos.