Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Vantagens Principais
- 1.2 Mercado-Alvo e Aplicações
- 2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos
- 2.1 Valores Máximos Absolutos (Tsoldadura= 25°C)
- 2.2 Características Eletro-Óticas (Tsoldadura= 25°C, IF=150mA)
- 2.3 Características Térmicas
- 3. Explicação do Sistema de Classificação
- 3.1 Explicação do Número do Produto
- 3.2 Classificação do Índice de Reprodução Cromática (CRI)
- 3.3 Lista de Produção em Massa e Classificação
- 3.4 Classificação do Fluxo Luminoso
- 3.5 Classificação da Tensão Direta
- 3.6 Classificação das Coordenadas de Cromaticidade
- 4. Análise de Curvas de Desempenho e Considerações de Projeto
- 4.1 Relação Corrente-Tensão (I-V)
- 4.2 Derating Térmico
- 4.3 Distribuição Espectral
- 5. Sugestões de Aplicação e Notas de Projeto
- 5.1 Circuitos de Aplicação Típicos
- 5.2 Considerações de Projeto de PCB
- 5.3 Projeto Ótico
- 6. Diretrizes de Soldadura e Montagem
- 6.1 Perfil de Soldadura por Reflow
- 6.2 Soldadura Manual
- 6.3 Limpeza e Armazenamento
- 7. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)
- 7.1 Qual é o consumo real de energia?
- 7.2 Posso acionar este LED continuamente a 180mA?
- 7.3 Como escolho a CCT e o CRI corretos?
- 7.4 O que causa a tolerância de fluxo luminoso de ±11%?
1. Visão Geral do Produto
O 67-22ST é um LED mid-power de montagem em superfície (SMD) alojado num pacote PLCC-2 (Portador de Chip com Terminais Plásticos). É concebido como um LED branco, oferecendo uma combinação de alta eficácia, elevado índice de reprodução cromática (CRI), baixo consumo energético e um ângulo de visão amplo. O seu formato compacto torna-o adequado para uma vasta gama de aplicações de iluminação onde são necessários desempenho fiável e boa qualidade de luz.
1.1 Vantagens Principais
- Elevada Intensidade Luminosa:Fornece uma iluminação brilhante e eficiente.
- Ângulo de Visão Ampla (120° típico):Proporciona uma distribuição de luz uniforme numa área ampla.
- Opções de Alto CRI:Disponível com um CRI mínimo de 80 (Ra), garantindo uma boa reprodução de cores.
- Pacote PLCC-2 Compacto:Facilita a integração em vários projetos de PCB.
- Conformidade:O produto é livre de chumbo, em conformidade com as normas RoHS, REACH da UE e livre de halogéneos (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
- Classificação ANSI:Garante uma saída de cor e fluxo consistentes de acordo com os lotes padronizados.
1.2 Mercado-Alvo e Aplicações
Este LED é uma solução ideal para inúmeras aplicações de iluminação, incluindo:
- Iluminação Geral
- Iluminação Decorativa e de Entretenimento
- Luzes Indicadoras
- Iluminação Geral
- Luzes de Interruptor
2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos
2.1 Valores Máximos Absolutos (Tsoldadura= 25°C)
Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Não é garantida a operação nestas condições.
| Parâmetro | Símbolo | Valor | Unidade |
|---|---|---|---|
| Corrente Direta | IF | 180 | mA |
| Corrente Direta de Pico (Ciclo 1/10 @10ms) | IFP | 300 | mA |
| Dissipação de Potência | Pd | 594 | mW |
| Temperatura de Operação | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | Tstg | -40 ~ +100 | °C |
| Resistência Térmica (Junção / Ponto de Soldadura) | Rth J-S | 19 | °C/W |
| Temperatura da Junção | Tj | 115 | °C |
| Temperatura de Soldadura | Tsol | Reflow: 260°C durante 10 seg. Manual: 350°C durante 3 seg. |
Nota:Estes LEDs são sensíveis à descarga eletrostática (ESD). Devem ser observadas precauções adequadas de manuseamento ESD durante a montagem e o manuseamento.
2.2 Características Eletro-Óticas (Tsoldadura= 25°C, IF=150mA)
Estes são os parâmetros de desempenho típicos sob condições de teste especificadas.
| Parâmetro | Símbolo | Min. | Typ. | Max. | Unidade | Condição |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fluxo Luminoso | Φ | 80 | --- | --- | lm | IF=150mA |
| Tensão Direta | VF | --- | --- | 3.0 | V | IF=150mA |
| Índice de Reprodução Cromática | Ra | 80 | --- | --- | IF=150mA | |
| Ângulo de Visão (2θ1/2) | --- | --- | 120 | --- | graus | IF=150mA |
| Corrente Inversa | IR | ----- | ----- | 50 | µA | VR=5V |
Tolerâncias:Fluxo luminoso: ±11%; Tensão direta: ±0.1V; Índice de reprodução cromática: ±2.
2.3 Características Térmicas
A resistência térmica da junção ao ponto de soldadura (Rth J-S) é de 19°C/W. Este parâmetro é crítico para o projeto de gestão térmica. Exceder a temperatura máxima da junção (Tj= 115°C) degradará o desempenho e encurtará a vida útil. Um layout de PCB adequado com alívio térmico suficiente e, se necessário, dissipação de calor adicional é essencial para operação com corrente elevada ou em ambientes de alta temperatura.
3. Explicação do Sistema de Classificação
O produto utiliza um sistema de classificação abrangente para garantir a consistência da cor e do desempenho.
3.1 Explicação do Número do Produto
O número de peça 67-22ST/KK9C–HXXXX30Z15/2T codifica especificações-chave:
- H:Indica um CRI (Mín.) de 80.
- XX XX:Representa a Temperatura de Cor Correlacionada (CCT) e o Fluxo Luminoso mínimo (em lm).
- 30:Índice de Tensão Direta máxima (3.0V máx.).
- Z15:Índice de Corrente Direta (IF= 150mA).
3.2 Classificação do Índice de Reprodução Cromática (CRI)
| Símbolo | Descrição (CRI Mín.) |
|---|---|
| M | 60 |
| N | 65 |
| L | 70 |
| Q | 75 |
| K | 80 |
| P | 85 |
| H | 90 |
Tolerância: ±2.
3.3 Lista de Produção em Massa e Classificação
Os produtos padrão disponíveis estão listados abaixo, mostrando a correlação entre CCT, fluxo luminoso mínimo e tensão direta.
| CCT (K) | Número do Produto | CRI Mín. | Φ(lm) Mín. | VFMáx. (V) |
|---|---|---|---|---|
| 2700 | 67-22ST/KK9C-H278030Z15/2T | 80 | 80 | 3.0 |
| 3000 | 67-22ST/KK9C-H308530Z15/2T | 80 | 85 | 3.0 |
| 3500 | 67-22ST/KK9C-H358530Z15/2T | 80 | 85 | 3.0 |
| 4000 | 67-22ST/KK9C-H409030Z15/2T | 80 | 90 | 3.0 |
| 5000 | 67-22ST/KK9C-H509030Z15/2T | 80 | 90 | 3.0 |
| 5700 | 67-22ST/KK9C-H579030Z15/2T | 80 | 90 | 3.0 |
| 6500 | 67-22ST/KK9C-H658830Z15/2T | 80 | 88 | 3.0 |
3.4 Classificação do Fluxo Luminoso
O fluxo luminoso é subdividido em lotes para cada CCT para garantir um controlo mais apertado. Por exemplo:
- 2700K:Lotes 80L5 (80-85 lm) e 85L5 (85-90 lm).
- 3000K/3500K:Lotes 85L5 (85-90 lm) e 90L5 (90-95 lm).
- 4000K/5000K/5700K:Lotes 90L5 (90-95 lm) e 95L5 (95-100 lm).
- 6500K:Lotes 88L5 (88-93 lm) e 93L5 (93-98 lm).
Tolerância: ±11%.
3.5 Classificação da Tensão Direta
A tensão direta é agrupada sob o código \"2730\" com sub-lotes:
- 27A:2.7V - 2.8V
- 28A:2.8V - 2.9V
- 29A:2.9V - 3.0V
Tolerância: ±0.1V.
3.6 Classificação das Coordenadas de Cromaticidade
A ficha técnica fornece caixas detalhadas de coordenadas de cromaticidade (CIE x, y) para cada CCT (2700K, 3000K, 3500K) no diagrama CIE 1931. Estas caixas (ex., 27K-A, 27K-B, 30K-F) definem a variação de cor permitida dentro de cada lote CCT, garantindo que a luz branca emitida se situa numa região específica e consistente do espaço de cores. Isto é crucial para aplicações que requerem aparência de cor uniforme em múltiplos LEDs.
4. Análise de Curvas de Desempenho e Considerações de Projeto
4.1 Relação Corrente-Tensão (I-V)
Embora uma curva I-V específica não seja fornecida no excerto, os parâmetros-chave são a tensão direta máxima (3.0V a 150mA) e os lotes de tensão. Os projetistas devem garantir que o circuito de acionamento possa fornecer tensão suficiente para superar a VFdo LED, que variará ligeiramente dentro do seu lote. É altamente recomendado um driver de corrente constante em vez de uma fonte de tensão constante para garantir uma saída de luz estável e evitar fuga térmica.
4.2 Derating Térmico
As características de fluxo luminoso e tensão direta são especificadas a uma temperatura do ponto de soldadura de 25°C. Em aplicações reais, a temperatura da junção do LED será mais elevada. À medida que a temperatura aumenta, a eficácia luminosa tipicamente diminui e a tensão direta pode cair ligeiramente. A figura de resistência térmica de 19°C/W deve ser usada para modelar o aumento da temperatura da junção (ΔTj= Rth J-S* Pd) com base na dissipação de potência real (Pd≈ VF* IF). Operar no ou perto da corrente máxima absoluta (180mA) requer uma excelente gestão térmica para manter Tjdentro de limites seguros.
4.3 Distribuição Espectral
O LED utiliza um chip InGaN com resina transparente para temperaturas de cor branco frio, branco neutro e branco quente. A curva específica de distribuição espectral de potência (SPD) não é mostrada, mas o alto CRI (≥80) indica um espectro mais completo com melhor representação de vermelhos e outras cores em comparação com LEDs de baixo CRI, o que é importante para iluminação de retalho, museus e aplicações onde a precisão de cor é importante.
5. Sugestões de Aplicação e Notas de Projeto
5.1 Circuitos de Aplicação Típicos
Para um desempenho ideal, acione o LED com uma fonte de corrente constante. Um simples resistor em série pode ser usado com uma fonte de tensão estável, mas isto é menos eficiente e não fornece compensação para a variação de VFcom a temperatura. Para múltiplos LEDs, conecte-os em série com um driver de corrente constante para garantir a mesma corrente através de cada unidade. A ligação em paralelo não é recomendada devido ao possível desequilíbrio de corrente causado por pequenas variações de VF differences.
5.2 Considerações de Projeto de PCB
- Pasta Térmica:O pacote PLCC-2 provavelmente tem pastas térmicas na parte inferior. Conecte-as a uma área de cobre suficientemente grande na PCB para atuar como dissipador de calor. Use múltiplas vias térmicas para transferir calor para camadas internas ou inferiores, se necessário.
- Largura do Traço:Garanta que os traços de alimentação são suficientemente largos para suportar a corrente de operação (150mA típico) sem aquecimento excessivo ou queda de tensão.
- Espaçamento:Mantenha distâncias de isolamento elétrico e de rastejamento adequadas de acordo com as normas de segurança para a tensão de aplicação pretendida.
5.3 Projeto Ótico
O ângulo de visão de 120° é adequado para aplicações que requerem iluminação difusa e ampla. Para feixes mais focados, serão necessárias óticas secundárias (lentes ou refletores). A resina transparente minimiza a absorção de luz dentro do pacote.
6. Diretrizes de Soldadura e Montagem
6.1 Perfil de Soldadura por Reflow
O perfil de soldadura por reflow recomendado tem uma temperatura de pico de 260°C, que não deve ser excedida por mais de 10 segundos. É crítico seguir as taxas de aquecimento e arrefecimento especificadas nas diretrizes completas de montagem (não no excerto) para evitar choque térmico no componente, o que pode causar fissuras ou delaminação.
6.2 Soldadura Manual
Se a soldadura manual for inevitável, limite a temperatura da ponta do ferro a 350°C e o tempo de contacto a um máximo de 3 segundos por terminal. Use uma ponta de baixa massa térmica e evite aplicar pressão mecânica excessiva.
6.3 Limpeza e Armazenamento
Se for necessária limpeza após a soldadura, use solventes compatíveis que não danifiquem a resina do LED. Armazene os componentes nas suas embalagens originais de barreira à humidade a temperaturas entre -40°C e 100°C, num ambiente de baixa humidade, e siga as precauções padrão de ESD.
7. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)
7.1 Qual é o consumo real de energia?
No ponto de operação típico de 150mA e uma VFmáxima de 3.0V, a dissipação de potência máxima é de 450mW (0.45W). A potência real dependerá do lote específico de VFdo LED utilizado.
7.2 Posso acionar este LED continuamente a 180mA?
Embora o valor máximo absoluto seja 180mA, a operação contínua a este nível gerará mais calor (Pd≈ VF*180mA). Isto requer uma gestão térmica excecional para manter a temperatura da junção abaixo de 115°C. Para fiabilidade e longevidade, é aconselhável operar no ou abaixo dos 150mA recomendados.
7.3 Como escolho a CCT e o CRI corretos?
Escolha a CCT com base na \"calor\" de luz desejada: 2700K-3000K para branco quente (semelhante a incandescente), 3500K-4500K para branco neutro e 5000K-6500K para branco frio (semelhante à luz do dia). Um CRI de 80 (Ra) é bom para iluminação geral. Para aplicações onde a discriminação de cor é crítica (ex., galerias de arte, espelhos de maquilhagem), procure versões com CRI 90 ou superior, se disponíveis nesta série.
7.4 O que causa a tolerância de fluxo luminoso de ±11%?
Esta tolerância considera as variações normais de fabrico no chip do LED, aplicação de fósforo e embalagem. O sistema de classificação (ex., 80L5, 85L5) fornece uma gama mais apertada dentro desta tolerância geral para consistência de produção.
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |