Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Vantagens Principais
- 1.2 Aplicações Alvo
- 2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos
- 2.1 Valores Máximos Absolutos
- 2.2 Características Eletro-Óticas
- 2.3 Características Térmicas
- 3. Explicação do Sistema de Classificação
- 3.1 Classificação do Índice de Reprodução de Cor (IRC)
- 3.2 Classificação do Fluxo Luminoso
- 3.3 Classificação da Tensão Direta
- 3.4 Classificação de Cromaticidade e Temperatura de Cor Correlacionada (CCT)
- 4. Explicação do Número do Produto e Guia de Encomenda
- 5. Lista de Produção em Massa
- 6. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto
- 6.1 Cenários de Aplicação Típicos
- 6.2 Considerações de Projeto
- 7. Diretrizes de Soldadura e Montagem
- 8. Informação de Embalagem
- 9. Perguntas Frequentes (FAQ)
- 10. Comparação e Posicionamento Técnico
- 11. Introdução ao Princípio de Funcionamento
- 12. Tendências da Indústria
1. Visão Geral do Produto
O 67-22ST é um LED de média potência para montagem em superfície (SMD), encapsulado num pacote PLCC-2. Foi concebido para oferecer elevada eficácia luminosa e excelente reprodução de cores num ângulo de visão amplo, tornando-o adequado para uma vasta gama de aplicações de iluminação geral e decorativa. O dispositivo apresenta emissão de luz branca de topo e é construído com materiais amigos do ambiente, sendo livre de chumbo, conforme com as diretivas RoHS e REACH da UE, e cumprindo os padrões livres de halogénio (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). O seu fator de forma compacto e desempenho fiável posicionam-no como uma solução ideal para projetos de iluminação modernos.
1.1 Vantagens Principais
- Elevada intensidade e eficácia luminosa.
- Ângulo de visão amplo (tipicamente 120 graus).
- Disponível com opções de Índice de Reprodução de Cor (IRC) elevado (Mín. 60 a 90).
- Baixo consumo de energia.
- Livre de chumbo e conforme com as principais diretivas ambientais (RoHS, REACH, Livre de Halogénio).
- Classificação padrão ANSI para qualidade de cor consistente.
1.2 Aplicações Alvo
- Luminárias de iluminação geral.
- Iluminação decorativa e de entretenimento.
- Luzes indicadoras.
- Iluminação geral.
- Retroiluminação de interruptores.
2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos
2.1 Valores Máximos Absolutos
Os seguintes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura do ponto de soldadura (TSoldadura) de 25°C.
| Parâmetro | Símbolo | Valor | Unidade |
|---|---|---|---|
| Corrente Direta | IF | 30 | mA |
| Corrente Direta de Pico (Ciclo 1/10 @10ms) | IFP | 60 | mA |
| Dissipação de Potência | Pd | 600 | mW |
| Temperatura de Operação | Topr | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | Tstg | -40 a +100 | °C |
| Resistência Térmica (Junção ao Ponto de Soldadura) | Rth J-S | 21 | °C/W |
| Temperatura da Junção | Tj | 115 | °C |
| Temperatura de Soldadura | Tsol | Reflow: 260°C durante 10s Manual: 350°C durante 3s | °C |
Nota:Este produto é sensível a descargas eletrostáticas (ESD). Devem ser observadas precauções adequadas de manuseamento ESD durante a montagem e manipulação.
2.2 Características Eletro-Óticas
O desempenho típico é medido a TSoldadura= 25°C e IF= 30mA.
| Parâmetro | Símbolo | Min. | Typ. | Max. | Unidade | Condição |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fluxo Luminoso | Φ | 65 | 75 | 85 | lm | IF=30mA |
| Tensão Direta | VF | 17 | 18.5 | 20 | V | IF=30mA |
| Índice de Reprodução de Cor | Ra | 80 | 82 | 86 | - | IF=30mA |
| Valor R9 | R9 | 0 | 4 | 15 | - | IF=30mA |
| Ângulo de Visão (2θ1/2) | 2θ1/2 | 115 | 120 | 125 | deg | IF=30mA |
Notas:A tolerância do fluxo luminoso é de ±11%. A tolerância da tensão direta é de ±0.1V. A tolerância do IRC é de ±2.
2.3 Características Térmicas
A resistência térmica da junção ao ponto de soldadura (Rth J-S) é de 21°C/W. Este parâmetro é crítico para o projeto de gestão térmica. Exceder a temperatura máxima da junção (Tj= 115°C) reduzirá significativamente a vida útil e a saída luminosa do LED. Recomenda-se um layout de PCB adequado com vias térmicas suficientes e, se necessário, um dissipador de calor para aplicações de alta potência ou em ambientes de temperatura elevada.
3. Explicação do Sistema de Classificação
O produto utiliza um sistema abrangente de classificação para garantir consistência de cor e correspondência de desempenho elétrico.
3.1 Classificação do Índice de Reprodução de Cor (IRC)
O IRC é indicado por uma única letra no número do produto. As classificações disponíveis são:
| Símbolo | IRC (Mín.) |
|---|---|
| M | 60 |
| N | 65 |
| L | 70 |
| Q | 75 |
| K | 80 |
| P | 85 |
| H | 90 |
A tolerância para o IRC é de ±2.
3.2 Classificação do Fluxo Luminoso
O fluxo luminoso é classificado em passos de 5 lm, como mostrado abaixo para a variante típica do produto.
| Código de Classificação | Fluxo Luminoso Mín. (lm) | Fluxo Luminoso Máx. (lm) | Condição |
|---|---|---|---|
| 6570 | 65 | 70 | IF= 30 mA |
| 7075 | 70 | 75 | |
| 7580 | 75 | 80 | |
| 8085 | 80 | 85 |
A tolerância para o fluxo luminoso é de ±11%.
3.3 Classificação da Tensão Direta
A tensão direta é agrupada e classificada em passos de 0.5V sob o Grupo 'A'.
| Grupo | Código de Classificação | VFMín. (V) | VFMáx. (V) | Condição |
|---|---|---|---|---|
| A | A70 | 17.0 | 17.5 | IF= 30 mA |
| A75 | 17.5 | 18.0 | ||
| A80 | 18.0 | 18.5 | ||
| A85 | 18.5 | 19.0 | ||
| A90 | 19.0 | 19.5 | ||
| A95 | 19.5 | 20.0 |
A tolerância para a tensão direta é de ±0.1V.
3.4 Classificação de Cromaticidade e Temperatura de Cor Correlacionada (CCT)
O LED está disponível em várias CCTs: 2700K (Branco Quente), 3000K, 4000K (Branco Neutro), 5000K e 6500K (Branco Frio). Para cada CCT, coordenadas de cromaticidade precisas (CIE x, y) são definidas dentro de intervalos específicos no diagrama de cromaticidade CIE 1931. A ficha técnica fornece conjuntos detalhados de coordenadas para classificação por elipses MacAdam de 3-ETAPAS, 5-ETAPAS e 7-ETAPAS, garantindo uma consistência de cor rigorosa. Por exemplo, a CCT de 2700K tem classificações definidas como 27-M3, 27-M5 e 27-7A a 27-7D, cada uma com uma área quadrilátera específica no diagrama de cromaticidade e um intervalo de CCT de referência (ex., 2580K~2718K para a classificação 27-7A).
4. Explicação do Número do Produto e Guia de Encomenda
O número do produto segue uma estrutura específica:67-22ST/ KKE – N XX XX XXX Z3 /SZM/ 2 T
- 67-22ST/: Código base do produto para o LED de média potência PLCC-2.
- KKE: Série específica ou código interno.
- – N: Código do Índice de Reprodução de Cor (ex., 'K' para IRC 80 Mín.).
- XX XX: Códigos para CCT e fluxo luminoso mínimo (ex., '2765' para 2700K e 65 lm mín.).
- XXX: Índice de tensão direta (ex., '200' para VFmáx. de 20.0V).
- Z3: Índice de corrente direta (IF= 30mA).
- /SZM/2T: Especificação de embalagem e fita.
Exemplo:67-22ST/KKE-N2765200Z3/SZM/2T decodifica como: IRC 80 (Mín.), CCT 2700K, Fluxo 65 lm mín., VF20.0V máx., IF 30mA.
5. Lista de Produção em Massa
Os seguintes produtos padrão estão disponíveis para produção em massa. Todos têm um IRC de 80 (Mín.) e uma corrente direta de 30mA.
| Número do Produto | IRC (Mín.) | CCT | Fluxo Luminoso Φ (lm) Mín. |
|---|---|---|---|
| 67-22ST/KKE-N2765200Z3/SZM/2T | 80 | 2700K | 65 |
| 67-22ST/KKE-N3065200Z3/SZM/2T | 80 | 3000K | 65 |
| 67-22ST/KKE-N4070200Z3/SZM/2T | 80 | 4000K | 70 |
| 67-22ST/KKE-N5070200Z3/SZM/2T | 80 | 5000K | 70 |
| 67-22ST/KKE-N6570200Z3/SZM/2T | 80 | 6500K | 70 |
6. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto
6.1 Cenários de Aplicação Típicos
- Iluminação Geral:Ideal para lâmpadas LED, tubos e painéis de luz devido à alta eficácia e bom IRC.
- Iluminação Decorativa:Adequado para iluminação de destaque, iluminação de rebaixo e sinalização onde é necessária luz branca consistente.
- Indicadores & Retroiluminação:Pode ser usado em eletrodomésticos e interruptores, aproveitando o seu amplo ângulo de visão.
6.2 Considerações de Projeto
- Acionamento de Corrente:Operar na ou abaixo da corrente contínua recomendada de 30mA. Utilize um driver de corrente constante para desempenho estável e longevidade.
- Gestão Térmica:A resistência térmica de 21°C/W exige uma dissipação de calor eficaz na PCB. Assegure que a temperatura máxima da junção não é excedida.
- Ótica:O ângulo de visão de 120 graus proporciona uma iluminação ampla e uniforme. Para feixes focados, podem ser necessárias óticas secundárias (lentes).
- Seleção de Classificação:Para aplicações que requerem consistência de cor (ex., luminárias multi-LED), especifique classificações rigorosas de CCT e fluxo (ex., 3-ETAPAS ou 5-ETAPAS).
7. Diretrizes de Soldadura e Montagem
- Soldadura por Reflow:Temperatura de pico máxima de 260°C durante 10 segundos. Siga um perfil de reflow padrão sem chumbo.
- Soldadura Manual:A temperatura da ponta do ferro não deve exceder 350°C, e o tempo de contacto deve ser limitado a 3 segundos por pista.
- Limpeza:Utilize fluxo "no-clean" se possível. Se a limpeza for necessária, assegure que o agente de limpeza é compatível com a resina do LED.
- Armazenamento:Armazene num ambiente seco e antiestático a temperaturas entre -40°C e +100°C. Utilize dentro de 12 meses da data de fabrico para uma soldabilidade ótima.
8. Informação de Embalagem
O produto é fornecido em fita transportadora relevada e carretel, adequado para máquinas de montagem pick-and-place automatizadas. O código de embalagem específico '/SZM/2T' indica a largura da fita, espaçamento dos bolsos e tamanho do carretel. As quantidades padrão por carretel variam consoante a classificação específica do produto.
9. Perguntas Frequentes (FAQ)
P: Qual é a tensão direta típica para este LED?
R: A tensão direta típica (VF) a 30mA é de 18.5V, com um máximo de 20.0V. É classificada em passos de 0.5V desde 17.0V até 20.0V.
P: Como é especificado o Índice de Reprodução de Cor (IRC)?
R: O IRC é especificado como um valor mínimo (ex., 80 Mín.) com uma tolerância de ±2. O valor R9 (vermelho saturado) também é fornecido, tipicamente variando de 0 a 15 para a versão com IRC 80.
P: Quais são os limites térmicos principais?
R: A temperatura máxima da junção (Tj) é de 115°C. A resistência térmica da junção ao ponto de soldadura é de 21°C/W. Uma dissipação de calor adequada é essencial para manter Tjabaixo deste limite durante a operação.
P: Podem ser ligados vários LEDs em série?
R: Sim, mas a tensão do driver deve acomodar a soma das tensões diretas individuais. Por exemplo, três LEDs com uma VFtípica de 18.5V exigiriam um driver capaz de fornecer pelo menos 55.5V a 30mA.
10. Comparação e Posicionamento Técnico
O LED 67-22ST ocupa o segmento de média potência. Comparado com LEDs tradicionais de baixa potência, oferece um fluxo luminoso significativamente maior por dispositivo, reduzindo o número de LEDs necessários para uma dada saída de luz. Comparado com LEDs de alta potência, tipicamente tem uma densidade térmica mais baixa, o que pode simplificar a gestão térmica em alguns projetos. O seu amplo ângulo de visão de 120 graus é um diferenciador chave face a LEDs com feixes mais estreitos, tornando-o preferível para aplicações que requerem iluminação difusa e uniforme sem óticas secundárias.
11. Introdução ao Princípio de Funcionamento
Este LED é baseado na tecnologia de semicondutor InGaN (Nitreto de Gálio e Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se dentro da região ativa do chip, libertando energia sob a forma de fotões (luz). A composição específica das camadas de InGaN determina a emissão de luz azul. Esta luz azul excita então um revestimento de fósforo (YAG:Ce ou similar) dentro do encapsulamento, que converte uma parte da luz azul para comprimentos de onda mais longos (amarelo, vermelho), resultando na perceção de luz branca. O equilíbrio entre a luz azul e a luz convertida pelo fósforo determina a Temperatura de Cor Correlacionada (CCT).
12. Tendências da Indústria
A indústria da iluminação continua a exigir maior eficácia (lúmens por watt), melhor qualidade de cor (IRC mais elevado e melhores valores R9) e maior fiabilidade. LEDs de média potência como o 67-22ST são centrais nesta tendência, oferecendo um equilíbrio ideal entre desempenho, custo e flexibilidade de projeto. Desenvolvimentos futuros poderão focar-se em ganhos adicionais de eficácia através de melhorias no chip e no fósforo, consistência de cor melhorada através de classificações mais rigorosas, e integração de eletrónica de acionamento para soluções de iluminação mais inteligentes. A ênfase na sustentabilidade impulsiona a conformidade com padrões ambientais mais rigorosos, que este produto já aborda.
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. |