Техническая спецификация SMD светодиода средней мощности 67-23ST - Корпус PLCC-2 - Напряжение до 55В - Белый свет

1. Обзор продукта

Серия 67-23ST представляет собой компактный высокопроизводительный SMD (устройство для поверхностного монтажа) светодиод средней мощности в стандартном корпусе PLCC-2 (пластиковый носитель кристалла с выводами). Он предназначен для излучения белого света в различных коррелированных цветовых температурах (CCT). Его основные преимущества включают высокую световую отдачу, отличные характеристики цветопередачи (с вариантами индекса CRI до 90 минимум), широкий угол обзора 120 градусов и низкое энергопотребление. Корпус не содержит свинца и галогенов, соответствует основным экологическим директивам, таким как RoHS и EU REACH, что делает его пригодным для широкого спектра общих и декоративных осветительных применений, где надежность и качество света имеют первостепенное значение.

1.1 Целевые области применения

• Общее внутреннее и окружающее освещение
• Декоративное и архитектурное освещение
• Развлекательное и сценическое освещение
• Применения для индикации и подсветки
• Подсветка переключателей и панелей управления

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Эксплуатация должна поддерживаться в этих границах.

• Прямой ток (I_F):20 мА (постоянный)
• Пиковый прямой ток (I_FP):40 мА (импульсный, скважность 1/10, длительность импульса 10 мс)
• Рассеиваемая мощность (P_d):1100 мВт
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +100°C
• Тепловое сопротивление (R_{th J-S}):12 °C/Вт (от перехода до точки пайки)
• Максимальная температура перехода (T_j):115 °C
• Температура пайки:Оплавление: 260°C, макс. 10 сек; Ручная пайка: 350°C, макс. 3 сек.

Примечание:Данное устройство чувствительно к электростатическому разряду (ESD). Во время сборки и обращения необходимо соблюдать соответствующие процедуры защиты от ESD.

2.2 Электрооптические характеристики

Измерено при температуре точки пайки (T_soldering) 25°C и прямом токе (I_F) 17 мА, что является типичным рабочим условием.

• Световой поток (Φ):Минимальные значения варьируются от 140 лм до 155 лм в зависимости от CCT (см. список серийного производства). Типичный допуск составляет ±11%.
• Прямое напряжение (V_F):Максимальное значение — 55.0 В. Типичный диапазон бинов от 50 В до 55 В. Допуск ±0.1 В.
• Индекс цветопередачи (CRI/Ra):Доступны минимальные значения от 60 до 90 (см. таблицу индексов CRI). Для списка серийного производства Ra (Мин.) составляет 80. Допуск ±2.
• Значение R9:Указано как 0 (минимум) для перечисленных продуктов, что указывает на возможное ограничение в насыщенности темно-красного цвета, что характерно для некоторых систем белых светодиодов с люминофором.
• Угол обзора (2θ_1/2):120 градусов (типично). Этот широкий угол обеспечивает равномерное распределение света.

3. Объяснение системы бинов

Продукт использует систему бинов по стандарту ANSI для обеспечения постоянства цвета и светового потока. Номер детали содержит коды для этих бинов.

3.1 Расшифровка номера изделия

Пример:67-23ST/KKE-H27140550Z2/2T

• 67-23ST/: Тип корпуса (PLCC-2).
• KKE: Внутренний код.
• H: Код индекса CRI (H = CRI 90 Мин.). Для моделей серийного производства 'H' соответствует CRI 80 Мин. (см. таблицу CRI).
• 27: Код цветовой температуры (27 = 2700K).
• 140: Код минимального светового потока (140 = 140 лм мин).
• 550: Индекс прямого напряжения (550 = 55.0 В макс.).
• Z2: Индекс прямого тока (Z2 = I_F17 мА).
• 2T: Количество на катушке (2T = определенное количество).

3.2 Биннинг координат цветности

Белая точка (цвет) светодиода строго контролируется в определенных областях на диаграмме цветности CIE 1931. В спецификации указаны конкретные прямоугольники координат (x, y) для каждой CCT (2700K, 3000K, 3500K и т.д.) и подбина (A, B, C...). Например, для 2700K бины, такие как 27K-A, 27K-B, определяют различные четырехугольные области, гарантируя, что излучаемый белый свет попадает в точный цветовой диапазон, обычно в пределах эллипса Мак-Адама на 2 или 4 шага, что гарантирует минимальную визуальную разницу в цвете между светодиодами из одного бина.

3.3 Биннинг светового потока

Поток разбивается на бины с шагом. Например, для 2700K:

• Бин140L10: 140 лм (Мин.) до 150 лм (Макс.)
• Бин150L10: 150 лм (Мин.) до 160 лм (Макс.)

3.4 Биннинг прямого напряжения

Напряжение разбивается на бины с шагом 1 В от 50 В до 55 В (например, 50J: 50-51 В, 51J: 51-52 В). Это помогает проектировать более эффективные схемы драйверов, согласуя диапазоны напряжений светодиодов, что потенциально упрощает регулировку тока.

4. Анализ кривых производительности и соображения по проектированию

Хотя конкретные графики (IV, температура vs. поток) не приведены в отрывке, ключевые зависимости можно вывести из параметров.

4.1 Ток vs. Световой поток (L-I зависимость)

Световой поток указан при 17 мА. Работа при токе выше этого значения (до абсолютного максимума 20 мА) увеличит светоотдачу, но также увеличит рассеиваемую мощность (V_F* I_F) и температуру перехода. Зависимость, как правило, линейна в определенном диапазоне, но эффективность (люмен на ватт) может снижаться при более высоких токах из-за увеличения тепловыделения.

4.2 Тепловой менеджмент

При тепловом сопротивлении (R_{th J-S}) 12°C/Вт правильная тепловая конструкция печатной платы имеет решающее значение. Например, при номинальном токе 17 мА и типичном V_F~52.5 В, рассеиваемая мощность составляет ~0.89 Вт. Повышение температуры от точки пайки до перехода будет примерно 0.89 Вт * 12°C/Вт = ~10.7°C. Чтобы температура перехода (T_j) оставалась ниже 115°C, температура точки пайки должна поддерживаться ниже ~104°C. Это требует достаточной площади меди на печатной плате (тепловые площадки) и, возможно, воздушного потока в конечном применении.

4.3 Проектирование драйвера

Высокое прямое напряжение (до 55 В) предполагает, что этот светодиод, вероятно, содержит несколько светодиодных кристаллов, соединенных последовательно в одном корпусе. Обязательно использование драйвера постоянного тока, а не источника постоянного напряжения. Драйвер должен быть рассчитан на максимальное V_Fвыбранного бина напряжения и обеспечивать стабильный ток 17 мА (или другой расчетный ток в пределах допустимого).

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Контур корпуса

Устройство использует распространенный корпус для поверхностного монтажа PLCC-2. Хотя точные размеры (Д x Ш x В) не указаны в предоставленном тексте, форм-фактор PLCC-2 является отраслевым стандартом. Вид сверху — это основная излучающая поверхность. Смола корпуса прозрачная, что оптимально для достижения высокой эффективности извлечения света и поддержания постоянства цвета.

5.2 Идентификация полярности

Корпуса PLCC-2 обычно имеют маркированный катод (часто зеленая точка, выемка или срезанный угол на линзе или корпусе). Правильную полярность необходимо соблюдать во время сборки на печатной плате. Обратная полярность предотвратит свечение светодиода и может вызвать нагрузку на устройство.

6. Рекомендации по пайке и сборке

• Пайка оплавлением:Максимальная пиковая температура 260°C не должна превышаться более чем на 10 секунд. Применим стандартный профиль бессвинцовой пайки оплавлением.
• Ручная пайка:При необходимости температура жала паяльника должна быть ограничена 350°C, а время контакта не должно превышать 3 секунды на контактную площадку, чтобы предотвратить тепловое повреждение пластикового корпуса и внутреннего крепления кристалла.
• Хранение:Хранить в сухих антистатических условиях в указанном диапазоне температур хранения (от -40°C до +100°C).

7. Предложения по применению и примечания по проектированию

7.1 Типовые схемы включения

Эти светодиоды требуют внешнего драйвера постоянного тока. Простая схема включает источник постоянного тока, импульсную микросхему драйвера светодиодов постоянного тока и светодиодный модуль. Микросхему драйвера необходимо выбирать на основе диапазона входного напряжения, требуемого выходного тока (17 мА) и общего прямого напряжения цепочки светодиодов (если несколько светодиодов 67-23ST используются последовательно).

7.2 Соображения по разводке печатной платы

• Тепловые площадки:Спроектируйте посадочное место на печатной плате с достаточной площадью меди, соединенной с тепловой площадкой светодиода (если имеется) или с контактными площадками катода/анода, чтобы они служили радиатором. Тепловые переходные отверстия на внутренние или нижние слои могут значительно улучшить отвод тепла.
• Электрическая изоляция:Обеспечьте соответствующие расстояния утечки и зазоры, особенно учитывая относительно высокое рабочее напряжение (до 55 В).

8. Техническое сравнение и дифференциация

67-23ST выделяется благодаря сочетаниюработы при высоком напряжении(упрощает последовательное соединение для источников питания с более высоким напряжением),вариантов с высоким CRI(до 90) иширокого угла обзора. По сравнению со светодиодами средней мощности с более низким напряжением, он снижает требование к току для заданного уровня мощности, что может минимизировать резистивные потери в дорожках и разъемах. Его соответствие бесгалогенным и строгим экологическим стандартам делает его подходящим для экологически чувствительных и требовательных рынков.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод напрямую от источника питания 12 В или 24 В?

О: Нет. Прямое напряжение намного выше (50-55 В). Требуется схема драйвера постоянного тока, которая может повысить входное напряжение, чтобы превысить V_Fсветодиода.

В: Что означает значение R9, равное 0, для качества освещения?

О: Низкое или нулевое значение R9 указывает на то, что светодиод может не передавать насыщенные темно-красные цвета ярко. Это приемлемо для многих общих осветительных применений, но может быть важным фактором для розничного освещения (мясо, продукты, ткани) или музейного освещения, где точная передача красного цвета имеет решающее значение. При наличии проверьте спецификации R9 для конкретного бина CRI.

В: Сколько светодиодов я могу соединить последовательно?

О: Это зависит от максимального выходного напряжения вашего драйвера. Например, с драйвером, рассчитанным на максимум 150 В, и использованием светодиодов с максимальным V_F55 В, теоретически можно соединить 2 светодиода последовательно (макс. 110 В) с безопасным запасом. Всегда проектируйте, используя наихудшие (Макс. V_F) значения.

10. Принцип работы и технология

Это белый светодиод с преобразованием люминофора. Основой является полупроводниковый кристалл на основе материалов InGaN (нитрид индия-галлия), который излучает синий свет при прямом смещении. Этот синий свет возбуждает желтое (и часто красное) люминофорное покрытие внутри корпуса. Смешение оставшегося синего света и преобразованного желтого/красного света приводит к восприятию белого света. Точное сочетание люминофоров определяет коррелированную цветовую температуру (CCT - 2700K, 4000K и т.д.) и индекс цветопередачи (CRI). Корпус PLCC-2 обеспечивает механическую защиту, герметизацию от окружающей среды и содержит основную оптическую линзу, формирующую луч с углом 120 градусов.