Техническая спецификация SMD светодиода средней мощности 67-22ST - Корпус PLCC-2 - Макс. 19.0В - 50мА - Белый свет

1. Обзор продукта

67-22ST — это светодиод средней мощности для поверхностного монтажа (SMD) в корпусе PLCC-2. Он представляет собой белый светодиод, сочетающий высокую световую отдачу, высокий индекс цветопередачи (CRI), низкое энергопотребление и широкий угол обзора. Его компактные размеры делают его подходящим для широкого спектра осветительных применений, где важны эффективное использование пространства и качество света.

1.1 Ключевые преимущества

Ключевые особенности, определяющие данный продукт, включают высокую выходную световую интенсивность, обеспечивающую яркое освещение. Широкий угол обзора обеспечивает равномерное распределение света на большой площади. Он изготовлен из бессвинцовых материалов и соответствует основным экологическим и нормам безопасности, включая RoHS, EU REACH и стандарты по отсутствию галогенов (содержание брома <900 ppm, хлора <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm). Для обеспечения единообразия цвета и классификации производительности продукт использует сортировку по стандарту ANSI.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод является идеальным решением для различных осветительных применений. Его основные области использования включают общее освещение жилых и коммерческих помещений. Он также хорошо подходит для декоративного и развлекательного освещения, где ключевыми факторами являются качество цвета и надежность. Кроме того, его можно использовать для индикаторных ламп и общего освещения в электронных устройствах и светильниках.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлено детальное описание предельных рабочих характеристик и параметров производительности светодиода в заданных условиях.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Абсолютные максимальные параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Эти параметры указаны при температуре точки пайки (T_Пайка) 25°C.

• Прямой ток (I_F):60 мА (постоянный).
• Пиковый прямой ток (I_FP):120 мА, допустим в импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 10 мс.
• Рассеиваемая мощность (P_d):1080 мВт.
• Рабочая температура (T_опер):от -40°C до +85°C.
• Температура хранения (T_хран):от -40°C до +100°C.
• Термическое сопротивление (R_{th J-S}):17 °C/Вт (от p-n-перехода до точки пайки).
• Температура p-n-перехода (T_j):115 °C (максимальная).
• Температура пайки:Для оплавления припоя указана температура 260°C в течение 10 секунд. Для ручной пайки предельная температура жала паяльника составляет 350°C в течение 3 секунд.

Важное примечание:Данный компонент чувствителен к электростатическому разряду (ESD). Во время сборки и обращения необходимо соблюдать соответствующие процедуры защиты от ESD для предотвращения повреждений.

2.2 Электрооптические характеристики

Типичные параметры производительности измеряются при прямом токе (I_F) 50 мА и температуре точки пайки 25°C.

• Световой поток (Φ):Минимальный световой поток начинается от 118 люмен, в зависимости от конкретного сорта продукта (см. раздел 3). Типичные значения для серийного производства — серии 133 лм и 145 лм. Допуск составляет ±11%.
• Прямое напряжение (V_F):Максимальное прямое напряжение составляет 19.0 В при 50 мА. Типичный диапазон составляет от 17.0 В до 19.0 В, с соответствующей сортировкой. Допуск составляет ±0.1 В.
• Индекс цветопередачи (Ra / CRI):Минимальный CRI для стандартной серии составляет 80, со значением R9, равным 0. Допуск составляет ±2.
• Угол обзора (2θ_1/2):Типичный угол половинной интенсивности составляет 120 градусов, что обеспечивает очень широкий световой пучок.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения единообразия в применении светодиоды сортируются по сортам на основе ключевых параметров производительности.

3.1 Сортировка по индексу цветопередачи (CRI)

Продукт использует однобуквенный символ для обозначения минимального индекса цветопередачи. Для указанной серии 67-22ST используется символ 'M', что соответствует минимальному CRI 80. Другие возможные сорта включают N (65), L (70), Q (75), K (80), P (85), H (90) и R (90 с R9 >50).

3.2 Индекс прямого тока

Символ 'Z5' указывает на рабочий прямой ток 50 мА.

3.3 Индекс прямого напряжения

Код '190' в номере детали означает максимальное прямое напряжение 19.0 В.

3.4 Сортировка по световому потоку

Определены две основные серии светового потока относительно цветовой температуры 4000K: серия 133 люмена (мин.) и серия 145 люмен (мин.). Каждая серия дополнительно делится на сорта с шагом в 5 люмен. Например, серия 133 лм включает такие сорта, как 118L5 (118-123 лм), 123L5 (123-128 лм), вплоть до 148L5 (148-153 лм).

3.5 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение сортируется с шагом 0.5 В от 17.0 В до 20.0 В. Коды сортов выглядят как 170E (17.0-17.5 В), 175E (17.5-18.0 В), вплоть до 195E (19.5-20.0 В).

3.6 Сортировка по цветности (цвету)

Светодиоды сортируются в соответствии со стандартом ANSI C78.377 для белых светодиодов, используя систему эллипсов Мак-Адама с 5 шагами. Это гарантирует, что светодиоды одного сорта визуально неразличимы по цвету. Приведены коды сортов для коррелированных цветовых температур (CCT), включая 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6000K и 6500K, вместе с их целевыми координатами цветности (Cx, Cy) на диаграмме CIE 1931.

4. Анализ характеристических кривых

Графические данные помогают понять поведение светодиода в различных условиях.

4.1 Спектральное распределение

В спецификацию включена кривая спектрального распределения, которая показывает относительную интенсивность излучаемого света на разных длинах волн. Для белого светодиода на основе синего чипа с люминофорным покрытием эта кривая обычно показывает сильный синий пик от чипа и более широкое желтое/зеленое/красное излучение от люминофора, которые в совокупности дают белый свет. Точная форма кривой определяет цветовую температуру и свойства цветопередачи.

4.2 Типичные электрооптические характеристические кривые

Представлены две ключевые кривые:

Рисунок 1: Изменение прямого напряжения в зависимости от температуры p-n-перехода.Эта кривая показывает, как прямое напряжение (V_F) уменьшается с увеличением температуры p-n-перехода (T_j). Это поведение с отрицательным температурным коэффициентом, типичное для полупроводниковых светодиодов. Понимание этого критически важно для управления тепловым режимом и проектирования драйверов постоянного тока.

Рисунок 2: Относительная световая интенсивность в зависимости от прямого тока.Эта кривая иллюстрирует взаимосвязь между током накачки и световым выходом. Световая интенсивность обычно увеличивается с током, но может становиться сублинейной при более высоких токах из-за падения эффективности и увеличения тепловыделения.

5. Выбор устройства и информация для заказа

5.1 Расшифровка номера продукта

Номер детали 67-22ST/KKES-5MXXXXX190Z5/2T структурирован для передачи ключевых спецификаций:

- 67-22ST/KKES:Базовая серия продукта и код корпуса.

- 5M:Вероятно, относится к уровню светового потока/производительности и сорту CRI (M=CRI мин. 80).

- XX:Представляет код коррелированной цветовой температуры (CCT) (например, 40 для 4000K).

- XX:Представляет код минимального светового потока (например, 133 для 133 лм).

- XXX:Заполнитель для других потенциальных кодов.

- 190:Индекс максимального прямого напряжения (19.0 В).

- Z5:Индекс прямого тока (50 мА).

- /2T:Вероятно, указывает на тип упаковки (лента и катушка), количество или другую информацию о варианте.

5.2 Список серийного производства

В спецификации представлена подробная таблица доступных продуктов в сериях 133 лм и 145 лм для восьми CCT (от 2700K до 6500K). Каждая позиция включает полный номер детали, минимальный CRI (80), минимальный R9 (0), минимальный световой поток и максимальное прямое напряжение (19.0 В). Это позволяет разработчикам выбрать точное сочетание цветовой температуры и яркости для своего применения.

6. Рекомендации по применению и соображения проектирования

6.1 Тепловое управление

При термическом сопротивлении 17°C/Вт от p-n-перехода до точки пайки эффективный теплоотвод необходим для поддержания производительности и долговечности. Работа на максимальном прямом токе или близком к нему приведет к значительному тепловыделению. Конструкция печатной платы должна включать достаточные медные площадки или тепловые переходные отверстия для отвода тепла от точек пайки светодиода, поддерживая температуру p-n-перехода значительно ниже максимального значения 115°C.

6.2 Электрическое управление

Данный светодиод должен управляться источником постоянного тока, а не источником постоянного напряжения. Рекомендуемый рабочий ток составляет 50 мА. Из-за отрицательного температурного коэффициента V_F, драйвер постоянного тока обеспечивает стабильный световой выход независимо от незначительных колебаний температуры. Драйвер должен быть способен обеспечивать необходимое напряжение, которое может достигать 19.0 В на один светодиод. Для конструкций, использующих несколько светодиодов последовательно, напряжение драйвера должно быть соответствующим образом рассчитано.

6.3 Оптическое проектирование

Широкий угол обзора 120 градусов делает этот светодиод подходящим для применений, требующих широкого, рассеянного освещения без вторичной оптики. Для более сфокусированных пучков можно использовать внешние линзы или отражатели. Проектировщики должны учитывать типичную пространственную диаграмму направленности при планировании распределения света.

6.4 Пайка и сборка

Соблюдение указанных профилей пайки критически важно. Для оплавления припоя пиковая температура не должна превышать 260°C более 10 секунд. Для ручной пайки температура жала паяльника должна контролироваться на уровне не более 350°C, а время контакта ограничено 3 секундами. Всегда соблюдайте стандартные процедуры сборки SMD и защиты от ESD.

7. Техническое сравнение и рыночный контекст

67-22ST, как светодиод средней мощности в корпусе PLCC-2, занимает определенную нишу. По сравнению со светодиодами высокой мощности он предлагает более низкую тепловую плотность и часто более простые требования к управлению, что делает его подходящим для чувствительных к стоимости, массовых применений, таких как световые панели, встраиваемые светильники и замена ламп. По сравнению с более мелкими, маломощными светодиодами он обеспечивает значительно более высокий световой поток, позволяя достичь того же общего светового выхода с меньшим количеством устройств, что может упростить оптическое и механическое проектирование. Его ключевыми отличительными особенностями в своем классе являются сочетание относительно высокого напряжения (что упрощает последовательное включение с драйверами, работающими от сети), хорошего CRI (80) и соответствия современным экологическим стандартам.

8. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Каково фактическое энергопотребление этого светодиода?

О: Мощность (P) рассчитывается как прямое напряжение (V_F) × прямой ток (I_F). В типичной рабочей точке 50 мА и приблизительном V_F18 В, мощность составляет около 0.9 Вт (900 мВт).

В: Могу ли я управлять этим светодиодом на 60 мА непрерывно?

О: Хотя абсолютный максимальный параметр составляет 60 мА, рекомендуемые рабочие условия и все данные о производительности указаны для 50 мА. Работа на 60 мА может сократить срок службы, повысить температуру p-n-перехода и потенциально изменить цветовые параметры. Для оптимальной надежности рекомендуется проектировать на 50 мА или ниже.

В: Почему в спецификациях значение R9 равно 0?

О: Значение R9, равное 0, указывает на то, что светодиод имеет минимальное содержание спектра в области глубокого красного цвета. Это характерно для стандартных белых светодиодов с CRI 80. Для применений, требующих отличной цветопередачи, особенно для красных объектов, следует выбирать светодиоды из сортов с более высокими значениями CRI и R9 (например, сорт 'R').

В: Как интерпретировать код сорта светового потока, например, 133L5?

О: '133' указывает минимальный световой поток в люменах для этого сорта. 'L5', вероятно, обозначает шаг сорта (5 люмен) и серию. Таким образом, 133L5 означает, что поток светодиода будет находиться в диапазоне от 133 лм (мин.) до 138 лм (макс. следующего нижнего сорта).

9. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование светодиодной панели 4000K, 1000 люмен.

1. Выбор светодиода:Выберите 67-22ST/KKES-5M40145190Z5/2T из списка серийного производства. Это дает CCT 4000K, минимальный поток 145 лм, CRI 80, V_Fмакс19.0 В при 50 мА.

2. Расчет количества:Целевой поток / поток светодиода = 1000 лм / 145 лм ≈ 6.9 светодиодов. С учетом сортировки и допусков используйте 8 светодиодов. Это обеспечивает запас по проекту.

3. Электрическое проектирование:Управляйте 8 светодиодами, включенными последовательно. Требуемое напряжение драйвера составляет 8 × 19.0 В = 152 В максимум. Выберите драйвер постоянного тока, рассчитанный на выходное напряжение ~150 В и ток 50 мА.

4. Тепловое проектирование:Спроектируйте печатную плату на металлической основе (MCPCB) или стандартную печатную плату с достаточным теплоотводом, чтобы поддерживать низкую температуру точки пайки. Рассчитайте ожидаемую T_jна основе температуры окружающей среды, термического сопротивления и общей мощности (8 × 0.9 Вт = 7.2 Вт).

5. Оптическое проектирование:Собственный пучок 120 градусов может быть достаточным для рассеивателя панели. Над светодиодами размещается рассеивающая пленка для смешивания отдельных источников в равномерное панельное освещение.

10. Принцип работы и технологические тренды

10.1 Основной принцип работы

Белый SMD светодиод, такой как 67-22ST, обычно использует полупроводниковый чип из нитрида индия-галлия (InGaN), который излучает синий свет при прохождении через него электрического тока (электролюминесценция). Этот синий свет затем попадает на люминофорное покрытие (YAG:Ce или подобное), нанесенное внутри корпуса. Люминофор поглощает часть синего света и переизлучает его в виде желтого света. Комбинация оставшегося синего света и преобразованного желкого света воспринимается человеческим глазом как белый свет. Точное соотношение синего и желтого, а также использование многокомпонентных люминофоров определяет коррелированную цветовую температуру (CCT) и индекс цветопередачи (CRI).

10.2 Отраслевые тренды

Сегмент светодиодов средней мощности продолжает развиваться с несколькими четкими тенденциями:Повышение эффективности:Постоянные улучшения в технологии чипов и эффективности люминофора приводят к увеличению люмен на ватт (лм/Вт), снижая энергопотребление при том же световом потоке.Улучшение качества цвета:На рынке наблюдается переход к более высоким значениям CRI (90+) и лучшей насыщенности конкретных цветов (например, R9), особенно в коммерческом и жилом освещении.Миниатюризация и интеграция:Корпуса становятся меньше и более интегрированными, иногда объединяя несколько светодиодных чипов или включая драйверные ИС внутри корпуса (COB — Chip-on-Board или интегрированные модули).Умное и настраиваемое освещение:Светодиоды все чаще проектируются для работы с системами управления, позволяющими регулировать яркость и настраивать CCT (от теплого до холодного белого).Фокус на устойчивость:Соответствие строгим экологическим нормам (RoHS, REACH, отсутствие галогенов) теперь является стандартным требованием, стимулирующим инновации в материаловедении для корпусов и люминофоров.