Техническая спецификация SMD мощного светодиода 67-22ST - Корпус PLCC-2 - Макс. 6.8В - 150мА - Белый светодиод

1. Обзор продукта

67-22ST — это мощный светодиод для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для требовательных осветительных приложений. Он использует корпус PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), который предлагает компактный форм-фактор, подходящий для автоматизированных процессов сборки. Основной излучаемый цвет — белый, доступный в различных коррелированных цветовых температурах (CCT) от тёплого белого (2700K) до холодного белого (6500K). Его ключевые преимущества включают высокую световую отдачу, отличную цветопередачу с минимальным индексом цветопередачи (CRI) 80, широкий угол обзора 120 градусов и надёжную конструкцию, соответствующую основным экологическим и стандартам безопасности, таким как RoHS, EU REACH и требованиям по отсутствию галогенов.

Устройство разработано для общего освещения, декоративной и развлекательной подсветки, индикаторных применений и подсветки переключателей. Сочетание высокой светоотдачи, хорошего качества цвета и надёжной работы делает его универсальным компонентом как для потребительских, так и для профессиональных осветительных продуктов.

2. Подробный разбор технических параметров

2.1 Предельно допустимые режимы эксплуатации

Устройство не должно эксплуатироваться за этими пределами во избежание необратимого повреждения. Максимальный постоянный прямой ток (I_F) составляет 180 мА, при этом пиковый прямой ток (I_FP) в 300 мА допустим в импульсных режимах (скважность 1/10, длительность импульса 10 мс). Максимальная рассеиваемая мощность (P_d) — 1020 мВт. Рабочий диапазон температуры окружающей среды от -40°C до +85°C, а диапазон хранения — от -40°C до +100°C. Термическое сопротивление от перехода к точке пайки (R_{th J-S}) составляет 17 °C/Вт, что критически важно для проектирования системы теплового управления. Максимально допустимая температура перехода (T_j) — 115°C. Пайка должна соответствовать определённым профилям: пайка оплавлением при 260°C не более 10 секунд или ручная пайка при 350°C не более 3 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры указаны для стандартных условий испытаний: температура точки пайки (T_Soldering) 25°C и прямой ток (I_F) 150 мА. Световой поток (Φ) имеет минимальное значение, начиная от 120 люмен, в зависимости от конкретного бина продукта (см. раздел 3). Прямое напряжение (V_F) обычно находится в диапазоне от 5.8В до максимум 6.8В. Индекс цветопередачи (Ra или CRI) имеет минимальное значение 80 с допуском ±2. Важно отметить, что значение R9 (насыщенный красный) указано как 0, что типично для многих белых светодиодов и указывает на потенциальную слабость в передаче глубоких красных тонов. Угол обзора (2θ_1/2) составляет 120 градусов, обеспечивая широкое и равномерное распределение света. Обратный ток (I_R) составляет максимум 50 мкА при обратном напряжении (V_R) 10В.

3. Объяснение системы бинов

3.1 Нумерация продукта и коды бинов

Номер продукта следует определённой структуре:67-22ST/KK8C-5MXX XXX XXZ15/2T. Ключевые сегменты в этом коде определяют критические параметры. Символы после '5M' указывают на CRI, CCT и бин светового потока. Например, в '5M40140' '40' представляет CCT 4000K, а '140' представляет минимальный световой поток 140 люмен. '68' обозначает бин максимального прямого напряжения (6.8В). 'Z15' определяет рабочий прямой ток 150 мА. '/2T', вероятно, указывает на тип упаковки или количество на катушке.

3.2 Бинирование индекса цветопередачи (CRI)

CRI бинируется с использованием однобуквенных кодов с определёнными минимальными значениями: M (60), N (65), L (70), Q (75), K (80), P (85), H (90). Продукты, перечисленные в этой спецификации, в основном используют бин 'K', соответствующий минимальному CRI 80 с допуском ±2.

3.3 Бинирование светового потока

Световой поток строго бинируется для обеспечения однородности. Бины организованы в серии на основе опорного потока при 4000K (например, 135 лм, 140 лм, 145 лм, 155 лм). Каждая серия содержит несколько кодов бинов (например, 120L5, 125L5), которые определяют диапазон в 5 люмен. Например, в серии 140 лм бин 140L5 имеет минимум 140 лм и максимум 145 лм при I_F=150 мА. Общий допуск по потоку составляет ±11%.

3.4 Бинирование прямого напряжения

Прямое напряжение сгруппировано в бины с диапазоном 0.2В. Коды бинов: 58B (5.8-6.0В), 60B (6.0-6.2В), 62B (6.2-6.4В), 64B (6.4-6.6В) и 66B (6.6-6.8В). Допуск по прямому напряжению составляет ±0.1В. '68' в номере детали указывает, что максимальное напряжение для этой группы — 6.8В.

3.5 Коррелированная цветовая температура (CCT) и эллипс Мак-Адама

CCT указывается в Кельвинах (K) со стандартными значениями: 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6000K и 6500K. Цветовая однородность контролируется в пределах эллипса Мак-Адама 5-го шага. Это означает, что координаты цветности (Cx, Cy) светодиодов из одного бина будут находиться внутри эллипса на диаграмме цветности CIE, который в 5 раз превышает стандартное отклонение цветового соответствия, обеспечивая очень высокую цветовую однородность. Пример координат для бина 2700K, 5-го шага: Cx=0.4583, Cy=0.4104.

4. Список серийного производства и выбор устройства

В спецификации приведены обширные списки серийных номеров деталей, организованные по их минимальному световому потоку при 4000K. Каждый список включает варианты для всех стандартных CCT (от 2700K до 6500K). Например, серия, ориентированная на 140 лм при 4000K, включает номера деталей, такие как 67-22ST/KK8C-5M4014068Z15/2T (4000K, мин. 140 лм) и 67-22ST/KK8C-5M6513568Z15/2T (6500K, мин. 135 лм). Это позволяет разработчикам выбрать точное сочетание цветовой температуры и светового потока, необходимое для их приложения. Руководство по выбору устройства подтверждает, что материал чипа — InGaN, излучающий белый свет (холодный, нейтральный, тёплый) с линзой из прозрачной смолы.

5. Рекомендации по применению и соображения по проектированию

5.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод идеально подходит дляОбщего освещения: встраиваемые светильники, панельные светильники, замена ламп, где требуется высокая эффективность и хороший CRI.Декоративного и развлекательного освещения: акцентная подсветка, архитектурная подсветка, сценическое освещение, где выигрывают от широкого угла обзора.Индикаторов и подсветки: индикаторы состояния, подсветка панелей или переключателей, требующие яркого, равномерного источника света.

5.2 Соображения по проектированию

Тепловое управление:При термическом сопротивлении 17 °C/Вт и максимальной T_j115°C, правильный теплоотвод имеет решающее значение. Контактная площадка на печатной плате должна быть спроектирована как теплораспределитель. Рассчитайте ожидаемую температуру перехода на основе тока привода, температуры окружающей среды и тепловых характеристик печатной платы.Электрический привод:Рекомендуется драйвер постоянного тока, установленный на 150 мА или ниже для оптимального срока службы и производительности. Убедитесь, что драйвер может работать с диапазоном прямого напряжения (до 6.8В). Пиковый ток позволяет кратковременную перегрузку в импульсных приложениях.Оптическое проектирование:Угол обзора 120 градусов является собственным; вторичная оптика (линзы, отражатели) может использоваться для изменения диаграммы направленности при необходимости.Чувствительность к ЭСР:Продукт чувствителен к электростатическому разряду. Во время сборки и установки необходимо соблюдать соответствующие процедуры обращения с ЭСР.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Соблюдение спецификаций пайки жизненно важно для надёжности. Для пайки оплавлением пиковая температура не должна превышать 260°C, а время выше 260°C должно быть ограничено 10 секундами. Подходит стандартный бессвинцовый профиль оплавления. Для ручной пайки температура жала паяльника не должна превышать 350°C, а время контакта на вывод должно быть ограничено 3 секундами. Избегайте приложения механических напряжений к корпусу светодиода во время или после пайки. Храните компоненты в сухой антистатической среде перед использованием. После пайки дайте сборке остыть естественным путём; избегайте быстрого охлаждения.

7. Упаковка и информация для заказа

Светодиоды поставляются на ленте и катушке для автоматизированной сборки методом pick-and-place. Конкретное количество на катушке подразумевается суффиксом '/2T' в номере детали, хотя точное число следует уточнять у поставщика. Сам номер продукта служит полным кодом заказа, определяющим все ключевые оптические и электрические параметры (CRI, CCT, Поток, V_F, I_F). Всегда ссылайтесь на полный номер детали из списка серийного производства при размещении заказа.

8. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными светодиодами средней мощности, 67-22ST предлагает более высокий ток привода (150 мА против типичных 60-150 мА для светодиодов 2835) и, как следствие, более высокую светоотдачу. Его корпус PLCC-2 является распространённым и надёжным форм-фактором. Ключевыми отличительными особенностями являются чётко определённое, строгое бинирование по потоку, напряжению и цвету (эллипс Мак-Адама 5-го шага), что необходимо для приложений, требующих одинакового цвета и яркости в нескольких устройствах. Спецификация минимального CRI 80 (с некоторыми бинами до 90) позиционирует его для качественных осветительных приложений, в отличие от светодиодов, ориентированных исключительно на максимальную эффективность. Соответствие стандартам по отсутствию галогенов является дополнительным экологическим преимуществом для определённых рыночных сегментов.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Каково фактическое энергопотребление этого светодиода?

О: Мощность (Вт) = Прямой ток (А) x Прямое напряжение (В). При типичном приводе 150 мА (0.15А) и типичном V_F6.3В, мощность составляет приблизительно 0.945 Вт.

В: Могу ли я питать этот светодиод непрерывным током 180 мА?

О: Хотя 180 мА является предельно допустимым значением, рекомендуемым рабочим условием является 150 мА. Работа при 180 мА увеличит температуру перехода, сократит срок службы и может вызвать ускоренную деградацию светового потока. Это следует рассматривать только в случае, если тепловое управление исключительное, а требования к сроку службы менее строгие.

В: Значение R9 равно 0. Что это означает для качества света?

О: Значение R9, равное 0, указывает на то, что светодиод плохо передаёт насыщенные красные тона. Объекты с глубокими красными цветами могут казаться тусклыми или коричневатыми. Для приложений, где критически важна точная передача красного цвета (например, освещение в розничной торговле для мяса или продуктов, художественные галереи), более подходящим был бы светодиод с положительным значением R9 (часть светодиодов с \"высоким CRI\" или \"полным спектром\").

В: Как интерпретировать код бина светового потока '140L5'?

О: '140' указывает минимальный световой поток в люменах для этого бина. 'L5', вероятно, обозначает ширину бина в 5 люмен. Следовательно, '140L5' означает, что светодиоды в этом бине будут иметь поток от 140 лм (мин.) до 145 лм (макс.) в стандартных условиях испытаний.

10. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование 4-футового линейного светодиодного светильника для офисного освещения с целевой цветовой температурой 4000K и высокой однородностью.

Выбор:Выберите номер детали 67-22ST/KK8C-5M4014068Z15/2T. Это гарантирует минимальный CRI 80, CCT 4000K и минимальный поток 140 лм на светодиод.

Тепловое проектирование:Печатная плата должна быть на металлической основе (MCPCB) для эффективного отвода тепла. Рассчитайте необходимое количество светодиодов для достижения целевого светового потока светильника, затем убедитесь, что общая тепловая нагрузка может быть рассеяна корпусом светильника, чтобы поддерживать температуру точки пайки светодиода в безопасном диапазоне (значительно ниже 85°C окружающей среды).

Электрическое проектирование:Используйте драйвер светодиодов постоянного тока, рассчитанный на общее падение напряжения (Количество светодиодов в серии * Макс. V_F) и настроенный на подачу 150 мА. Включите соответствующую защиту от перенапряжения и обрыва/короткого замыкания.

Оптическое/Механическое:Равномерно разместите светодиоды на MCPCB. Рассеивающая крышка поможет смешать отдельные точки светодиодов в равномерную линию света, используя собственный угол луча 120 градусов.

11. Введение в принцип работы

Этот светодиод является твердотельным источником света, основанным на физике полупроводников. Он использует чип из нитрида индия-галлия (InGaN). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав слоёв InGaN определяет излучаемую основную синюю длину волны. Этот синий свет затем попадает на люминофорное покрытие (легированный церием алюмо-иттриевый гранат или подобный) внутри прозрачной смоляной оболочки. Люминофор поглощает часть синего света и переизлучает его в широком спектре более длинных волн (жёлтый, красный). Смесь оставшегося синего света и света, преобразованного люминофором, приводит к восприятию белого света. Коррелированная цветовая температура (CCT) регулируется изменением состава и концентрации люминофора.

12. Технологические тренды и контекст

67-22ST представляет собой зрелый, высоконадёжный класс мощных SMD светодиодов. Современные тенденции в технологии светодиодов продолжают фокусироваться на увеличении световой отдачи (люмен на ватт), улучшении качества цветопередачи (особенно значений R9 и Rf) и повышении надёжности при более высоких рабочих температурах и токах. Также наблюдается сильная тенденция к миниатюризации (меньшие корпуса с равной или большей мощностью) и интеграции (COB — Chip-on-Board и интегрированные модули). Кроме того, интеллектуальное освещение и освещение, ориентированное на человека, требуют светодиодов с регулируемой CCT и возможностью диммирования без сдвига цвета. Хотя этот конкретный продукт является дискретным компонентом, понимание этих тенденций помогает выбрать правильную технологию для проектов, ориентированных на будущее, где такие факторы, как подключённое освещение или поддержка циркадных ритмов, могут стать требованиями.