Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые преимущества
- 1.2 Целевой рынок и области применения
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Предельные эксплуатационные параметры (Tпайки= 25°C)
- 2.2 Электрооптические характеристики (Tпайки= 25°C, IF=150мА)
- 2.3 Тепловые характеристики
- 3. Объяснение системы бинирования
- 3.1 Расшифровка номера изделия
- 3.2 Бинирование по индексу цветопередачи (CRI)
- 3.3 Список серийных изделий и бинирование
- 3.4 Бинирование по световому потоку
- 3.5 Бинирование по прямому напряжению
- 3.6 Бинирование по координатам цветности
- 4. Анализ кривых производительности и рекомендации по проектированию
- 4.1 Зависимость ток-напряжение (I-V)
- 4.2 Тепловая деградация
- 4.3 Спектральное распределение
- 5. Рекомендации по применению и примечания по проектированию
- 5.1 Типовые схемы включения
- 5.2 Рекомендации по проектированию печатной платы
- 5.3 Оптическое проектирование
- 6. Рекомендации по пайке и сборке
- 6.1 Профиль пайки оплавлением
- 6.2 Ручная пайка
- 6.3 Очистка и хранение
- 7. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
- 7.1 Каково фактическое энергопотребление?
- 7.2 Могу ли я непрерывно питать этот светодиод током 180мА?
- 7.3 Как выбрать правильную CCT и CRI?
- 7.4 Что вызывает допуск светового потока ±11%?
1. Обзор продукта
67-22ST — это поверхностно-монтируемый (SMD) светодиод средней мощности в корпусе PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Он представляет собой белый светодиод, сочетающий высокую эффективность, высокий индекс цветопередачи (CRI), низкое энергопотребление и широкий угол обзора. Компактные размеры делают его подходящим для широкого спектра осветительных применений, где требуются надежная работа и хорошее качество света.
1.1 Ключевые преимущества
- Высокая сила света:Обеспечивает яркое и эффективное освещение.
- Широкий угол обзора (тип. 120°):Обеспечивает равномерное распределение света на большой площади.
- Опции с высоким CRI:Доступны с минимальным CRI 80 (Ra), что гарантирует хорошую цветопередачу.
- Компактный корпус PLCC-2:Облегчает интеграцию в различные конструкции печатных плат.
- Соответствие стандартам:Продукт не содержит свинца, соответствует директивам RoHS, EU REACH и стандартам на безгалогенную продукцию (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
- Сортировка по ANSI:Гарантирует стабильность цвета и светового потока в соответствии со стандартными бинами.
1.2 Целевой рынок и области применения
Данный светодиод является идеальным решением для множества осветительных применений, включая:
- Общее освещение
- Декоративное и развлекательное освещение
- Индикаторные лампы
- Общая подсветка
- Подсветка выключателей
2. Подробный анализ технических параметров
2.1 Предельные эксплуатационные параметры (Tпайки= 25°C)
Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.
| Параметр | Обозначение | Значение | Ед. изм. |
|---|---|---|---|
| Прямой ток | IF | 180 | мА |
| Пиковый прямой ток (скважность 1/10 @10мс) | IFP | 300 | мА |
| Рассеиваемая мощность | Pd | 594 | мВт |
| Рабочая температура | Tопер | -40 ~ +85 | °C |
| Температура хранения | Tхран | -40 ~ +100 | °C |
| Термическое сопротивление (переход / точка пайки) | Rth J-S | 19 | °C/Вт |
| Температура перехода | Tj | 115 | °C |
| Температура пайки | Tпайка | Оплавление: 260°C в течение 10 сек. Ручная пайка: 350°C в течение 3 сек. |
Примечание:Данные светодиоды чувствительны к электростатическому разряду (ESD). При сборке и обращении необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности.
2.2 Электрооптические характеристики (Tпайки= 25°C, IF=150мА)
Типичные параметры производительности в указанных условиях испытаний.
| Параметр | Обозначение | Min. | Typ. | Max. | Ед. изм. | Условие |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Световой поток | Φ | 80 | --- | --- | лм | IF=150мА |
| Прямое напряжение | VF | --- | --- | 3.0 | V | IF=150мА |
| Индекс цветопередачи | Ra | 80 | --- | --- | IF=150мА | |
| Угол обзора (2θ1/2) | --- | --- | 120 | --- | град | IF=150мА |
| Обратный ток | IR | ----- | ----- | 50 | мкА | VR=5В |
Допуски:Световой поток: ±11%; Прямое напряжение: ±0.1В; Индекс цветопередачи: ±2.
2.3 Тепловые характеристики
Термическое сопротивление от перехода к точке пайки (Rth J-S) составляет 19°C/Вт. Этот параметр критически важен для проектирования системы теплового управления. Превышение максимальной температуры перехода (Tj= 115°C) приведет к снижению производительности и сокращению срока службы. Для работы при высоком токе или в условиях высокой температуры окружающей среды необходима правильная разводка печатной платы с адекватными тепловыми площадками и, при необходимости, дополнительным теплоотводом.
3. Объяснение системы бинирования
Продукт использует комплексную систему бинирования для обеспечения стабильности цвета и производительности.
3.1 Расшифровка номера изделия
Артикул 67-22ST/KK9C–HXXXX30Z15/2T кодирует ключевые спецификации:
- H:Указывает на минимальный CRI, равный 80.
- XX XX:Представляет коррелированную цветовую температуру (CCT) и минимальный световой поток (в лм).
- 30:Индекс максимального прямого напряжения (макс. 3.0В).
- Z15:Индекс прямого тока (IF= 150мА).
3.2 Бинирование по индексу цветопередачи (CRI)
| Обозначение | Описание (CRI мин.) |
|---|---|
| M | 60 |
| N | 65 |
| L | 70 |
| Q | 75 |
| K | 80 |
| P | 85 |
| H | 90 |
Допуск: ±2.
3.3 Список серийных изделий и бинирование
Доступные стандартные изделия перечислены ниже, показывая взаимосвязь между CCT, минимальным световым потоком и прямым напряжением.
| CCT (K) | Номер изделия | CRI мин. | Φ(лм) мин. | VFVf макс. (В) |
|---|---|---|---|---|
| 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 Бинирование по световому потоку
Световой поток дополнительно подразделяется на бины для каждой CCT для обеспечения более жесткого контроля. Например:
- 2700K:Бины 80L5 (80-85 лм) и 85L5 (85-90 лм).
- 3000K/3500K:Бины 85L5 (85-90 лм) и 90L5 (90-95 лм).
- 4000K/5000K/5700K:Бины 90L5 (90-95 лм) и 95L5 (95-100 лм).
- 6500K:Бины 88L5 (88-93 лм) и 93L5 (93-98 лм).
Допуск: ±11%.
3.5 Бинирование по прямому напряжению
Прямое напряжение сгруппировано под кодом \"2730\" с подбинами:
- 27A:2.7В - 2.8В
- 28A:2.8В - 2.9В
- 29A:2.9В - 3.0В
Допуск: ±0.1В.
3.6 Бинирование по координатам цветности
В спецификации приведены подробные поля координат цветности (CIE x, y) для каждой CCT (2700K, 3000K, 3500K) на диаграмме CIE 1931. Эти поля (например, 27K-A, 27K-B, 30K-F) определяют допустимое отклонение цвета внутри каждого бина CCT, гарантируя, что излучаемый белый свет попадает в заданную, согласованную область цветового пространства. Это крайне важно для применений, требующих единообразного цветового вида от нескольких светодиодов.
4. Анализ кривых производительности и рекомендации по проектированию
4.1 Зависимость ток-напряжение (I-V)
Хотя конкретная I-V кривая в отрывке не приведена, ключевыми параметрами являются максимальное прямое напряжение (3.0В при 150мА) и бины напряжения. Конструкторы должны убедиться, что схема управления может обеспечить достаточное напряжение для преодоления VFсветодиода, которое будет незначительно варьироваться в пределах его бина. Настоятельно рекомендуется использовать драйвер постоянного тока вместо источника постоянного напряжения для обеспечения стабильного светового потока и предотвращения теплового разгона.
4.2 Тепловая деградация
Характеристики светового потока и прямого напряжения указаны при температуре точки пайки 25°C. В реальных условиях температура перехода светодиода будет выше. При повышении температуры световая отдача, как правило, снижается, а прямое напряжение может незначительно упасть. Значение термического сопротивления 19°C/Вт должно использоваться для моделирования роста температуры перехода (ΔTj= Rth J-S* Pd) на основе фактической рассеиваемой мощности (Pd≈ VF* IF). Работа при абсолютном максимальном токе (180мА) или близком к нему требует превосходного теплового управления для поддержания Tjв безопасных пределах.
4.3 Спектральное распределение
Светодиод использует чип InGaN с прозрачной смолой для холодного, нейтрального и теплого белого света. Конкретная кривая спектрального распределения мощности (SPD) не показана, но высокий CRI (≥80) указывает на более полный спектр с лучшим представлением красных и других цветов по сравнению со светодиодами с низким CRI, что важно для освещения магазинов, музеев и применений, где важна точность цветопередачи.
5. Рекомендации по применению и примечания по проектированию
5.1 Типовые схемы включения
Для оптимальной производительности питайте светодиод от источника постоянного тока. Простой последовательный резистор можно использовать со стабильным источником напряжения, но это менее эффективно и не компенсирует изменение VFв зависимости от температуры. Для нескольких светодиодов соединяйте их последовательно с драйвером постоянного тока, чтобы обеспечить одинаковый ток через каждый элемент. Параллельное соединение не рекомендуется из-за возможного дисбаланса токов, вызванного незначительными различиями в VF differences.
5.2 Рекомендации по проектированию печатной платы
- Тепловая площадка:Корпус PLCC-2, вероятно, имеет тепловые площадки снизу. Подключите их к достаточно большой медной заливке на печатной плате, которая будет служить радиатором. При необходимости используйте несколько тепловых переходных отверстий для отвода тепла на внутренние или нижние слои.
- Ширина дорожек:Убедитесь, что силовые дорожки достаточно широки, чтобы выдерживать рабочий ток (тип. 150мА) без чрезмерного нагрева или падения напряжения.
- Расстояния:Соблюдайте достаточные электрические зазоры и пути утечки в соответствии со стандартами безопасности для предполагаемого рабочего напряжения.
5.3 Оптическое проектирование
Угол обзора 120° подходит для применений, требующих широкого, рассеянного освещения. Для более сфокусированных лучей потребуется вторичная оптика (линзы или отражатели). Прозрачная смола минимизирует поглощение света внутри корпуса.
6. Рекомендации по пайке и сборке
6.1 Профиль пайки оплавлением
Рекомендуемый профиль пайки оплавлением имеет пиковую температуру 260°C, которая не должна превышаться более 10 секунд. Критически важно соблюдать скорости нагрева и охлаждения, указанные в полных инструкциях по сборке (не в отрывке), чтобы предотвратить тепловой удар компонента, который может вызвать растрескивание или расслоение.
6.2 Ручная пайка
Если ручная пайка неизбежна, ограничьте температуру жала паяльника 350°C, а время контакта — максимум 3 секунды на вывод. Используйте жало с низкой теплоемкостью и избегайте чрезмерного механического давления.
6.3 Очистка и хранение
Если требуется очистка после пайки, используйте совместимые растворители, не повреждающие смолу светодиода. Храните компоненты в оригинальных влагозащитных пакетах при температуре от -40°C до 100°C, в условиях низкой влажности и соблюдайте стандартные меры предосторожности от ESD.
7. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
7.1 Каково фактическое энергопотребление?
В типичной рабочей точке 150мА и максимальном VF3.0В, максимальная рассеиваемая мощность составляет 450мВт (0.45Вт). Фактическая мощность будет зависеть от конкретного бина VFиспользуемого светодиода.
7.2 Могу ли я непрерывно питать этот светодиод током 180мА?
Хотя абсолютный максимальный ток составляет 180мА, непрерывная работа на этом уровне будет генерировать больше тепла (Pd≈ VF*180мА). Это требует исключительного теплового управления для поддержания температуры перехода ниже 115°C. Для надежности и долговечности рекомендуется работать при рекомендуемом токе 150мА или ниже.
7.3 Как выбрать правильную CCT и CRI?
Выбирайте CCT на основе желаемой \"теплоты\" света: 2700K-3000K для теплого белого (похожего на лампу накаливания), 3500K-4500K для нейтрального белого и 5000K-6500K для холодного белого (похожего на дневной свет). CRI 80 (Ra) подходит для общего освещения. Для применений, где критически важна цветопередача (например, художественные галереи, зеркала для макияжа), ищите версии с CRI 90 или выше, если они доступны в этой серии.
7.4 Что вызывает допуск светового потока ±11%?
Этот допуск учитывает нормальные производственные вариации в светодиодном чипе, нанесении люминофора и упаковке. Система бинирования (например, 80L5, 85L5) обеспечивает более узкий диапазон в рамках этого общего допуска для согласованности производства.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |