Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые преимущества
- 1.2 Целевые области применения
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Предельные эксплуатационные параметры
- 2.2 Электрооптические характеристики
- 2.3 Тепловые характеристики
- 3. Объяснение системы сортировки
- 3.1 Сортировка по индексу цветопередачи (CRI)
- 3.2 Сортировка по световому потоку
- 3.3 Сортировка по прямому напряжению
- 3.4 Сортировка по цветности и коррелированной цветовой температуре (CCT)
- 4. Расшифровка номера продукта и руководство по заказу
- 5. Список серийных продуктов
- 6. Рекомендации по применению и проектные соображения
- 6.1 Типичные сценарии применения
- 6.2 Проектные соображения
- 7. Рекомендации по пайке и сборке
- 8. Информация об упаковке
- 9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
- 10. Техническое сравнение и позиционирование
- 11. Введение в принцип работы
- 12. Отраслевые тренды
1. Обзор продукта
67-22ST — это поверхностно-монтируемый светодиод средней мощности в корпусе PLCC-2. Он разработан для обеспечения высокой световой отдачи и отличной цветопередачи при широком угле обзора, что делает его подходящим для широкого спектра общих и декоративных осветительных применений. Устройство характеризуется верхним излучением белого света и изготовлено из экологически чистых материалов: не содержит свинца, соответствует директивам RoHS и EU REACH, а также стандартам на бесгалогенные материалы (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). Его компактные размеры и надежная работа делают его идеальным решением для современных осветительных конструкций.
1.1 Ключевые преимущества
- Высокая сила света и световая отдача.
- Широкий угол обзора (типично 120 градусов).
- Доступны варианты с высоким индексом цветопередачи (CRI) (мин. от 60 до 90).
- Низкое энергопотребление.
- Не содержит свинца и соответствует основным экологическим директивам (RoHS, REACH, бесгалогенные).
- Стандартная сортировка по ANSI для обеспечения стабильного качества цвета.
1.2 Целевые области применения
- Общие осветительные приборы.
- Декоративное и развлекательное освещение.
- Индикаторные лампы.
- Общее освещение.
- Подсветка переключателей.
2. Подробный анализ технических параметров
2.1 Предельные эксплуатационные параметры
Следующие параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Все параметры указаны при температуре точки пайки (Tпайки) 25°C.
| Параметр | Обозначение | Значение | Ед. изм. |
|---|---|---|---|
| Прямой ток | IF | 30 | мА |
| Пиковый прямой ток (скважность 1/10 @10мс) | IFP | 60 | мА |
| Рассеиваемая мощность | Pd | 600 | мВт |
| Рабочая температура | Tопер | -40 до +85 | °C |
| Температура хранения | Tхран | -40 до +100 | °C |
| Термическое сопротивление (переход — точка пайки) | Rθth J-S | 21 | °C/Вт |
| Температура перехода | Tj | 115 | °C |
| Температура пайки | Tпайка | Пайка оплавлением: 260°C в течение 10с Ручная пайка: 350°C в течение 3с | °C |
Примечание:Данный продукт чувствителен к электростатическому разряду (ESD). При сборке и обращении необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности.
2.2 Электрооптические характеристики
Типичные характеристики измерены при Tпайки= 25°C и IF= 30мА.
| Параметр | Обозначение | Min. | Typ. | Max. | Ед. изм. | Условие |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Световой поток | Φ | 65 | 75 | 85 | лм | IF=30мА |
| Прямое напряжение | VF | 17 | 18.5 | 20 | V | IF=30мА |
| Индекс цветопередачи | Ra | 80 | 82 | 86 | - | IF=30мА |
| Значение R9 | R9 | 0 | 4 | 15 | - | IF=30мА |
| Угол обзора (2θ1/2) | 2θ1/2 | 115 | 120 | 125 | град | IF=30мА |
Примечания:Допуск светового потока составляет ±11%. Допуск прямого напряжения — ±0.1В. Допуск CRI — ±2.
2.3 Тепловые характеристики
Термическое сопротивление от перехода к точке пайки (Rθth J-S) составляет 21°C/Вт. Этот параметр критически важен для проектирования системы теплового управления. Превышение максимальной температуры перехода (Tj= 115°C) значительно сократит срок службы светодиода и его световой поток. Для мощных применений или применений при высокой температуре окружающей среды рекомендуется использовать печатную плату с эффективным теплоотводом, включая тепловые переходные отверстия и, при необходимости, радиатор.
3. Объяснение системы сортировки
Продукт использует комплексную систему сортировки для обеспечения цветовой однородности и соответствия электрическим характеристикам.
3.1 Сортировка по индексу цветопередачи (CRI)
CRI указывается одной буквой в номере продукта. Доступные группы:
| Символ | CRI (Мин.) |
|---|---|
| M | 60 |
| N | 65 |
| L | 70 |
| Q | 75 |
| K | 80 |
| P | 85 |
| H | 90 |
Допуск для CRI составляет ±2.
3.2 Сортировка по световому потоку
Световой поток сортируется с шагом 5 лм, как показано ниже для типичного варианта продукта.
| Код группы | Мин. световой поток (лм) | Макс. световой поток (лм) | Условие |
|---|---|---|---|
| 6570 | 65 | 70 | IF= 30 мА |
| 7075 | 70 | 75 | |
| 7580 | 75 | 80 | |
| 8085 | 80 | 85 |
Допуск светового потока составляет ±11%.
3.3 Сортировка по прямому напряжению
Прямое напряжение группируется и сортируется с шагом 0.5В в Группе 'A'.
| Группа | Код группы | Мин. VF(В) | Макс. VF(В) | Условие |
|---|---|---|---|---|
| A | A70 | 17.0 | 17.5 | IF= 30 мА |
| 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 |
Допуск прямого напряжения составляет ±0.1В.
3.4 Сортировка по цветности и коррелированной цветовой температуре (CCT)
Светодиод доступен с несколькими CCT: 2700K (теплый белый), 3000K, 4000K (нейтральный белый), 5000K и 6500K (холодный белый). Для каждой CCT определены точные координаты цветности (CIE x, y) в пределах конкретных диапазонов на диаграмме цветности CIE 1931. В спецификации приведены подробные наборы координат для сортировки по эллипсам Макадама на 3, 5 и 7 шагов, что обеспечивает высокую цветовую однородность. Например, для CCT 2700K определены группы, такие как 27-M3, 27-M5 и 27-7A через 27-7D, каждая из которых имеет определенную четырехугольную область на диаграмме цветности и эталонный диапазон CCT (например, 2580K~2718K для группы 27-7A).
4. Расшифровка номера продукта и руководство по заказу
Номер продукта имеет следующую структуру:67-22ST/ KKE – N XX XX XXX Z3 /SZM/ 2 T
- 67-22ST/: Базовый код продукта для светодиода средней мощности в корпусе PLCC-2.
- KKE: Конкретная серия или внутренний код.
- – N: Код индекса цветопередачи (например, 'K' для CRI мин. 80).
- XX XX: Коды для CCT и минимального светового потока (например, '2765' для 2700K и мин. 65 лм).
- XXX: Индекс прямого напряжения (например, '200' для VFмакс. 20.0В).
- Z3: Индекс прямого тока (IF= 30мА).
- /SZM/2T: Спецификация упаковки и ленты.
Пример:67-22ST/KKE-N2765200Z3/SZM/2T расшифровывается как: CRI 80 (Мин.), CCT 2700K, Поток мин. 65 лм, VFмакс. 20.0В, IF 30mA.
5. Список серийных продуктов
Следующие стандартные продукты доступны для серийного производства. Все имеют CRI 80 (Мин.) и прямой ток 30мА.
| Номер продукта | CRI (Мин.) | CCT | Световой поток Φ (лм) Мин. |
|---|---|---|---|
| 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. Рекомендации по применению и проектные соображения
6.1 Типичные сценарии применения
- Общее освещение:Идеально подходит для светодиодных ламп, трубок и панельных светильников благодаря высокой эффективности и хорошему CRI.
- Декоративное освещение:Подходит для акцентного освещения, скрытой подсветки и вывесок, где требуется равномерный белый свет.
- Индикация и подсветка:Может использоваться в бытовой технике и переключателях, используя свой широкий угол обзора.
6.2 Проектные соображения
- Управление током:Работайте при рекомендуемом непрерывном токе 30мА или ниже. Используйте драйвер постоянного тока для стабильной работы и долговечности.
- Тепловое управление:Термическое сопротивление 21°C/Вт требует эффективного теплоотвода на печатной плате. Убедитесь, что максимальная температура перехода не превышается.
- Оптика:Угол обзора 120 градусов обеспечивает широкое и равномерное освещение. Для создания сфокусированных лучей могут потребоваться вторичные оптические элементы (линзы).
- Выбор группы сортировки:Для применений, требующих цветовой однородности (например, многодиодные светильники), указывайте узкие группы CCT и светового потока (например, на 3 или 5 шагов).
7. Рекомендации по пайке и сборке
- Пайка оплавлением:Максимальная пиковая температура 260°C в течение 10 секунд. Следуйте стандартному профилю бессвинцовой пайки оплавлением.
- Ручная пайка:Температура жала паяльника не должна превышать 350°C, а время контакта должно быть ограничено 3 секундами на контактную площадку.
- Очистка:По возможности используйте флюс, не требующий смывки. Если очистка необходима, убедитесь, что чистящее средство совместимо со смолой светодиода.
- Хранение:Храните в сухой антистатической среде при температуре от -40°C до +100°C. Используйте в течение 12 месяцев с даты изготовления для оптимальной паяемости.
8. Информация об упаковке
Продукт поставляется на тисненой несущей ленте в катушке, подходящей для автоматических монтажных машин. Конкретный код упаковки '/SZM/2T' указывает ширину ленты, расстояние между карманами и размер катушки. Стандартное количество на катушке варьируется в зависимости от конкретной группы продукта.
9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Какое типичное прямое напряжение у этого светодиода?
О: Типичное прямое напряжение (VF) при 30мА составляет 18.5В, максимум — 20.0В. Оно сортируется с шагом 0.5В от 17.0В до 20.0В.
В: Как указывается индекс цветопередачи (CRI)?
О: CRI указывается как минимальное значение (например, 80 Мин.) с допуском ±2. Также указывается значение R9 (насыщенный красный), обычно от 0 до 15 для версии с CRI 80.
В: Каковы ключевые тепловые ограничения?
О: Максимальная температура перехода (Tj) составляет 115°C. Термическое сопротивление от перехода к точке пайки — 21°C/Вт. Правильный теплоотвод необходим для поддержания Tjниже этого предела во время работы.
В: Можно ли соединять несколько светодиодов последовательно?
О: Да, но напряжение драйвера должно учитывать сумму прямых напряжений отдельных светодиодов. Например, для трех светодиодов с типичным VF18.5В потребуется драйвер, способный выдавать не менее 55.5В при 30мА.
10. Техническое сравнение и позиционирование
Светодиод 67-22ST занимает сегмент средней мощности. По сравнению с традиционными маломощными светодиодами он предлагает значительно более высокий световой поток на одно устройство, сокращая количество светодиодов, необходимых для заданного светового потока. По сравнению с мощными светодиодами он обычно имеет более низкую тепловую плотность, что может упростить тепловое управление в некоторых конструкциях. Его широкий угол обзора 120 градусов является ключевым отличием от светодиодов с узкими лучами, что делает его предпочтительным для применений, требующих равномерного, рассеянного освещения без вторичной оптики.
11. Введение в принцип работы
Данный светодиод основан на технологии полупроводников InGaN (нитрид индия-галлия). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области кристалла, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав слоев InGaN определяет излучение синего света. Этот синий свет затем возбуждает люминофорное покрытие (YAG:Ce или аналогичное) внутри корпуса, которое преобразует часть синего света в более длинные волны (желтый, красный), создавая восприятие белого света. Баланс между синим светом и светом, преобразованным люминофором, определяет коррелированную цветовую температуру (CCT).
12. Отраслевые тренды
Осветительная промышленность продолжает требовать более высокой эффективности (люмен на ватт), улучшенного качества цвета (более высокий CRI и лучшие значения R9) и большей надежности. Светодиоды средней мощности, такие как 67-22ST, находятся в центре этого тренда, предлагая оптимальный баланс производительности, стоимости и гибкости проектирования. Будущие разработки могут быть сосредоточены на дальнейшем повышении эффективности за счет улучшений кристалла и люминофора, повышении цветовой однородности за счет более узкой сортировки и интеграции электроники драйверов для создания интеллектуальных осветительных решений. Акцент на устойчивость ведет к соответствию более строгим экологическим стандартам, которым данный продукт уже соответствует.
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. |