SMD Mid-Power LED 67-24ST Datasheet - Package 3.50x3.50x2.00mm - Voltage 72V max - Current 15mA - White Light - English Technical Document

1. Product Overview

The 67-24ST is a surface-mount device (SMD) mid-power LED designed for general lighting applications. It utilizes a PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) package, offering a compact form factor with dimensions of approximately 3.50mm x 3.50mm x 2.00mm. The primary emitted color is white, available in various correlated color temperatures (CCT) including cool white, neutral white, and warm white variants. The encapsulating resin is water clear. Key advantages of this LED include high luminous efficacy, excellent color rendering index (CRI), low power consumption, and a very wide viewing angle of 120 degrees, making it suitable for applications requiring uniform illumination.

2. Technical Parameters Deep Objective Interpretation

2.1 Electro-Optical Characteristics

Vigezo vikuu vya umeme-mwanga hupimwa kwa mkondo wa kawaida wa mbele (I_F) wa 15mA na joto la sehemu ya kuuzia (T_soldering) ya 25°C.

• Flux Mwangaza (Φ): Pato la chini la flux mwangaza hutofautiana kulingana na aina ya bidhaa, kuanzia lumens 160 hadi lumens 175, na uvumilivu wa kawaida wa ±11%.
• Voltage ya Mbele (V_F): Voltage ya juu ya mbele imebainishwa kuwa 72.0V, na safu ya kawaida ya uendeshaji na uvumilivu wa ±0.1V.
• Color Rendering Index (Ra/CRI): Mfululizo huu wa bidhaa unatoa CRI ya chini ya 80, na uvumilivu wa ±2. Thamani za CRI za juu zinaonyesha usahihi bora wa rangi wa vitu vilivyoangaziwa.
• Viewing Angle (2θ_1/2): Pembe ya nusu-nguvu ni digrii 120, ikitoa muundo mpana sana wa utoaji.

2.2 Absolute Maximum Ratings

Viwango hivi vinaeleza mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji unapaswa kudumishwa ndani ya mipaka hii.

• Forward Current (I_F): 15 mA (continuous).
• Peak Forward Current (I_FP): 20 mA (pulsed, duty cycle 1/10, pulse width 10ms).
• Power Dissipation (P_d): 1080 mW.
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C.
• Joto la Uhifadhi (T_stg): -40°C hadi +100°C.
• Joto la Kiungo (T_j): 115°C (kiwango cha juu).

2.3 Tabia za Joto

Usimamizi bora wa joto ni muhimu kwa utendaji na uimara wa LED.

• Upinzani wa Joto (R_{th J-S}): Upinzani wa joto kutoka makutano hadi sehemu ya kuuza bati ni 17°C/W. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa kuhesabu ongezeko la joto la makutano kulingana na nguvu inayotolewa na muundo wa joto wa PCB.

3. Mfumo wa Uwekaji wa Makundi Ufafanuzi

Bidhaa hutumia mfumo kamili wa binning ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na utendaji.

3.1 Joto la Rangi (CCT) na Uwekaji wa Makundi wa Chromaticity

LED zimewekwa kwa makundi kulingana na joto la rangi linalohusiana (CCT) kwenye mfumo wa duaradufu ya hatua 5 ya MacAdam, na kuhakikisha uthabiti mkali wa rangi. Makundi ya CCT yanayopatikana ni pamoja na 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, na 6500K. Viwianishi vya rangi (Cx, Cy) kwa kila kikundi hutolewa kwa uvumilivu wa ±0.01 kwenye mchoro wa CIE 1931.

3.2 Uchanganuzi wa Mwangaza

Flux ya mwanga imegawanywa katika makundi yanayoonyeshwa na misimbo kama vile 160L5, 165L5, hadi 185L5. Kila kikundi kinabainisha safu ya chini na ya juu ya pato la mwanga (mfano: 160L5: 160-165 lm) chini ya hali ya kawaida ya majaribio ya I_F=15mA.

3.3 Uchanganuzi wa Voltage ya Mbele

Forward voltage is binned into three categories: 660T (66-68V), 680T (68-70V), and 700T (70-72V). This helps in designing driver circuits with appropriate voltage requirements.

3.4 Color Rendering Index (CRI) Index

CRI inaonyeshwa na msimbo wa herufi moja kwenye nambari ya sehemu (mfano, 'K' kwa CRI ≥80). Misimbo mingine inayoweza kujumuishwa ni M (60), N (65), L (70), Q (75), P (85), na H (90).

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inajumuisha mikunjo kadhaa ya sifa muhimu kwa muundo.

4.1 Forward Voltage vs. Junction Temperature

Kielelezo 1 kinaonyesha mabadiliko ya voltage ya mbele yanayohusiana na joto la kiungo. Voltage ya mbele kwa kawaida ina mgawo hasi wa joto, ikipungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka. Hili lazima lizingatiwe katika usanidi wa kiendesha cha mkondo wa mara kwa mara.

4.2 Uwiano wa Ukali wa Mwanga dhidi ya Sasa ya Mbele

Kielelezo 2 kinaonyesha uhusiano kati ya pato la mwanga jamaa na mkondo wa mbele. Pato kwa ujumla ni laini ndani ya anuwai inayopendekezwa ya uendeshaji lakini litajaa kwenye mikondo ya juu zaidi.

4.3 Uwiano wa Mfumuko wa Mwanga dhidi ya Joto la Kiungo

Kielelezo cha 3 kinaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri joto la kiungo linavyopanda. Kudumisha joto la chini la kiungo ni muhimu sana kwa kuongeza kiwango cha juu cha pato la mwanga na maisha ya huduma.

4.4 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (IV Curve)

Figure 4 provides the typical IV characteristic curve, which is fundamental for determining the operating point and power consumption.

4.5 Maximum Driving Current vs. Soldering Temperature

Kielelezo 5 ni mkunjo wa kupunguza nguvu unaonyesha upeo wa mkondo wa mbele unaoruhusiwa kama utendakazi wa joto la sehemu ya kuuza, kulingana na upinzani wa joto (R_{th j-s}=17°C/W). Grafu hii ni muhimu kuhakikisha joto la makutano halizidi kiwango chake cha juu zaidi chini ya hali tofauti za uendeshaji.

4.6 Radiation Pattern

Figure 6 shows the spatial radiation (intensity) diagram, confirming the wide 120-degree viewing angle with a near-Lambertian distribution.

4.7 Spectrum Distribution

Grafu ya kawaida ya usambazaji wa nguvu ya wigo imetolewa, inayoonyesha wasifu wa utoaji wa LED nyeupe iliyobadilishwa na fosforasi, ambayo ni muhimu kwa uchambuzi wa ubora wa rangi.

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

The detailed mechanical drawing specifies the PLCC-2 package dimensions. Key measurements include a body size of 3.50mm ± 0.05mm in length and width, and a height of 2.00mm ± 0.05mm. The drawing also shows the lens profile and lead frame details.

5.2 Pad Layout and Polarity Identification

The recommended soldering pad pattern (land pattern) is provided to ensure proper solder joint formation and mechanical stability. The polarity is clearly marked on the package itself and in the diagram; the anode (+) and cathode (-) must be correctly identified during assembly to prevent reverse bias.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Reflow Soldering Parameters

LED hii inafaa kwa michakato ya kuuza kwa kuyeyusha tena. Joto la juu linaloruhusiwa la kuuza ni 260°C kwa muda wa sekunde 10. Profaili ya joto inapaswa kufuata miongozo ya kawaida ya IPC/JEDEC kwa vifaa vyenye unyevunyevu.

6.2 Hand Soldering

Ikiwa ushonjo wa mkono unahitajika, joto la ncha ya chuma halipaswi kuzidi 350°C, na muda wa mguso unapaswa kuwa sekunde 3 kwa kila pedi ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na chip ya LED.

6.3 Uwezekano wa Kutokwa na Umeme tuli (ESD)

Kifaa hiki kinaathiriwa na kutokwa kwa umeme tuli. Tahadhari sahihi za ESD, kama vile kutumia vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini na mikanda ya mkono, lazima zizingatiwe wakati wa kushughulikia na kukusanyika.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

7.1 Maelezo ya Nambari ya Bidhaa

Nambari ya sehemu inafuata muundo maalum: 67-24ST/KKE-5MXXXXX720U1/2T.

• 67-24ST/: Msimbo wa kifurushi cha msingi.
• K: Kielelezo cha CRI (mfano, K=80 Min).
• KE-5MMfululizo wa msimbo wa ndani.
• XXXTarakimu tatu zinazowakilisha CCT (mfano: 650 kwa 6500K).
• XXXTarakimu tatu zinazowakilisha kiwango cha chini cha mwanga katika lumens (mfano: 175).
• 720: Forward voltage index (72.0V max).
• U1Forward current index (I_F=15mA).
• 2TPacking quantity per reel (e.g., 2000 pieces).

7.2 Orodha ya Uzalishaji Mkubwa

Jedwali linaorodhesha bidhaa za kawaida zinazopatikana pamoja na CCT maalum, CRI ya chini, na thamani za chini za mwanga, ikitoa mwongozo wa haraka wa uteuzi kwa mahitaji ya kawaida.

7.3 Idadi ya Vifurushi

Vifaa kwa kawaida hutolewa kwenye mkanda na reel. Kiambishi "2T" kwenye nambari ya sehemu kinaonyesha idadi ya kawaida ya reel, ambayo kwa kawaida ni vipande 2000 kwa kila reel kwa aina hii ya kifurushi, ikirahisisha usanikishaji wa kiotomatiki wa pick-and-place.

8. Mapendekezo ya Utumiaji

8.1 Matukio ya Kawaida ya Utumizi

• Taa za Kawaida: Bora kwa balbu za LED, mabomba, na paneli kwa sababu ya ufanisi wa juu na CRI nzuri.
• Taa za Mapambo na Burudani: Inafaa kwa taa za mwangaza, ishara, na taa za jukwaa zinazofaidika na pembe pana ya kutazama.
• Viashiria na Mwangaza: Inaweza kutumika kwa taa za nyuma, viashiria vya hali, na mwangaza wa swichi.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Thermal Management: Given the power dissipation (up to ~1W) and thermal resistance, an adequately designed PCB with sufficient copper area or a metal-core board is recommended to keep the junction temperature low, ensuring long life and stable light output.
• Driver Selection: Dereva la mkondo wa mara kwa mara ni lazima. Dereva lazima liwe na ukadiriaji wa voltage ya mbele ya juu (hadi 72V) na kutoa pato thabiti la 15mA. Fikiria mgawo hasi wa joto wa V_F katika muundo wa dereva.
• Muundo wa Optiki: Pembea mpana ya digrii 120 hupunguza hitaji la optics za sekondari katika matumizi mengi ya taa zenye mtawanyiko, lakini inapaswa kuzingatiwa wakati wa kubuni muundo maalum wa mwale.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti

Ingawa ulinganishaji wa moja kwa moja na bidhaa zingine haujatolewa kwenye karatasi ya data, sifa muhimu za kutofautisha za LED hii zinaweza kudhaniwa:

• Usanidi wa Voltage ya Juu: Voltage ya mbele isiyo ya kawaida (72V kiwango cha juu) inaonyesha kifurushi huenda kina chips nyingi za LED zilizounganishwa mfululizo ndani. Hii inapunguza mahitaji ya sasa kwa kiwango fulani cha nguvu, ambayo inaweza kurahisisha muundo wa kiendeshi katika baadhi ya hali kwa kupunguza hasara za upinzani (I²R).
• Utofauti wa Usawa: Inatoa mchanganyiko wa mwanga mzuri, CRI ya juu (≥80), na pembe ya kuona pana sana kwenye kifurushi cha kawaida cha PLCC-2, na kuifanya kuwa chaguo linalofaa kwa matumizi mbalimbali ya taa za jumla zenye kuzingatia ubora.
• Uzingatiaji wa Kanuni: Uzingatiaji kamili wa viwango vya RoHS, REACH, na vya kutokuwa na halojeni huufanya ufawe kwa soko la kimataifa lenye kanuni kali za kimazingira.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

10.1 Kwa nini voltage ya mbele ni kubwa sana (72V)?

Hii inaonyesha kifurushi kinaunganisha viunganisho vingi vya LED semiconductor vilivyounganishwa katika mfululizo. Kwa mfano, ikiwa kila kiunganishi kina voltage ya mbele ya kawaida ya ~3V, takriban viunganisho 24 vingeweza kuunganishwa katika mfululizo kufikia ~72V. Usanidi huu unaruhusu uendeshaji kwa mkondo wa chini (15mA) kwa nguvu fulani, ambayo inaweza kuwa na faida kwa ufanisi wa kiendeshi na usimamizi wa joto.

10.2 Je, ninachagua bin sahihi ya CCT na flux vipi?

Tumia Orodha ya Uzalishaji Mkubwa na maelezo ya msimbo wa bin. Chagua CCT (k.m., 3000K kwa nyeupe ya joto) kulingana na mazingira ya matumizi. Chagua flux bin kulingana na pato la mwanga linalohitajika, ukizingatia uvumilivu wa ±11%. Kwa rangi thabiti, hakikisha LED zote kwenye kifaa zinatoka kwenye CCT na CRI bin ileile.

10.3 Je, joto la makutano lina athari gani kwenye utendaji?

Kama inavyoonyeshwa kwenye mikunjo, joto la juu la makutano husababisha pato la mwanga kupungua (upungufu wa lumen) na mabadiliko katika voltage ya mbele. Kuzidi joto la juu kabisa la makutano (115°C) kutapunguza sana maisha ya LED. Kupoza joto kwa usahihi ni muhimu.

10.4 Je, naweza kuendesha LED hii kwa kutumia chanzo cha voltage kilichowekwa?

Hapana. LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo wa umeme. Chanzo cha voltage ya mara kwa mara kingesababisha mkondo usiodhibitiwa, unaoweza kuzidi kiwango cha juu kabisa na kusababisha kushindwa mara moja. Daima tumia kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara au sakiti inayoweza kudhibiti mkondo.

11. Uundaji wa Vitendo na Kesi ya Matumizi

Hali: Kuunda Moduli ya Mstari wa LED kwa Taa ya Ofisi.

An engineer is designing a 2-foot LED tube light replacement. The design goal is 2000 lumens with a CCT of 4000K and a CRI >80. Using the 67-24ST/KKE-5M40175720U1/2T variant (4000K, 175 lm min):

1. Hesabu ya Idadi: Flux lengwa / Flux ya chini kwa kila LED = 2000 / 175 ≈ 11.4 LED. Kutumia LED 12 kunatoa ukingo wa muundo.
2. Muundo wa Umeme: All 12 LEDs will be connected in series. Total forward voltage: 12 * ~70V (typical) = ~840V. This requires a high-voltage, constant-current driver capable of supplying 15mA at >840V. Alternatively, they could be arranged in series-parallel combinations to lower the voltage requirement, but current matching between parallel strings must be carefully managed.
3. Thermal Design: Jumla ya nguvu inayotumika: LEDs 12 * (70V * 0.015A) ≈ 12.6W. PCB lazima itengenezwe kama msingi wa alumini (MCPCB) ili kuhamisha kwa ufanisi joto kutoka kwenye sehemu ya kuuza hadi kwenye mazingira, na kuweka T_j Well below 115°C.
4. Muundo wa Optiki: The native 120-degree beam angle is suitable for providing diffuse, glare-free illumination in an office troffer without additional lenses.

12. Principle Introduction

This LED is a phosphor-converted white LED. The core is a semiconductor chip, typically based on indium gallium nitride (InGaN), which emits light in the blue or ultraviolet spectrum when forward biased. This primary light is then partially absorbed by a phosphor layer deposited on or around the chip. The phosphor re-emits light at longer wavelengths (yellow, red). The combination of the remaining blue light and the broad-spectrum phosphor emission results in the perception of white light. The specific blend of phosphors determines the Correlated Color Temperature (CCT) and Color Rendering Index (CRI) of the final white light output. The PLCC-2 package provides mechanical protection, houses the lead frame for electrical connection, and incorporates a molded lens that shapes the light output to achieve the specified viewing angle.

13. Development Trends

Mabadiliko ya LED zenye nguvu ya kati kama vile 67-24ST yanafuata mienendo kadhaa muhimu ya tasnia:

• Uboreshaji wa Ufanisi (lm/W): Uboreshaji unaoendelea katika teknolojia ya chip, ufanisi wa fosfori, na muundo wa kifurushi unaendelea kusukuma kwa pato la mwanga zaidi kwa kila wati ya umeme, na hivyo kupunguza matumizi ya nishati kwa kiwango sawa cha mwanga.
• Uboreshaji wa Ubora wa Rangi: Kuna soko kubwa linaloelekea kwenye thamani za juu za CRI (90+), hasa kwa matumizi ambapo uwasilishaji sahihi wa rangi ni muhimu, kama vile duka, makumbusho, na huduma za afya. Uboreshaji wa uthabiti wa rangi (kupanga kwa usawa zaidi) pia unalenga.
• Uboreshaji wa Kuegemea na Maisha ya Taa: Maendeleo katika nyenzo (mfano, fosfori thabiti zaidi, vifuniko imara) na miundo ya usimamizi wa joto yanalenga kupanua maisha ya uendeshaji na kupunguza upungufu wa lumen kwa muda.
• Kupunguzwa kwa Ukubwa na Msongamano wa Juu: Ingawa PLCC-2 bado inapendwa, kuna mwelekeo kuelekea vifurushi vidogo na vifurushi vya kiwango cha chipi (CSP) vinavyoruhusu msongamano wa juu wa saizi ya picha katika matumizi kama vile kuta za video na taa za mstari zenye nafasi nyembamba zaidi.
• Taa Zenye Akili na Zinazoweza Kubadilika: Ujumuishaji na mifumo ya udhibiti kwa ajili ya kuzorotesha na kurekebisha rangi (CCT inayoweza kubadilika kutoka nyeupe ya joto hadi baridi) inazidi kuwa ya kawaida, ingawa hii kwa kawaida inahitaji LED zenye njia nyingi au LED nyingi za rangi moja.