SMD Orta Güç LED 67-24ST Veri Sayfası - Paket 3.50x3.50x2.00mm - Maksimum Gerilim 72V - Akım 15mA - Beyaz Işık - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

67-24ST, genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüzeye montaj (SMD) orta güçlü bir LED'dir. PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketini kullanır ve yaklaşık 3.50mm x 3.50mm x 2.00mm boyutlarıyla kompakt bir form faktörü sunar. Temel yayılan renk beyazdır ve soğuk beyaz, nötr beyaz ve sıcak beyaz varyantlarını içeren çeşitli ilişkili renk sıcaklıklarında (CCT) mevcuttur. Kapsülleme reçinesi su berraklığındadır. Bu LED'in başlıca avantajları arasında yüksek ışık etkinliği, mükemmel renksel geriverim indeksi (CRI), düşük güç tüketimi ve düzgün aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun kılan 120 derecelik çok geniş bir görüş açısı bulunur.

2. Teknik Parametreler Derin Amaç Yorumlaması

2.1 Elektro-Optik Özellikler

Temel elektro-optik parametreler, standart ileri akım (I_F) 15mA ve lehim noktası sıcaklığında (T_lehimleme25°C'de.

• Işık Akısı (Φ): Minimum ışık akısı çıkışı, ürün varyantına göre 160 lümenden 175 lümene kadar değişir ve tipik tolerans ±%11'dir.
• İleri Yönlü Voltaj (V_F): Maksimum ileri voltaj 72.0V olarak belirtilmiştir, tipik çalışma aralığı ve ±0.1V toleransı vardır.
• Renk Geri Verim İndeksi (Ra/CRI): Bu ürün serisi minimum 80 CRI değeri sunar ve toleransı ±2'dir. Daha yüksek CRI değerleri, aydınlatılan nesnelerin renk doğruluğunun daha iyi olduğunu gösterir.
• Görüş Açısı (2θ)_1/2): Yarı yoğunluk açısı 120 derecedir ve çok geniş bir yayılım deseni sağlar.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Çalışma bu sınırlar içinde sürdürülmelidir.

• İleri Yön Akımı (I_F): 15 mA (sürekli).
• Tepe İleri Akım (I_FP): 20 mA (darbe, görev döngüsü 1/10, darbe genişliği 10ms).
• Güç Harcaması (P_d): 1080 mW.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +100°C.
• Jonksiyon Sıcaklığı (T_j): 115°C (maksimum).

2.3 Termal Özellikler

Etkili termal yönetim, LED performansı ve ömrü için çok önemlidir.

• Termal Direnç (R_{th J-S}): Lehim noktasına bağlantı noktası termal direnci 17°C/W'dir. Bu parametre, harcanan güce ve PCB'nin termal tasarımına dayalı olarak bağlantı noktası sıcaklık artışını hesaplamak için kritik öneme sahiptir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Ürün, renk ve performans tutarlılığını sağlamak için kapsamlı bir binning sistemi kullanır.

3.1 Renk Sıcaklığı (CCT) ve Kromatiklik Binning

LED'ler, 5 adımlı MacAdam elips sistemi üzerinde ilişkili renk sıcaklığına (CCT) göre sınıflandırılmıştır ve sıkı renk tutarlılığı sağlanmaktadır. Mevcut CCT sınıfları 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K ve 6500K'dır. Her bir sınıf için kromatiklik koordinatları (Cx, Cy), CIE 1931 diyagramında ±0.01 toleransla verilmiştir.

3.2 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı, 160L5, 165L5'ten 185L5'e kadar kodlarla gösterilen sınıflara ayrılmıştır. Her sınıf, I standard test koşulu altında minimum ve maksimum ışık çıktı aralığını belirtir (örneğin, 160L5: 160-165 lm)._F=15mA.

3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim üç kategoriye ayrılır: 660T (66-68V), 680T (68-70V) ve 700T (70-72V). Bu, uygun gerilim gereksinimlerine sahip sürücü devrelerinin tasarlanmasına yardımcı olur.

3.4 Renksel Geriverim İndeksi (CRI) İndeksi

CRI, parça numarasında tek harfli bir kodla belirtilir (örneğin, CRI ≥80 için 'K'). Diğer olası kodlar arasında M (60), N (65), L (70), Q (75), P (85) ve H (90) bulunur.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tasarım için gerekli olan birkaç karakteristik eğri içerir.

4.1 İleri Yönlü Gerilim - Kavşak Sıcaklığı İlişkisi

Şekil 1, jonksiyon sıcaklığına göre ileri voltaj kaymasını göstermektedir. İleri voltaj tipik olarak negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir ve jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. Bu durum, sabit akım sürücü tasarımında dikkate alınmalıdır.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Yönlü Akım İlişkisi

Şekil 2, bağıl ışık çıkışı ile ileri akım arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Çıkış, önerilen çalışma aralığında genellikle doğrusaldır, ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşacaktır.

4.3 Bağıl Işık Akısı - Kavşak Sıcaklığı İlişkisi

Şekil 3, jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının nasıl azaldığını göstermektedir. Işık çıkışını ve ömrü maksimize etmek için düşük bir jonksiyon sıcaklığını korumak hayati önem taşır.

4.4 İleri Yön Akımı vs. İleri Yön Gerilimi (IV Eğrisi)

Şekil 4, tipik IV karakteristik eğrisini sağlar; bu eğri, çalışma noktasını ve güç tüketimini belirlemek için temeldir.

4.5 Maksimum Sürüş Akımı - Lehimleme Sıcaklığı İlişkisi

Şekil 5, termal direnç (R_{th j-s}=17°C/W) temel alınarak, lehimleme noktası sıcaklığının bir fonksiyonu olarak maksimum izin verilen ileri akımı gösteren bir düşürme eğrisidir. Bu grafik, bağlantı sıcaklığının farklı çalışma koşullarında maksimum derecesini aşmamasını sağlamak için kritik öneme sahiptir.

4.6 Radyasyon Deseni

Şekil 6, geniş 120 derecelik görüş açısını ve yakın-Lambert dağılımını doğrulayan uzaysal radyasyon (yoğunluk) diyagramını göstermektedir.

4.7 Spektrum Dağılımı

Beyaz fosfor dönüştürmeli LED'in emisyon profilini gösteren, renk kalitesi analizi için önemli olan tipik bir spektral güç dağılım grafiği sağlanmıştır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Detaylı mekanik çizim, PLCC-2 paket boyutlarını belirtmektedir. Temel ölçüler arasında gövde boyutu olarak uzunluk ve genişlikte 3.50mm ± 0.05mm ve yükseklikte 2.00mm ± 0.05mm bulunmaktadır. Çizim ayrıca lens profili ve lead frame detaylarını göstermektedir.

5.2 Pad Düzeni ve Polarite Tanımlama

Önerilen lehimleme ped deseni (land pattern), uygun lehim bağlantısı oluşumu ve mekanik stabiliteyi sağlamak için verilmiştir. Polarite, paketin kendisinde ve diyagramda açıkça işaretlenmiştir; montaj sırasında anot (+) ve katot (-) doğru şekilde tanımlanmalıdır, ters polariteyi önlemek için.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

LED, reflow lehimleme işlemlerine uygundur. Maksimum izin verilen lehimleme sıcaklığı 10 saniye süreyle 260°C'dir. Sıcaklık profili, nem hassas cihazlar için standart IPC/JEDEC kurallarına uymalıdır.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve plastik paket ile LED çipine ısıl hasar vermemek için her pedde temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

6.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Hassasiyeti

Cihaz, elektrostatik deşarja karşı hassastır. Taşıma ve montaj sırasında topraklanmış çalışma istasyonları ve bileklikler kullanmak gibi uygun ESD önlemleri alınmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Ürün Numarası Açıklaması

Parça numarası belirli bir yapıyı takip eder: 67-24ST/KKE-5MXXXXX720U1/2T.

• 67-24ST/: Temel paket kodu.
• K: CRI indeksi (örn., K=80 Min).
• KE-5MDahili kod serisi.
• XXXCCT'yi temsil eden üç basamak (örneğin, 6500K için 650).
• XXXMinimum ışık akısını lümen cinsinden temsil eden üç basamak (örneğin, 175).
• 720: İleri voltaj indeksi (maks. 72.0V).
• U1: İleri yön akım indeksi (I_F=15mA).
• 2T: Makara başına paketleme miktarı (örn., 2000 adet).

Örnek: 67-24ST/KKE-5M65175720U1/2T, CRI 80 Min, CCT 6500K, Flux 175 lm min, V olarak çözülür._F 72.0V maks, I_F 15mA.

7.2 Seri Üretim Listesi

Bir tablo, mevcut standart ürünleri belirli CCT'leri, minimum CRI değerleri ve minimum ışık akısı değerleri ile listeler ve yaygın gereksinimler için hızlı bir seçim kılavuzu sağlar.

7.3 Paketleme Miktarı

Cihazlar tipik olarak şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Parça numarasındaki "2T" soneki standart bir makara miktarını belirtir; bu paket türü için bu genellikle makara başına 2000 adettir ve otomatik al-yerleştir montajını kolaylaştırır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Genel Aydınlatma: Yüksek verimlilik ve iyi CRI değeri nedeniyle LED ampuller, tüpler ve paneller için idealdir.
• Dekoratif ve Eğlence Aydınlatması: Geniş görüş açısı sayesinde aydınlatma, tabela ve sahne aydınlatması için uygundur.
• Göstergeler ve Aydınlatma: Arka aydınlatma, durum göstergeleri ve anahtar aydınlatması için kullanılabilir.

8.2 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim: Güç dağılımı (yaklaşık 1W'a kadar) ve termal direnç göz önüne alındığında, eklem sıcaklığını düşük tutarak uzun ömür ve kararlı ışık çıkışı sağlamak için yeterli bakır alanına sahip uygun şekilde tasarlanmış bir PCB veya metal göbekli bir kart önerilir.
• Sürücü Seçimi: Sabit akım sürücü zorunludur. Sürücü, yüksek ileri voltaj (72V'a kadar) için derecelendirilmiş olmalı ve kararlı bir 15mA çıkış sağlamalıdır. Sürücü tasarımında Vf'nin negatif sıcaklık katsayısı dikkate alınmalıdır._F Optik Tasarım:
• Optik Tasarım: Geniş 120 derecelik ışın açısı, birçok dağınık aydınlatma uygulamasında ikincil optik ihtiyacını azaltır, ancak belirli ışın desenleri tasarlanırken bu durum göz önünde bulundurulmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Veri sayfasında diğer ürünlerle doğrudan yan yana bir karşılaştırma sağlanmamış olsa da, bu LED'in temel farklılaştırıcı özellikleri çıkarılabilir:

• Yüksek Gerilim Konfigürasyonu: Olağandışı yüksek ileri gerilim (maks. 72V), paketin büyük olasılıkla dahili olarak seri bağlı birden fazla LED çip içerdiğini gösterir. Bu, belirli bir güç seviyesi için akım gereksinimlerini azaltır ve bazı senaryolarda direnç kayıplarını en aza indirerek sürücü tasarımını basitleştirebilir (I²R).
• Dengeli Performans: Standart PLCC-2 paketinde iyi ışık akısı, yüksek CRI (≥80) ve çok geniş bir görüş açısını bir arada sunarak, kalite odaklı genel aydınlatma için çok yönlü bir seçenek oluşturur.
• Uygunluk: RoHS, REACH ve halojensiz standartlara tam uyum, onu katı çevre düzenlemelerine sahip küresel pazarlar için uygun kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 İleri voltaj neden bu kadar yüksek (72V)?

Bu, paketin seri bağlı birden fazla LED yarı iletken bağlantısını entegre ettiğini gösterir. Örneğin, her bir bağlantının tipik ileri voltajı ~3V ise, yaklaşık 24 bağlantı seri bağlanarak ~72V'a ulaşır. Bu konfigürasyon, belirli bir güç için daha düşük bir akımda (15mA) çalışmaya olanak tanır, bu da sürücü verimliliği ve termal yönetim için avantajlı olabilir.

10.2 Doğru CCT ve ışık akısı aralığını nasıl seçerim?

Seri Üretim Listesi ve kutu kodu açıklamasını kullanın. Uygulamanın ambiyansına göre CCT'yi seçin (örneğin, sıcak beyaz için 3000K). Gerekli ışık çıkışına dayanarak ışık akısı kutusunu seçin, ±%11 toleransı aklınızda bulundurun. Tutarlı renk için, bir armatürdeki tüm LED'lerin aynı CCT ve CRI kutusundan olduğundan emin olun.

10.3 Kavşak sıcaklığının performans üzerindeki etkisi nedir?

Eğrilerde gösterildiği gibi, daha yüksek kavşak sıcaklıkları, azalan ışık çıktısına (lümen azalması) ve ileri voltajda bir kaymaya yol açar. Maksimum kavşak sıcaklığının (115°C) aşılması, LED'in ömrünü büyük ölçüde kısaltacaktır. Uygun soğutma hayati önem taşır.

10.4 Bu LED'i sabit voltaj kaynağı ile sürebilir miyim?

Hayır. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Sabit bir voltaj kaynağı, kontrolsüz bir akım akışına yol açarak mutlak maksimum değerin aşılmasına ve anında arızaya neden olabilir. Her zaman sabit akımlı bir sürücü veya akımı aktif olarak sınırlayan bir devre kullanın.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Ofis Aydınlatması için Doğrusal LED Modül Tasarımı.

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. Miktar Hesaplaması: Hedef akı / LED başına min. akı = 2000 / 175 ≈ 11,4 LED. 12 LED kullanmak bir tasarım marjı sağlar.
2. Elektriksel Tasarım: 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. Termal Tasarım: Toplam güç dağılımı: 12 LED * (70V * 0.015A) ≈ 12.6W. PCB, lehim noktasından çevreye ısıyı etkin bir şekilde transfer ederek T_j 115°C'nin oldukça altında.
4. Optik Tasarım: Yerleşik 120 derecelik ışık açısı, ofis tavan armatürlerinde ek lens gerektirmeden yayılmış, göz kamaştırmayan aydınlatma sağlamak için uygundur.

12. Prensip Tanıtımı

Bu LED, fosfor dönüştürmeli bir beyaz LED'dir. Çekirdek, genellikle indiyum galyum nitrür (InGaN) tabanlı bir yarı iletken çiptir ve ileri öngerilim uygulandığında mavi veya morötesi spektrumda ışık yayar. Bu birincil ışık, daha sonra çip üzerine veya çevresine kaplanan bir fosfor tabakası tarafından kısmen emilir. Fosfor, daha uzun dalga boylarında (sarı, kırmızı) ışık yeniden yayar. Kalan mavi ışığın ve geniş spektrumlu fosfor emisyonunun birleşimi, beyaz ışık algısını oluşturur. Fosforların özel karışımı, nihai beyaz ışık çıktısının İlişkili Renk Sıcaklığı'nı (CCT) ve Renksel Geriverim İndeksi'ni (CRI) belirler. PLCC-2 paketi, mekanik koruma sağlar, elektriksel bağlantı için kurşun çerçeveyi barındırır ve belirtilen görüş açısını elde etmek için ışık çıktısını şekillendiren kalıplanmış bir lens içerir.

13. Gelişme Eğilimleri

67-24ST gibi orta güçlü LED'lerin evrimi, birkaç önemli endüstri eğilimini takip eder:

• Artan Verimlilik (lm/W): Çip teknolojisi, fosfor verimliliği ve paket tasarımındaki süregelen iyileştirmeler, elektriksel watt başına daha yüksek ışık çıktısı için sürekli çaba göstermekte ve aynı ışık seviyesi için enerji tüketimini azaltmaktadır.
• Gelişmiş Renk Kalitesi: Özellikle perakende, müzeler ve sağlık hizmetleri gibi doğru renk yansıtmanın kritik olduğu uygulamalarda, daha yüksek CRI değerlerine (90+) doğru güçlü bir pazar baskısı bulunmaktadır. Geliştirilmiş renk tutarlılığı (daha sıkı binleme) da bir odak noktasıdır.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Ömür: Malzemelerdeki gelişmeler (örneğin, daha kararlı fosforlar, dayanıklı kapsülasyon malzemeleri) ve termal yönetim tasarımları, çalışma ömrünü uzatmayı ve zamanla lümen düşüşünü azaltmayı amaçlamaktadır.
• Küçültme ve Daha Yüksek Yoğunluk: PLCC-2 hala popüler olmakla birlikte, video duvarları ve daha ince aralıklı doğrusal aydınlatma gibi uygulamalarda daha yüksek piksel yoğunluğuna izin veren daha küçük paketler ve çip ölçekli paketlere (CSP) doğru bir eğilim bulunmaktadır.
• Akıllı ve Ayarlanabilir Aydınlatma: Karartma ve renk ayarlama (sıcak beyazdan soğuk beyaza CCT ayarlanabilir) için kontrol sistemleriyle entegrasyon daha yaygın hale gelmektedir, ancak bu genellikle çok kanallı LED'ler veya birden fazla tek renkli LED gerektirir.