SMD Orta Güç LED 67-22ST Veri Sayfası - PLCC-2 Paketi - 19.0V Maks. - 50mA - Beyaz Işık - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

67-22ST, PLCC-2 paketinde bulunan bir yüzey montaj cihazı (SMD) orta güç LED'idir. Beyaz bir LED olarak tasarlanmıştır ve yüksek ışık verimliliği, yüksek renksel geriverim indeksi (CRI), düşük güç tüketimi ve geniş bir görüş açısı kombinasyonu sunar. Kompakt form faktörü, alan verimliliği ve iyi ışık kalitesinin önemli olduğu geniş bir aydınlatma uygulama yelpazesi için uygundur.

1.1 Temel Avantajlar

Bu ürünü tanımlayan temel özellikler arasında parlak aydınlatma sağlayan yüksek ışık şiddeti çıkışı yer alır. Geniş görüş açısı, geniş bir alanda düzgün ışık dağılımı sağlar. Kurşunsuz (Pb-free) malzemeler kullanılarak üretilmiştir ve RoHS, EU REACH ve halojensiz standartları (Brom <900ppm, Klor <900ppm, Br+Cl <1500ppm) dahil olmak üzere başlıca çevresel ve güvenlik düzenlemelerine uygundur. Ürün, tutarlı renk ve performans sınıflandırması için ANSI standardı sınıflandırmasını kullanır.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, çeşitli aydınlatma uygulamaları için ideal bir çözümdür. Birincil kullanım alanları, konut ve ticari alanlar için genel aydınlatmayı içerir. Ayrıca, renk kalitesi ve güvenilirliğin önemli olduğu dekoratif ve eğlence aydınlatması için de oldukça uygundur. Ayrıca, elektronik cihazlarda ve armatürlerde gösterge ışıkları ve genel aydınlatma amaçları için kullanılabilir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, LED'in belirtilen koşullar altındaki çalışma limitleri ve performans özelliklerinin ayrıntılı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek limitleri tanımlar. Bu değerler, lehimleme noktası sıcaklığında (T_Lehimleme) 25°C olarak belirtilmiştir.

• İleri Akım (I_F):60 mA (sürekli).
• Tepe İleri Akım (I_FP):120 mA, görev döngüsü 1/10 ve darbe genişliği 10ms olan darbe koşulları altında izin verilir.
• Güç Dağılımı (P_d):1080 mW.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +100°C.
• Termal Direnç (R_{th J-S}):17 °C/W (jonksiyondan lehim noktasına).
• Jonksiyon Sıcaklığı (T_j):115 °C (maksimum).
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflö lehimleme için, 260°C'de 10 saniye belirtilmiştir. El lehimlemesi için, 350°C'de 3 saniye sınırdır.

Önemli Not:Bu bileşen, elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Hasarı önlemek için montaj ve taşıma sırasında uygun ESD işleme prosedürleri izlenmelidir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Tipik performans, 50mA ileri akım (I_F) ve 25°C lehim noktası sıcaklığında ölçülür.

• Işık Akısı (Φ):Minimum ışık akısı, belirli ürün sınıfına bağlı olarak 118 lümen'den başlar (Bkz. Bölüm 3). Seri üretim için tipik değerler 133 lm ve 145 lm serileridir. Tolerans ±%11'dir.
• İleri Gerilim (V_F):Maksimum ileri gerilim 50mA'de 19.0V'dur. Tipik aralık 17.0V ile 19.0V arasındadır ve buna göre sınıflandırılır. Tolerans ±0.1V'dur.
• Renksel Geriverim İndeksi (Ra / CRI):Standart seri için minimum CRI 80'dir, R9 değeri 0'dır. Tolerans ±2'dir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Tipik yarı şiddet görüş açısı 120 derecedir, çok geniş bir ışık hüzmesi sağlar.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Uygulamada tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır.

3.1 Renksel Geriverim İndeksi (CRI) Sınıflandırması

Ürün, minimum Renksel Geriverim İndeksini belirtmek için tek harfli bir sembol kullanır. Listelenen 67-22ST serisi için 'M' sembolü kullanılır, bu da minimum CRI 60'a karşılık gelir. Diğer potansiyel sınıflar arasında N (65), L (70), Q (75), K (80), P (85), H (90) ve R (R9 >50 ile 90) bulunur.

3.2 İleri Akım İndeksi

'Z5' sembolü, çalışma ileri akımının 50mA olduğunu gösterir.

3.3 İleri Gerilim İndeksi

Parça numarasındaki '190' kodu, maksimum ileri gerilimin 19.0V olduğunu belirtir.

3.4 Işık Akısı Sınıflandırması

4000K renk sıcaklığına göre iki ana ışık akısı serisi tanımlanmıştır: 133 Lümen (min) serisi ve 145 Lümen (min) serisi. Her seri, 5 lümen adımlı sınıflara ayrılmıştır. Örneğin, 133Lm serisi, 118L5 (118-123 lm), 123L5 (123-128 lm), 148L5'e (148-153 lm) kadar olan sınıfları içerir.

3.5 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, 17.0V'tan 20.0V'a kadar 0.5V adımlarla sınıflandırılır. Sınıf kodları 170E (17.0-17.5V), 175E (17.5-18.0V), 195E'ye (19.5-20.0V) kadar benzer şekildedir.

3.6 Renk Koordinatı (Renk) Sınıflandırması

LED'ler, beyaz LED'ler için ANSI C78.377 standardına göre, MacAdam 5-adım elips sistemi kullanılarak sınıflandırılır. Bu, aynı sınıftaki LED'lerin renk olarak görsel olarak ayırt edilemez olmasını sağlar. Sınıf kodları, 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6000K ve 6500K dahil olmak üzere İlişkili Renk Sıcaklıkları (CCT) ve CIE 1931 diyagramındaki hedef renk koordinatları (Cx, Cy) için sağlanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafiksel veriler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışını anlamaya yardımcı olur.

4.1 Spektrum Dağılımı

Veri sayfası, farklı dalga boylarında yayılan ışığın göreceli yoğunluğunu gösteren bir spektrum dağılım eğrisi içerir. Fosfor kaplamalı bir mavi çip temelli beyaz bir LED için, bu eğri tipik olarak çipten gelen güçlü bir mavi tepe ve fosfordan gelen daha geniş bir sarı/yeşil/kırmızı emisyon gösterir ve bunlar birleşerek beyaz ışık üretir. Kesin şekil, renk sıcaklığını ve renksel geriverim özelliklerini belirler.

4.2 Tipik Elektro-Optik Karakteristik Eğrileri

İki ana eğri sunulmaktadır:

Şekil 1: İleri Gerilim Kayması - Jonksiyon Sıcaklığına Karşı.Bu eğri, ileri gerilimin (V_F) jonksiyon sıcaklığı (T_j) arttıkça nasıl azaldığını gösterir. Bu, yarı iletken LED'ler için tipik bir negatif sıcaklık katsayısı davranışıdır. Bunu anlamak, termal yönetim ve sabit akım sürücü tasarımı için çok önemlidir.

Şekil 2: Göreceli Işık Şiddeti - İleri Akıma Karşı.Bu eğri, sürücü akımı ile ışık çıkışı arasındaki ilişkiyi gösterir. Işık şiddeti tipik olarak akımla artar, ancak verim düşüşü ve artan ısı nedeniyle daha yüksek akımlarda doğrusal altı olabilir.

5. Cihaz Seçimi ve Sipariş Bilgileri

5.1 Ürün Numarası Açıklaması

Parça numarası 67-22ST/KKES-5MXXXXX190Z5/2T, temel özellikleri iletmek üzere yapılandırılmıştır:

- 67-22ST/KKES:Temel ürün serisi ve paket kodu.

- 5M:Muhtemelen akı/performans seviyesi ve CRI sınıfı ile ilgilidir (M=CRI 80 min).

- XX:İlişkili Renk Sıcaklığı (CCT) kodunu temsil eder (ör. 4000K için 40).

- XX:Minimum ışık akısı kodunu temsil eder (ör. 133 lm için 133).

- XXX:Diğer potansiyel kodlar için yer tutucu.

- 190:Maksimum ileri gerilim indeksi (19.0V).

- Z5:İleri akım indeksi (50mA).

- /2T:Muhtemelen paketleme tipini (şerit ve makara) ve miktarı veya diğer varyant bilgilerini gösterir.

5.2 Seri Üretim Listesi

Veri sayfası, sekiz CCT (2700K ila 6500K) boyunca 133 lm ve 145 lm serileri içindeki mevcut ürünlerin ayrıntılı bir tablosunu sağlar. Her liste, tam parça numarasını, minimum CRI (80), minimum R9 (0), minimum ışık akısını ve maksimum ileri gerilimi (19.0V) içerir. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tam renk sıcaklığı ve parlaklık kombinasyonunu seçmelerine olanak tanır.

6. Uygulama Kılavuzları ve Tasarım Hususları

6.1 Termal Yönetim

Jonksiyondan lehim noktasına 17°C/W termal direnç ile, performansı ve ömrü korumak için etkili bir ısı emici gereklidir. Maksimum ileri akımda veya yakınında çalışmak önemli miktarda ısı üretecektir. PCB tasarımı, LED lehim noktalarından ısıyı dağıtmak ve jonksiyon sıcaklığını 115°C maksimum değerin oldukça altında tutmak için yeterli bakır pedler veya termal viyalar içermelidir.

6.2 Elektriksel Sürüş

Bu LED, sabit gerilim kaynağı ile değil, sabit akım kaynağı ile sürülmelidir. Önerilen çalışma akımı 50mA'dir. V_F'nin negatif sıcaklık katsayısı nedeniyle, sabit akım sürücü, küçük sıcaklık dalgalanmalarından bağımsız olarak kararlı ışık çıkışı sağlar. Sürücü, LED başına 19.0V'a kadar çıkabilen gerekli gerilimi sağlayabilmelidir. Seri olarak birden fazla LED kullanan tasarımlar için, sürücü gerilimi buna göre boyutlandırılmalıdır.

6.3 Optik Tasarım

Geniş 120 derecelik görüş açısı, bu LED'i ikincil optikler olmadan geniş, dağınık aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Daha odaklanmış hüzmeler için harici lensler veya reflektörler kullanılabilir. Tasarımcılar, ışık dağılımını planlarken tipik uzaysal radyasyon modelini hesaba katmalıdır.

6.4 Lehimleme ve Montaj

Belirtilen lehimleme profillerine uyulması kritiktir. Reflö lehimleme için, tepe sıcaklığı 10 saniyeden fazla 260°C'yi geçmemelidir. El lehimlemesi için, havya ucu sıcaklığı maksimum 350°C'ye kontrol edilmeli ve temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Her zaman standart SMD montaj ve ESD koruma uygulamalarını izleyin.

7. Teknik Karşılaştırma ve Pazar Bağlamı

67-22ST, PLCC-2 paketinde bir orta güç LED'i olarak belirli bir nişi işgal eder. Yüksek güçlü LED'lerle karşılaştırıldığında, daha düşük termal yoğunluk ve genellikle daha basit sürücü gereksinimleri sunar, bu da onu ışık panelleri, tavan armatürleri ve ampul değişimleri gibi maliyet duyarlı, yüksek hacimli uygulamalar için uygun hale getirir. Daha küçük, düşük güçlü LED'lerle karşılaştırıldığında, önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sağlar, aynı toplam ışık çıkışına ulaşmak için daha az cihaz gerektirir ve bu da optik ve mekanik tasarımı basitleştirebilir. Sınıfındaki temel farklılaştırıcıları, nispeten yüksek gerilim (şebeke kaynaklı sürücülerle daha kolay seri konfigürasyon sağlar), iyi CRI (80) ve modern çevre standartlarına uyum kombinasyonudur.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'in gerçek güç tüketimi nedir?

C: Güç (P), İleri Gerilim (V_F) × İleri Akım (I_F) olarak hesaplanır. 50mA tipik çalışma noktasında ve yaklaşık V_F18V'da, güç yaklaşık 0.9W (900mW)'dır.

S: Bu LED'i 60mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

C: Mutlak maksimum değer 60mA olsa da, önerilen çalışma koşulu ve tüm performans verileri 50mA'de belirtilmiştir. 60mA'de çalışmak ömrü azaltabilir, jonksiyon sıcaklığını artırabilir ve renk parametrelerini potansiyel olarak değiştirebilir. Optimum güvenilirlik için 50mA veya daha düşük bir değer için tasarım yapılması tavsiye edilir.

S: Özelliklerde neden R9 değeri 0?

C: R9 değerinin 0 olması, LED'in minimum derin kırmızı spektral içeriğe sahip olduğunu gösterir. Bu, CRI 80 olan standart beyaz LED'lerde yaygındır. Özellikle kırmızı nesneler için mükemmel renksel geriverim gerektiren uygulamalarda, daha yüksek CRI ve R9 değerlerine sahip sınıflardan (ör. 'R' sınıfı) LED'ler seçilmelidir.

S: Işık akısı sınıf kodunu, örneğin 133L5, nasıl yorumlamalıyım?

C: '133', o sınıf için minimum ışık akısını lümen cinsinden gösterir. 'L5' muhtemelen sınıf adım boyutunu (5 lümen) ve seriyi belirtir. Bu nedenle, 133L5, LED'in akısının 133 lm (min) ile 138 lm (bir sonraki düşük sınıfın maks.) arasında olacağı anlamına gelir.

9. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: 4000K, 1000 lümen LED panel ışığı tasarımı.

1. LED Seçimi:Seri üretim listesinden 67-22ST/KKES-5M40145190Z5/2T'yi seçin. Bu, 4000K CCT, minimum 145 lm akı, CRI 80, V_Fmax50mA'de 19.0V sağlar.

2. Miktar Hesaplama:Hedef akı / LED akısı = 1000 lm / 145 lm ≈ 6.9 LED. Sınıflandırma ve toleransları hesaba katmak için 8 LED kullanın. Bu bir tasarım marjı sağlar.

3. Elektriksel Tasarım:8 LED'i seri olarak sürün. Gerekli sürücü gerilimi 8 × 19.0V = maksimum 152V'dur. ~150V çıkış ve 50mA için derecelendirilmiş bir sabit akım sürücü seçin.

4. Termal Tasarım:Lehim noktası sıcaklığını düşük tutmak için yeterli termal rahatlama ile metal çekirdek PCB (MCPCB) veya standart PCB tasarlayın. Ortam sıcaklığı, termal direnç ve toplam güce (8 × 0.9W = 7.2W) dayalı olarak beklenen T_j'yi hesaplayın.

5. Optik Tasarım:Doğal 120 derecelik hüzme, bir panel difüzörü için yeterli olabilir. LED'lerin üzerine, bireysel kaynakları düzgün panel aydınlatmasına karıştırmak için bir difüzör levhası yerleştirilir.

10. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri

10.1 Temel Çalışma Prensibi

67-22ST gibi beyaz bir SMD LED tipik olarak, elektrik akımı geçtiğinde mavi ışık yayan (elektrolüminesans) indiyum galyum nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çip kullanır. Bu mavi ışık daha sonra paket içine yerleştirilmiş bir fosfor kaplamaya (YAG:Ce veya benzeri) çarpar. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve onu sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Mavi ve sarı oranı ve çok bileşenli fosforların kullanımı, ilişkili renk sıcaklığını (CCT) ve renksel geriverim indeksini (CRI) belirler.

10.2 Endüstri Trendleri

Orta güç LED segmenti, birkaç net trendle birlikte gelişmeye devam etmektedir:Artırılmış Verimlilik:Çip teknolojisi ve fosfor verimliliğindeki sürekli iyileştirmeler, watt başına daha yüksek lümen (lm/W) ile sonuçlanır ve aynı ışık çıkışı için enerji tüketimini azaltır.Geliştirilmiş Renk Kalitesi:Piyasada, özellikle ticari ve konut aydınlatmasında, daha yüksek CRI değerlerine (90+) ve daha iyi spesifik renk doygunluğuna (ör. R9) doğru bir kayma vardır.Küçültme ve Entegrasyon:Paketler daha küçük ve daha entegre hale gelmektedir, bazen birden fazla LED çipini birleştirir veya paket içinde sürücü IC'leri içerir (COB - Chip-on-Board veya entegre modüller).Akıllı ve Ayarlanabilir Aydınlatma:LED'ler, karartma ve CCT ayarlamasına (sıcak beyazdan soğuk beyaza) izin veren kontrol sistemleriyle çalışmak üzere giderek daha fazla tasarlanmaktadır.Sürdürülebilirlik Odaklılık:Katı çevre düzenlemelerine (RoHS, REACH, halojensiz) uyum artık standart bir gerekliliktir ve paketleme ve fosforlarda malzeme bilimi yeniliklerini teşvik etmektedir.