目录
- 1. 产品概述
- 2. 深入技术参数分析
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 显色指数（CRI）分档
- 3.2 光通量分档
- 3.3 正向电压（VF）分档
- 3.4 色度（颜色）分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电压偏移 vs. 结温（图1）
- 4.2 相对发光强度 vs. 正向电流（图2）
- 4.3 相对光通量 vs. 结温（图3）
- 4.4 正向电流 vs. 正向电压（图4）
- 4.5 最大驱动电流 vs. 焊接温度（图5）
- 4.6 辐射图（图6）
- 4.7 光谱分布
- 5. 应用指南与设计考量
- 5.1 电气驱动
- 5.2 热管理
- 5.3 光学集成
- 6. 对比与差异化
- 7. 常见问题解答（FAQ）
- 7.1 我可以用恒压源驱动这颗LED吗？
- 7.2 料号中的"U6"代表什么含义？
- 7.3 规格书列出R9最小值为0。这对色彩质量意味着什么？
- 7.4 我可以串联多少颗LED？
- 8. 实际设计示例
1. 产品概述
67-22ST系列是一族采用行业标准PLCC-2（塑料引线芯片载体）封装的SMD（表面贴装器件）中功率LED。这些元件旨在提供高效的白光输出，适用于广泛的通用和装饰照明应用。其核心设计理念是实现光效、能效、可靠性和成本效益之间的最佳平衡。
该LED采用氮化铟镓（InGaN）芯片技术，并封装在透明树脂中。这种组合负责产生白光发射。该封装的特点是尺寸紧凑，视角宽（通常为120度），有利于实现均匀的光分布。本系列的一个关键特性是符合现代环保和安全标准，包括无铅、符合RoHS、符合REACH以及满足无卤要求（Br<900ppm，Cl<900ppm，Br+Cl<1500ppm）。
该LED的主要目标市场包括通用环境照明、装饰和建筑照明、娱乐照明、指示灯背光以及各种需要稳定、高质量白光的照明任务。其封装形式和性能参数非常适合集成到LED灯带、模组、灯板和改装灯泡中。
2. 深入技术参数分析
本节详细解析了在标准条件（焊接点温度Tsoldering = 25°C）下定义LED工作边界和性能的关键参数。
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。在接近或达到这些极限的条件下工作无法得到保证，在可靠设计中应予以避免。
- 正向电流（IF）：180 mA（连续）。
- 峰值正向电流（IFP）：300 mA（脉冲，占空比1/10，脉宽10ms）。此额定值对于涉及PWM（脉宽调制）调光的设计至关重要。
- 功耗（Pd）：522 mW。这是封装在不超出其热极限的情况下能够耗散的最大功率。
- 工作温度（Topr）：-40°C 至 +85°C。该器件额定可在宽广的环境温度范围内工作。
- 储存温度（Tstg）：-40°C 至 +100°C。
- 热阻（RθJ-S）：21 °C/W（结到焊接点）。这是热管理设计的关键参数。它表示每耗散一瓦功率，结温将比焊接点温度升高21°C。
- 最高结温（Tj）：115°C。半导体结温不得超过此温度。
- 焊接温度：回流焊规定为260°C，最长10秒。允许手工焊接温度为350°C，最长3秒。在PCB组装过程中必须严格遵守这些限制。
重要提示：这些LED对静电放电（ESD）敏感。在组装和操作过程中必须遵循正确的ESD处理程序（使用接地腕带、导电垫等）。
2.2 光电特性
这些参数定义了LED在其标称正向电流65mA下工作时的典型性能。
- 光通量（Φ）：最小光输出因产品型号（相关色温 - CCT）而异，根据量产表格，范围从36 lm到39 lm。典型公差为±11%。
- 正向电压（VF）：在65mA时最大值为2.9V，典型公差为±0.1V。实际VF是分档的（见第3节）。
- 显色指数（CRI - Ra）：对于"K"档代码，最小值为80，公差为±2。R9值（红色饱和度）规定为最小0。
- 视角（2θ1/2）：通常为120度。这是发光强度降至峰值一半时的全角。
- 光效：在65mA正向电流条件下计算，特定型号（例如4000K，5000K）的典型光效最高可达225 lm/W。
- 反向电流（IR）：当施加5V反向电压（VR）时，最大为50 µA。
3. 分档系统说明
为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED被分选到不同的档位。67-22ST系列对关键参数采用了全面的分档系统。
3.1 显色指数（CRI）分档
产品编号包含CRI代码。对于本系列，使用代码"K"，对应最小CRI（Ra）为80。
3.2 光通量分档
光通量根据LED的CCT进行分档。档位代码（例如36L2，39L2）定义了以流明为单位的最小和最大光通量范围。
- 2700K：档位包括36L2（36-38 lm）、38L2（38-40 lm）、40L2（40-42 lm）。
- 3000K/3500K：档位包括38L2（38-40 lm）、40L2（40-42 lm）、42L2（42-44 lm）。
- 4000K/5000K/5700K/6500K：档位包括39L2（39-41 lm）、41L2（41-43 lm）、43L2（43-45 lm）。
光通量公差为±11%。
3.3 正向电压（VF）分档
正向电压被分组和分档，以帮助实现一致电流驱动的电路设计。档位代码是产品编号的一部分（例如，5M403929U6中的"29"）。
- 组别2629：该组包括档位26A（2.6-2.7V）、27A（2.7-2.8V）和28A（2.8-2.9V）。产品编号示例使用了该组的上限，即最大2.9V。
正向电压公差为±0.1V。
3.4 色度（颜色）分档
LED在每个相关色温（CCT）下被分档在5阶麦克亚当椭圆内。这确保了所有订购的相同CCT（2700K、3000K、3500K、4000K、5000K、5700K、6500K）的LED在CIE 1931色度图上都落在非常小的区域内，从而在视觉上呈现一致的颜色。提供的表格列出了每个CCT阶的目标Cx、Cy坐标和椭圆参数（a、b、theta）。色度坐标的公差为±0.01。
4. 性能曲线分析
规格书提供了几幅图表，说明了关键参数之间的关系。理解这些对于稳健的系统设计至关重要。
4.1 正向电压偏移 vs. 结温（图1）
该曲线显示LED的正向电压（VF）随着结温（Tj）的升高而线性下降。这是半导体二极管的特性。对于热管理或恒流驱动设计，必须考虑这个负温度系数，以避免在使用恒压源时发生热失控。
4.2 相对发光强度 vs. 正向电流（图2）
光输出与电流不成线性比例关系。虽然输出随电流增加而增加，但在较高电流下，由于效率下降和热效应增强，这种关系趋于亚线性。显著高于标称65mA的工作电流将导致每瓦光输出的收益递减，并产生更多热量。
4.3 相对光通量 vs. 结温（图3）
这是最关键的曲线之一。它展示了随着LED结温升高，光输出会减少。高结温直接导致光效（流明/瓦）降低和光衰加速（寿命缩短）。有效的散热对于维持性能和寿命至关重要。
4.4 正向电流 vs. 正向电压（图4）
这是二极管的经典I-V（电流-电压）曲线。它显示了指数关系。对于一个设定为65mA的恒流驱动器，LED两端的电压将大约为2.9V或更低，具体取决于特定的VF档位和温度。
4.5 最大驱动电流 vs. 焊接温度（图5）
此图根据焊接点温度（Ts）定义了最大允许正向电流的降额。随着Ts升高，必须降低最大安全工作电流，以防止结温超过其115°C的极限。此图表对于设计在高温环境下工作的应用至关重要。
4.6 辐射图（图6）
这个极坐标图直观地表示了光强的空间分布。67-22ST呈现出朗伯或近朗伯分布模式，这是带有穹顶透镜的PLCC封装的典型特征，从而产生了120度的宽视角。
4.7 光谱分布
规格书包含一个光谱功率分布图（波长 vs. 相对强度）。它显示了LED在整个可见光谱范围内的发射轮廓。对于白光LED，这通常是一个蓝色峰值（来自InGaN芯片）与更宽的黄色荧光粉发射的结合。这条曲线的形状直接影响显色指数（CRI）和白光的感知质量。
5. 应用指南与设计考量
5.1 电气驱动
必须采用恒流驱动：LED是电流驱动器件。强烈建议使用恒流（CC）驱动器，以确保稳定的光输出并防止热失控。标称驱动电流为65mA。虽然绝对最大值为180mA，但在高于标称电流下工作会降低光效和寿命。对于调光，PWM（脉宽调制）是首选方法，因为它能保持颜色一致性。
5.2 热管理
这是影响可靠性和性能的最重要因素。
- 散热：PCB必须充当有效的散热器。使用具有足够铜面积（覆铜）的电路板，并连接到LED的散热焊盘（焊接点）。
- 热路径：最小化从LED结到环境的热阻。21°C/W的RθJ-S是从结到电路板焊接点的热阻。您必须加上从电路板到环境的热阻。
- 计算：使用以下公式估算Tj：Tj = Ts + (Pd * RθJ-S)，其中Ts是在PCB焊接点测得的温度。确保在所有工作条件下Tj都远低于115°C。
5.3 光学集成
120度的宽光束角适用于需要漫射、均匀照明的应用。对于更聚焦的光束，则需要二次光学元件（透镜、反射器）。透明树脂封装与大多数常见光学材料兼容。
6. 对比与差异化
67-22ST系列通过以下几个关键属性在中功率LED竞争市场中定位：
- 均衡性能：它提供了光效（典型值最高225 lm/W）、良好的CRI（最小80）和宽广的CCT范围的强大组合，使其成为一款多功能的通用元件。
- 标准化封装：PLCC-2封装无处不在，确保与现有制造工艺、贴片设备和光学系统具有广泛的兼容性。
- 全面分档：针对光通量、电压和色度（5阶麦克亚当椭圆）的详细分档为设计师提供了实现一致最终产品质量所需的可预测性，尤其是在多LED阵列中。
- 环保合规：完全符合RoHS、REACH和无卤标准，使设计能够适应具有严格法规的全球市场，具有前瞻性。
7. 常见问题解答（FAQ）
7.1 我可以用恒压源驱动这颗LED吗？
不建议这样做。如果由恒压源驱动，VF的负温度系数可能导致热失控。恒流驱动器对于稳定和安全运行至关重要。
7.2 料号中的"U6"代表什么含义？
"U6"是正向电流指数，指定了标称工作正向电流（IF）为65mA。
7.3 规格书列出R9最小值为0。这对色彩质量意味着什么？
R9值为0表示这颗LED不保证对深红色调的增强显色。虽然它满足CRI Ra 80+的一般要求，但在准确显色红色至关重要的应用（例如，肉类或农产品的零售照明）中，可能需要具有更高规定R9值（例如>50）的LED。
7.4 我可以串联多少颗LED？
数量取决于驱动器的输出电压适应范围。在65mA下，每颗LED的最大VF为2.9V，理论上一个24V驱动器可以驱动大约8颗LED串联（8 * 2.9V = 23.2V），留有一些余量。始终要考虑电压公差和温度效应。
8. 实际设计示例
场景：设计一个用于橱柜下照明的线性LED模组，包含10颗LED，CCT为4000K，驱动电流为65mA。
- 器件选型：选择67-22ST/KKX-5M403929U6/2T。这指定了：CRI 80+（K）、CCT 4000K（4039）、最小光通量39 lm（39）、最大VF 2.9V（29）、电流65mA（U6）。
- 电气设计：选择一个输出为65mA的恒流驱动器。驱动器的输出电压范围必须至少覆盖10 * (VF min) 到 10 * (VF max) = ~26V 到 29V，并加上余量。
- 热设计：使用铝基板（MCPCB）或带有大面积、不间断顶层铜层（连接到LED焊盘）的标准FR4 PCB。确保灯具外壳提供散热路径。
- 光学设计：对于漫射照明，LED可以裸露使用。为了获得更均匀的外观，可以在阵列上方放置一个漫射罩。
- 预期性能：总光通量大约为10 * [39 到 41 lm] = 390 到 410 lm（基于档位的最小值），系统光效在很大程度上取决于热设计和驱动器效率。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |