SMD中功率LED 67-24ST规格书 - 封装3.50x3.50x2.00mm - 电压72V最大 - 电流15mA - 白光 - 中文技术文档

1. 产品概述

67-24ST是一款专为通用照明应用设计的表面贴装中功率LED。它采用PLCC-2封装，外形紧凑，尺寸约为3.50mm x 3.50mm x 2.00mm。主要发光颜色为白光，提供多种相关色温选择，包括冷白、中性白和暖白。封装树脂为透明。该LED的主要优势包括高光效、出色的显色指数、低功耗以及高达120度的超宽视角，非常适合需要均匀照明的应用。

2. 技术参数深度客观解读

2.1 光电特性

主要光电参数是在标准正向电流（I_F）为15mA、焊接点温度（T_焊接）为25°C的条件下测量的。

• 光通量（Φ）：最小光通量输出因产品型号而异，范围从160流明到175流明，典型公差为±11%。
• 正向电压（V_F）：最大正向电压规定为72.0V，具有典型工作范围和±0.1V的公差。
• 显色指数（Ra/CRI）：本产品系列提供最低80的CRI，公差为±2。更高的CRI值表示被照物体的色彩保真度更好。
• 视角（2θ_1/2）：半强度角为120度，提供非常宽广的光发射模式。

2.2 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极限。操作应始终维持在这些极限之内。

• 正向电流（I_F）：15 mA（连续）。
• 峰值正向电流（I_FP）：20 mA（脉冲，占空比1/10，脉宽10ms）。
• 功耗（P_d）：1080 mW。
• 工作温度（T_工作）：-40°C 至 +85°C。
• 储存温度（T_储存）：-40°C 至 +100°C。
• 结温（T_j）：115°C（最大值）。

2.3 热特性

有效的热管理对于LED的性能和寿命至关重要。

• 热阻（R_{th J-S}）：结到焊接点的热阻为17°C/W。该参数对于根据功耗和PCB的热设计计算结温升至关重要。

3. 分档系统说明

本产品采用全面的分档系统，以确保颜色和性能的一致性。

3.1 色温与色坐标分档

LED根据相关色温在5步麦克亚当椭圆系统上进行分档，确保严格的颜色一致性。可用的CCT分档包括2700K、3000K、3500K、4000K、5000K、5700K和6500K。每个分档的色坐标（Cx, Cy）在CIE 1931色度图上提供，公差为±0.01。

3.2 光通量分档

光通量按代码分类，如160L5、165L5，直至185L5。每个分档在I_F=15mA的标准测试条件下，指定了最小和最大光输出范围（例如，160L5：160-165 lm）。

3.3 正向电压分档

正向电压分为三个类别：660T（66-68V）、680T（68-70V）和700T（70-72V）。这有助于设计具有适当电压要求的驱动电路。

3.4 显色指数分档

CRI通过型号中的单个字母代码表示（例如，'K' 表示CRI ≥80）。其他可能的代码包括M（60）、N（65）、L（70）、Q（75）、P（85）和H（90）。

4. 性能曲线分析

规格书包含几条对设计至关重要的特性曲线。

4.1 正向电压与结温关系

图1显示了正向电压随结温的变化。正向电压通常具有负温度系数，随着结温升高而降低。这在恒流驱动设计中必须予以考虑。

4.2 相对光强与正向电流关系

图2说明了相对光输出与正向电流之间的关系。输出在推荐工作范围内通常是线性的，但在更高电流下会饱和。

4.3 相对光通量与结温关系

图3描述了光输出如何随着结温升高而下降。保持较低的结温对于最大化光输出和寿命至关重要。

4.4 正向电流与正向电压关系（IV曲线）

图4提供了典型的IV特性曲线，这是确定工作点和功耗的基础。

4.5 最大驱动电流与焊接温度关系

图5是一条降额曲线，显示了基于热阻（R_{th j-s}=17°C/W）的最大允许正向电流与焊接点温度的函数关系。此图对于确保在不同工作条件下结温不超过其最大额定值至关重要。

4.6 辐射配光曲线

图6显示了空间辐射（光强）图，证实了接近朗伯分布的120度宽视角。

4.7 光谱分布

提供了典型的光谱功率分布图，显示了白光荧光粉转换LED的发射轮廓，这对于色彩质量分析很重要。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

详细的机械图纸规定了PLCC-2封装的尺寸。关键尺寸包括本体长宽为3.50mm ± 0.05mm，高度为2.00mm ± 0.05mm。图纸还显示了透镜轮廓和引线框架细节。

5.2 焊盘布局与极性标识

提供了推荐的焊接焊盘图案，以确保形成正确的焊点并提供机械稳定性。极性在封装本身和图纸中均有明确标记；组装时必须正确识别阳极（+）和阴极（-），以防止反向偏置。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊参数

该LED适用于回流焊工艺。最大允许焊接温度为260°C，持续时间为10秒。温度曲线应符合IPC/JEDEC关于湿敏器件的标准指南。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，烙铁头温度不得超过350°C，并且每个焊盘的接触时间应限制在3秒以内，以防止对塑料封装和LED芯片造成热损伤。

6.3 静电放电敏感度

该器件对静电放电敏感。在操作和组装过程中，必须遵守适当的ESD预防措施，例如使用接地的工作台和腕带。

7. 包装与订购信息

7.1 产品型号解析

产品型号遵循特定结构：67-24ST/KKE-5MXXXXX720U1/2T.

• 67-24ST/：基础封装代码。
• K：CRI指数（例如，K=80 最小）。
• KE-5M：内部代码系列。
• XXX：三位数字代表CCT（例如，650 代表6500K）。
• XXX：三位数字代表最小光通量（单位：流明，例如175）。
• 720：正向电压指数（72.0V 最大）。
• U1：正向电流指数（I_F=15mA）。
• 2T：每卷包装数量（例如，2000颗）。

示例：67-24ST/KKE-5M65175720U1/2T 解码为 CRI 80 最小，CCT 6500K，光通量 175 lm 最小，V_F72.0V 最大，I_F 15mA.

7.2 量产型号列表

表格列出了可用的标准产品及其特定的CCT、最小CRI和最小光通量值，为常见需求提供了快速选择指南。

7.3 包装数量

器件通常以编带盘装形式提供。型号后缀"2T"表示标准卷盘数量，对于此类封装，通常每卷为2000颗，便于自动化贴片组装。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

• 通用照明：凭借高光效和良好的CRI，是LED灯泡、灯管和面板的理想选择。
• 装饰与娱乐照明：得益于宽视角，适用于重点照明、标识牌和舞台照明。
• 指示灯与照明：可用于背光、状态指示灯和开关照明。

8.2 设计考量要点

• 热管理：考虑到功耗（高达约1W）和热阻，建议设计具有足够铜面积或采用金属芯板的PCB，以保持较低的结温，确保长寿命和稳定的光输出。
• 驱动器选择：必须使用恒流驱动器。驱动器必须能够承受高正向电压（高达72V）并提供稳定的15mA输出。在驱动器设计中需考虑V_F的负温度系数。
• 光学设计：120度的原生光束角减少了许多漫射照明应用中对二次光学元件的需求，但在设计特定光束图案时应予以考虑。

9. 技术对比与差异化

虽然规格书中未提供与其他产品的直接并列对比，但可以推断出该LED的关键差异化特征：

• 高压配置：异常高的正向电压（最大72V）表明封装内部可能包含多个串联连接的LED芯片。这降低了给定功率水平下的电流要求，在某些情况下可以通过最小化电阻损耗（I²R）来简化驱动器设计。
• 均衡性能：它在标准的PLCC-2封装中提供了良好的光通量、高CRI（≥80）和超宽视角的组合，使其成为面向质量的通用照明的多功能选择。
• 合规性：完全符合RoHS、REACH和无卤标准，使其适用于具有严格环保法规的全球市场。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 为什么正向电压如此之高（72V）？

这表明封装内部集成了多个串联连接的LED半导体结。例如，如果每个结的典型正向电压约为3V，则大约有24个结串联以达到约72V。这种配置允许在给定功率下以较低的电流（15mA）工作，这对于驱动器效率和热管理可能是有利的。

10.2 如何选择正确的色温和光通量分档？

使用量产型号列表和分档代码说明。根据应用氛围选择CCT（例如，暖白选择3000K）。根据所需的光输出选择光通量分档，同时记住±11%的公差。为确保颜色一致，请确保灯具中的所有LED都来自相同的CCT和CRI分档。

10.3 结温对性能有何影响？

如曲线所示，较高的结温会导致光输出减少（光衰）和正向电压漂移。超过最大结温（115°C）将急剧缩短LED的寿命。适当的散热至关重要。

10.4 我可以用恒压源驱动这颗LED吗？

No.LED是电流驱动器件。使用恒压源会导致电流不受控制，可能超过绝对最大额定值并立即导致失效。务必使用恒流驱动器或主动限制电流的电路。

11. 实际设计与使用案例

场景：设计用于办公室照明的线性LED模组。

一位工程师正在设计一款2英尺LED灯管替换产品。设计目标是2000流明，CCT为4000K，CRI >80。使用67-24ST/KKE-5M40175720U1/2T型号（4000K，175 lm 最小）：

1. 数量计算：目标光通量 / 每颗LED最小光通量 = 2000 / 175 ≈ 11.4颗LED。使用12颗LED可提供设计余量。
2. 电气设计：所有12颗LED将串联连接。总正向电压：12 * ~70V（典型值）= ~840V。这需要一个能够提供>840V电压下15mA电流的高压恒流驱动器。或者，可以采用串并联组合来降低电压要求，但必须仔细管理并联支路之间的电流匹配。
3. 热设计：总功耗：12颗LED * (70V * 0.015A) ≈ 12.6W。PCB必须设计为铝基板，以有效地将热量从焊接点传递到环境，使T_j远低于115°C。
4. 光学设计：原生120度光束角适合在办公室格栅灯盘中提供漫射、无眩光的照明，无需额外的透镜。

12. 工作原理简介

该LED是一款荧光粉转换白光LED。其核心是一个半导体芯片，通常基于氮化铟镓，在正向偏置时发出蓝光或紫外光谱的光。这种初级光随后被沉积在芯片上或周围的荧光粉层部分吸收。荧光粉以更长的波长（黄光、红光）重新发射光。剩余的蓝光与宽光谱的荧光粉发射光相结合，产生了白光的感知。荧光粉的具体混合决定了最终白光输出的相关色温和显色指数。PLCC-2封装提供机械保护，容纳用于电气连接的引线框架，并包含一个模塑透镜，用于塑造光输出以实现指定的视角。

13. 发展趋势

像67-24ST这样的中功率LED的发展遵循几个关键的行业趋势：

• 光效提升（lm/W）：芯片技术、荧光粉效率和封装设计的持续改进不断推动每瓦电功率产生更高的光输出，从而在相同光照水平下降低能耗。
• 色彩质量增强：市场强烈要求更高的CRI值（90+），特别是在需要精确色彩还原的应用中，如零售、博物馆和医疗保健。改进颜色一致性（更严格的分档）也是一个重点。
• 可靠性与寿命提高：材料（例如，更稳定的荧光粉、更坚固的封装材料）和热管理设计的进步旨在延长工作寿命并减少随时间的光衰。
• 小型化与更高密度：虽然PLCC-2仍然流行，但存在向更小封装和芯片级封装发展的趋势，这允许在视频墙和更小间距的线性照明等应用中实现更高的像素密度。
• 智能与可调光：与用于调光和颜色调节的控制系统集成（CCT可从暖白调到冷白调）正变得越来越普遍，尽管这通常需要多通道LED或多个单色LED。