目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势
- 1.2 目标市场与应用
- 2. 技术参数详解
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 相关色温(CCT)与光通量分档
- 3.2 光通量分档代码
- 3.3 正向电压分档代码
- 3.4 显色指数(CRI)索引
- 3.5 正向电流索引
- 4. 色度与颜色一致性
- 5. 机械与包装信息
- 5.1 封装类型
- 5.2 极性识别
- 5.3 包装数量
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊温度曲线
- 6.2 手工焊接
- 6.3 储存条件
- 7. 应用设计注意事项
- 7.1 热管理
- 7.2 电流驱动
- 7.3 光学设计
- 8. 性能分析与趋势
- 8.1 光效与性能
- 8.2 色彩品质焦点
- 8.3 环境与法规合规
- 9. 常见问题解答(FAQ)
- 9.1 不同光通量系列(26Lm、28Lm等)之间有什么区别?
- 9.2 如何解读料号50-217S/KKE-B402832Z6/SZM/2T?
- 9.3 我可以在最大电流75mA下驱动这款LED吗?
- 9.4 是否需要散热器?
1. 产品概述
50-217S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(塑料引线芯片载体)封装,并搭载白光LED芯片。该器件以其高光效、优异的显色能力和宽视角为特点,适用于广泛的照明用途。其紧凑的外形和低功耗使其在现代照明设计中具有高度的通用性。
1.1 核心优势
- 高光强输出:提供明亮且高效的光输出。
- 宽视角(115-125度):在广阔区域内提供均匀的照明。
- 高显色指数(CRI):提供最低CRI等级从60到90的选项,确保准确的色彩还原。
- 环保合规:产品无铅,符合欧盟REACH法规,并满足无卤标准(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm)。
- ANSI分档:确保不同生产批次间颜色和光通量输出的一致性。
1.2 目标市场与应用
这款LED非常适合需要可靠性、效率和良好色彩品质的各种照明应用。主要应用领域包括:
- 通用室内与环境照明
- 装饰与建筑照明
- 娱乐与舞台照明
- 指示灯与面板照明
- 开关背光
2. 技术参数详解
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极限。在此条件下工作不保证性能。
- 正向电流(IF):75 mA(连续)
- 峰值正向电流(IFP):150 mA(脉冲,占空比1/10,脉宽10ms)
- 功耗(Pd):250 mW
- 工作温度(Topr):-40°C 至 +85°C
- 储存温度(Tstg):-40°C 至 +100°C
- 热阻(Rth J-S):32 °C/W(结温至焊点)
- 结温(Tj):115 °C(最大值)
- 焊接温度:回流焊:最高260°C,最长5秒。手工焊接:最高350°C,最长3秒。
注意:此器件对静电放电(ESD)敏感。在组装和操作过程中必须遵守适当的ESD防护措施。
2.2 光电特性
这些参数是在焊点温度(Tsoldering)为25°C、正向电流(IF)为60 mA(典型工作条件)下测量的。
- 光通量(Φ):24 lm(最小值),30 lm(典型值),38 lm(最大值)。容差:±11%。
- 正向电压(VF):2.7V(最小值),2.9V(典型值),3.2V(最大值)。容差:±0.1V。
- 显色指数(CRI/Ra):80(最小值),82(典型值),87(最大值)。容差:±2。R9(饱和红色)值典型为2,范围从0到7。
- 视角(2θ1/2):115°(最小值),120°(典型值),125°(最大值)。
- 反向电流(IR):在反向电压(VR)为5V时,最大50 μA。
3. 分档系统说明
产品采用全面的分档系统以确保颜色和性能的一致性。料号结构50-217S/KKE-BXXXX32Z6/SZM/2T编码了关键参数。
3.1 相关色温(CCT)与光通量分档
料号中的“BXXXX”部分表示CCT和最小光通量。例如,“B4028”表示4000K CCT,最小光通量为28流明。规格书列出了从3000K(暖白)到6500K(冷白)不同CCT下,针对不同光通量等级(以4000K为参考的26lm、28lm、30lm、32lm)的量产系列,所有系列最小CRI均为80。
3.2 光通量分档代码
独立的分档代码定义了在IF=60mA时的光通量范围。例如,“2426”覆盖24-26 lm,“2628”覆盖26-28 lm,直至“3638”覆盖36-38 lm。这允许根据亮度需求进行精确选择。
3.3 正向电压分档代码
正向电压也进行了分档。对于大多数系列,组别35-38定义了从2.8-2.9V到3.1-3.2V的电压范围。32Lm系列使用组别34-38,起始于2.7-2.8V。料号中的代码“32”表示最大正向电压为3.2V。
3.4 显色指数(CRI)索引
单个字母表示最小CRI值:M(60), N(65), L(70), Q(75), K(80), P(85), H(90)。示例料号使用“K”表示CRI 80(最小值)。
3.5 正向电流索引
代码“Z6”指定了正向电流额定值为60 mA。
4. 色度与颜色一致性
LED的色度坐标被控制在CIE 1931色度图上的特定分档内,以确保颜色均匀性。规格书提供了3000K分档(例如B30U、B303、B30S)的示例坐标集,并提到了一种混合方案(例如B30S:B30U = 1:1)以实现目标色度,这是在保持颜色一致性的同时优化良率的常见做法。
5. 机械与包装信息
5.1 封装类型
器件采用标准的PLCC-2表面贴装封装。这种封装样式通常有两个引脚用于电气连接,以及一个作为主透镜的模塑塑料本体。
5.2 极性识别
与大多数PLCC-2 LED一样,一个引脚是阳极(+),另一个是阴极(-)。封装上通常有视觉标记,例如缺口、切角或靠近阴极引脚的圆点。PCB焊盘设计必须遵循此极性。
5.3 包装数量
料号后缀“/2T”可能表示包装类型。这些元件通常以卷带形式供应,用于自动化组装。每卷的确切数量是标准参数,将在单独的包装规格中说明。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
最大允许焊接温度为260°C,最长5秒。这与标准的无铅回流焊温度曲线一致。设计人员应确保生产中使用的热曲线不超过此限制,以防止损坏LED的内部结构和荧光粉。
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,且与引脚的接触时间应限制在每焊盘3秒或更短。使用低功率烙铁,并避免施加过大的机械应力。
6.3 储存条件
元件应储存在其原装的防潮袋中,温度在-40°C至+100°C之间,湿度较低。一旦打开袋子,元件应在规定的时间范围内(通常在<30°C/60%RH下168小时)使用,或根据湿度敏感等级(MSL)规范进行烘烤,以防止在回流焊过程中发生“爆米花”效应。
7. 应用设计注意事项
7.1 热管理
由于从结到焊点的热阻为32 °C/W,有效的散热至关重要。最高结温为115°C。为了确保长期可靠运行,结温应保持在显著更低的水平。设计PCB时应提供足够的散热措施,使用连接到LED散热焊盘(如果焊盘设计中有)的热过孔和铜箔来散热。
7.2 电流驱动
推荐工作电流为60 mA。虽然绝对最大值为75 mA,但在较低电流下驱动可以显著提高光效和寿命。使用恒流驱动器而非带串联电阻的恒压源,以获得更好的稳定性和效率。确保驱动器与所选分档的正向电压范围兼容(例如,典型值约2.9V)。
7.3 光学设计
120度的宽视角适用于需要宽广、漫射照明的应用。对于更聚焦的光束,则需要二次光学器件(透镜或反射器)。其水清树脂封装有助于良好的光提取。
8. 性能分析与趋势
8.1 光效与性能
在60 mA电流下(正向功率约0.174W),典型光通量为30 lm,典型光效约为172 lm/W。这使其处于中功率LED的竞争范围内,为通用照明在成本、性能和可靠性之间提供了良好的平衡。
8.2 色彩品质焦点
高CRI选项(最高90最小值)的可用性以及R9值的指定,反映了市场对提供优异显色性的LED日益增长的需求,特别是在零售、博物馆和住宅照明等对准确色彩感知至关重要的领域。
8.3 环境与法规合规
对RoHS、REACH和无卤合规性的强调是现代电子元件的标准要求,这是由全球环境法规和客户对更安全、更可持续产品的需求所驱动的。
9. 常见问题解答(FAQ)
9.1 不同光通量系列(26Lm、28Lm等)之间有什么区别?
该系列(例如“针对4000K 26Lm”)将参考CCT为4000K时具有相似最小光通量输出的产品归为一组。在相同条件(60mA)下工作时,相同CCT和CRI的“28Lm”系列部件通常比“26Lm”系列部件更亮。设计人员应根据其流明输出要求选择系列。
9.2 如何解读料号50-217S/KKE-B402832Z6/SZM/2T?
- 50-217S:基础产品系列和封装。
- K:CRI 最小值 = 80。
- KE:可能是内部代码。
- B4028:CCT = 4000K,最小光通量 = 28 lm。
- 32:最大正向电压 = 3.2V。
- Z6:正向电流 = 60 mA。
- SZM/2T:可能与分档和包装(卷带)相关的内部代码。
9.3 我可以在最大电流75mA下驱动这款LED吗?
虽然可以,但不建议为了获得最佳寿命和可靠性而这样做。在60mA下工作提供了良好的安全裕度。在75mA下驱动会增加结温,可能降低光效,并加速光衰。如果考虑在接近最大额定值下工作,务必进行热分析。
9.4 是否需要散热器?
对于单个在60mA下工作的LED,功耗较低(约0.174W)。然而,在多个LED紧密排列的阵列或模块中,或者如果环境温度很高,累积的热量可能非常显著。如第7.1节所述,适当的PCB热设计至关重要。高密度LED阵列通常使用专用的金属基板PCB(MCPCB)或铝基板。
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。 |