SMD PLCC-2 贴片LED规格书 - 封装尺寸5.0x2.0x1.7mm - 最大电压3.4V - 功率0.51W - 白光

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款采用PLCC-2（塑料引线芯片载体）封装的表面贴装器件（SMD）LED的技术规格。该元件被归类为中功率LED，旨在实现光输出与功耗之间的平衡。其主要发光颜色为白光，提供多种相关色温（CCT）选项，包括暖白、中性白和冷白。该封装采用顶视设计，并使用高透光率树脂材料制成，以实现最佳的光提取效率。

该系列LED的核心优势包括高光效、120度的宽视角，以及符合RoHS、REACH和无卤素要求等现代环保与安全标准。其紧凑的外形尺寸和可靠的性能，使其适用于广泛的通用照明和装饰照明应用。

2. 技术参数详解

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限在特定条件下定义（焊接点温度为25°C）。超出这些额定值可能导致永久性损坏。

• 正向电流（I_F)）：150 mA（连续）。
• 峰值正向电流（I_FP)）：300 mA，允许在占空比为1/10、脉冲宽度为10ms的脉冲条件下工作。
• 功耗（P_d)）：最大510 mW。
• 工作温度（T_opr)）：-40°C 至 +85°C。
• 储存温度（T_stg)）：-40°C 至 +100°C。
• 热阻（R_{th J-S})）：32 °C/W（结温至焊接点）。
• 结温（T_j)）：最高115 °C。
• 焊接温度：回流焊规定为260°C，持续10秒。允许手工焊接，温度为350°C，最长不超过3秒。

重要提示：本产品对静电放电（ESD）敏感。在组装和操作过程中必须遵循正确的ESD处理程序。

2.2 光电特性

关键性能参数在正向电流（I_F）为150 mA、焊接点温度为25°C的条件下测量。

• 光通量（Φ）：最小值因产品型号而异，起始值为55流明。典型公差为±11%。
• 正向电压（V_F)）：在150mA下，典型最小值2.8V至最大值3.4V。公差为±0.1V。
• 显色指数（CRI/Ra）：所列型号保证最小值为80，公差为±2。
• 视角（2θ_1/2)）：120度（典型值）。
• 反向电流（I_R)）：在反向电压（V_R）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。产品编号本身编码了关键的分档信息。

3.1 产品编号解码

例如，部件号结构50-217ST/KK5C-H275534Z15/2T包含几个关键标识符：

• CRI代码：'K'表示最小CRI为80。
• CCT代码：'27'表示相关色温为2700K（暖白）。其他代码包括30（3000K）、40（4000K）、50（5000K）、57（5700K）和65（6500K）。
• 光通量分档：'55'表示此特定CCT/CRI组合的最小光通量为55流明。
• 正向电压分档：'34'表示最大正向电压为3.4V。
• 正向电流标识：'Z15'指定工作正向电流为150mA。

3.2 光通量分档

光输出按R2、R3等代码分类，每个代码定义了在150mA下的最小/最大光通量范围。例如，R2档覆盖55至60流明。光通量的标准公差为±11%。

3.3 正向电压分档

正向电压使用从35到40的两位数字代码分档。每个档位代表0.1V的范围，从2.8-2.9V（档位35）到3.3-3.4V（档位40）。公差为±0.1V。

3.4 色坐标分档

为了精确的颜色控制，色坐标（CIE 1931图上的x，y）在每个CCT组内被严格分档。规格书提供了详细的表格，列出了多个子档位（例如，2700K的27K-A、27K-B）的坐标边界。这确保了同一档位的LED在颜色上看起来完全一致。参考范围定义了每个主档位组的目标CCT。

4. 应用建议

4.1 典型应用场景

• 通用照明：适用于需要平衡效率、光质和成本的LED灯泡、灯管和面板。
• 装饰与娱乐照明：凭借其宽视角和可选的CCT，适用于重点照明、标识牌和舞台照明。
• 指示灯：可用于需要比标准LED更高亮度的状态指示灯。
• 开关灯：适用于带照明的开关和控制面板。

4.2 设计考量

• 热管理：热阻为32°C/W，因此良好的PCB布局和散热设计对于将结温维持在115°C以下至关重要，尤其是在最大正向电流下工作时。这确保了长期可靠性和稳定的光输出。
• 电流驱动：建议使用恒流驱动器以确保稳定的光输出和颜色一致性。驱动器的设计不应超过正向和峰值电流的绝对最大额定值。
• 光学设计：120度视角是典型值。对于特定的光束模式，可能需要二次光学元件（透镜、反射器）。

5. 焊接与组装指南

5.1 回流焊参数

该元件兼容标准的红外或对流回流焊工艺。关键参数是峰值温度260°C，超过此温度的时间不应超过10秒。建议的回流焊曲线应遵循JEDEC或IPC针对SMD元件的标准。

5.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，则必须格外小心。烙铁头温度应限制在350°C，与任何单个引脚的接触时间不得超过3秒，以防止塑料封装和LED芯片受到热损伤。

5.3 储存条件

为保持可焊性并防止吸湿（这可能导致回流焊时出现“爆米花”现象），元件应储存在其原始的防潮袋中，袋内放置干燥剂，并存放在受控环境中。储存温度范围为-40°C至+100°C。

6. 包装与订购信息

标准包装数量在部件号后缀中注明（/2T可能指编带包装）。关于具体的卷盘数量和包装尺寸，请查阅制造商的包装规格文件。订购时请务必使用完整的产品编号，以保证收到正确的CCT、CRI、光通量和电压档位。

7. 技术对比与定位

作为PLCC-2封装的中功率LED，本产品定位于低功率指示灯LED和高功率照明LED之间。其主要区别在于：

• 与低功率LED相比：提供显著更高的光通量，使其适用于照明而不仅仅是指示。
• 与高功率LED相比：通常在较低电流下工作，封装更简单，这通常意味着更低的系统成本和更简单的驱动电路，同时仍能为许多应用提供良好的光效。
• 封装优势：与0603或0805等更简单的SMD封装相比，PLCC-2封装提供了更稳定的机械结构和更好的热传导路径。

8. 常见问题解答（基于技术参数）

8.1 这款LED的实际功耗是多少？

功耗计算公式为：正向电压（V_F）× 正向电流（I_F）。在典型最大值条件下（3.4V，150mA），功耗为0.51W，这与最大功耗额定值相符。实际功耗会根据LED的具体V_F档位略有不同。

8.2 如何为我的应用选择合适的CCT和CRI？

根据所需白光的“冷暖感”选择CCT：2700K-3000K用于温暖、舒适的光（类似白炽灯）；4000K-5000K用于中性白（办公室常见）；5700K-6500K用于冷白、类似日光。CRI为80（最小值）适用于对色彩保真度要求不苛刻的通用照明。对于零售或博物馆照明，则优选更高CRI的型号（如果有）。

8.3 为什么热管理如此重要？

LED的光效和寿命会随着结温升高而下降。超过最大结温（115°C）可能导致快速失效。32°C/W的热阻意味着每消耗一瓦功率，结温将比焊接点高32°C。因此，通过良好的设计保持PCB低温对于性能和寿命至关重要。

9. 实际设计案例

场景：设计一款2700K暖白LED灯泡，作为40W白炽灯泡的替代品，目标光通量约为450流明。

实施方案:

1. LED选型：选择50-217ST/KK5C-H275534Z15/2T型号（2700K，最小CRI 80，最小光通量55流明）。
2. 数量计算：为实现450流明，至少需要9颗LED（450流明 / 每颗LED 55流明），可采用串联、并联或串并联组合排列。
3. 驱动器设计：需要一个输出150mA的恒流驱动器。如果所有9颗LED串联，驱动器的输出电压必须能适应各个V_F值的总和（9 * ~3.2V ≈ 28.8V）。
4. 热设计：总功耗约为9 * 0.48W = 4.32W。PCB必须设计有足够的铜箔面积或连接到金属散热器，以使LED焊接点保持足够低温，确保结温维持在安全范围内。
5. 光学设计：使用漫射罩将多个分立光源的光线混合成均匀的光束。

10. 工作原理与技术趋势

10.1 基本工作原理

这款白光LED基于半导体芯片（通常由氮化铟镓制成），当电流正向通过时，芯片会发出蓝色或紫外光谱的光。这种初级光随后激发封装内部的荧光粉涂层（YAG:Ce或类似物）。荧光粉将部分初级光下转换为更长波长的光（黄色、红色）。剩余的蓝光与荧光粉发出的光混合，从而产生白光的视觉感知。荧光粉的具体配比决定了输出的CCT和CRI。

10.2 行业趋势

此类中功率LED的发展受到以下几个关键趋势的推动：

• 光效提升（流明/瓦）：芯片设计、荧光粉技术和封装效率的持续改进，使得在相同电输入下获得更高的光输出，从而降低能耗。
• 色彩质量改善：行业持续推动更高的CRI值和批次间更一致的显色性，这得益于先进的分档系统和荧光粉配方。
• 小型化与集成化:
• 标准化与成本降低：随着产量的增加，封装和制造工艺变得更加标准化，从而降低成本，并在多样化的照明应用中得到更广泛的采用。

在不断发展变化的格局中，该元件代表了一种成熟且优化的解决方案，为主流照明需求提供了性能、质量和成本效益的可靠组合。