目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 目標應用
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分檔系統說明
- 3.1 產品編號分解
- 3.2 色度座標分檔
- 3.3 光通量分檔
- 3.4 正向電壓分檔
- 4. 性能曲線分析與設計考量
- 4.1 電流 vs. 光通量(L-I 關係)
- 4.2 熱管理
- 4.3 驅動器設計
- 5. 機械與包裝資訊
- 5.1 封裝外形
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接與組裝指引
- 7. 應用建議與設計注意事項
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 PCB 佈局考量
- 8. 技術比較與差異化
- 9. 常見問題(基於參數)
- 10. 工作原理與技術
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概覽
67-23ST 系列係一款細小、高性能嘅 SMD(表面貼裝器件)中功率 LED,採用標準 PLCC-2(塑膠引線晶片載體)封裝。佢設計用於發出唔同相關色溫(CCT)嘅白光。佢嘅核心優勢包括高光效、出色嘅顯色能力(CRI 選項最高達 90 最低)、120 度廣闊視角,同埋低功耗。呢款封裝係無鉛、無鹵素,並且符合 RoHS 同歐盟 REACH 等主要環保指令,令佢好適合廣泛嘅一般同裝飾照明應用,喺呢啲應用中,可靠性同光質素係至關重要嘅。
1.1 目標應用
- 一般室內同環境照明
- 裝飾同建築照明
- 娛樂同舞台照明
- 指示燈同背光應用
- 開關同控制面板照明
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。操作應該保持喺呢啲界限之內。
- 正向電流 (IF):20 mA(連續)
- 峰值正向電流 (IFP):40 mA(脈衝,佔空比 1/10,脈衝寬度 10ms)
- 功耗 (Pd):1100 mW
- 工作溫度 (Topr):-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度 (Tstg):-40°C 至 +100°C
- 熱阻 (Rth J-S):12 °C/W(結點至焊接點)
- 最高結點溫度 (Tj):115 °C
- 焊接溫度:回流焊:最高 260°C,最多 10 秒;手動焊接:最高 350°C,最多 3 秒。
注意:呢款器件對靜電放電(ESD)敏感。組裝同處理期間必須遵循正確嘅 ESD 處理程序。
2.2 電光特性
喺焊接點溫度 (Tsoldering) 為 25°C、正向電流 (IF) 為 17mA(典型工作條件)下測量。
- 光通量 (Φ):最低值由 140 lm 到 155 lm 不等,視乎 CCT(請參閱量產清單)。典型公差為 ±11%。
- 正向電壓 (VF):最高額定值為 55.0V。典型分檔範圍由 50V 到 55V。公差為 ±0.1V。
- 顯色指數 (CRI/Ra):提供最低值由 60 到 90(請參閱 CRI 指數表)。對於量產清單,Ra(最低)為 80。公差為 ±2。
- R9 值:所列產品指定為 0(最低),表示喺深紅色飽和度方面可能有局限,呢個係某啲白光 LED 螢光粉系統常見嘅情況。
- 視角 (2θ1/2):120 度(典型)。呢個廣闊角度確保光線分佈均勻。
3. 分檔系統說明
本產品採用 ANSI 標準分檔系統,以確保顏色同光通量嘅一致性。零件編號包含呢啲分檔嘅代碼。
3.1 產品編號分解
例子:67-23ST/KKE-H27140550Z2/2T
- 67-23ST/:封裝類型(PLCC-2)。
- KKE:內部代碼。
- H:CRI 指數代碼(H = CRI 90 最低)。對於量產型號,'H' 對應 CRI 80 最低(請參閱 CRI 表)。
- 27:色溫代碼(27 = 2700K)。
- 140:最低光通量代碼(140 = 140 lm 最低)。
- 550:正向電壓指數(550 = 55.0V 最高)。
- Z2:正向電流指數(Z2 = IF17mA)。
- 2T:每卷包裝數量(2T = 特定卷盤數量)。
3.2 色度座標分檔
LED 嘅白點(顏色)喺 CIE 1931 色度圖上嘅定義區域內受到嚴格控制。規格書為每個 CCT(2700K、3000K、3500K 等)同子分檔(A、B、C...)提供特定嘅 (x, y) 座標框。例如,對於 2700K,27K-A、27K-B 等分檔定義咗唔同嘅四邊形區域,確保發出嘅白光落喺精確嘅顏色範圍內,通常喺 2 步或 4 步麥克亞當橢圓內,保證同一分檔內嘅 LED 之間嘅視覺色差極小。
3.3 光通量分檔
光通量以步進方式分檔。例如,喺 2700K:
- 分檔140L10:140 lm(最低)至 150 lm(最高)
- 分檔150L10:150 lm(最低)至 160 lm(最高)
3.4 正向電壓分檔
電壓以 1V 為步進從 50V 到 55V 分檔(例如,50J:50-51V,51J:51-52V)。呢個有助於通過匹配 LED 電壓範圍來設計更高效嘅驅動電路,可能簡化電流調節。
4. 性能曲線分析與設計考量
雖然節錄中冇提供具體圖表(IV、溫度 vs. 光通量),但可以從參數推斷出關鍵關係。
4.1 電流 vs. 光通量(L-I 關係)
光通量係喺 17mA 下指定嘅。喺高於呢個電流(最高至絕對最大值 20mA)下操作會增加光輸出,但亦會增加功耗 (VF* IF) 同結點溫度。呢個關係喺一定範圍內通常係線性嘅,但效率(每瓦流明)可能會喺較高電流下因熱量增加而下降。
4.2 熱管理
由於熱阻 (Rth J-S) 為 12°C/W,適當嘅 PCB 熱設計至關重要。例如,喺額定 17mA 同典型 VF約 52.5V 下,功耗約為 0.89W。從焊接點到結點嘅溫升大約為 0.89W * 12°C/W = 約 10.7°C。為咗保持結點溫度 (Tj) 低於 115°C,焊接點溫度必須維持喺約 104°C 以下。呢個需要 PCB 上有足夠嘅銅面積(散熱焊盤),並且喺最終應用中可能需要氣流。
4.3 驅動器設計
高正向電壓(最高 55V)表明呢款 LED 可能喺單一封裝內包含多個串聯嘅 LED 晶片。必須使用恆流驅動器,唔係恆壓源。驅動器必須設計成能夠處理所選電壓分檔嘅最大 VF,並提供穩定嘅 17mA(或其他設計範圍內嘅電流)。
5. 機械與包裝資訊
5.1 封裝外形
器件採用常見嘅 PLCC-2 表面貼裝封裝。雖然提供嘅文本中冇指定確切尺寸(長 x 寬 x 高),但 PLCC-2 外形係行業標準。頂部視圖係主要發光面。封裝樹脂係水清色,呢個對於實現高光提取效率同保持顏色一致性係最佳嘅。
5.2 極性識別
PLCC-2 封裝通常有一個標記嘅陰極(通常係透鏡或本體上嘅綠點、凹口或切角)。PCB 組裝期間必須注意正確極性。極性接反會令 LED 唔著,並可能對器件造成壓力。
6. 焊接與組裝指引
- 回流焊接:最高峰值溫度 260°C 唔應該超過 10 秒。適用標準無鉛回流焊曲線。
- 手動焊接:如有必要,烙鐵頭溫度應限制喺 350°C,每個焊盤嘅接觸時間唔應超過 3 秒,以防止對塑膠封裝同內部晶片貼裝造成熱損壞。
- 儲存:喺指定儲存溫度範圍(-40°C 至 +100°C)內,以乾燥、防靜電條件儲存。
7. 應用建議與設計注意事項
7.1 典型應用電路
呢啲 LED 需要外部恆流驅動器。一個簡單嘅電路包括直流電源、開關恆流 LED 驅動器 IC 同 LED 模組。驅動器 IC 必須根據輸入電壓範圍、所需輸出電流(17mA)同 LED 串嘅總正向電壓(如果多個 67-23ST LED 串聯使用)來選擇。
7.2 PCB 佈局考量
- 散熱焊盤:設計 PCB 焊盤圖案時,要有足夠嘅銅面積連接到 LED 嘅散熱焊盤(如有)或陰極/陽極焊盤,作為散熱器。連接到內層或底層嘅散熱過孔可以顯著改善散熱。
- 電氣隔離:確保足夠嘅爬電距離同間隙距離,特別係考慮到相對較高嘅工作電壓(最高 55V)。
8. 技術比較與差異化
67-23ST 通過結合高電壓操作(簡化串聯連接以適應更高電壓電源)、高 CRI 選項(最高 90),同廣闊視角來實現差異化。同低電壓中功率 LED 相比,佢降低咗特定功率水平下嘅電流要求,咁樣可以最小化走線同連接器中嘅電阻損耗。佢符合無鹵素同嚴格嘅環保標準,令佢適合對生態敏感同要求高嘅市場。
9. 常見問題(基於參數)
問:我可唔可以直接用 12V 或 24V 電源驅動呢款 LED?
答:唔可以。正向電壓高好多(50-55V)。需要一個能夠將輸入電壓提升至超過 LED VF嘅恆流驅動電路。
問:R9 值為 0 對照明質素意味住乜?
答:低或零 R9 值表示 LED 可能無法生動地呈現深紅色。呢個對於好多一般照明應用係可以接受嘅,但對於零售照明(肉類、農產品、織物)或博物館照明,準確嘅紅色呈現至關重要,呢個可能係一個考慮因素。如有提供,請檢查特定 CRI 分檔嘅 R9 規格。
問:我可以串聯幾多個 LED?
答:呢個取決於你驅動器嘅最大輸出電壓順應範圍。例如,對於一個額定最大 150V 嘅驅動器,使用最大 VF為 55V 嘅 LED,理論上你可以串聯 2 個 LED(最大 110V),並留有安全餘量。設計時始終使用最壞情況(最大 VF)值。
10. 工作原理與技術
呢款係一款螢光粉轉換白光 LED。核心係基於 InGaN(氮化銦鎵)材料嘅半導體晶片,當正向偏置時會發出藍光。呢啲藍光激發封裝內部嘅黃色(通常仲有紅色)螢光粉塗層。剩餘藍光同轉換後嘅黃/紅光混合,產生白光嘅視覺感知。螢光粉嘅精確混合決定咗相關色溫(CCT - 2700K、4000K 等)同顯色指數(CRI)。PLCC-2 封裝提供機械保護、環境密封,並容納咗塑造 120 度光束嘅主要光學透鏡。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |