目錄
1. 產品概覽
67-24ST 系列係一款表面貼裝(SMD)中功率 LED,專為廣泛嘅照明應用而設計。佢採用 PLCC-2(塑膠引線晶片載體)封裝,提供緊湊嘅外形,適合現代空間受限嘅設計。呢款 LED 發出白光,並提供多種相關色溫(CCT)同顯色指數(CRI)數值,以滿足唔同嘅應用需求。
呢款產品嘅核心優勢包括高光效,即係話每單位電能消耗可以輸出更多光。佢具備 120 度嘅廣視角,確保光線分佈均勻。產品符合主要嘅環境同安全標準,包括 RoHS(有害物質限制)、歐盟 REACH 法規,並且係以無鹵素(溴同氯有特定限制)方式製造。
呢款 LED 嘅目標市場涵蓋一般照明、裝飾同娛樂照明、指示燈、開關照明,以及其他需要可靠、高效同緊湊光源嘅應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 電光特性
LED 嘅性能係喺標準焊接點溫度 25°C 下指定嘅。主要工作條件係順向電流(IF)為 80mA。
- 光通量(Φ):最低光通量因產品型號而異,典型分檔由 125 流明(lm)開始。光通量嘅公差係 ±11%。
- 順向電壓(VF):最大順向電壓係 13.0V。典型值會低啲,公差係 ±0.1V。呢個參數對於驅動器設計同電源選擇至關重要。
- 顯色指數(Ra/CRI):提供最低 CRI 80,公差為 ±2。CRI 值越高,表示被照物體嘅色彩還原度越好。
- 視角(2θ1/2):典型視角係 120 度,定義為光強度下降到峰值一半時嘅角度。
2.2 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。操作應始終保持喺呢啲極限之內。
- 順向電流(IF):100 mA(連續)。
- 峰值順向電流(IFP):200 mA,僅允許喺脈衝條件下(佔空比 1/10,脈衝寬度 10ms)。
- 功耗(Pd):1300 mW。
- 工作溫度(Topr):-30°C 至 +85°C。
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C。
- 熱阻(Rth J-S):12 °C/W(結點到焊接點)。呢個係散熱管理設計嘅關鍵參數。
- 結點溫度(Tj):最高 115 °C。
- 焊接溫度:回流焊接:最高 260°C 持續 10 秒。手工焊接:最高 350°C 持續 3 秒。器件對靜電放電(ESD)敏感,需要遵循正確嘅處理程序。
3. 分檔系統說明
LED 以預定義嘅分檔提供,以確保生產中顏色同性能嘅一致性。產品編號本身編碼咗關鍵嘅分檔信息。
3.1 產品編號結構
型號 67-24ST/KKE-NXXXXX130Z8/SZM/2T 可以解碼如下:
- K:表示最低顯色指數(CRI)為 80。
- NXX:代表相關色溫(CCT),單位為開爾文嘅百位數(例如,N271 = 2700K)。
- XXX:代表最低光通量,單位為流明(例如,251 = 125 lm,301 = 130 lm)。
- 130:表示最大順向電壓為 13.0V。
- Z8:指定額定順向電流為 80mA。
3.2 光通量分檔
光通量使用 S3B、S4A 等代碼進行分檔。每個代碼定義咗喺 IF=80mA 下測量時,最小同最大光輸出嘅緊密範圍(例如,S3B:125-130 lm)。咁樣可以讓設計師選擇亮度一致嘅 LED。
3.3 順向電壓分檔
順向電壓使用 A10、A15 等代碼進行分檔,定義電壓範圍(例如,A10:11.0V-11.5V)。匹配 VF 分檔有助於設計更高效嘅驅動電路,尤其係對於串聯嘅燈串。
3.4 色度同 CCT 分檔
規格書提供咗 CIE 1931 圖上唔同 CCT 值(2700K、3000K、3500K 等)嘅詳細色度坐標(CIE x,y)範圍。分檔定義非常精確(例如,2700K 同 3000K 使用 3 步同 5 步麥克亞當橢圓,以及特定嘅 7 步四邊形)。咁樣確保咗極高嘅顏色一致性,對於需要多個 LED 發出均勻白光嘅應用至關重要。
4. 量產清單及訂購指南
規格書列出咗可供量產嘅特定部件編號。呢啲編號將各種分檔組合成標準產品。例子包括:
- 67-24ST/KKE-N27125130Z8/SZM/2T:CRI 80(最低),CCT 2700K,光通量 125 lm(最低),VF 13.0V(最高),IF 80mA。
- 67-24ST/KKE-N30130130Z8/SZM/2T:CRI 80(最低),CCT 3000K,光通量 130 lm(最低)。
- 每個 CCT 下都有唔同光通量等級嘅系列提供(例如,2700K 有 125Lm 系列同 130Lm 系列)。
呢個清單可以作為直接嘅訂購指南,讓工程師可以為佢哋嘅項目選擇所需嘅色溫、亮度同電氣特性嘅精確組合。
5. 應用建議同設計考慮
5.1 典型應用場景
- 一般照明:由於其高光效同廣視角,非常適合 LED 燈泡、燈管同面板燈。
- 裝飾及娛樂照明:適合重點照明、標誌照明同舞台照明,呢啲場合色彩品質(CRI)同一致嘅白點非常重要。
- 指示燈及開關燈:其緊湊尺寸同可靠性,使其非常適合用於開關背光、控制面板同狀態指示燈。
5.2 關鍵設計考慮
- 散熱管理:熱阻為 12°C/W,有效嘅散熱至關重要。為確保長期可靠性同維持光輸出,最高結點溫度 115°C 絕對不能超過。工作溫度範圍係 -30°C 至 +85°C。
- 電流驅動:呢款 LED 設計用於 80mA 嘅標稱電流。強烈建議使用恆流驅動器而非恆壓源,以確保性能穩定並防止熱失控。最大連續電流為 100mA。
- ESD 防護:作為敏感嘅半導體器件,喺組裝同安裝過程中必須遵守正確嘅 ESD 處理預防措施。
- 焊接:嚴格遵守回流焊曲線(峰值 260°C,最長 10 秒)或手工焊接限制。過熱或時間過長會損壞內部晶片同熒光粉。
6. 技術比較同差異化
雖然 PDF 文件冇直接同其他產品比較,但可以推斷出 67-24ST 系列嘅關鍵差異化特點:
- 封裝:PLCC-2 封裝提供咗一個穩健且經過驗證嘅 SMD 平台,具有良好嘅散熱同光學特性。
- 分檔嚴謹性:提供詳細嘅色度坐標(3 步、5 步橢圓、7 步四邊形)表明咗對高顏色一致性嘅重視,相比分檔較寬鬆嘅 LED,呢個係一個顯著優勢。
- 合規性:完全符合 RoHS、REACH 同無鹵素標準,使其適合具有嚴格環保法規嘅全球市場。
- 性能平衡:佢提供咗光效(每瓦流明)、CRI(80+)同廣視角之間嘅平衡組合,使其成為許多照明應用嘅多功能選擇,而非只專精於某一個領域。
7. 常見問題(基於技術參數)
Q1:我需要用咩驅動器嚟驅動呢款 LED?
A:你需要一個能夠提供 80mA 嘅恆流驅動器。驅動器嘅輸出電壓必須高於你 LED 燈串嘅總順向電壓。對於單個 LED,驅動器電壓應 >13.0V。對於多個串聯嘅 LED,將佢哋嘅最大 VF 值相加。
Q2:點樣確保多個 LED 嘅白光顏色一致?
A:訂購相同 CCT 分檔嘅 LED,最好係規格書中列出嘅相同色度子分檔(例如,相同嘅 3 步或 5 步橢圓代碼)。咁樣可以最小化可見嘅顏色差異。
Q3:我可以將呢款 LED 驅動到 100mA 以獲得更多光嗎?
A:絕對最大額定值係 100mA 連續。雖然可以,但喺最大額定值下驅動會產生更多熱量,降低光效,並可能縮短使用壽命。建議按標稱 80mA 設計,如果考慮更高電流,則必須確保極佳嘅散熱管理。
Q4:公差數字(±11% 光通量,±0.1V VF)係咩意思?
A:呢啲係生產公差。例如,一個標稱最低 125 lm 嘅 LED,實際測量值可能喺大約 111 lm 到 139 lm 之間(125 ± 11%)。分檔系統將 LED 從呢個較寬嘅生產分佈中分組到更緊密嘅範圍內。
8. 實用設計同使用案例
案例:設計一個 2700K 暖白光 LED 燈泡
一位設計師正在創建一個 9W A19 LED 燈泡替換品。佢計劃使用 10 個 LED,採用串並聯配置。
- LED 選擇:佢選擇部件編號 67-24ST/KKE-N27130130Z8/SZM/2T,因為其暖白光(2700K)顏色、良好嘅 CRI(80)同更高嘅光通量(130 lm 最低)。
- 電氣設計:佢決定使用兩條並聯燈串,每條由 5 個 LED 串聯。總電流:2 * 80mA = 160mA。每條燈串總順向電壓:5 * ~12.5V(典型值)= ~62.5V。驅動器必須提供 160mA 恆流,輸出電壓能力 >5 * 13.0V = 65V。
- 散熱設計:總功率約為 9W。考慮到從結點到環境嘅熱阻路徑,佢設計咗一個鋁製散熱器,以保持 LED 焊接點遠低於最高工作溫度。
- 光學設計:LED 嘅 120 度廣視角有助於實現燈泡所需嘅全向光分佈模式,可能減少對複雜二次光學元件嘅需求。
9. 工作原理介紹
67-24ST LED 基於半導體發光技術。核心係一個由氮化銦鎵(InGaN)材料製成嘅晶片。當施加順向電壓並有電流流過(標稱 80mA)時,電子同電洞喺半導體結構內重新結合,以光子形式釋放能量。InGaN 晶片主要發射藍光譜嘅光。呢啲藍光然後照射到一層熒光粉塗層(包含喺水清樹脂封裝體內)。熒光粉吸收一部分藍光,並以更寬嘅光譜重新發射,主要喺黃色區域。剩餘藍光同轉換後黃光嘅組合,就形成咗人眼感知嘅白光。藍光同黃光嘅確切比例,由熒光粉成分控制,決定咗白光嘅相關色溫(CCT)(例如,2700K 暖白光、4000K 中性白光、6500K 冷白光)。
10. 技術趨勢同背景
67-24ST 代表咗一類成熟且廣泛採用嘅中功率 LED。呢個領域嘅趨勢繼續聚焦於幾個關鍵領域:
- 提高光效(每瓦流明):晶片設計、熒光粉技術同封裝效率嘅持續改進,推動從相同電能輸入中獲得更高光輸出,從而降低能耗。
- 增強色彩品質:市場對更高顯色指數(CRI)嘅 LED 需求日益增長,特別係 R9(飽和紅色)值,以及改進嘅顏色一致性(更緊密嘅分檔),超越咗呢度提供嘅 80 CRI 最低標準。
- 提高可靠性同壽命:材料(熒光粉、封裝材料、基板)同封裝技術嘅進步,旨在增加操作壽命並喺更長時間內維持光輸出(流明維持率)。
- 小型化同集成化:雖然 PLCC-2 係標準,但為咗唔同嘅應用需求,有向更小封裝同集成模塊(如 COB - 板上晶片)發展嘅趨勢。67-24ST 嘅優勢在於其性能、成本同喺標準 SMT 組裝過程中易用性之間嘅平衡。
- 智能同可調光照明:更廣泛嘅市場正朝著可以動態調整 CCT 同強度嘅 LED 發展。雖然呢款特定產品係固定顏色 LED,但佢係許多照明系統中嘅基本構建模塊。
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。 |