目錄
1. 產品概覽
67-22ST 係一款表面貼裝器件 (SMD) 中功率 LED,採用 PLCC-2 (塑膠引線晶片載體) 封裝。佢係一款白光 LED 解決方案,喺性能、效率同緊湊外形之間取得平衡,適合需要穩定同一致光輸出嘅廣泛照明應用。
1.1 核心優勢同定位
呢款 LED 封裝有幾個關鍵優勢,令佢喺照明市場成為一款多功能元件。佢提供高光強度輸出,確保明亮有效嘅照明。器件具備廣視角,通常係 120 度,有助於均勻光線分佈,非常適合需要廣闊覆蓋範圍嘅應用。此外,佢採用無鉛材料製造,並符合主要環境同安全法規,包括 RoHS、歐盟 REACH 同無鹵素標準 (溴 <900ppm,氯 <900ppm,溴+氯 <1500ppm)。使用 ANSI 標準對顏色特性進行分級,確保咗唔同生產批次之間顏色表現嘅一致性同可預測性。
1.2 目標應用
高光效、良好顯色指數 (CRI)、低功耗同緊湊尺寸嘅結合,令呢款 LED 適合眾多應用。主要用例包括通用照明、裝飾同娛樂照明、狀態指示燈、各種照明任務同開關背光。
2. 技術參數分析
呢部分根據規格書喺標準測試條件下 (焊接點溫度 25°C) 提供 LED 關鍵技術規格嘅詳細、客觀解讀。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗可能對器件造成永久損壞嘅極限。呢啲唔係用於正常操作嘅。
- 正向電流 (IF): 36 mA (連續)
- 峰值正向電流 (IFP): 72 mA (脈衝,佔空比 1/10,脈衝寬度 10ms)
- 功耗 (Pd): 1368 mW
- 工作溫度 (Topr): -40°C 至 +85°C
- 儲存溫度 (Tstg): -40°C 至 +100°C
- 熱阻,結點到焊接點 (Rth J-S): 16 °C/W
- 最高結點溫度 (Tj): 115 °C
重要提示: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,以防止潛在或災難性故障。
2.2 電光特性
呢啲參數喺典型工作正向電流 25 mA 下測量。
- 光通量 (Φ): 最小光通量指定為 120 lm,典型公差為 ±11%。實際通量值取決於特定分級代碼 (例如 S3A、S3B 等)。
- 正向電壓 (VF): 喺 25mA 下,範圍從最小 34 V 到最大 38 V。典型公差為 ±0.1V,並定義咗特定電壓分級 (C4 到 C7) 以進行更嚴格嘅控制。
- 顯色指數 (CRI/Ra): 保證最小 CRI 為 80,公差為 ±2。R9 值 (飽和紅) 指定為最小 0。
- 視角 (2θ1/2): 半強度角通常為 120 度。
2.3 熱特性同焊接特性
適當嘅熱管理對於 LED 壽命同性能維持至關重要。
- 16 °C/W 嘅熱阻表示每瓦功耗下,從結點到焊接點嘅溫升。建議採用有效嘅 PCB 佈局同可能使用散熱過孔來管理熱量。
- 回流焊接: LED 可以承受最高 260°C 嘅峰值溫度,最長 10 秒。
- 手工焊接: 如有需要,可以使用 350°C 嘅烙鐵頭,最長 3 秒。
3. 分級系統解說
產品採用全面嘅分級系統來分類關鍵性能變化,讓設計師可以為其應用選擇具有一致特性嘅 LED。
3.1 光通量分級
光通量按代碼 (如 S3A、S3B、S4A 等) 分組。每個分級定義咗喺 IF=25mA 下測量嘅最小同最大通量範圍。例如,S3A 分級涵蓋 120 至 125 lm,S3B 涵蓋 125 至 130 lm。咁樣就可以根據亮度要求進行選擇。
3.2 正向電壓分級
對正向電壓進行分級有助於電路設計,特別係驅動多個串聯 LED 時。分級範圍從 C4 (34.0-35.0V) 到 C7 (37.0-38.0V)。選擇來自相同或相鄰電壓分級嘅 LED 有助於確保並聯串中更均勻嘅電流分佈,或串聯串中可預測嘅電壓要求。
3.3 色度同色溫分級
規格書提供咗唔同相關色溫 (CCT) (如 2700K 同 3000K) 嘅詳細色度坐標 (CIE x, y) 框。提供咗多種分級方案:
- 3-STEP 同 5-STEP MacAdam 橢圓: 呢啲定義咗更嚴格嘅顏色一致性。"3-STEP" 分級確保所有 LED 都喺 3-step MacAdam 橢圓內,代表非常小嘅顏色變化,只有喺仔細比較下先察覺到。"5-STEP" 稍微寬鬆啲,但對於大多數應用仍然確保良好嘅顏色均勻性。
- 詳細 7-代碼色度分級: 對於每個 CCT (例如 2700K),進一步細分為代碼,如 27-7A、27-7B 等,並提供特定坐標角點同參考 CCT 範圍 (例如 2580K~2718K)。呢樣允許喺關鍵應用中進行極其精確嘅顏色匹配。
3.4 顯色指數 (CRI) 指標
CRI 由零件編號中嘅一個字母表示 (例如 'K' 代表 CRI 80 最小)。表格定義咗從 M (CRI 60 最小) 到 H (CRI 90 最小) 嘅符號,示例零件都使用 'K' 表示最小 CRI 為 80。
4. 產品編號同訂購指南
4.1 零件編號解說
零件編號遵循結構化格式:67-22ST/KKE-NXX XX XX 380U2/SZM/2T
- 67-22ST/: 基本封裝類型。
- K: CRI 分級代碼 (K = 80 最小)。
- KE: 可能係內部代碼。
- N: CRI 指標 (N=65 最小,但呢個例子用 KKE-N... 中嘅 'K' 覆蓋咗?例子澄清咗 'K' 定義 CRI=80)。
- 第一個 XX: 色溫,單位為百位開爾文 (例如 27 代表 2700K)。
- 第二個 XX: 光通量代碼 (例如 12 代表 120 lm 最小)。
- 第三個 XX: 可能係通量或顏色子分級。
- 380: 正向電壓指標 (38.0V 最大)。
- U2: 正向電流指標 (IF=25mA)。
- /SZM/2T: 包裝同載帶規格。
例子:67-22ST/KKE-N27120380U2/SZM/2T 解碼為:CRI 80 最小,CCT 2700K,通量 120 lm 最小,VF38.0V 最大,IF 25mA.
4.2 量產清單
規格書列出咗可供量產嘅特定零件編號,涵蓋最小 CRI 為 80 嘅流行 CCT:
- 2700K (120 lm 最小)
- 3000K (125 lm 最小)
- 4000K (130 lm 最小)
- 5000K (130 lm 最小)
- 6500K (130 lm 最小)
5. 應用指南同設計考慮
5.1 典型應用場景
根據其規格,呢款 LED 非常適合:
- 通用室內照明:其 2700K-6500K CCT 範圍同良好 CRI 使其適合家庭、辦公室同零售空間嘅環境照明,特別係用於 LED 模組或燈條上嘅陣列時。
- 裝飾同建築照明:廣視角同一致嘅顏色分級非常適合燈槽、層架、標誌同外牆照明,呢啲地方需要均勻嘅光線分佈。
- 功能性照明:可以用於工作燈、櫥櫃照明或底櫃照明,其亮度同顏色質量都有好處。
5.2 驅動電路設計
考慮到高正向電壓 (25mA 下 34-38V),恆流 LED 驅動器必不可少。驅動器必須能夠提供所需電流,同時適應 LED 串嘅總正向電壓。對於單個 LED,驅動器輸出電壓必須超過約 38V。對於多個串聯 LED,總 VF會相加 (例如,3 個 LED 可能需要約 102-114V),呢個會影響驅動器選擇。低電流 (25mA) 允許高效嘅驅動器設計,並有可能從單個電流調節源驅動多個並聯串,配合適當嘅鎮流。
5.3 熱管理設計
功耗高達約 0.95W (38V * 0.025A),熱阻為 16°C/W,從焊接點到結點嘅溫升可能相當顯著。例如,如果焊接點達到 60°C,結點可能喺 60°C + (0.95W * 16°C/W) = ~75°C,呢個喺限值內,但會降低光輸出同壽命。因此,設計 PCB 時要有足夠嘅銅面積 (作為散熱器),並確保最終燈具內有良好氣流,對於維持性能同壽命至關重要。
5.4 光學設計考慮
120 度視角本身已經好闊。對於需要更集中光束嘅應用,就需要二次光學器件,例如透鏡或反射器。封裝嘅透明樹脂適合與呢類光學器件一齊使用,而無明顯吸收損耗。
6. 性能曲線同色度分析
規格書包含 CIE 1931 色度圖,繪製咗 2700K 同 3000K 嘅分級範圍。呢啲圖對於理解色點變化至關重要。
6.1 解讀色度圖
黑體軌跡 (曲線) 代表理論完美輻射體喺唔同溫度下嘅顏色。分級框 (矩形或平行四邊形) 顯示咗給定 CCT 分級嘅允許色度坐標 (x,y) 分佈範圍。選擇更嚴格嘅分級 (例如 3-STEP) 確保所有 LED 喺人眼睇來顏色幾乎相同,呢個對於顏色不匹配不可接受嘅高質量照明產品至關重要。提供嘅坐標角點允許喺多 LED 系統中進行精確嘅顏色混合計算。
7. 比較同選擇理據
同傳統通孔 LED 相比,呢款 SMD 封裝喺自動化組裝、到 PCB 嘅熱路徑同設計小型化方面具有顯著優勢。喺 SMD 中功率領域內,其關鍵區別在於相對較高嘅正向電壓 (表明封裝內可能包含多個串聯晶粒) 同提供嚴格色度分級選項。呢個令佢喺需要中等功率水平下良好顏色一致性嘅應用中具有競爭力,填補咗低功率指示 LED 同高功率照明 LED 之間嘅空白。
8. 常見問題 (FAQ)
問:呢款 LED 嘅典型工作電流係幾多?
答:規格書指定電光特性喺 IF=25mA 下,呢個係推薦嘅典型工作電流。佢可以驅動到絕對最大額定值 36mA 連續,但會增加熱量,並可能降低壽命同效率。
問:點樣解讀光通量公差 ±11%?
答:呢個意思係給定 LED 嘅實際光通量可以同標稱分級值相差 ±11%。例如,來自 120 lm 最小分級嘅 LED 實際測量值可能介乎約 107 lm 同 133 lm 之間。為咗一致嘅亮度,建議從單一生產批次採購。
問:我可以用恆壓源直接驅動呢款 LED 嗎?
答:唔可以。LED 係電流驅動器件。佢哋嘅正向電壓有公差,並且隨溫度變化。恆壓供電會導致不受控制嘅電流,可能超過最大額定值並損壞 LED。務必使用恆流驅動器或限流電路。
問:"無鹵素" 合規對我嘅應用意味住乜嘢?
答:無鹵素材料減少咗火災時有毒同腐蝕性煙霧 (如二噁英) 嘅排放。呢個對於消費電子產品、室內照明同具有特定環境或安全認證 (例如用於密閉公共空間) 嘅產品越來越重要。
9. 技術原理同趨勢
9.1 工作原理
呢款 LED 基於半導體技術。當施加超過其帶隙能量嘅正向電壓時,電子同空穴喺 InGaN (氮化銦鎵) 晶片嘅有源區內復合,以光子 (光) 形式釋放能量。半導體層嘅特定成分同使用熒光粉 (對於白光 LED) 決定咗發射光嘅波長同顏色。PLCC-2 封裝提供機械保護、電氣連接同初級光學透鏡,同時促進熱量傳遞到印刷電路板。
9.2 行業趨勢
中功率 LED 領域繼續向更高光效 (每瓦更多流明)、改善顯色性 (更高 R9 值,更全光譜) 同更高可靠性發展。亦有一個強烈趨勢係標準化封裝尺寸同光度數據,以簡化設計同採購。正如呢份規格書所示,包含詳細色度同通量分級,反映咗市場對批量生產中可預測性能同顏色一致性嘅需求,呢個對於專業照明應用中用 LED 技術取代傳統光源至關重要。
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。 |