ورقة بيانات ثنائي باعث للضوء EMC3030 متعدد الألوان - الأبعاد 3.0x3.0 مم - الجهد 1.6-3.4 فولت - القدرة 0.468-0.648 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تعد سلسلة EMC3030 ثنائي باعث للضوء عالي الأداء ومتعدد الألوان مصممًا لتطبيقات الإضاءة المتطلبة. يجمع هذا المكون بين رقائق الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) داخل عبوة مدمجة مقاس 3.0 مم × 3.0 مم، مما يتيح إنشاء طيف واسع من الألوان من خلال مزج الألوان الجمعي. يركز تصميمه الأساسي على تقديم إخراج ضوئي عالي وكفاءة مع الحفاظ على تشغيل قوي تحت تيارات تشغيل عالية.

Core Advantages: The key strengths of this LED include its high lumen output, suitability for high-current operation, and low thermal resistance. These features contribute to stable performance and long operational life in various environments.

Target Market: This LED is engineered for applications requiring vibrant, dynamic, or tunable white light. Its primary target markets are outdoor lighting and architectural lighting, where color effects, durability, and energy efficiency are paramount.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا موضوعيًا مفصلاً للمعايير التقنية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 الخصائص الكهروضوئية

The luminous flux output is measured at a standard test current (I_F) of 150mA and an ambient temperature (T_a) of 25°C. The typical ranges are:

• Red Chip: 22 to 28 lumens (lm)
• Green Chip: 44 to 51 lm
• Blue Chip: 7 to 12 lm

ينطبق هامش قياس ±7% على قيم التدفق الضوئي هذه. يتم اشتقاق درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) لمخاليط الضوء الأبيض من مخطط لونية CIE 1931 بناءً على الإخراج المشترك للرقائق الفردية.

The device features a wide viewing angle (2θ_1/2) of 120 degrees, which is the off-axis angle where luminous intensity drops to half of its peak value. This ensures a broad and even light distribution.

2.2 المعايير الكهربائية

The forward voltage (V_F) varies by chip color at I_F = 150mA:

• Red: 1.6V to 2.6V (Typical)
• Green: 2.6V to 3.4V (Typical)
• Blue: 2.6V to 3.4V (Typical)

The forward voltage measurement tolerance is ±0.1V. The reverse voltage (V_R) rating for all chips is a maximum of 5V, with a reverse current (I_R) of less than 10µA at this voltage. The device has an electrostatic discharge (ESD) withstand capability of 1000V (Human Body Model).

2.3 التصنيفات الحرارية والحدود القصوى المطلقة

قد يؤدي تشغيل LED خارج هذه الحدود إلى تلف دائم.

• Maximum Forward Current (I_F): 180mA (Continuous) for all colors.
• Maximum Pulse Forward Current (I_FP): 250mA (Pulse width ≤100µs, Duty cycle ≤1/10).
• Maximum Power Dissipation (P_D):
  • Red: 468 mW
  • الأخضر: 648 ملي واط
  • الأزرق: 648 ملي واط
• Operating Temperature (T_opr): -40°C to +85°C.
• Storage Temperature (T_stg): -40°C to +105°C.
• Thermal Resistance (R_{th j-sp}): The thermal resistance from the LED junction to the solder point on an MCPCB is typically 5°C/W for all colors at I_F=150mA. This low value is crucial for effective heat management.

It is critically important that the total power dissipation in the application does not exceed the specified P_D ratings to ensure reliability.

3. شرح نظام التصنيف

The LEDs are sorted (binned) according to key performance parameters to ensure consistency in production runs. The binning is performed at I_F = 150mA and T_a = 25°C.

3.1 تصنيف الطول الموجي السائد

يحدد هذا اللون الدقيق للضوء المنبعث من كل رقاقة.

• Red: Binned into codes RB2 (615-620nm), RC1 (620-625nm), and RC2 (625-630nm).
• Green: Binned into a single code GC3, covering a range from 520nm to 535nm in 2.5nm steps (e.g., 520-522.5nm, 522.5-525nm, etc.).
• Blue: Binned into multiple codes: BB3 (450-452.5nm), BB4 (452.5-455nm), up to BC6 (467.5-470nm).

هامش القياس للطول الموجي هو ±1 نانومتر.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تجميع مصابيح LED بناءً على إخراجها الضوئي.

• Red: Code DR0 (22-28 lm)
• Green: Code DG0 (44-51 lm)
• Blue: Code DB0 (7-12 lm)

هامش القياس للتدفق الضوئي هو ±7%.

3.3 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يضمن هذا الفرز التوافق الكهربائي في تصميم الدائرة. تتراوح فئات الجهد من AB2 (1.8-2.0 فولت) إلى AF1 (3.2-3.4 فولت)، مع هامش قياس ±0.1 فولت.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة رسوم بيانية توضح سلوك LED تحت ظروف مختلفة. فهم هذه الرسوم هو مفتاح التصميم الأمثل.

• Forward Current vs. Relative Intensity (Fig. 3): This curve shows how light output increases with drive current. It is typically non-linear, and operating near the maximum current may reduce efficacy and lifespan.
• Forward Current vs. Forward Voltage (Fig. 4): This IV curve is essential for driver design. The forward voltage increases with current, and the relationship differs slightly between the red, green, and blue chips due to their different semiconductor materials.
• Ambient Temperature vs. Relative Luminous Flux (Fig. 5): This graph demonstrates thermal derating. As the ambient temperature rises, the light output decreases. Designers must account for this to maintain consistent brightness in warm environments.
• Ambient Temperature vs. Relative Forward Voltage (Fig. 6): The forward voltage typically decreases as temperature increases. This characteristic is important for constant-current driver stability.
• Ambient Temperature vs. Maximum Forward Current (Fig. 7): This derating curve is critical. It shows the maximum allowable forward current must be reduced as ambient temperature increases to prevent overheating. For example, at 85°C, the maximum current for the red chip is approximately 136.4mA, and for green/blue chips, it is around 93.7mA and 90.9mA respectively.
• Color Spectrum (Fig. 1) & Viewing Angle Distribution (Fig. 2): These figures provide visual references for the spectral output and beam pattern of the LED.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتم وضع LED داخل عبوة سطحية من نوع EMC3030. الأبعاد الكلية هي 3.0 مم في الطول و 3.0 مم في العرض. يحدد الرسم الميكانيكي التفصيلي الموضع الدقيق لرقائق LED، وعلامات القطب السالب/الموجب، وبنية العدسة. هامش الأبعاد العام هو ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

5.2 تصميم وسادة اللحام الموصى به

يتم توفير نمط وسادة اللحام (البصمة) لتصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). الالتزام بتخطيط الوسادة الموصى به أمر ضروري للحصول على لحام موثوق، ونقل حراري سليم، ومنع ظاهرة "اللوح القبري" أثناء إعادة الانسياب. هامش أبعاد الوسادة هو ±0.1 مم.

5.3 تحديد القطبية

تتضمن العبوة علامات لتحديد الطرف السالب (الكاثود) لكل رقاقة لونية. ربط القطبية الصحيح إلزامي لتجنب تلف LED.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 معايير اللحام بإعادة الانسياب

يتوافق LED مع عمليات اللحام بإعادة الانسياب الخالية من الرصاص. الملف الحراري المحدد حاسم:

• Peak Package Body Temperature (T_p): Maximum 260°C.
• Time above Liquidous (T_L=217°C): 60 to 150 seconds.
• Time within 5°C of Peak Temperature: Maximum 30 seconds.
• Ramp-up Rate (T_L to T_p): Maximum 3°C/second.
• Ramp-down Rate (T_p to T_L): Maximum 6°C/second.
• Total Time from 25°C to Peak: Maximum 8 minutes.

يتبع هذا الملف الحراري بدقة يمنع الصدمة الحرارية والتلف لعبوة LED والوصلات السلكية الداخلية.

6.2 احتياطات التعامل والتخزين

مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). استخدم إجراءات التعامل الآمنة من ESD المناسبة (أساور المعصم، الحصائر الموصلة). قم بالتخزين في بيئة جافة ومضادة للكهرباء الساكنة ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد (-40°C إلى +105°C). تجنب التعرض للرطوبة قبل اللحام؛ إذا لزم الأمر، اتبع تعليمات الخبز الخاصة بالشركة المصنعة.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 التعبئة بالشريط والبكرة

يتم توريد مصابيح LED على شريط حامل بارز ملفوف على بكرات لتجميع الالتقاط والوضع الآلي. يمكن أن تحمل البكرة حد أقصى 5000 قطعة. يتم توفير الرسم البياني الأبعاد للشريط، بما في ذلك تباعد الجيوب وقطر البكرة. الهامش التراكمي على 10 خطوات هو ±0.25 مم.

7.2 نظام ترقيم الأجزاء

The part number follows a structured format: T □□ □□ □ □ □ – □ □□ □□ □. Key elements include:

• Type Code: "3C" for the 3030 package.
• CCT/Color Code: "CW" for RGB (full color).
• Number of Serial/Parallel Chips, Component Code, Color Code: These digits specify internal configurations, binning selections (like wavelength and flux), and other product variants.

من الضروري استشارة جدول التصنيف الكامل لفك تشفير رقم جزء محدد لمعرفة خصائص أدائه الدقيقة.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• Architectural Facade Lighting: Creating dynamic color-changing effects on buildings.
• Outdoor Landscape Lighting: Illuminating pathways, trees, and water features with colored light.
• Signage and Display Backlighting: For vibrant, attention-grabbing signs.
• Entertainment and Stage Lighting: Where programmable color is required.

8.2 اعتبارات التصميم الحرجة

• Thermal Management: This is the most critical factor for longevity. Use a PCB with adequate thermal vias and, if necessary, an external heatsink to keep the solder point temperature within safe limits, especially when driving at high currents or in high ambient temperatures.
• Drive Current: Use a constant-current driver tailored for RGB LEDs. The current should be set based on the required brightness and thermal derating curves. Do not exceed the absolute maximum ratings.
• Color Mixing and Control: To achieve consistent white light or specific colors, use pulse-width modulation (PWM) to independently control the intensity of each chip. Consider the different luminous efficacies of the red, green, and blue chips in your control algorithm.
• Optics: Secondary optics (lenses, diffusers) may be needed to achieve the desired beam angle and color mixing uniformity.

9. المقارنة التقنية والتمييز

بينما لا توجد مقارنات مباشرة مع المنافسين في ورقة البيانات، فإن مواصفات EMC3030 تسلط الضوء على موقعه التنافسي:

• vs. Smaller Packages (e.g., 3528): The 3030 package typically offers higher power handling and lumen output due to a larger thermal path and potentially larger chip size.
• vs. Standard 5050 RGB LEDs: The 3030 may offer a more compact solution with similar or better performance, allowing for higher pixel density in dense arrays or finer-pitch displays.
• Key Differentiators: The specified low thermal resistance (5°C/W) and high maximum drive current (180mA) suggest a design optimized for thermal performance, enabling sustained high-brightness operation compared to parts with higher thermal resistance.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

Q: Can I drive all three chips (RGB) at 180mA simultaneously?
A: No. The absolute maximum power dissipation (P_D) must not be exceeded. Driving red at 180mA (V_F~2.1V) gives ~378mW, which is below its 468mW limit. However, driving green or blue at 180mA (V_F~3.0V) gives ~540mW, which is below their 648mW limit. The total power for all three would be ~1.46W, which must be dissipated by the PCB/heatsink. More importantly, you must consult the derating curve (Fig. 7) which reduces the allowable current at higher ambient temperatures.

Q: Why is the luminous flux for the blue chip lower than red and green?
A: This is related to human eye sensitivity (photopic response). The eye is least sensitive to blue light (~450-470nm). Therefore, a blue LED requires more radiant power to achieve the same perceived brightness (luminous flux) as a green LED, where the eye's sensitivity peaks. The specified values reflect this physiological reality.

Q: How do I select the correct bin codes for my project?
A: For color-critical applications (e.g., uniform white light across multiple LEDs), you must specify tight bins for dominant wavelength (especially for green and blue) and forward voltage. For less critical applications, wider bins may be acceptable and more cost-effective. Always consult the full binning tables when placing an order.

11. دراسة حالة تصميم عملية

Scenario: Designing an outdoor architectural linear light with tunable white light (2700K to 6500K).

التنفيذ:

1. LED Selection: Use the EMC3030 RGB LEDs. The red, green, and blue outputs are mixed to simulate various white points along the black body locus.
2. Thermal Design: The fixture is aluminum. The PCB is a metal-core PCB (MCPCB) to efficiently transfer heat from the LED solder point to the fixture body. Calculations are performed to ensure the junction temperature remains below 85°C at the maximum ambient temperature (e.g., 40°C) and drive current.
3. Electrical Design: A constant-current LED driver with three independent PWM channels is used. The current is set to 150mA per chip, providing a good balance of brightness and efficacy. The forward voltage bins are considered to ensure the driver's compliance voltage is sufficient for all units in production.
4. Optical Design: A milky white diffuser cover is placed over the LED array to blend the individual RGB points into a uniform, glare-free linear light source.
5. Control: A microcontroller runs an algorithm that maps desired CCT values to specific PWM duty cycles for the R, G, and B channels, calibrated based on the actual binning of the LEDs used.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

EMC3030 هو LED متعدد الرقائق. كل رقاقة هي ثنائي شبه موصل مصنوع من أنظمة مواد مختلفة:

• Red: Typically based on Aluminum Gallium Indium Phosphide (AlGaInP).
• Green & Blue: Typically based on Indium Gallium Nitride (InGaN).

عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب داخل المنطقة النشطة لأشباه الموصلات، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يتم تحديد الطول الموجي (اللون) المحدد للضوء بواسطة طاقة فجوة النطاق للمادة شبه الموصلة. يتم دمج الألوان الأساسية الثلاثة (الأحمر، الأخضر، الأزرق) بشكل جمعي داخل العبوة الواحدة. من خلال التحكم بشكل مستقل في شدة كل رقاقة، يمكن إنتاج طيف واسع من الألوان، بما في ذلك درجات مختلفة من الضوء الأبيض.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يتم دفع تطوير مصابيح LED متعددة الألوان مثل EMC3030 من خلال عدة اتجاهات مستمرة في صناعة الإضاءة:

• Increased Efficacy (lm/W): Continuous improvements in epitaxial growth and chip design lead to higher light output per electrical watt, improving energy efficiency.
• Improved Color Rendering and Consistency: Advances in phosphor technology (for white LEDs) and tighter binning processes enable more accurate and consistent color production, which is critical for architectural and retail lighting.
• Higher Power Density and Better Thermal Management: Package designs are evolving to extract heat more efficiently, allowing for higher drive currents and sustained lumen output in compact form factors.
• Integration with Smart Controls: LEDs are increasingly designed to be paired with intelligent drivers and IoT connectivity, enabling dynamic color tuning, scheduling, and data collection for human-centric and energy-saving lighting solutions.
• Miniaturization: The push for smaller pixels in fine-pitch direct-view LED displays continues, though this balances against the need for thermal performance and light output.