دیتاشیت LED سفید گرم سری T3C مدل 3030 - ابعاد 3.0x3.0 میلی‌متر - ولتاژ 56-58 ولت - توان 1.45 وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

سری T3C نمایانگر یک LED سفید گرم با دید از بالا و عملکرد بالا است که در یک پکیج فشرده 3030 (3.0x3.0 میلی‌متر) قرار گرفته. این محصول برای کاربردهای روشنایی عمومی طراحی شده و تعادلی از خروجی نوری بالا، بازده حرارتی و قابلیت اطمینان ارائه می‌دهد. طراحی پکیج تقویت‌شده حرارتی آن امکان دفع موثر گرما را فراهم می‌کند که برای حفظ عملکرد و طول عمر در چراغ‌های روشنایی پرتقاضا حیاتی است.

مزایای اصلی این LED شامل قابلیت جریان بالا، زاویه دید گسترده 120 درجه و سازگاری با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو بدون سرب است. این قطعه مطابق با RoHS طراحی شده تا از مقررات زیست‌محیطی پیروی کند. بازارهای هدف اصلی این قطعه، روشنایی داخلی، راه‌حل‌های نوسازی برای چراغ‌های موجود، روشنایی عمومی و نورپردازی معماری یا تزئینی است که در آن کیفیت نور سفید گرم یکنواخت مطلوب است.

2. تحلیل عملی پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های الکترواپتیکی

عملکرد الکترواپتیکی در شرایط آزمایش استاندارد جریان مستقیم (IF) 25 میلی‌آمپر و دمای اتصال (Tj) 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده است. شار نوری با دمای رنگ مرتبط (CCT) تغییر می‌کند. برای انواع سفید گرم 2700K و 3000K، شار نوری معمولی به ترتیب 150 لومن و 154 لومن است، با حداقل مقدار تضمین‌شده 139 لومن. برای CCTهای 4000K تا 6500K، شار معمولی 163 لومن با حداقل 148 لومن است. همه انواع دارای حداقل شاخص نمود رنگ (Ra) 80 هستند. تلورانس‌ها برای شار نوری ±7% و برای اندازه‌گیری Ra ±2 است.

2.2 پارامترهای الکتریکی و حرارتی

مقادیر حداکثر مطلق محدودیت‌های عملیاتی را تعریف می‌کنند. حداکثر جریان مستقیم پیوسته 25 میلی‌آمپر است، با جریان پالسی (IFP) 40 میلی‌آمپر که تحت شرایط خاص مجاز است (عرض پالس ≤100 میکروثانیه، چرخه وظیفه ≤1/10). حداکثر اتلاف توان 1450 میلی‌وات است. دستگاه می‌تواند در دمای محیطی از 40- درجه سانتی‌گراد تا +105 درجه سانتی‌گراد کار کند.

در شرایط کاری معمول (IF=25mA, Tj=25°C)، ولتاژ مستقیم (VF) از 56 ولت تا 58 ولت (معمولاً 58 ولت) متغیر است. مقاومت حرارتی از اتصال تا نقطه لحیم (Rth j-sp) معمولاً 9 درجه سانتی‌گراد بر وات است که نشان‌دهنده هدایت حرارتی خوب از تراشه به برد است. دستگاه دارای قابلیت تحمل تخلیه الکترواستاتیک (ESD) 1000 ولت (مدل بدن انسان) است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

3.1 دسته‌بندی شار نوری

LEDها بر اساس شار نوری دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی تضمین شود. هر CCT دارای کدهای دسته‌بندی خاصی با محدوده‌های شار حداقل و حداکثر تعریف‌شده است. به عنوان مثال، LEDهای 2700K در دسته‌های 2G (139-148 لومن)، 2H (148-156 لومن) و 2J (156-164 لومن) موجود هستند. CCTهای بالاتر مانند 4000K-6500K از دسته‌های 2H، 2J و 2K (164-172 لومن) استفاده می‌کنند. این امر به طراحان اجازه می‌دهد تا قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای روشنایی دقیق کاربردشان را برآورده کند.

3.2 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم نیز برای کمک به طراحی مدار تنظیم جریان دسته‌بندی می‌شود. دسته‌های موجود 6W (52-54 ولت)، 6X (54-56 ولت) و 6Y (56-58 ولت) هستند. انتخاب LEDها از یک دسته ولتاژ تنگ‌تر می‌تواند منجر به عملکرد یکنواخت‌تر و طراحی ساده‌تر درایور شود.

3.3 دسته‌بندی رنگ‌سنجی

یکنواختی رنگ با استفاده از سیستم بیضی 5 مرحله‌ای مک‌آدام در نمودار رنگ‌سنجی CIE کنترل می‌شود. هر CCT (مثلاً 27 برای 2700K، 30 برای 3000K) دارای یک مختصات مرکزی تعریف‌شده در هر دو دمای اتصال 25°C و 85°C، به همراه پارامترهای بیضی (a, b, φ) است. این امر تضمین می‌کند که تفاوت رنگ ادراک شده بین LEDهای یک دسته حداقل باشد، که برای کاربردهای نیازمند ظاهر یکنواخت حیاتی است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

The datasheet includes several key graphs for design analysis. The Forward Current vs. Relative Intensity curve shows how light output scales with current. The Forward Current vs. Forward Voltage (IV) curve is essential for designing the driving circuitry. The Ambient Temperature vs. Relative Luminous Flux graph illustrates the expected light output drop as the operating temperature increases, highlighting the importance of thermal management. The Ambient Temperature vs. Relative Forward Voltage curve shows the negative temperature coefficient of VF. The Viewing Angle Distribution plot confirms the Lambertian-like emission pattern with a 120-degree half-angle. The Color Spectrum graph displays the spectral power distribution, typical of a phosphor-converted white LED, with a peak in the blue region from the chip and a broad phosphor emission in the yellow/red region.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

LED از یک پکیج نصب سطحی (SMD) با ابعاد 3.00x3.00 میلی‌متر استفاده می‌کند. ارتفاع پکیج 2.50 میلی‌متر با ارتفاع لنز 2.20 میلی‌متر است. الگوی پد لحیم‌کاری به وضوح تعریف شده، با پدهای آند و کاتد جداگانه. قطبیت در نمای زیرین پکیج مشخص شده، که معمولاً کاتد نشان داده می‌شود. تلورانس ابعادی ±0.1 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. این فوت‌پرینت فشرده و استاندارد، امکان ادغام آسان در خطوط مونتاژ خودکار PCB را فراهم می‌کند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

قطعه برای لحیم‌کاری ریفلو بدون سرب مناسب است. یک پروفایل ریفلو دقیق ارائه شده است: نرخ افزایش دما از نقطه مایع تا دمای اوج نباید از 3 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه تجاوز کند. دمای مایع (TL) 217 درجه سانتی‌گراد است و زمان بالای TL (tL) باید 60-150 ثانیه باشد. حداکثر دمای بدنه پکیج (Tp) نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان در محدوده 5 درجه‌ای این اوج (tp) حداکثر باید 30 ثانیه باشد. نرخ کاهش دما حداکثر باید 6 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه باشد. کل زمان از 25 درجه سانتی‌گراد تا دمای اوج باید 8 دقیقه یا کمتر باشد. رعایت این پروفایل برای جلوگیری از آسیب حرارتی به دی LED، فسفر یا پکیج پلاستیکی حیاتی است.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

LEDها روی نوار و قرقره برای جایگذاری خودکار عرضه می‌شوند. هر قرقره می‌تواند حداکثر 5000 قطعه را در خود جای دهد. نوار دارای ابعاد خاصی از جمله فاصله جیب و تلورانس تجمعی است. سیستم شماره‌گذاری قطعه به تفصیل شرح داده شده: با کد نوع شروع می‌شود (3C برای 3030)، سپس کد CCT (مثلاً 27 برای 2700K)، شاخص نمود رنگ (8 برای Ra80)، کدهای پیکربندی تراشه سری/موازی، یک کد قطعه و یک کد رنگ (مثلاً R برای دسته‌بندی ANSI در 85°C). این سیستم الفبایی-عددی امکان شناسایی دقیق ویژگی‌های عملکرد LED را فراهم می‌کند.

8. توصیه‌های کاربردی

Typical Application Scenarios: This LED is ideal for indoor lighting fixtures such as downlights, panel lights, and tube lights. It is also suitable for retrofitting older fluorescent or incandescent fixtures with LED technology. In architectural lighting, it can be used for coves, shelves, and accent lighting where warm white tones are preferred.

Design Considerations: 1) Thermal Management: Given a typical thermal resistance of 9°C/W, proper heat sinking is mandatory when operating at or near maximum ratings to prevent premature lumen depreciation and color shift. 2) Current Driving: A constant current driver is recommended to ensure stable light output and color. The driver should be chosen based on the forward voltage bin and the required operating current. 3) Optical Design: The wide 120-degree viewing angle makes it suitable for applications requiring broad illumination without secondary optics, though lenses or reflectors can be used for beam control.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای میان‌توان استاندارد، پکیج T3C 3030 قابلیت اتلاف توان بالاتر (حداکثر 1.45 وات) و ولتاژ مستقیم بالاتر را ارائه می‌دهد که اغلب نشان‌دهنده طراحی چند تراشه‌ای درون پکیج برای خروجی لومن بالاتر است. ارائه دسته‌بندی دقیق برای شار، ولتاژ و رنگ در یک بیضی 5 مرحله‌ای مک‌آدام، یکنواختی رنگ برتری نسبت به قطعات با دسته‌بندی بازتر ارائه می‌دهد. طراحی پکیج تقویت‌شده حرارتی آن را با ارائه مسیر مقاومت حرارتی پایین‌تر از پکیج‌های پایه متمایز می‌کند، که عاملی کلیدی برای قابلیت اطمینان بلندمدت در کاربردهای پرتوان است.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q: What driver voltage is needed for this LED?
A: The LED requires a driver that can supply the necessary voltage to overcome the forward voltage (VF) of the LED string. With a VF of 56-58V at 25mA, a driver with an output voltage capability above 58V is recommended, accounting for tolerances and temperature effects.

Q: How does temperature affect performance?
A: As shown in the performance curves, luminous flux decreases as ambient/junction temperature increases. The forward voltage also decreases with temperature. Effective thermal management is crucial to maintain stated performance.

Q: What is the meaning of the 5-step MacAdam ellipse?
A: It defines the area on the color chart where LEDs are considered a color match. A 5-step ellipse is a standard for good color consistency in general lighting, meaning the color difference between two LEDs from the same bin is barely perceptible to most observers.

11. موردکاوی طراحی و استفاده عملی

Case: Designing a retrofit LED tube light. A designer is replacing a traditional T8 fluorescent tube with an LED version. They select the 4000K, Ra80 variant of this LED for a neutral white light suitable for office environments. They plan to connect 20 LEDs in series to achieve the desired length and light output. Using the typical VF of 58V per LED, the total string voltage is approximately 1160V. This necessitates a driver capable of handling this high voltage or suggests a different series-parallel configuration is needed to match available, safe driver voltages. The designer must also design an aluminum PCB or heat sink structure to manage the heat from 20 LEDs dissipating up to 1.45W each, ensuring the junction temperature stays within safe limits to achieve the claimed lifetime.

12. معرفی اصل عملکرد

این یک LED سفید تبدیل‌شده با فسفر است. هسته آن یک تراشه نیمه‌هادی (احتمالاً مبتنی بر InGaN) است که هنگام عبور جریان الکتریکی در جهت مستقیم از آن، نور آبی ساطع می‌کند (الکترولومینسانس). این نور آبی تا حدی توسط یک پوشش فسفر زرد (و اغلب قرمز) که روی یا اطراف تراشه رسوب داده شده، جذب می‌شود. فسفر نور را در طول‌موج‌های بلندتر مجدداً ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد/قرمز طیف گسترده از فسفر منجر به ادراک نور سفید می‌شود. ترکیب خاص فسفرها، دمای رنگ مرتبط (CCT) و شاخص نمود رنگ (Ra) نور سفید ساطع‌شده را تعیین می‌کند.

13. روندها و بافت فناوری

صنعت LED به سمت بازده بالاتر (لومن بیشتر بر وات)، کیفیت رنگ بهبودیافته (مقادیر Ra و R9 بالاتر) و قابلیت اطمینان بیشتر ادامه می‌دهد. پکیج‌هایی مانند 3030 بخشی از روند به سمت قالب‌های SMD پرتوان، فشرده و استاندارد هستند که امکان طراحی‌های روشنایی ماژولار و مقیاس‌پذیر را فراهم می‌کنند. همچنین تمرکز قوی‌ای بر بهبود مدیریت حرارت در سطح پکیج وجود دارد تا امکان جریان‌های درایو و چگالی‌های توان بالاتر بدون به خطر انداختن طول عمر فراهم شود. علاوه بر این، فشار برای "روشنایی انسان‌محور" تقاضا برای LEDهای با CCT قابل تنظیم و ویژگی‌های طیفی را افزایش می‌دهد، اگرچه قطعه توصیف‌شده در اینجا یک راه‌حل CCT ثابت است که هدف آن بازار اصلی روشنایی عمومی است.