Fiche technique de la LED blanche série T3C 3030 - Dimensions 3.0x3.0mm - Tension 5.9V - Puissance 0.7W - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La LED blanche série T3C 3030 est un composant monté en surface haute performance, conçu pour des applications d'éclairage général exigeantes. Avec un encombrement compact de 3,0 mm x 3,0 mm, elle est conçue pour délivrer un flux lumineux élevé avec une excellente fiabilité.

1.1 Avantages principaux

• Thermally Enhanced Package: The design effectively manages heat dissipation, allowing for stable performance at higher drive currents.
• High Luminous Flux Output: Provides bright, efficient illumination suitable for a wide range of lighting products.
• High Current Capability: Rated for a forward current (IM) of 200mA, with a pulse capability of 300mA under specified conditions.
• Wide Viewing Angle: A typical viewing angle (2θ1/2) of 120 degrees ensures broad and uniform light distribution.
• Robust Construction: Suitable for lead-free reflow soldering processes and compliant with RoHS standards.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED est idéale pour les projets de rénovation et les nouvelles conceptions dans divers secteurs de l'éclairage :

• General Lighting: Bulbs, downlights, and panel lights.
• Architectural & Decorative Lighting: Accent lighting, cove lighting, and signage.
• Backlighting: Indoor and outdoor sign boards.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues (Tj=25°C)

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement doit être maintenu dans ces limites.

• Forward Current (IM): 200 mA (DC)
• Pulse Forward Current (IMP): 300 mA (Pulse width ≤100μs, Duty cycle ≤1/10)
• Power Dissipation (PD): 1200 mW
• Reverse Voltage (VR): 5 V
• Operating Temperature (Topr): -40°C to +105°C
• Storage Temperature (Tstg): -40°C to +85°C
• Junction Temperature (Tj): 120°C
• Soldering Temperature (Tsld): Reflow profile with peak of 230°C or 260°C for 10 seconds.

2.2 Caractéristiques électro-optiques (Tj=25°C, IF=120mA)

Ce sont les paramètres de performance typiques dans des conditions de test standard.

• Forward Voltage (VF): 5.9 V (Typical), with a range from 5.6V (Min) to 6.0V (Max). Tolerance is ±0.2V.
• Reverse Current (IR): Maximum 10 μA at VR=5V.
• Viewing Angle (2θ1/2): 120° (Typical). This is the off-axis angle where luminous intensity is half of the peak value.
• Thermal Resistance (Rth j-sp): 13 °C/W (Typical). This is the thermal resistance from the LED junction to the solder point on an MCPCB.
• Electrostatic Discharge (ESD): Withstands 1000V (Human Body Model).

2.3 Caractéristiques lumineuses et chromatiques (Tj=25°C, IF=120mA)

Le document spécifie les paramètres pour une variante 5000K, Ra80.

• Correlated Color Temperature (CCT): 5000K (Cool White).
• Color Rendering Index (CRI Ra): Minimum 80. Measurement tolerance is ±2.
• Red Color Rendering (R9): Minimum 0 (specific to this bin).
• Luminous Flux: Typical 122 lm, with a minimum of 120 lm for the base specification. Measurement tolerance is ±7%.
• Chromaticity: The color point is defined within a 5-step MacAdam ellipse centered at CIE coordinates x=0.3533, y=0.3651. Coordinate tolerance is ±0.005.

3. Explication du système de binning

Pour garantir l'uniformité de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en bacs (bins).

3.1 Binning du flux lumineux (IF=120mA, Tj=25°C)

Pour la variante 5000K/80 IRC, le flux est catégorisé en plusieurs rangs (codes 5H à 5L), avec des valeurs typiques allant de 115 lm à 135 lm. Par exemple, le code 5J couvre 120-125 lm, et le code 5L couvre 130-135 lm.

3.2 Binning de la tension directe (IF=120mA, Tj=25°C)

Les bacs de tension aident à concevoir des circuits d'alimentation cohérents. Les bacs sont :

• Code Z3: 5.6V - 5.8V
• Code A4: 5.8V - 6.0V
• Code B4: 6.0V - 6.2V

3.3 Binning de la chromaticité

La couleur est strictement contrôlée dans une ellipse de MacAdam à 5 pas centrée sur les coordonnées CIE spécifiées, garantissant une variation de couleur visible minimale entre les unités.

3.4 Règles de conditionnement pour l'expédition

Pour simplifier la gestion des stocks et l'assemblage, les LED sont expédiées dans des kits prédéfinis contenant des bobines provenant de bacs spécifiques de flux, tension et CIE. Plusieurs combinaisons de kits (ex. : Kit 1 : Flux 5H & 5K) sont proposées pour fournir des objectifs de performance moyens.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique comprend plusieurs graphiques clés (référencés Fig 1-8) illustrant les performances dans différentes conditions.

• Color Spectrum (Fig 1): Shows the spectral power distribution for the Ra≥80 variant, highlighting the phosphor-converted white light profile.
• Viewing Angle Distribution (Fig 2): Illustrates the Lambertian-like intensity pattern, confirming the wide 120° viewing angle.
• Forward Current vs. Relative Intensity (Fig 3): Demonstrates the relationship between drive current and light output, crucial for dimming and efficacy calculations.
• Forward Current vs. Forward Voltage (Fig 4): The IV curve, essential for thermal and electrical design of the driver.
• Ambient Temperature vs. Relative Luminous Flux (Fig 5): Shows the derating of light output as ambient (and thus junction) temperature increases.
• Ambient Temperature vs. Relative Forward Voltage (Fig 6): Indicates how forward voltage decreases with rising temperature, a factor for constant-current drivers.
• Ts vs. CIE x, y Shift (Fig 7): Depicts how the color coordinates may shift with solder point temperature.
• Maximum Forward Current vs. Ambient Temperature (Fig 8): A critical derating curve that defines the maximum allowable drive current to prevent overheating as ambient temperature rises.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED a un encombrement standard 3030. Les dimensions clés incluent une taille de corps de 3,00 mm x 3,00 mm, avec une hauteur typique. La vue de dessous montre deux pastilles de soudure. La polarité est clairement marquée : une pastille est désignée comme la Cathode. La tolérance dimensionnelle est typiquement de ±0,2 mm sauf indication contraire.

5.2 Conception des pastilles de soudure et polarité

Le motif de soudure est conçu pour un montage en surface fiable. Les pastilles d'anode et de cathode sont placées symétriquement. L'orientation correcte de la polarité lors de l'assemblage est vitale, comme indiqué par le marquage de la cathode sur le fond du boîtier.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Le composant est compatible avec les processus standard de refusion sans plomb. Les paramètres de profil recommandés incluent :

• Preheat: Ramp from 150°C to 200°C over 60-120 seconds.
• Ramp-up Rate: Maximum 3°C/second to peak temperature.
• Time Above Liquidus (TL=217°C): 60-150 seconds.
• Peak Package Body Temperature (Tp): Maximum 260°C.
• Time within 5°C of Peak (tp): Maximum 30 seconds.
• Ramp-down Rate: Maximum 6°C/second.
• Total Cycle Time: Maximum 8 minutes from 25°C to peak temperature.

Respecter ce profil évite les chocs thermiques et assure des soudures fiables sans endommager le boîtier de la LED.

7. Informations de commande et numérotation des modèles

7.1 Système de numérotation des pièces

Le numéro de pièce T3C50821S-***** suit un code structuré :

• X1 (Type): "3C" denotes the 3030 package.
• X2 (CCT): "50" indicates 5000K color temperature.
• X3 (CRI): "8" indicates Ra80 color rendering.
• X4 (Serial Chips): "2" (interpretation depends on internal design).
• X5 (Parallel Chips): "1" (interpretation depends on internal design).
• X6 (Component Code): "S".
• X7 (Color Code): Likely specifies the ANSI or other standard bin.
• X8-X10: Internal and spare codes.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Gestion thermique

Étant donné une résistance thermique de 13°C/W, un dissipateur thermique efficace est crucial, surtout lors d'un fonctionnement proche des valeurs maximales. La courbe de déclassement (Fig 8) doit être utilisée pour déterminer le courant de fonctionnement sûr à la température ambiante maximale de l'application. Dépasser la température de jonction maximale (120°C) réduira significativement la durée de vie et le flux lumineux.

8.2 Alimentation électrique

Cette LED doit être alimentée par une source de courant constant, et non de tension constante. La tension directe typique est de 5,9 V à 120 mA. Conçoivez l'alimentation pour s'adapter à la plage des bacs de tension (5,6 V-6,2 V). La limite de courant de l'alimentation ne doit pas dépasser le maximum absolu en DC de 200 mA.

8.3 Conception optique

Le large angle de vision de 120 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage large sans optique secondaire. Pour des faisceaux focalisés, des lentilles ou réflecteurs appropriés seront nécessaires.

9. Comparaison et principaux points de différenciation

Bien que de nombreuses LED 3030 existent, les principaux points de différenciation suggérés par cette fiche technique incluent :

• Higher Voltage/Series Configuration: A typical Vf of 5.9V suggests it may contain multiple LED chips in series within the package, offering higher efficacy per package for a given current compared to single-chip low-voltage designs.
• Comprehensive Binning & Kitting: The detailed flux, voltage, and chromaticity binning with pre-defined kits aids in achieving consistent color and brightness in mass production.
• Robust Thermal Specs: Clear absolute maximum ratings and a defined thermal resistance value facilitate more reliable thermal design.

10. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating point (120mA, 5.9V), the electrical power is approximately 0.71 Watts (0.12A * 5.9V).

Q: Can I drive this LED at 200mA continuously?
A: While the absolute maximum rating is 200mA, continuous operation at this level will generate significant heat (P=~1.18W at 5.9V). You must consult the derating curve (Fig 8) and ensure the junction temperature does not exceed 120°C through excellent thermal management. For optimal lifetime and efficacy, operating at or below the test current of 120mA is recommended.

Q: How do I interpret the luminous flux bins for my design?
A: Choose a bin (e.g., 5L for 130-135 lm min) based on your minimum brightness requirement. Using a kit (e.g., a mix of 5J and 5K reels) will give you an average performance, which can be a cost-effective solution where absolute uniformity is less critical.

Q: Is a heatsink necessary?
A> For any sustained operation, especially above 120mA or in enclosed fixtures, a properly designed heatsink connected to the solder point (as defined by Rth j-sp) is essential to maintain performance and longevity.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scenario: Designing a 10W LED Bulb Retrofit.
A designer plans to create a bulb using 14 of these LEDs to replace a 75W incandescent. Targeting ~1000 lm, each LED needs to provide ~71 lm. Operating at 120mA (typical flux 122 lm) easily meets this with margin. The total system voltage would be ~83V (14 * 5.9V), requiring a constant-current driver with an output voltage range covering 78.4V to 84V (using Z3 bin). A well-designed metal-core PCB (MCPCB) acts as the heatsink, keeping the solder point temperature low enough to allow full light output based on Fig 5 & 8. The wide viewing angle ensures good omnidirectional light distribution in the bulb.

12. Introduction au principe technique

Cette LED est une LED blanche à conversion de phosphore. Elle utilise probablement une puce semi-conductrice émettant du bleu (par ex., basée sur InGaN). Une partie de la lumière bleue est absorbée par une couche de matériau phosphoré recouvrant la puce. Le phosphore ré-émet de la lumière sur un large spectre dans les régions jaune et rouge. La combinaison de la lumière bleue restante et de la lumière jaune/rouge convertie par le phosphore donne la perception d'une lumière blanche. Le mélange spécifique de phosphores détermine la Température de Couleur Corrélée (TCC, ex. : 5000K) et l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC, ex. : Ra80). Les multiples puces suggérées par le numéro de pièce peuvent être interconnectées en configuration série-parallèle pour atteindre les caractéristiques de tension et de courant cibles.

13. Tendances et contexte de l'industrie

Le format de boîtier 3030 représente un équilibre entre un flux lumineux élevé et une densité thermique gérable. La tendance pour les LED d'éclairage général va vers une efficacité plus élevée (lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré (surtout R9 pour les rouges) et une fiabilité accrue à des températures de jonction élevées. Ce composant, avec ses paramètres spécifiés, s'inscrit dans le segment de marché nécessitant des LED de puissance moyenne robustes pour des solutions d'éclairage commercial et industriel de qualité. Le passage vers des boîtiers standardisés comme le 3030 simplifie la conception optique et mécanique pour les fabricants de luminaires. De plus, les informations détaillées sur le binning et le conditionnement reflètent l'accent mis par l'industrie sur l'uniformité des couleurs et l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement pour la production en grande série.