Scheda Tecnica LED T3C Serie 3030 Bianco Caldo - Dimensione 3.0x3.0mm - Tensione 56-58V - Potenza 1.45W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La serie T3C rappresenta un LED bianco caldo ad alte prestazioni, con visuale dall'alto, alloggiato in un compatto package 3030 (3.0mm x 3.0mm). Questo prodotto è progettato per applicazioni di illuminazione generale, offrendo un equilibrio tra elevata emissione luminosa, efficienza termica e affidabilità. Il suo design del package termicamente migliorato consente una dissipazione del calore efficace, fondamentale per mantenere prestazioni e longevità in apparecchi di illuminazione impegnativi.

I vantaggi principali di questo LED includono l'elevata capacità di corrente, l'ampio angolo di visione di 120 gradi e la compatibilità con i processi standard di saldatura a rifusione senza piombo. È progettato per essere conforme alla direttiva RoHS, garantendo il rispetto delle normative ambientali. I mercati target principali per questo componente sono l'illuminazione interna, soluzioni di retrofit per apparecchi esistenti, illuminazione generale e illuminazione architettonica o decorativa dove è desiderata una qualità della luce bianca calda uniforme.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Le prestazioni elettro-ottiche sono specificate in condizioni di test standard con una corrente diretta (IF) di 25mA e una temperatura di giunzione (Tj) di 25°C. Il flusso luminoso varia con la Temperatura di Colore Correlata (CCT). Per le varianti bianco caldo 2700K e 3000K, il flusso luminoso tipico è rispettivamente di 150lm e 154lm, con un valore minimo garantito di 139lm. Per CCT da 4000K a 6500K, il flusso tipico è di 163lm con un minimo di 148lm. Tutte le varianti presentano un Indice di Resa Cromatica (Ra) minimo di 80. Le tolleranze sono ±7% per il flusso luminoso e ±2 per la misurazione del Ra.

2.2 Parametri Elettrici e Termici

I valori massimi assoluti definiscono i limiti operativi. La massima corrente diretta continua è di 25mA, con una corrente impulsiva (IFP) di 40mA consentita in condizioni specifiche (larghezza impulso ≤100μs, ciclo di lavoro ≤1/10). La massima dissipazione di potenza è di 1450mW. Il dispositivo può operare in temperature ambiente da -40°C a +105°C.

In condizioni operative tipiche (IF=25mA, Tj=25°C), la tensione diretta (VF) varia da 56V a 58V (tipico 58V). La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (Rth j-sp) è tipicamente di 9°C/W, indicando una buona conduzione termica dal chip alla scheda. Il dispositivo ha una capacità di sopportazione della scarica elettrostatica (ESD) di 1000V (Modello del Corpo Umano).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

3.1 Binning del Flusso Luminoso

I LED sono suddivisi in bin di flusso luminoso per garantire uniformità. Ogni CCT ha codici bin specifici con intervalli di flusso minimo e massimo definiti. Ad esempio, i LED 2700K sono disponibili nei bin 2G (139-148lm), 2H (148-156lm) e 2J (156-164lm). CCT più elevate come 4000K-6500K utilizzano i bin 2H, 2J e 2K (164-172lm). Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfino i precisi requisiti di luminosità per la loro applicazione.

3.2 Binning della Tensione Diretta

Anche la tensione diretta è suddivisa in bin per facilitare la progettazione del circuito di regolazione della corrente. I bin disponibili sono 6W (52-54V), 6X (54-56V) e 6Y (56-58V). La selezione di LED da un bin di tensione più stretto può portare a prestazioni più uniformi e a una progettazione del driver semplificata.

3.3 Binning della Cromaticità

La consistenza del colore è controllata utilizzando un sistema a ellissi MacAdam a 5 passi all'interno del diagramma di cromaticità CIE. Ogni CCT (es. 27 per 2700K, 30 per 3000K) ha una coordinata centrale definita sia a 25°C che a 85°C di temperatura di giunzione, insieme ai parametri dell'ellisse (a, b, φ). Ciò garantisce che la differenza di colore percepita tra LED dello stesso bin sia minima, aspetto cruciale per applicazioni che richiedono un aspetto uniforme.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

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. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il LED utilizza un package a montaggio superficiale (SMD) con dimensioni di 3.00mm x 3.00mm. L'altezza del package è di 2.50mm con un'altezza della lente di 2.20mm. Il pattern dei pad di saldatura è chiaramente definito, con pad separati per anodo e catodo. La polarità è indicata nella vista inferiore del package, con il catodo tipicamente indicato. La tolleranza dimensionale è di ±0.1mm salvo diversa specifica. Questo ingombro compatto e standardizzato consente una facile integrazione nelle linee di assemblaggio PCB automatizzate.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Il componente è adatto per la saldatura a rifusione senza piombo. Viene fornito un profilo di rifusione dettagliato: la velocità di riscaldamento dalla temperatura di liquidus a quella di picco non deve superare i 3°C/secondo. La temperatura di liquidus (TL) è di 217°C e il tempo sopra TL (tL) dovrebbe essere di 60-150 secondi. La temperatura massima del corpo del package (Tp) non deve superare i 260°C e il tempo entro 5°C da questo picco (tp) dovrebbe essere al massimo di 30 secondi. La velocità di raffreddamento dovrebbe essere al massimo di 6°C/secondo. Il tempo totale da 25°C alla temperatura di picco dovrebbe essere di 8 minuti o meno. Il rispetto di questo profilo è fondamentale per prevenire danni termici al die del LED, al fosforo o al package plastico.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

I LED sono forniti su nastro e bobina per il posizionamento automatizzato. Ogni bobina può contenere un massimo di 5000 pezzi. Il nastro ha dimensioni specifiche, compreso il passo delle tasche e la tolleranza cumulativa. Il sistema di numerazione delle parti è dettagliato: inizia con il codice tipo (3C per 3030), seguito dal codice CCT (es. 27 per 2700K), dall'indice di resa cromatica (8 per Ra80), dai codici per la configurazione chip serie/parallelo, da un codice componente e da un codice colore (es. R per binning ANSI a 85°C). Questo sistema alfanumerico consente l'identificazione precisa delle caratteristiche prestazionali del LED.

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

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. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai LED mid-power standard, il package T3C 3030 offre una maggiore capacità di dissipazione di potenza (1.45W max) e una tensione diretta più elevata, spesso indicativa di un design multi-chip all'interno del package per una maggiore emissione luminosa. La fornitura di un binning dettagliato per flusso, tensione e colore all'interno di un'ellisse MacAdam a 5 passi offre una consistenza cromatica superiore rispetto a componenti con binning meno stringente. Il design del package termicamente migliorato lo differenzia dai package base offrendo un percorso di resistenza termica inferiore, fattore chiave per l'affidabilità a lungo termine in applicazioni ad alta potenza.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

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. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

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. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo è un LED bianco a conversione di fosforo. Il nucleo è un chip semiconduttore (probabilmente basato su InGaN) che emette luce blu quando la corrente elettrica lo attraversa in direzione diretta (elettroluminescenza). Questa luce blu viene parzialmente assorbita da un rivestimento di fosforo giallo (e spesso rosso) depositato sul chip o intorno ad esso. Il fosforo riemette luce a lunghezze d'onda più lunghe. La combinazione della luce blu residua e della luce gialla/rossa a spettro ampio del fosforo risulta nella percezione di luce bianca. La specifica miscela di fosfori determina la Temperatura di Colore Correlata (CCT) e l'Indice di Resa Cromatica (Ra) della luce bianca emessa.

13. Tendenze e Contesto Tecnologico

L'industria dei LED continua ad evolversi verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), una migliore qualità del colore (valori Ra e R9 più elevati) e una maggiore affidabilità. Package come il 3030 fanno parte di una tendenza verso formati SMD standardizzati, compatti e ad alta potenza che consentono progetti di illuminazione modulari e scalabili. C'è anche una forte attenzione al miglioramento della gestione termica a livello di package per consentire correnti di pilotaggio e densità di potenza più elevate senza compromettere la durata. Inoltre, la spinta verso l'illuminazione "human-centric" sta guidando la domanda di LED con CCT regolabile e caratteristiche spettrali, sebbene la parte qui descritta sia una soluzione a CCT fissa destinata al mercato mainstream dell'illuminazione generale.