Spesifikasi Teknikal Siri LED 3030 Kuasa Sederhana - 3.0x3.0x?mm - Voltan 6.8V - Kuasa 1.3W - Putih Sejuk-Neutral-Suam - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen LED kuasa sederhana siri 3030. Direka untuk aplikasi pencahayaan umum, siri ini menggunakan pakej Sebatian Acuan Epoksi Peningkatan Terma (EMC), menawarkan keseimbangan optimum antara kecekapan bercahaya, keberkesanan kos, dan kebolehpercayaan. Siri ini dicirikan oleh saiz tapak 3.0mm x 3.0mm dan mampu beroperasi pada tahap kuasa sehingga 1.3W, meletakkannya di antara LED kuasa sederhana tradisional dan LED kuasa tinggi peringkat permulaan.

1.1 Kelebihan dan Kedudukan Teras

Proposisi nilai utama siri LED ini terletak pada pencapaian salah satu nisbah terbaik lumen per watt (lm/W) dan lumen per dolar (lm/$) dalam kategori LED kuasa sederhana. Pakej EMC menyediakan pengurusan terma yang lebih baik berbanding plastik PPA atau PCT standard, membolehkan arus pacuan yang lebih tinggi dan penambahbaikan penyelenggaraan lumen jangka panjang. Produk ini sesuai untuk proses pematerian semula bebas plumbum, selaras dengan piawaian pembuatan moden yang peka terhadap alam sekitar.

1.2 Aplikasi Sasaran

Siri LED serba boleh ini direka untuk pelbagai spektrum penyelesaian pencahayaan. Kawasan aplikasi utama termasuk lampu pengganti yang direka untuk menggantikan sumber lampu pijar atau pendarfluor tradisional, pencahayaan ambien umum untuk ruang kediaman dan komersial, lampu latar untuk papan tanda dalaman dan luaran, serta pencahayaan seni bina atau hiasan di mana prestasi dan kualiti warna estetik adalah penting.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Semua parameter diukur di bawah keadaan ujian standard Ta = 25°C dan kelembapan relatif 60% melainkan dinyatakan sebaliknya.

2.1 Ciri Elektro-Optik

Prestasi fotometrik ditakrifkan pada arus hadapan (I_F) 150mA. Siri ini menawarkan julat Suhu Warna Berkaitan (CCT) dari putih suam (2725K) hingga putih sejuk (6530K), semuanya dengan Indeks Penghasilan Warna (CRI atau Ra) minimum 80. Nilai fluks bercahaya tipikal berbeza mengikut bin CCT, berjulat dari kira-kira 107 lm hingga 120 lm pada 150mA. Adalah penting untuk ambil perhatian toleransi pengukuran yang dinyatakan: ±7% untuk fluks bercahaya dan ±2 untuk CRI. Sudut pandangan dominan (2Θ1/2) ialah 110 darjah, menyediakan taburan pancaran lebar yang sesuai untuk pencahayaan umum.

2.2 Parameter Elektrik dan Terma

Voltan hadapan tipikal (V_F) ialah 6.8V pada 150mA, dengan toleransi ±0.1V. Arus hadapan mutlak maksimum ialah 200mA DC, dengan arus hadapan berdenyut (I_FP) 300mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu (lebar denyutan ≤ 100µs, kitar tugas ≤ 1/10). Penyerakan kuasa maksimum ialah 1360 mW. Parameter terma kritikal ialah rintangan terma sambungan-ke-titik pateri (R_{th j-sp}), yang tipikalnya 17 °C/W. Rintangan terma rendah ini adalah manfaat langsung daripada pakej EMC, membolehkan pemindahan haba yang cekap dari sambungan LED.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak

Mengendalikan peranti melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Penarafan utama termasuk: Arus Hadapan: 200 mA; Voltan Songsang: 5 V; Suhu Sambungan: 115 °C; Julat Suhu Operasi: -40 hingga +85 °C; Julat Suhu Penyimpanan: -40 hingga +85 °C. Profil suhu pematerian tidak boleh melebihi 230°C atau 260°C selama lebih daripada 10 saat.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin.

3.1 Pembin Warna (CCT)

Produk ini menggunakan struktur pembin elips pada rajah kromatisiti CIE 1931, mematuhi keperluan Energy Star untuk julat 2600K hingga 7000K. Enam kod warna utama ditakrifkan (cth., 27M5, 30M5...65M6), setiap satu dengan koordinat pusat (x, y), paksi separa utama (a), paksi separa kecil (b), dan sudut (Φ). Ketidakpastian pengukuran untuk koordinat warna ialah ±0.007. Pembin ketat ini memastikan perbezaan warna yang boleh dilihat adalah minimum dalam satu unit pencahayaan.

3.2 Pembin Fluks Bercahaya

Dalam setiap bin warna, LED disusun lebih lanjut mengikut output fluks bercahaya mereka pada 150mA. Pelbagai pangkat fluks ditakrifkan (cth., 2A, 2B, 2C, 2D, 2E), setiap satu meliputi julat lumen tertentu (cth., 94-100 lm, 100-107 lm, dll.). Ini membolehkan pereka memilih bin yang sepadan dengan keperluan kecerahan tepat aplikasi mereka.

3.3 Pembin Voltan Hadapan

LED juga dibin mengikut penurunan voltan hadapan mereka pada arus ujian. Walaupun nilai kod dan julat khusus diperincikan dalam jadual datasheet, pembin ini membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang lebih cekap dan konsisten, terutamanya dalam rentetan pelbagai LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Ciri IV dan Fluks Bercahaya Relatif

Rajah 3 menunjukkan hubungan antara arus hadapan dan fluks bercahaya relatif. Output adalah agak linear sehingga arus maksimum dinilai, tetapi pereka harus ambil perhatian bahawa kecekapan (lm/W) biasanya menurun pada arus yang lebih tinggi disebabkan peningkatan beban terma dan penurunan kecekapan. Rajah 4 menggambarkan lengkung voltan hadapan berbanding arus, yang penting untuk reka bentuk pemacu untuk memastikan pematuhan voltan yang betul.

4.2 Kebergantungan Suhu

Rajah 6 dan 7 menunjukkan kesan suhu ambien (T_a) terhadap prestasi. Output bercahaya berkurangan apabila suhu meningkat, satu ciri semua LED. Sebaliknya, voltan hadapan berkurangan dengan peningkatan suhu. Rajah 5 menunjukkan anjakan dalam koordinat kromatisiti (CIE x, y) dengan suhu, yang penting untuk aplikasi yang memerlukan titik warna yang stabil. Rajah 8 menyediakan graf reka bentuk kritikal: arus hadapan maksimum yang dibenarkan berbanding suhu ambien untuk dua senario rintangan terma berbeza (R_j-a=35°C/W dan 45°C/W). Graf ini penting untuk menentukan arus operasi selamat dalam persekitaran terma dunia sebenar.

4.3 Taburan Spektrum dan Sudut

Rajah 1 membentangkan taburan kuasa spektrum tipikal, menunjukkan spektrum cahaya putih penukaran fosfor lebar ciri LED pam biru dengan salutan fosfor. Rajah 2 menggambarkan taburan keamatan spatial (corak sudut pandangan), mengesahkan corak pancaran lebar seperti Lambertian yang ditunjukkan oleh sudut pandangan 110 darjah.

5. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Pengurusan Terma

Penyingkiran haba yang berkesan adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat. Walaupun R_{th j-sp} rendah, laluan terma dari titik pateri ke persekitaran ambien (R_{th sp-a}) mesti diminimumkan melalui reka bentuk PCB yang betul (menggunakan via terma, kawasan kuprum yang mencukupi) dan penyingkiran haba peringkat sistem. Rujuk Rajah 8 untuk menurunkan arus operasi berdasarkan anggaran T_adan sistem R_j-a.

5.2 Pacuan Elektrik

Pemadu arus malar sangat disyorkan untuk memastikan output cahaya dan warna yang stabil. Pemadu harus direka untuk beroperasi dalam Penarafan Maksimum Mutlak, mengambil kira pembin voltan dan kesan suhu pada V_F. Untuk reka bentuk berhampiran arus maksimum, pertimbangkan pertukaran antara output cahaya yang lebih tinggi dan pengurangan kecekapan/jangka hayat.

5.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan 110 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan lebar, meresap tanpa optik sekunder. Untuk pencahayaan berarah, lensa atau pemantul yang sesuai mesti dipilih. Pembin warna dan fluks yang konsisten membolehkan penampilan seragam dalam tatasusunan pelbagai LED.

6. Pematerian dan Pengendalian

Komponen ini serasi dengan profil pematerian semula bebas plumbum standard. Suhu puncak pematerian tidak boleh melebihi 230°C atau 260°C, dengan masa pendedahan melebihi 217°C dihadkan kepada 60 saat dan masa pada suhu puncak dihadkan kepada 10 saat. Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) standard harus dipatuhi semasa pengendalian, kerana peranti mempunyai voltan tahan ESD 1000V (Model Badan Manusia).

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama siri ini ialah penggunaan pakej EMC dalam faktor bentuk kuasa sederhana 3030. Berbanding pakej plastik standard (PPA/PCT), EMC menawarkan kekonduksian terma yang jauh lebih tinggi dan rintangan kepada suhu tinggi dan pendedahan UV, membawa kepada penyelenggaraan lumen dan kestabilan warna yang lebih baik sepanjang hayat produk. Ini membolehkan LED dipacu pada arus yang lebih tinggi (sehingga 200mA) berbanding LED kuasa sederhana tipikal, merapatkan jurang kepada peranti kuasa lebih tinggi sambil mengekalkan kelebihan kos dan optik platform kuasa sederhana.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah penggunaan kuasa sebenar pada titik operasi tipikal?

J: Pada I_F= 150mA dan V_F= 6.8V, kuasa elektrik tipikal ialah 150mA * 6.8V = 1.02W.

S: Bagaimana saya memilih bin CCT dan fluks yang betul untuk projek saya?

J: Pilih CCT (cth., 3000K putih suam, 4000K putih neutral, 6500K putih sejuk) berdasarkan suasana yang diingini. Pilih bin fluks berdasarkan output lumen sasaran per LED, dengan mengambil kira jadual pembin dan toleransi pengukuran. Untuk tatasusunan seragam, nyatakan satu bin ketat untuk kedua-dua warna dan fluks.

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 200mA secara berterusan?

J: Anda boleh, tetapi hanya jika suhu sambungan dikekalkan jauh di bawah maksimum 115°C. Ini memerlukan pengurusan terma yang cemerlang. Rujuk Rajah 8; pada suhu ambien 85°C, arus maksimum yang dibenarkan untuk sistem dengan R_j-a=45°C/W hanyalah kira-kira 89mA. Oleh itu, memacu pada 200mA hanya boleh dilaksanakan dalam persekitaran yang disejukkan dengan sangat baik dan suhu ambien rendah.

9. Contoh Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Pengganti Mentol LED 1200 lm (A19).

Sasaran: 1200 lm, CCT 2700K, input AC 120V.

Langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan LED:Pilih model T3C27821C-**AA (CCT 2725K). Pilih bin fluks bercahaya tinggi (cth., 2D atau 2E) untuk output maksimum per LED.

2. Pengiraan Kuantiti:Dengan andaian 115 lm/LED (tipikal dari bin 2D), kira-kira 1200 lm / 115 lm/LED ≈ 11 LED diperlukan.

3. Reka Bentuk Elektrik:Konfigurasikan 11 LED dalam rentetan siri. Jumlah voltan hadapan pada 150mA akan menjadi ~11 * 6.8V = 74.8V. Pilih pemadu LED arus malar terpencil dengan output yang mematuhi 74.8V, 150mA.

4. Reka Bentuk Terma:Jumlah penyerakan kuasa ialah ~1.02W/LED * 11 LED = 11.22W. Sebahagian besar adalah haba. Mentol mesti menggabungkan penyingkiran haba aluminium atau yang serupa untuk mengekalkan suhu titik pateri LED di bawah lengkung penurunan dalam Rajah 8, memastikan jangka hayat panjang dan output cahaya stabil.

5. Reka Bentuk Optik:Sudut pancaran lebar 110 darjah mungkin mencukupi untuk aplikasi mentol semua arah. Penutup penyebar akan digunakan untuk menggabungkan pelbagai sumber titik menjadi cahaya seragam.

10. Prinsip dan Tren Teknikal

10.1 Prinsip Operasi

Ini adalah LED putih penukaran fosfor. Elemen semikonduktor teras ialah diod pemancar cahaya biru InGaN (Indium Gallium Nitride). Sebahagian cahaya biru diserap oleh salutan fosfor yttrium aluminium garnet didop serium (YAG:Ce), yang memancarkannya semula sebagai cahaya kuning spektrum lebar. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang ditukar menghasilkan persepsi cahaya putih. Nisbah cahaya biru kepada kuning, dikawal oleh komposisi dan ketebalan fosfor, menentukan Suhu Warna Berkaitan (CCT).

10.2 Tren Industri

Segmen LED kuasa sederhana terus berkembang ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lm/W) dan kebolehpercayaan yang lebih baik pada titik kos yang kompetitif. Penggunaan EMC dan bahan pakej prestasi tinggi lain (seperti seramik dan termoplastik) adalah tren utama untuk membolehkan arus pacuan yang lebih tinggi dan penyelenggaraan lumen yang lebih baik. Terdapat juga dorongan berterusan untuk nilai Indeks Penghasilan Warna (CRI) yang lebih tinggi dan konsistensi warna yang lebih tepat (pembin lebih ketat) untuk memenuhi permintaan pasaran pencahayaan yang peka terhadap kualiti. Tambahan pula, integrasi LED ini ke papan piawai seperti COB (Cip-atas-Papan) atau jalur fleksibel adalah tren aplikasi biasa untuk pemasangan yang dipermudahkan dan prestasi terma yang lebih baik.