Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
- 2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
- 2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik
- 2.2 Parameter Elektrik dan Terma
- 3. Penjelasan Sistem Pembin
- 3.1 Pembin Fluks Bercahaya dan Voltan Ke Hadapan
- 3.2 Pembin Kromatisiti
- 4. Analisis Keluk Prestasi
- 4.1 Spektrum dan Taburan Sudut
- 4.2 Kebergantungan Elektrik dan Terma
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi dan Polarity
- 6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
- 7. Sistem Penomboran Model dan Maklumat Pesanan
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Senario Aplikasi Biasa
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan
- 12. Pengenalan Prinsip Operasi
- 13. Trend Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Siri T3C mewakili LED putih pandangan atas berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan am. Pakej 3030 (3.0mm x 3.0mm) ini direkabentuk untuk memberikan output fluks bercahaya tinggi sambil mengekalkan faktor bentuk padat yang sesuai untuk reka bentuk pencahayaan moden yang terhad ruang. Reka bentuk pakej yang dipertingkatkan terma adalah ciri utama, membolehkan penyebaran haba yang lebih baik dan membolehkan operasi yang boleh dipercayai pada arus pemacu yang lebih tinggi, yang menyumbang kepada keupayaan arus tingginya. Peranti ini serasi dengan proses pateri refluks bebas plumbum dan direka untuk kekal mematuhi arahan RoHS, menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.
1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
Kelebihan utama LED ini termasuk kecekapan bercahaya yang tinggi, prestasi terma yang teguh, dan sudut pandangan luas 120 darjah, yang memastikan taburan cahaya seragam. Ciri-ciri ini menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi penggantian di mana ia boleh menggantikan sumber cahaya tradisional, pencahayaan ambien am, dan lampu latar papan tanda dalaman dan luaran. Prestasinya juga sesuai untuk projek pencahayaan seni bina dan hiasan di mana warna konsisten dan output tinggi diperlukan.
2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
Bahagian ini memberikan tafsiran objektif terperinci mengenai parameter prestasi utama yang dinyatakan dalam lembaran data, yang penting untuk jurutera reka bentuk.
2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik
Output fluks bercahaya dinyatakan pada arus ujian 120mA dan suhu simpang (Tj) 25°C. Nilai tipikal berbeza dengan ketara dengan Suhu Warna Berkaitan (CCT) dan Indeks Pembiakan Warna (CRI). Sebagai contoh, LED 4000K dengan CRI 70 (Ra70) mempunyai fluks bercahaya tipikal 114 lumen, manakala CCT yang sama dengan CRI 90 (Ra90) turun kepada 91 lumen. Hubungan songsang antara CRI dan output cahaya ini adalah pertukaran asas dalam reka bentuk LED. Semua pengukuran fluks bercahaya mempunyai toleransi yang dinyatakan ±7%, dan pengukuran CRI mempunyai toleransi ±2.
2.2 Parameter Elektrik dan Terma
Penarafan maksimum mutlak menentukan had operasi. Arus ke hadapan berterusan maksimum (IF) ialah 200mA, dengan arus ke hadapan berdenyut (IFP) 300mA di bawah keadaan tertentu (lebar denyutan ≤100μs, kitar tugas ≤1/10). Penyerakan kuasa maksimum (PD) ialah 1280mW. Voltan ke hadapan (VF) biasanya mengukur 6.0V pada 120mA, dengan julat dari 5.6V hingga 6.4V. Parameter kritikal untuk pengurusan terma ialah rintangan terma dari simpang ke titik pateri (Rth j-sp), yang dinyatakan sebagai 17°C/W. Nilai ini menunjukkan betapa berkesannya haba dipindahkan dari cip LED ke papan litar bercetak, yang secara langsung mempengaruhi jangka hayat dan kestabilan prestasi LED.
3. Penjelasan Sistem Pembin
Produk ini dikelaskan kepada bin untuk memastikan konsistensi dalam parameter utama, yang penting untuk aplikasi yang memerlukan output cahaya dan warna yang seragam.
3.1 Pembin Fluks Bercahaya dan Voltan Ke Hadapan
Struktur pembin fluks bercahaya adalah kompleks, ditakrifkan oleh CCT, CRI, dan kod fluks (contohnya, 5D, 5E). Sebagai contoh, LED 3000K, Ra80 boleh dibin sebagai 5D (95-100 lm), 5E (100-105 lm), 5F (105-110 lm), atau 5G (110-115 lm). Begitu juga, voltan ke hadapan dibin kepada empat kod: Z3 (5.6-5.8V), A4 (5.8-6.0V), B4 (6.0-6.2V), dan C4 (6.2-6.4V). Ini membolehkan pereka memilih LED yang memenuhi keperluan litar pemacu mereka untuk kecekapan optimum.
3.2 Pembin Kromatisiti
Konsistensi warna dikawal dalam elips MacAdam 5 langkah pada rajah kromatisiti CIE untuk setiap bin CCT (contohnya, 27R5 untuk 2700K). Lembaran data memberikan koordinat pusat pada kedua-dua 25°C dan 85°C, bersama dengan parameter elips (a, b, Φ). Pembin ketat ini, selaras dengan piawaian seperti Energy Star untuk 2600K-7000K, memastikan perbezaan warna yang boleh dilihat minimum antara LED dalam kumpulan yang sama, yang penting untuk pemasangan pelbagai LED.
4. Analisis Keluk Prestasi
Data grafik memberikan pandangan tentang tingkah laku LED di bawah keadaan operasi yang berbeza.
4.1 Spektrum dan Taburan Sudut
Graf spektrum warna (untuk Ra70, Ra80, Ra90) menunjukkan taburan kuasa spektrum relatif. LED CRI lebih tinggi mempamerkan spektrum yang lebih penuh, terutamanya di kawasan merah, membawa kepada pembiakan warna yang lebih baik tetapi kecekapan keseluruhan sedikit lebih rendah. Graf taburan sudut pandangan mengesahkan corak pancaran luas 120 darjah, dicirikan oleh taburan Lambertian atau hampir-Lambertian.
4.2 Kebergantungan Elektrik dan Terma
Keluk Arus Ke Hadapan vs. Keamatan Relatif menunjukkan hubungan super-linear antara arus pemacu dan output cahaya. Keluk Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan menggambarkan ciri IV eksponen diod. Mungkin yang paling penting, graf Suhu Ambien vs. Fluks Bercahaya Relatif menunjukkan kesan negatif kenaikan suhu pada output cahaya. Begitu juga, graf Suhu Ambien vs. Voltan Ke Hadapan Relatif menunjukkan pekali suhu negatif voltan ke hadapan, pertimbangan utama untuk pemacu arus malar.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi dan Polarity
Pakej ini adalah tapak kaki standard 3030 dengan dimensi 3.00mm x 3.00mm dan ketinggian 0.69mm. Gambar pandangan bawah jelas menunjukkan susun atur pad pateri dan pengenalan polarity. Anod dan katod ditanda, dengan katod biasanya ditunjukkan oleh ciri khas seperti takuk atau tanda hijau pada pakej itu sendiri. Corak pateri direka untuk pemasangan permukaan-mount yang boleh dipercayai.
6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
LED ini dinilai untuk pateri refluks bebas plumbum. Penarafan maksimum mutlak untuk suhu pateri (Tsld) dinyatakan sebagai 230°C atau 260°C untuk maksimum 10 saat. Ini merujuk kepada suhu puncak yang diukur pada pad pateri LED semasa profil refluks. Adalah penting untuk mengikuti profil refluks yang disyorkan yang meningkat dan menyejuk pada kadar terkawal untuk mencegah kejutan terma, yang boleh menyebabkan keretakan pakej atau kegagalan sendi pateri. Julat suhu operasi ialah -40°C hingga +105°C, dan julat suhu penyimpanan ialah -40°C hingga +85°C.
7. Sistem Penomboran Model dan Maklumat Pesanan
Nombor bahagian mengikuti struktur: T3C***21A-*****. Kod khusus dalam struktur ini mentakrifkan atribut kritikal:
- X1 (Kod Jenis):'3C' untuk pakej 3030.
- X2 (Kod CCT):contohnya, '27' untuk 2700K, '40' untuk 4000K.
- X3 (Pembiakan Warna):'7' untuk Ra70, '8' untuk Ra80, '9' untuk Ra90.
- X4 & X5 (Konfigurasi Cip):Menunjukkan bilangan cip bersiri dan selari (1-Z).
- X6 (Kod Komponen):Penamaan dalaman (A-Z).
- X7 (Kod Warna):Mentakrifkan piawaian bin kromatisiti (contohnya, 'R' untuk 85°C ANSI).
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Senario Aplikasi Biasa
LED ini sangat sesuai untuk:
- Lampu Penggantian:Penggantian langsung untuk mentol pijar, halogen, atau CFL dalam lampu downlight, mentol, dan tiub.
- Pencahayaan Am:Pemasangan linear, lampu panel, dan pencahayaan high-bay di mana fluks tinggi dan keseragaman baik diperlukan.
- Lampu Latar Papan Tanda:Papan tanda dalaman/luaran bercahaya tepi atau langsung yang memerlukan cahaya putih konsisten.
- Pencahayaan Seni Bina:Pencahayaan cove, pencahayaan fasad, dan aplikasi hiasan lain.
8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
Faktor reka bentuk utama termasuk:
- Pengurusan Terma:Rth j-sp 17°C/W memerlukan heatsink yang berkesan. Mengekalkan suhu simpang rendah adalah penting untuk mencapai jangka hayat dinilai dan mengekalkan output cahaya dan kestabilan warna.
- Arus Pemacu:Walaupun mampu sehingga 200mA, beroperasi pada atau di bawah arus ujian 120mA sering memberikan keseimbangan kecekapan, jangka hayat, dan beban terma yang lebih baik.
- Optik:Sudut pandangan luas mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pemantul) untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus.
- Pemilihan Pembin:Untuk reka bentuk pelbagai LED, menentukan bin ketat untuk fluks, voltan, dan kromatisiti adalah penting untuk mengelakkan ketidakkonsistenan yang boleh dilihat (anjakan warna, variasi kecerahan).
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Berbanding dengan pakej terdahulu seperti 3528 atau 5050, format 3030 menawarkan ketumpatan lumen yang lebih tinggi dalam pakej bersaiz sederhana. Reka bentuk terma yang dipertingkatkan biasanya memberikannya kelebihan berbanding pakej 3030 standard dari segi arus pemacu maksimum dan output cahaya berterusan pada suhu tinggi. Ketersediaan pilihan CRI tinggi (Ra90) dalam pakej yang sama memberikan fleksibiliti kepada pereka untuk aplikasi di mana kualiti warna adalah kritikal tanpa perlu menukar tapak kaki mekanikal.
10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S: Apakah penggunaan kuasa sebenar pada titik operasi tipikal?
J: Pada keadaan ujian IF=120mA dan VF=6.0V, kuasa elektrik ialah 0.72W (120mA * 6.0V = 720mW).
S: Bagaimanakah suhu mempengaruhi output cahaya?
J: Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7, fluks bercahaya relatif berkurangan apabila suhu ambien (dan seterusnya suhu simpang) meningkat. Heatsinking yang betul diperlukan untuk meminimumkan penurunan ini.
S: Apakah topologi pemacu yang disyorkan?
J: Pemacu arus malar adalah wajib untuk LED. Arus output pemacu harus ditetapkan berdasarkan output cahaya yang dikehendaki dan reka bentuk terma, tidak melebihi 200mA. Pemacu juga mesti mengambil kira julat bin voltan ke hadapan (5.6V-6.4V).
S: Bolehkah pelbagai LED disambung secara bersiri?
J: Ya, tetapi jumlah voltan ke hadapan bersiri mestilah dalam julat voltan pematuhan pemacu. Variasi dalam bin voltan ke hadapan harus dipertimbangkan untuk memastikan perkongsian arus seragam, terutamanya dalam rentetan selari.
11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan
Senario: Mereka Bentuk Lampu Tiub LED 1200mm untuk Penggantian Pejabat.
Seorang pereka mungkin menggunakan 120 keping LED 4000K, Ra80, bin 5G (110-115 lm) yang disusun dalam tatasusunan linear. Pada 120mA setiap LED, jumlah fluks sistem akan menjadi kira-kira 13,200-13,800 lumen. Menggunakan pemacu arus malar dinilai untuk 120mA dan voltan pematuhan yang cukup tinggi untuk menampung 120 LED bersiri (120 * ~6V = 720V) atau gabungan rentetan siri-selari. Saluran aluminium bertindak sebagai kedua-dua struktur dan heatsink, direka untuk mengekalkan suhu simpang LED di bawah 85°C untuk mengekalkan >90% output lumen awal sepanjang jangka hayat sasaran. Sudut pandangan luas memastikan pencahayaan permukaan kerja yang baik tanpa silau berlebihan.
12. Pengenalan Prinsip Operasi
LED putih biasanya menggunakan cip semikonduktor indium gallium nitride (InGaN) yang memancarkan cahaya biru. Sebahagian daripada cahaya biru ini ditukar kepada panjang gelombang yang lebih panjang (kuning, merah) oleh lapisan fosfor yang melapisi cip. Campuran cahaya biru yang tinggal dan cahaya yang ditukar fosfor menghasilkan persepsi cahaya putih. Campuran khusus fosfor menentukan CCT (putih suam, putih sejuk) dan CRI. Prinsip elektrik adalah diod semikonduktor: apabila voltan ke hadapan melebihi jurang jalurnya digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya).
13. Trend Teknologi
Trend umum dalam LED kuasa pertengahan seperti 3030 adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), konsistensi warna yang lebih baik (pembin lebih ketat), dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi pada suhu tinggi. Terdapat juga permintaan yang semakin meningkat untuk LED dengan CRI tinggi dan penalaan spektrum khusus (contohnya, untuk pencahayaan berpusatkan manusia) tanpa penalti kecekapan yang ketara. Teknologi pembungkusan terus berkembang untuk meningkatkan prestasi terma, membolehkan arus pemacu dan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi dari tapak kaki yang sama. Tambahan pula, integrasi data ujian fotometrik dan kolorimetrik terus ke dalam nombor bahagian yang boleh dikesan atau pasport produk digital menjadi lebih biasa untuk membantu pembuatan automatik dan kawalan kualiti.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |