Dokumen Teknikal LED Putih Hangat Siri T3C 3030 - Saiz 3.0x3.0mm - Voltan 56-58V - Kuasa 1.45W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri T3C mewakili LED putih hangat pandangan atas berprestasi tinggi yang dibungkus dalam pakej padat 3030 (3.0mm x 3.0mm). Produk ini direka untuk aplikasi pencahayaan umum, menawarkan keseimbangan antara output bercahaya tinggi, kecekapan terma, dan kebolehpercayaan. Reka bentuk pakejnya yang dipertingkatkan terma membolehkan penyebaran haba yang berkesan, yang amat kritikal untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat dalam alat pencahayaan yang menuntut.

Kelebihan teras LED ini termasuk keupayaan arus tinggi, sudut pandangan luas 120 darjah, dan keserasian dengan proses pematerian refluks bebas plumbum piawai. Ia direka untuk mematuhi piawaian RoHS, memastikan pematuhan kepada peraturan alam sekitar. Pasaran sasaran utama komponen ini adalah pencahayaan dalaman, penyelesaian naik taraf untuk alat sedia ada, pencahayaan umum, serta pencahayaan seni bina atau hiasan di mana kualiti cahaya putih hangas yang konsisten dikehendaki.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik

Prestasi elektro-optik dinyatakan pada keadaan ujian piawai arus kehadapan (IF) 25mA dan suhu simpang (Tj) 25°C. Fluks bercahaya berbeza dengan Suhu Warna Berkaitan (CCT). Untuk varian putih hangat 2700K dan 3000K, fluks bercahaya tipikal masing-masing ialah 150lm dan 154lm, dengan nilai minimum terjamin 139lm. Untuk CCT dari 4000K hingga 6500K, fluks tipikal ialah 163lm dengan minimum 148lm. Semua varian mempunyai Indeks Penghasilan Warna (Ra) minimum 80. Toleransi adalah ±7% untuk fluks bercahaya dan ±2 untuk pengukuran Ra.

2.2 Parameter Elektrik dan Terma

Kadar maksimum mutlak menentukan had operasi. Arus kehadapan berterusan maksimum ialah 25mA, dengan arus berdenyut (IFP) 40mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu (lebar denyut ≤100μs, kitar tugas ≤1/10). Penyerakan kuasa maksimum ialah 1450mW. Peranti boleh beroperasi dalam suhu ambien dari -40°C hingga +105°C.

Di bawah keadaan operasi tipikal (IF=25mA, Tj=25°C), voltan kehadapan (VF) julat dari 56V hingga 58V (tipikal 58V). Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (Rth j-sp) tipikalnya 9°C/W, menunjukkan konduksi haba yang baik dari cip ke papan. Peranti mempunyai keupayaan tahan nyahcas elektrostatik (ESD) 1000V (Model Badan Manusia).

3. Penjelasan Sistem Pembin

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

LED disusun ke dalam bin fluks bercahaya untuk memastikan konsistensi. Setiap CCT mempunyai kod bin khusus dengan julat fluks minimum dan maksimum yang ditakrifkan. Contohnya, LED 2700K tersedia dalam bin 2G (139-148lm), 2H (148-156lm), dan 2J (156-164lm). CCT lebih tinggi seperti 4000K-6500K menggunakan bin 2H, 2J, dan 2K (164-172lm). Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan kecerahan tepat untuk aplikasi mereka.

3.2 Pembin Voltan Kehadapan

Voltan kehadapan juga dibin untuk membantu reka bentuk litar bagi pengawalan arus. Bin yang tersedia ialah 6W (52-54V), 6X (54-56V), dan 6Y (56-58V). Memilih LED dari bin voltan yang lebih ketat boleh membawa kepada prestasi yang lebih seragam dan reka bentuk pemacu yang dipermudahkan.

3.3 Pembin Kromatisiti

Konsistensi warna dikawal menggunakan sistem elips MacAdam 5-langkah dalam rajah kromatisiti CIE. Setiap CCT (cth., 27 untuk 2700K, 30 untuk 3000K) mempunyai koordinat pusat yang ditakrifkan pada kedua-dua suhu simpang 25°C dan 85°C, bersama dengan parameter elips (a, b, φ). Ini memastikan perbezaan warna yang dirasakan antara LED dari bin yang sama adalah minimum, yang amat penting untuk aplikasi yang memerlukan rupa seragam.

4. Analisis Keluk Prestasi

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. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED menggunakan pakej peranti permukaan-pasang (SMD) dengan dimensi 3.00mm x 3.00mm. Ketinggian pakej ialah 2.50mm dengan ketinggian kanta 2.20mm. Corak pad pateri ditakrifkan dengan jelas, dengan pad anod dan katod berasingan. Polarity ditanda pada pandangan bawah pakej, dengan katod biasanya ditunjukkan. Toleransi dimensi ialah ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Tapak kaki padat dan piawai ini membolehkan integrasi mudah ke dalam talian pemasangan PCB automatik.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Komponen ini sesuai untuk pematerian refluks bebas plumbum. Profil refluks terperinci disediakan: Kadar pemanjakan dari likuidus ke suhu puncak tidak boleh melebihi 3°C/saat. Suhu likuidus (TL) ialah 217°C, dan masa di atas TL (tL) sepatutnya 60-150 saat. Suhu puncak badan pakej (Tp) tidak boleh melebihi 260°C, dan masa dalam 5°C puncak ini (tp) sepatutnya maksimum 30 saat. Kadar penyejukan sepatutnya maksimum 6°C/saat. Jumlah masa dari 25°C ke suhu puncak sepatutnya 8 minit atau kurang. Mematuhi profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan terma pada die LED, fosfor, atau pakej plastik.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk penempatan automatik. Setiap gegelung boleh mengandungi maksimum 5000 keping. Pita mempunyai dimensi khusus, termasuk padang poket dan toleransi terkumpul. Sistem penomboran bahagian diterangkan: Ia bermula dengan kod jenis (3C untuk 3030), diikuti kod CCT (cth., 27 untuk 2700K), indeks penghasilan warna (8 untuk Ra80), kod untuk konfigurasi cip siri/selari, kod komponen, dan kod warna (cth., R untuk pembin ANSI 85°C). Sistem alfanumerik ini membolehkan pengenalpastian tepat ciri prestasi LED.

8. Cadangan Aplikasi

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. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding LED kuasa pertengahan piawai, pakej T3C 3030 menawarkan keupayaan penyerakan kuasa lebih tinggi (1.45W maks) dan voltan kehadapan lebih tinggi, selalunya menunjukkan reka bentuk pelbagai cip dalam pakej untuk output lumen lebih tinggi. Penyediaan pembin terperinci untuk fluks, voltan, dan warna dalam elips MacAdam 5-langkah menawarkan konsistensi warna lebih unggul berbanding bahagian dengan pembin lebih longgar. Reka bentuk pakej dipertingkatkan terma membezakannya dari pakej asas dengan menawarkan laluan rintangan terma lebih rendah, yang merupakan faktor utama untuk kebolehpercayaan jangka panjang dalam aplikasi kuasa tinggi.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

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. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

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. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini adalah LED putih yang ditukar fosfor. Terasnya ialah cip semikonduktor (mungkin berdasarkan InGaN) yang memancarkan cahaya biru apabila arus elektrik melaluinya dalam arah kehadapan (elektroluminesens). Cahaya biru ini sebahagiannya diserap oleh salutan fosfor kuning (dan selalunya merah) yang didepositkan pada atau di sekeliling cip. Fosfor memancarkan semula cahaya pada panjang gelombang lebih panjang. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning/merah spektrum luas dari fosfor menghasilkan persepsi cahaya putih. Campuran khusus fosfor menentukan Suhu Warna Berkaitan (CCT) dan Indeks Penghasilan Warna (Ra) cahaya putih yang dipancarkan.

13. Trend dan Konteks Teknologi

Industri LED terus berkembang ke arah keberkesanan lebih tinggi (lebih lumen per watt), kualiti warna lebih baik (nilai Ra dan R9 lebih tinggi), dan kebolehpercayaan lebih besar. Pakej seperti 3030 adalah sebahagian daripada trend ke arah format SMD kuasa tinggi, padat dan piawai yang membolehkan reka bentuk pencahayaan modular dan boleh skala. Terdapat juga fokus kuat untuk meningkatkan pengurusan terma di peringkat pakej untuk membenarkan arus pacuan dan ketumpatan kuasa lebih tinggi tanpa menjejaskan jangka hayat. Tambahan pula, desakan untuk pencahayaan "berpusatkan manusia" mendorong permintaan untuk LED dengan CCT boleh dilaras dan ciri spektrum, walaupun bahagian yang diterangkan di sini adalah penyelesaian CCT tetap yang ditujukan untuk pasaran pencahayaan umum arus perdana.