Dokumen Teknikal T3C Series 3030 LED Putih - Dimensi 3.0x3.0x0.69mm - Voltan 3.2V - Kuasa 1.12W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

T3C Series ialah keluarga diod pemancar cahaya (LED) putih pandangan atas berprestasi tinggi dalam pakej peranti permukaan-pasang (SMD) 3030 yang padat. Direka untuk aplikasi pencahayaan umum dan seni bina, siri ini menawarkan gabungan keluaran fluks bercahaya tinggi, pengurusan terma yang cemerlang, dan sudut pandangan yang luas. Pakej ini direka untuk kebolehpercayaan dan kemudahan pemasangan dalam barisan pengeluaran automatik menggunakan proses pateri refluks standard.

1.1 Kelebihan Teras

• Pakej Dipertingkatkan Terma:Reka bentuk ini meminimumkan rintangan terma dari simpang LED ke titik pateri (Rth j-sp), menggalakkan penyebaran haba yang cekap dan menyokong arus pacuan yang lebih tinggi untuk prestasi berterusan.
• Keberkesanan Bercahaya Tinggi:Memberikan keluaran fluks bercahaya tinggi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan terang dan cekap.
• Pembinaan Teguh:Mampu mengendalikan arus hadapan sehingga 400mA (DC) dan 600mA (denyut), menawarkan fleksibiliti reka bentuk.
• Sudut Pandangan Luas:Mempunyai sudut pandangan tipikal 120 darjah (2θ1/2), memberikan taburan cahaya seragam.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini direka untuk bebas Pb dan kekal dalam spesifikasi pematuhan RoHS.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini sesuai untuk pelbagai penyelesaian pencahayaan, termasuk:

• Kelengkapan pencahayaan dalaman
• Lampu penggantian (gantian untuk sumber cahaya tradisional)
• Pencahayaan kegunaan am
• Pencahayaan seni bina dan hiasan

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektro-Optik

Semua ukuran dinyatakan pada suhu simpang (Tj) 25°C dan arus hadapan (IF) 350mA, iaitu keadaan ujian standard.

• Suhu Warna Berkaitan (CCT):Terdapat dalam 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, dan 6500K.
• Indeks Pembiakan Warna (CRI - Ra):Minimum Ra80 (tipikal Ra82) merentasi semua pilihan CCT, memastikan kesetiaan warna yang baik.
• Fluks Bercahaya:Nilai tipikal antara 136 lm (2700K) hingga 145 lm (4000K-6500K). Nilai minimum juga dinyatakan mengikut CCT.
• Voltan Hadapan (VF):Nilai tipikal ialah 3.2V, dengan maksimum 3.4V pada 350mA. Toleransi ialah ±0.1V.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah tipikal.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi harus dikekalkan dalam had ini.

• Arus Hadapan (IF):400 mA (DC)
• Arus Hadapan Denyut (IFP):600 mA (Lebar denyut ≤100μs, Kitar tugas ≤1/10)
• Pelesapan Kuasa (PD):1360 mW
• Voltan Songsang (VR):5 V
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +105°C
• Suhu Simpang (Tj):120°C (maks)

2.3 Ciri Terma

• Rintangan Terma (Rth j-sp):18 °C/W tipikal. Parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk pengurusan terma, menunjukkan keberkesanan perjalanan haba dari simpang semikonduktor ke titik pateri pada PCB.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Tahan 1000V (Model Badan Manusia), memberikan tahap perlindungan asas terhadap elektrik statik yang disebabkan oleh pengendalian.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Produk ini dikelaskan kepada bin untuk memastikan konsistensi dalam parameter utama.

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

LED disusun ke dalam bin fluks (dikodkan 2E, 2F, 2G, 2H) berdasarkan keluaran terukur pada 350mA. Setiap CCT mempunyai julat fluks minimum dan maksimum khusus untuk setiap kod bin. Sebagai contoh, LED 4000K dalam bin 2G mempunyai fluks bercahaya antara 139 lm dan 148 lm. Toleransi ukuran untuk fluks bercahaya ialah ±7%.

3.2 Pembin Voltan Hadapan

LED juga dibin mengikut voltan hadapan pada 350mA kepada tiga kategori: H3 (2.8-3.0V), J3 (3.0-3.2V), dan K3 (3.2-3.4V). Ini membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang konsisten, terutamanya untuk tatasusunan selari.

3.3 Pembin Kromatisiti

Koordinat warna (x, y pada rajah CIE) dikawal dalam elips MacAdam 5-langkah untuk setiap kod CCT (contohnya, 27R5 untuk 2700K). Ini memastikan konsistensi warna yang sangat ketat, meminimumkan perbezaan warna yang boleh dilihat antara LED individu. Pembin mengikut garis panduan Energy Star untuk 2600K-7000K. Koordinat pusat disediakan untuk kedua-dua suhu simpang 25°C dan 85°C, mengakui anjakan warna yang berlaku dengan pemanasan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet termasuk beberapa graf utama yang menggambarkan tingkah laku peranti dalam keadaan yang berbeza.

4.1 Arus Hadapan vs. Fluks Bercahaya Relatif

Lengkung ini menunjukkan bahawa keluaran bercahaya meningkat dengan arus tetapi akhirnya akan tepu. Ia adalah penting untuk menentukan arus pacuan optimum untuk mengimbangi kecerahan dan kecekapan/jangka hayat.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung IV)

Graf ini menggambarkan hubungan eksponen antara voltan dan arus, asas kepada operasi LED. Ia digunakan untuk reka bentuk pemacu dan pengiraan kuasa.

4.3 Suhu Persekitaran vs. Fluks Bercahaya Relatif

Lengkung ini menunjukkan kesan negatif kenaikan suhu persekitaran (dan seterusnya simpang) terhadap keluaran cahaya. Reka bentuk terma yang berkesan diperlukan untuk mengekalkan prestasi.

4.4 Suhu Persekitaran vs. Voltan Hadapan Relatif

Menunjukkan bagaimana voltan hadapan berkurangan apabila suhu meningkat, yang merupakan ciri diod semikonduktor. Ini boleh digunakan untuk penderiaan suhu dalam beberapa sistem kawalan lanjutan.

4.5 Taburan Sudut Pandangan

Menggambarkan corak pancaran seperti Lambertian, mengesahkan sudut pandangan luas 120 darjah.

4.6 Spektrum Warna

Menggambarkan taburan kuasa spektrum cahaya putih, yang merupakan gabungan cip LED biru dan salutan fosfor. Bentuk menunjukkan CRI dan kualiti warna.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak padat 3.0mm x 3.0mm dengan ketinggian tipikal 0.69mm. Lukisan memberikan dimensi terperinci untuk kanta, badan, dan pad pateri. Toleransi utama ialah ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Susun Atur Pad dan Polarity

Rajah pandangan bawah jelas menunjukkan pad pateri anod dan katod. Katod biasanya dikenal pasti oleh tanda atau sudut serong pada pakej. Polarity yang betul adalah penting untuk operasi.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks

Profil refluks terperinci disediakan untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan LED.

• Suhu Puncak Badan Pakej (Tp):Maksimum 260°C.
• Masa di atas Likuidus (TL=217°C):60 hingga 150 saat.
• Masa dalam 5°C Suhu Puncak:Maksimum 30 saat.
• Kadar Naik:Maksimum 3°C/saat.
• Kadar Turun:Maksimum 6°C/saat.
• Pemanasan Awal:150°C hingga 200°C selama 60-120 saat.

Mematuhi profil ini adalah kritikal untuk mengekalkan integriti sambungan pateri dan mencegah tekanan terma pada pakej LED dan lampiran die dalaman.

6.2 Penyimpanan dan Pengendalian

Julat suhu penyimpanan ialah -40°C hingga +85°C. Peranti harus disimpan dalam pembungkusan sensitif lembapan sehingga digunakan dan dikendalikan dengan langkah berjaga-jaga ESD.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pemasangan pick-and-place automatik. Kuantiti maksimum setiap gegelung ialah 5000 keping. Dimensi pakej untuk pita disediakan untuk memudahkan persediaan feeder.

7.2 Sistem Penomboran Bahagian

Nombor bahagian T3C**811A-***** ditafsirkan seperti berikut: 'T3C' menunjukkan jenis pakej 3030. Aksara seterusnya menentukan CCT (contohnya, 27 untuk 2700K), Pembiakan Warna (8 untuk Ra80), bilangan cip bersiri dan selari (1 dan 1 masing-masing), kod komponen, dan kod warna (contohnya, R untuk pembin ANSI 85°C). Sistem ini membolehkan pemilihan tepat ciri prestasi yang dikehendaki.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Pengurusan Terma

Memandangkan pelesapan kuasa (sehingga 1.12W pada 350mA, 3.2V) dan rintangan terma, PCB teras logam (MCPCB) yang direka dengan betul atau kaedah penyejukan lain adalah wajib. Matlamatnya adalah untuk mengekalkan suhu simpang serendah mungkin untuk memaksimumkan keluaran bercahaya, jangka hayat, dan kestabilan warna. Rth j-sp 18°C/W adalah titik permulaan untuk mengira rintangan terma sistem yang diperlukan.

8.2 Pacuan Elektrik

Pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding sumber voltan malar untuk memastikan keluaran cahaya stabil dan mencegah pelarian terma. Pemacu harus direka untuk beroperasi dalam Penarafan Maksimum Mutlak, mempertimbangkan kedua-dua bin voltan hadapan dan pekali suhu negatif VF.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan luas 120 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas tanpa optik sekunder. Untuk pancaran fokus, kanta atau pemantul yang sesuai mesti dipilih, mempertimbangkan corak pancaran dan saiz fizikal LED.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Data Teknikal)

9.1 Apakah perbezaan antara nilai fluks bercahaya 'Tip' dan 'Min'?

Nilai 'Tip' (Tipikal) mewakili prestasi purata atau jangkaan di bawah keadaan ujian standard. Nilai 'Min' (Minimum) ialah had bawah yang dijamin untuk produk. Pereka harus menggunakan nilai 'Min' untuk pengiraan lumen sistem konservatif untuk memastikan produk akhir memenuhi sasaran kecerahan.

9.2 Bolehkah saya memacu LED ini pada 400mA secara berterusan?

Walaupun Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan berterusan ialah 400mA, beroperasi pada had ini akan menghasilkan lebih banyak haba (Kuasa = IF * VF) dan berkemungkinan mengurangkan jangka hayat dan kecekapan. Keadaan ujian standard dan kebanyakan data prestasi diberikan pada 350mA, yang dianggap sebagai titik operasi yang lebih optimum untuk mengimbangi keluaran dan kebolehpercayaan. Memacu pada 400mA memerlukan pengurusan terma yang luar biasa.

9.3 Bagaimanakah pembin elips MacAdam 5-langkah memberi manfaat kepada aplikasi saya?

Pembin ketat ini memastikan LED dari kod CCT yang sama (contohnya, 40R5) akan kelihatan hampir sama warnanya kepada mata manusia apabila diletakkan bersebelahan. Ini adalah kritikal dalam kelengkapan pelbagai-LED (seperti lampu panel atau downlight) untuk mengelakkan variasi warna yang tidak menyenangkan, sering dianggap sebagai kecacatan kualiti.

10. Kajian Kes Reka Bentuk

Senario:Mereka bentuk modul penggantian downlight LED 1200 lm.

Proses Reka Bentuk:

1. Pemilihan LED:Menggunakan LED 4000K, Ra80, bin fluks 2G (139-148 lm tip). Menggunakan nilai minimum 139 lm untuk reka bentuk konservatif.
2. Pengiraan Kuantiti:Sasaran lumen / Fluks min per LED = 1200 / 139 ≈ 8.6 LED. Bundarkan kepada 9 LED.
3. Reka Bentuk Elektrik:Rancang untuk tatasusunan siri-selari (contohnya, 3 rentetan 3 LED bersiri) untuk dipacu oleh pemacu arus malar. Arus pemacu ditetapkan kepada 350mA setiap rentetan. Voltan hadapan setiap rentetan (3 LED * ~3.2V) ≈ 9.6V. Pemacu mesti menyediakan 350mA pada pematuhan voltan yang merangkumi julat bin VF (contohnya, sehingga 3*3.4V=10.2V).
4. Reka Bentuk Terma:Jumlah kuasa ≈ 9 LED * 3.2V * 0.35A = 10.1W. Menggunakan Rth j-sp 18°C/W dan mensasarkan Tj maksimum 105°C dalam persekitaran ambien 55°C (ΔT=50°C), rintangan terma sistem yang diperlukan dari simpang ke ambien ialah ΔT / Kuasa = 50°C / 10.1W ≈ 4.95°C/W. Memandangkan Rth j-sp dalaman LED sudah 18°C/W, penyejuk luaran dengan rintangan terma yang sangat rendah adalah perlu, menekankan keperluan untuk reka bentuk MCPCB dan casis yang berkesan.
5. Optik/Mekanikal:Sudut pandangan luas LED membolehkan penyebaran cahaya yang baik dalam pemantul atau penyebar downlight.

11. Prinsip Teknikal

LED ini berdasarkan teknologi semikonduktor di mana arus elektrik mengalir melalui cip (biasanya InGaN) menyebabkan rekombinasi lubang elektron, memancarkan foton dalam spektrum biru. Lapisan bahan fosfor, disimpan di atas cip, menyerap sebahagian cahaya biru ini dan memancarkannya semula sebagai cahaya kuning. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang ditukar menghasilkan persepsi cahaya putih. Campuran tepat biru dan kuning (dan kadang-kadang fosfor merah untuk CRI lebih tinggi) menentukan Suhu Warna Berkaitan (CCT). Kecekapan proses penukaran ini, bersama dengan kecekapan elektrik cip, menentukan keberkesanan bercahaya keseluruhan (lumen per watt). Pakej direka untuk melindungi cip, menyediakan sambungan elektrik, dan menguruskan haba yang dihasilkan, kerana haba berlebihan merosakkan kedua-dua cip dan fosfor, mengurangkan keluaran cahaya dan mengalihkan warna.

12. Trend Industri

Industri LED terus memberi tumpuan kepada peningkatan keberkesanan bercahaya (lm/W) dan penambahbaikan kualiti warna (CRI lebih tinggi dengan pembiakan spektrum lebih baik, terutamanya R9 untuk merah). Terdapat trend kuat ke arah pemiawaian pakej (seperti 3030) untuk memudahkan rantaian bekalan dan reka bentuk kelengkapan. Trend penting lain ialah integrasi lebih banyak kepintaran, bergerak ke arah sistem putih boleh ditala (kawalan CCT dan intensiti) yang bersambung. Tambahan pula, kebolehpercayaan dan jangka hayat di bawah operasi suhu tinggi sentiasa diperbaiki melalui kemajuan dalam teknologi cip, kestabilan fosfor, dan bahan pembungkusan. Dorongan untuk kelestarian juga mendorong ke arah kecekapan lebih tinggi dan kitaran hayat produk yang lebih panjang.