Dokumen Teknikal T3C Series 3030 LED Putih - Dimensi 3.0x3.0x0.69mm - Voltan 5.9V - Kuasa 0.71W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED putih T3C Series 3030 ialah peranti permukaan-mount berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan umum. Ia mempunyai pakej padat dengan reka bentuk terma yang dipertingkat, membolehkan operasi yang boleh dipercayai pada arus pacuan yang tinggi. LED ini memancarkan cahaya putih dengan sudut pandangan yang luas, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan seragam.

1.1 Kelebihan Teras

• Output Fluks Bercahaya Tinggi:Memberikan tahap kecerahan yang tinggi, mengoptimumkan kecekapan untuk reka bentuk pencahayaan.
• Pakej Dipertingkatkan Terma:Reka bentuk ini meningkatkan penyebaran haba dari simpang LED, menyokong arus pacuan yang lebih tinggi dan menyumbang kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang.
• Keupayaan Arus Tinggi:Dinilai untuk arus ke hadapan berterusan sehingga 200mA, dengan penarafan berdenyut 300mA.
• Sudut Pandangan Luas:Sudut pandangan tipikal (2θ1/2) 120 darjah memastikan pengagihan cahaya yang luas.
• Patuh RoHS & Bebas Plumbum:Dihasilkan untuk mematuhi arahan RoHS dan sesuai untuk proses pateri alir semula bebas plumbum.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini serba boleh dan menyasarkan beberapa segmen pencahayaan:

• Lampu Retrofit:Penggantian terus untuk sumber cahaya tradisional dalam pemasangan sedia ada.
• Pencahayaan Umum:Sumber cahaya utama dalam luminer kediaman, komersial, dan perindustrian.
• Pencahayaan Belakang Papan Tanda:Pencahayaan untuk papan tanda dalaman dan luaran.
• Pencahayaan Seni Bina dan Hiasan:Pencahayaan aksen, pencahayaan cove, dan aplikasi pencahayaan estetik lain.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik

Metrik prestasi utama diukur pada suhu simpang (Tj) 25°C dan arus ke hadapan (IF) 120mA, iaitu keadaan ujian yang disyorkan.

• Fluks Bercahaya:Output berbeza dengan Suhu Warna Berkaitan (CCT) dan Indeks Pembiakan Warna (CRI). Sebagai contoh, LED 4000K dengan CRI 80 (Ra80) mempunyai fluks bercahaya tipikal 117 lumen (min. 110 lm). Versi CRI lebih tinggi (Ra90) mempunyai output yang sedikit lebih rendah (contohnya, 96 lm tipikal untuk 4000K).
• Voltan Ke Hadapan (VF):Nilai tipikal ialah 5.9V, dengan julat dari 5.6V hingga 6.4V pada 120mA. Parameter ini dibin untuk kawalan reka bentuk yang lebih ketat.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut separuh keamatan adalah tipikal 120 darjah.
• Indeks Pembiakan Warna (CRI/Ra):Terdapat dalam tiga gred: Ra70, Ra80, dan Ra90, dengan toleransi pengukuran ±2.

2.2 Penarafan Elektrik dan Maksimum Mutlak

Memahami had adalah penting untuk reka bentuk yang boleh dipercayai.

• Penarafan Maksimum Mutlak:
  • Arus Ke Hadapan Berterusan (IF): 200 mA
  • Arus Ke Hadapan Puncak (IFP): 300 mA (Lebar denyut ≤100μs, Kitar tugas ≤1/10)
  • Pelesapan Kuasa (PD): 1280 mW
  • Voltan Songsang (VR): 5 V
  • Suhu Simpang (Tj): 120 °C
  • Suhu Operasi (Topr): -40°C hingga +105°C
• Ciri-ciri Elektrik:
  • Arus Songsang (IR): Maksimum 10 μA pada VR=5V.
  • Ketahanan Nyahcas Elektrostatik (ESD): 1000V (Model Badan Manusia).

2.3 Ciri-ciri Terma

Pengurusan terma adalah kritikal untuk prestasi dan jangka hayat.

• Rintangan Terma (Rth j-sp):Rintangan terma dari simpang LED ke titik pateri pada MCPCB adalah tipikal 13 °C/W. Nilai ini adalah kunci untuk mengira kenaikan suhu simpang yang dijangkakan di bawah keadaan operasi yang diberikan.
• Graf prestasi (Raj. 7, 8, 10) menunjukkan hubungan antara suhu ambien, voltan ke hadapan, fluks bercahaya, dan arus maksimum yang dibenarkan, menekankan keperluan untuk penyingkiran haba yang berkesan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun ke dalam bin untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam satu kelompok pengeluaran.

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

Bin fluks ditakrifkan oleh kod huruf (contohnya, 5F, 5G) dengan nilai lumen minimum dan maksimum. Struktur pembin adalah khusus untuk setiap gabungan CCT dan CRI. Sebagai contoh, LED 4000K Ra80 mempunyai bin dari 5G (110-115 lm) hingga 5K (125-130 lm).

3.2 Pembin Voltan Ke Hadapan

Voltan 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 dengan toleransi voltan yang lebih ketat untuk prestasi pemacu yang lebih boleh diramal.

3.3 Pembin Kromatisiti (Warna)

Koordinat kromatisiti (x, y) dikawal dalam elips MacAdam 5-langkah untuk setiap bin CCT (contohnya, 27R5 untuk 2700K, 40R5 untuk 4000K). Ini memastikan perbezaan warna yang sangat kecil boleh dilihat antara LED dalam bin yang sama. Pembin mengikut garis panduan Energy Star untuk 2600K-7000K.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data termasuk beberapa graf yang menggambarkan tingkah laku utama.

• Raj. 5 - Arus Ke Hadapan vs. Keamatan Relatif:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya dalam hubungan hampir linear dalam julat operasi.
• Raj. 6 - Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan:Menggambarkan lengkung ciri IV, yang penting untuk reka bentuk pemacu.
• Raj. 7 - Suhu Ambien vs. Fluks Bercahaya Relatif:Mendemonstrasikan kesan pemadaman terma; output cahaya berkurangan apabila suhu ambien (dan seterusnya suhu simpang) meningkat.
• Raj. 8 - Suhu Ambien vs. Voltan Ke Hadapan Relatif:Menunjukkan bahawa voltan ke hadapan berkurangan dengan peningkatan suhu, ciri diod semikonduktor.
• Raj. 9 - Ts vs. Anjakan CIE x, y:Memplot bagaimana koordinat kromatisiti beralih dengan suhu titik pateri (Ts).
• Raj. 10 - Arus Ke Hadapan Maksimum vs. Suhu Ambien:Lengkung penyahkadar yang mentakrifkan arus operasi selamat maksimum apabila suhu ambien meningkat.
• Raj. 1-3 - Spektrum Warna:Menunjukkan taburan kuasa spektrum untuk tahap CRI berbeza (Ra70, Ra80, Ra90), menonjolkan spektrum yang lebih penuh untuk LED CRI tinggi.
• Raj. 4 - Taburan Sudut Pandangan:Plot kutub keamatan bercahaya relatif berbanding sudut, mengesahkan corak pancaran luas 120 darjah.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak segi empat sama 3.0mm x 3.0mm. Ketinggian pakej keseluruhan ialah 0.69mm. Pad pateri terletak di bahagian bawah pakej.

5.2 Reka Bentuk Pad Pateri dan Pengenalpastian Polarity

Gambar rajah pandangan bawah jelas menunjukkan pad anod dan katod. Katod biasanya dikenal pasti oleh tanda atau sudut serong pada pakej. Dimensi corak pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan pateri dan sambungan terma yang betul ke PCB.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Alir Semula

LED sesuai untuk proses pateri alir semula bebas plumbum. Suhu pateri maksimum (Tsld) ditetapkan sebagai 230°C atau 260°C untuk tempoh 10 saat. Adalah kritikal untuk mengikuti profil alir semula yang disyorkan untuk mengelakkan kerosakan terma pada pakej LED atau die dalaman.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan

• Perlindungan ESD:Walaupun dinilai untuk 1000V HBM, langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian.
• Keadaan Penyimpanan:Simpan dalam persekitaran dengan suhu antara -40°C dan +85°C dan kelembapan rendah. Maklumat tahap kepekaan kelembapan (MSL) harus disahkan dari pengilang.
• Pembersihan:Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, gunakan kaedah dan pelarut yang serasi dengan bahan enkapsulan LED.

7. Maklumat Pesanan dan Penomboran Bahagian

Nombor bahagian mengikut struktur: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (Kod Jenis):"3C" untuk pakej 3030.
• X2 (Kod CCT):contohnya, "27" untuk 2700K, "40" untuk 4000K.
• X3 (Kod CRI):"7" untuk Ra70, "8" untuk Ra80, "9" untuk Ra90.
• X4 (Cip Siri):Bilangan cip dalam siri (1-Z).
• X5 (Cip Selari):Bilangan cip selari (1-Z).
• X6 (Kod Komponen):Penetapan dalaman (A-Z).
• X7 (Kod Warna):Menentukan standard pembin (contohnya, M untuk ANSI, R untuk ANSI 85°C).

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Pemilihan Pemacu

Memandangkan voltan ke hadapan tipikal 5.9V pada 120mA, pemacu LED arus malar adalah wajib. Arus output pemacu harus ditetapkan berdasarkan kecerahan yang dikehendaki dan reka bentuk terma. Pemacu mesti mematuhi penarafan maksimum mutlak, terutamanya had arus berterusan 200mA.

8.2 Reka Bentuk Pengurusan Terma

Dengan rintangan terma 13°C/W (simpang-ke-titik pateri), penyingkiran haba berkesan adalah tidak boleh dirunding untuk operasi arus tinggi. PCB harus menggunakan substrat teras logam (MCPCB) atau substrat dipertingkatkan terma lain. Suhu simpang maksimum 120°C tidak boleh dilampaui. Gunakan lengkung penyahkadar (Raj. 10) dan rintangan terma untuk mengira prestasi heatsink yang diperlukan.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah sesuai untuk aplikasi yang memerlukan cahaya yang luas dan meresap. Untuk pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (kanta) akan diperlukan. Keseragaman warna spatial harus dinilai, terutamanya apabila mencampurkan LED dari bin fluks atau kromatisiti yang berbeza.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan pakej lebih kecil seperti 2835 atau 3014, pakej 3030 menawarkan laluan terma dan kawasan pad yang lebih besar, membolehkan pelesapan kuasa dan arus pacuan yang lebih tinggi, yang diterjemahkan kepada output lumen peranti yang lebih tinggi. Voltan ke hadapan tipikal 5.9V adalah lebih tinggi daripada LED kelas 3V standard, yang mungkin mempengaruhi pilihan topologi pemacu (contohnya, buck vs. boost). Ketersediaan versi CRI tinggi (Ra90) menjadikannya kompetitif untuk aplikasi pencahayaan berkualiti di mana pembiakan warna adalah kritikal.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah arus operasi yang disyorkan?

Walaupun maksimum mutlak ialah 200mA, keadaan ujian dan pembin standard ialah 120mA. Ini adalah titik operasi tipikal yang mengimbangi output, kecekapan, dan kebolehpercayaan. Arus operasi sebenar harus ditentukan berdasarkan reka bentuk terma dan output lumen yang diperlukan.

10.2 Bagaimanakah CRI mempengaruhi output cahaya?

LED CRI lebih tinggi (Ra90) biasanya mempunyai fluks bercahaya 10-20% lebih rendah berbanding versi Ra70 CCT yang sama, kerana mencapai pembiakan warna yang lebih baik sering melibatkan spektrum yang lebih luas atau seimbang secara berbeza yang mungkin mengorbankan beberapa kecekapan bercahaya.

10.3 Apakah maksud elips MacAdam 5-langkah?

Ia mentakrifkan kawasan pada rajah kromatisiti CIE di mana perbezaan warna antara dua LED tidak dapat dilihat oleh mata manusia purata di bawah keadaan pandangan standard. Elips 5-langkah adalah toleransi ketat, memastikan konsistensi warna yang sangat baik.

10.4 Bolehkah saya memacu LED ini dengan sumber voltan malar?

Tidak. LED adalah peranti dipacu arus. Sumber voltan malar akan membawa kepada aliran arus yang tidak terkawal, berkemungkinan melebihi penarafan maksimum dan menyebabkan kegagalan serta-merta. Sentiasa gunakan pemacu arus malar.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

11.1 Lampu Tiub LED Retrofit

Dalam retrofit tiub LED T8, berbilang LED 3030 boleh disusun secara linear pada MCPCB sempit. Output lumen tinggi mereka membolehkan lebih sedikit LED mencapai kecerahan sasaran, memudahkan litar. Sudut pandangan luas membantu mencapai pengagihan cahaya seragam dari tiub. Pemacu direka untuk memberikan arus malar (contohnya, 120mA) kepada rentetan siri LED, dengan jumlah voltan ditentukan oleh bilangan LED dalam siri.

11.2 Lampu Sorot Downlight CRI Tinggi

Untuk downlight kediaman yang memerlukan pembiakan warna yang sangat baik (Ra90), LED 3030 dalam CCT 2700K atau 3000K adalah pilihan yang sesuai. LED dipasang pada MCPCB bulat dengan heatsink bersepadu. Pemacu arus malar dengan keupayaan malap (contohnya, 0-10V atau TRIAC) boleh digunakan. Reka bentuk terma memastikan suhu simpang kekal di bawah 85°C untuk jangka hayat dan kestabilan warna yang optimum.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED putih pada asasnya ialah diod semikonduktor. Apabila voltan ke hadapan melebihi jurang jalurnya dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Cahaya primer ini biasanya biru atau ultraungu. Untuk mencipta cahaya putih, lapisan fosfor disimpan pada atau di sekitar cip semikonduktor. Fosfor ini menyerap sebahagian cahaya biru/UV primer dan memancarkannya semula sebagai cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang (kuning, merah). Campuran cahaya biru yang tidak ditukar dan cahaya kuning/merah yang ditukar ke bawah kelihatan putih kepada mata manusia. Campuran tepat fosfor menentukan CCT (putih hangat, putih sejuk) dan CRI LED.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Trend umum dalam LED kuasa pertengahan seperti 3030 adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt) dan kebolehpercayaan yang lebih baik pada suhu operasi yang lebih tinggi. Terdapat perkembangan berterusan dalam teknologi fosfor untuk mencapai nilai CRI yang lebih tinggi dengan pengorbanan kecekapan yang kurang, dan untuk meningkatkan konsistensi dan kestabilan warna dari masa ke masa dan suhu. Teknologi pembungkusan juga berkembang untuk mengurangkan lagi rintangan terma, membolehkan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi. Tambahan pula, terdapat fokus untuk meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya dari pakej untuk memaksimumkan output. Industri juga berusaha untuk menyeragamkan metrik seperti jangka hayat (L70, L90) dan penyelenggaraan kromatisiti di bawah pelbagai keadaan tekanan untuk menyediakan data yang lebih boleh dipercayai untuk reka bentuk sistem pencahayaan.