Техническая документация на белый светодиод серии T7C 7070 - Размер 7.0x7.0x2.8мм - Напряжение 49В - Мощность 8.82Вт

1. Обзор продукта

Серия T7C представляет собой высокопроизводительный белый светодиод с верхним излучением, предназначенный для требовательных применений в области общего освещения. Данное устройство использует термоусиленную конструкцию корпуса для обеспечения эффективного отвода тепла, что критически важно для поддержания производительности и долговечности. Компактный форм-фактор 7070 (7.0мм x 7.0мм) содержит высокоэффективный светодиодный кристалл, способный работать на повышенных токах накачки. Его основные преимущества включают высокий световой поток, надежную способность работы на больших токах и широкий угол обзора, что делает его подходящим для различных задач освещения. Продукт предназначен для архитектурного и декоративного освещения, модернизации светильников, общего освещения, а также для внутренней и внешней подсветки вывесок. Он соответствует директиве RoHS и подходит для процессов бессвинцовой пайки оплавлением.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Электрооптические характеристики

Основные характеристики светодиода определены при температуре перехода (Tj) 25°C и прямом токе (IF) 180мА. Световой поток значительно варьируется в зависимости от коррелированной цветовой температуры (CCT) и индекса цветопередачи (CRI). Например, светодиод 6500K с CRI 70 (Ra70) обеспечивает типичный световой поток 1430 люмен, с гарантированным минимальным значением 1300 люмен. При увеличении CRI до 90 (Ra90) типичный выходной поток снижается до 1160 люмен, с минимумом в 1000 люмен, что иллюстрирует компромисс между качеством цвета и световым выходом. Все измерения светового потока имеют допуск ±7%, в то время как измерения CRI имеют допуск ±2.

2.2 Электрические и тепловые параметры

Абсолютные максимальные параметры устанавливают пределы эксплуатации. Максимальный непрерывный прямой ток (IF) составляет 200мА, при этом импульсный прямой ток (IFP) 300мА допускается в определенных условиях (ширина импульса ≤100мкс, скважность ≤1/10). Максимальная рассеиваемая мощность (PD) равна 10.4Вт. Устройство может работать в диапазоне температур окружающей среды от -40°C до +105°C. Типичное прямое напряжение (VF) при 180мА составляет 49В, с диапазоном от 46В до 52В (допуск ±3%). Ключевым тепловым параметром является тепловое сопротивление переход-точка пайки (Rth j-sp), которое обычно составляет 1.5°C/Вт. Это низкое значение свидетельствует об эффективной конструкции теплового менеджмента корпуса, что крайне важно для поддержания низкой температуры перехода при высоких токах накачки.

3. Объяснение системы биновки

3.1 Биннинг по световому потоку

Светодиоды сортируются по бинам светового потока на основе измеренного выхода при 180мА. Каждая комбинация CCT/CRI имеет свой специфический набор кодов бинов. Например, светодиод 4000K с Ra70 может быть найден в бинах 3D (1300-1400 лм), 3E (1400-1500 лм), 3F (1500-1600 лм) и 3G (1600-1700 лм). Такая сортировка позволяет разработчикам выбирать компоненты с одинаковой яркостью для создания равномерного освещения.

3.2 Биннинг по прямому напряжению

Для помощи в проектировании схем с равномерным током накачки светодиоды также сортируются по прямому напряжению. Бины: 6R (46-48В), 6S (48-50В) и 6T (50-52В). Выбор светодиодов из одного вольтажного бина помогает обеспечить равномерное распределение тока в параллельных конфигурациях.

3.3 Биннинг по цветности

Цветовая однородность контролируется с использованием системы 5-ступенчатых эллипсов МакАдама, которая группирует светодиоды с очень близкими координатами цветности (x, y). Для каждой CCT определены конкретные центральные точки и параметры эллипса (например, 27 для 2700K, 65 для 6500K). Такая точная сортировка, соответствующая стандартам, таким как Energy Star для 2600K-7000K, гарантирует минимальные видимые цветовые различия между светодиодами в установке.

4. Анализ кривых производительности

В техническом описании представлено несколько графических зависимостей производительности. Кривая "Относительный световой поток в зависимости от прямого тока" (Рис. 5) показывает, как световой выход увеличивается с током, обычно сублинейно при высоких токах из-за падения эффективности. Кривая "Прямое напряжение в зависимости от прямого тока" (Рис. 6) изображает ВАХ диода. Кривые "Относительный световой поток в зависимости от температуры точки пайки" (Рис. 7) и "Прямое напряжение в зависимости от температуры точки пайки" (Рис. 8) критически важны для понимания теплового снижения мощности; световой выход уменьшается, а прямое напряжение слегка снижается при повышении температуры. Смещение координат CIE x, y с температурой (Рис. 9) показывает, как может изменяться воспринимаемый цвет. Наконец, кривая "Максимальный прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды" (Рис. 10) предоставляет рекомендации по снижению тока накачки в условиях высокой температуры для предотвращения перегрева.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Корпус светодиода имеет размеры 7.0мм в длину и ширину, высота составляет приблизительно 2.8мм. Подробный чертеж с размерами показывает вид сверху, вид сбоку и расположение контактных площадок. Катод и анод четко обозначены. Предоставлен рекомендуемый рисунок контактных площадок для обеспечения надежного механического и теплового соединения с печатной платой (PCB). Корпус предназначен для монтажа на металлическую печатную плату (MCPCB) для оптимального теплоотвода. Допуск для неуказанных размеров составляет ±0.1мм.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Устройство рассчитано на бессвинцовую пайку оплавлением. Максимальная температура пайки указана как 230°C или 260°C в течение 10 секунд. Крайне важно следовать рекомендуемому профилю оплавления, чтобы избежать теплового удара и повреждения корпуса светодиода или внутреннего кристалла. При обращении необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать электростатического разряда (ESD), так как устройство имеет устойчивость к ESD 1000В (модель человеческого тела). Диапазон температур хранения составляет от -40°C до +85°C.

7. Упаковка и информация для заказа

Система нумерации деталей подробно описана и следует формату: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]. Ключевые элементы включают: X1 (Код типа, '7C' для 7070), X2 (Код CCT, например, '27' для 2700K), X3 (Код CRI, '7' для Ra70, '8' для Ra80, '9' для Ra90), X4 (Количество последовательных кристаллов), X5 (Количество параллельных кристаллов) и X6 (Код компонента). Эта гибкая система позволяет точно идентифицировать электрические и оптические характеристики светодиода.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Благодаря высокому световому потоку и способности рассеивать мощность, этот светодиод идеально подходит для применений, требующих высокой яркости от компактного источника. Это включает в себя встраиваемые светильники (даунлайты), промышленные светильники для высоких помещений, модули уличного освещения и архитектурную подсветку фасадов. Его широкий угол обзора (120° половинной интенсивности) делает его подходящим для общего освещения помещений, где требуется широкое световое пятно.

8.2 Соображения по проектированию

Thermal Management: The low thermal resistance (1.5°C/W) is only effective if the LED is properly heatsinked. Designers must use an appropriate MCPCB and possibly an external heatsink to keep the solder point temperature within safe limits, especially when driving at or near the maximum current. Refer to Fig. 10 for current derating.
Electrical Drive: A constant current driver is mandatory for reliable operation. The high forward voltage (~49V) means drivers must be selected accordingly. For designs using multiple LEDs in series, the total voltage requirement can be significant.
Optical Design: Secondary optics (lenses, reflectors) may be required to achieve the desired beam pattern. The wide viewing angle is a starting point for optical system design.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению с меньшими корпусами, такими как светодиоды 5050 или 3030, формат 7070 предлагает значительно более высокий общий световой выход и способность рассеивать мощность в одном корпусе, упрощая оптический дизайн и сокращая количество компонентов в некоторых применениях. Указанное тепловое сопротивление является конкурентоспособным, что указывает на корпус, разработанный для работы на высокой мощности без чрезмерного повышения температуры. Комплексная сортировка по потоку, напряжению и цветности обеспечивает уровень однородности, который необходим для профессиональных осветительных продуктов, отличая его от компонентов с более широкими допусками.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 180mA and 49V, the electrical power input is approximately 8.82 Watts (0.18A * 49V).
Q: How does light output change with temperature?
A: As shown in Fig. 7, relative luminous flux decreases as the solder point temperature increases. Proper heatsinking is critical to maintain output.
Q: Can I drive this LED at 200mA continuously?
A: While 200mA is the absolute maximum rating, continuous operation at this current requires excellent thermal management to keep the junction temperature below 120°C. Derating per Fig. 10 is recommended for reliable long-term operation.
Q: What driver voltage do I need for 3 LEDs in series?
A: Assuming typical Vf of 49V per LED, the driver should provide at least 147V, plus some headroom for regulation.

11. Практические примеры проектирования и использования

Case 1: High-Bay Industrial Light: A fixture uses 4 of these LEDs on a single large MCPCB attached to an extruded aluminum heatsink. Driven at 150mA each by a constant current driver, they provide high-efficiency, high-CRI illumination for a warehouse. The tight chromaticity binning ensures uniform white light across the fixture.
Case 2: Modular Street Light: A street light module is constructed with 12 LEDs arranged in a circular pattern. Each LED is paired with a individual secondary optic to create a specific street-lighting distribution pattern (e.g., Type II or Type III). The high lumen output per LED reduces the number of components needed.

12. Введение в принцип работы

Это белый светодиод с люминофорным преобразованием. Основой является полупроводниковый кристалл (обычно на основе нитрида индия-галлия), который излучает синий свет при прохождении через него электрического тока в прямом направлении. Этот синий свет частично поглощается люминофорным покрытием (часто используется иттрий-алюминиевый гранат, легированный церием, или YAG), нанесенным на кристалл или вокруг него. Люминофор переизлучает эту энергию в виде широкого спектра желтого света. Комбинация оставшегося синего света и преобразованного желкого света воспринимается человеческим глазом как белый. Точное соотношение синего и желтого, а также конкретный состав люминофора определяют CCT и CRI излучаемого белого света.

13. Технологические тренды

Общая тенденция в области мощных светодиодных корпусов, таких как формат 7070, направлена на достижение все более высокой световой отдачи (люмен на ватт), улучшение цветопередачи во всем диапазоне CCT и повышение надежности при более высоких рабочих температурах. Также акцент делается на улучшении способности корпуса выдерживать более высокие плотности тока и оптические потоки. Кроме того, стандартизация форм-факторов и электрических интерфейсов продолжает упрощать проектирование для производителей осветительной техники. Переход к более точной и последовательной сортировке, как видно в этом техническом описании, является ключевым трендом, позволяющим создавать высококачественные и однородные осветительные решения.