Техническая документация на светодиод T3C серии 3030 теплого белого свечения - Размер 3.0x3.0мм - Напряжение 56-58В - Мощность 1.45Вт

1. Обзор продукта

Серия T3C представляет собой высокопроизводительный светодиод теплого белого свечения с верхним излучением в компактном корпусе 3030 (3.0мм x 3.0мм). Данный продукт разработан для общего освещения, предлагая баланс высокой светоотдачи, тепловой эффективности и надежности. Его конструкция корпуса с улучшенным теплоотводом обеспечивает эффективный отвод тепла, что критически важно для поддержания производительности и долговечности в требовательных осветительных приборах.

Ключевые преимущества этого светодиода включают высокую допустимую силу тока, широкий угол обзора 120 градусов и совместимость со стандартными процессами бессвинцовой пайки оплавлением. Он разработан в соответствии с требованиями RoHS, что гарантирует соблюдение экологических норм. Основными целевыми рынками для этого компонента являются внутреннее освещение, модернизация существующих светильников, общее освещение, а также архитектурное или декоративное освещение, где требуется стабильное качество теплого белого света.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Электрооптические характеристики

Электрооптические характеристики указаны для стандартных условий испытаний: прямой ток (IF) 25мА и температура перехода (Tj) 25°C. Световой поток варьируется в зависимости от коррелированной цветовой температуры (CCT). Для вариантов теплого белого света 2700K и 3000K типичный световой поток составляет 150лм и 154лм соответственно, с гарантированным минимальным значением 139лм. Для CCT от 4000K до 6500K типичный поток составляет 163лм с минимумом 148лм. Все варианты имеют минимальный индекс цветопередачи (Ra) 80. Допуски составляют ±7% для светового потока и ±2 для измерения Ra.

2.2 Электрические и тепловые параметры

Абсолютные максимальные параметры определяют пределы эксплуатации. Максимальный постоянный прямой ток составляет 25мА, при этом импульсный ток (IFP) 40мА допускается в определенных условиях (длительность импульса ≤100мкс, скважность ≤1/10). Максимальная рассеиваемая мощность — 1450мВт. Устройство может работать при температурах окружающей среды от -40°C до +105°C.

В типичных рабочих условиях (IF=25мА, Tj=25°C) прямое напряжение (VF) находится в диапазоне от 56В до 58В (типично 58В). Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (Rth j-sp) обычно составляет 9°C/Вт, что указывает на хорошую теплопроводность от кристалла к плате. Устройство обладает устойчивостью к электростатическому разряду (ESD) 1000В (модель человеческого тела).

3. Объяснение системы бинов

3.1 Биннинг светового потока

Светодиоды сортируются по бинам светового потока для обеспечения однородности. Каждая CCT имеет определенные коды бинов с заданными минимальным и максимальным диапазонами потока. Например, светодиоды 2700K доступны в бинах 2G (139-148лм), 2H (148-156лм) и 2J (156-164лм). Более высокие CCT, такие как 4000K-6500K, используют бины 2H, 2J и 2K (164-172лм). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие точным требованиям к яркости для их приложения.

3.2 Биннинг прямого напряжения

Прямое напряжение также разбивается на бины для помощи в проектировании схемы регулирования тока. Доступные бины: 6W (52-54В), 6X (54-56В) и 6Y (56-58В). Выбор светодиодов из более узкого бина по напряжению может привести к более равномерной производительности и упрощению конструкции драйвера.

3.3 Биннинг цветности

Цветовая однородность контролируется с использованием системы 5-ступенчатых эллипсов Мак-Адама в цветовой диаграмме CIE. Каждая CCT (например, 27 для 2700K, 30 для 3000K) имеет определенную центральную координату при температуре перехода 25°C и 85°C, а также параметры эллипса (a, b, φ). Это гарантирует, что воспринимаемая разница в цвете между светодиодами из одного бина минимальна, что крайне важно для приложений, требующих однородного внешнего вида.

4. Анализ кривых производительности

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. Механическая информация и данные о корпусе

Светодиод использует корпус для поверхностного монтажа (SMD) размерами 3.00мм x 3.00мм. Высота корпуса составляет 2.50мм, высота линзы — 2.20мм. Контактная площадка для пайки четко определена, с отдельными площадками для анода и катода. Полярность отмечена на виде снизу корпуса, обычно указывается катод. Допуск размеров составляет ±0.1мм, если не указано иное. Этот компактный и стандартизированный форм-фактор позволяет легко интегрировать компонент в автоматизированные линии сборки печатных плат.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Компонент подходит для бессвинцовой пайки оплавлением. Предоставлен подробный профиль оплавления: скорость нагрева от температуры ликвидуса до пиковой не должна превышать 3°C/сек. Температура ликвидуса (TL) составляет 217°C, а время выше TL (tL) должно быть 60-150 секунд. Пиковая температура корпуса (Tp) не должна превышать 260°C, а время в пределах 5°C от этого пика (tp) должно быть не более 30 секунд. Скорость охлаждения должна быть не более 6°C/сек. Общее время от 25°C до пиковой температуры должно составлять 8 минут или менее. Соблюдение этого профиля критически важно для предотвращения теплового повреждения кристалла светодиода, люминофора или пластикового корпуса.

7. Упаковка и информация для заказа

Светодиоды поставляются на ленте в катушках для автоматического монтажа. Каждая катушка может содержать максимум 5000 штук. Лента имеет определенные размеры, включая шаг карманов и кумулятивный допуск. Подробно описанная система нумерации деталей: начинается с кода типа (3C для 3030), затем код CCT (например, 27 для 2700K), индекс цветопередачи (8 для Ra80), коды конфигурации последовательного/параллельного соединения кристаллов, код компонента и цветовой код (например, R для бинов ANSI при 85°C). Эта буквенно-цифровая система позволяет точно идентифицировать эксплуатационные характеристики светодиода.

8. Рекомендации по применению

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. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными светодиодами средней мощности, корпус T3C 3030 предлагает более высокую рассеиваемую мощность (макс. 1.45Вт) и более высокое прямое напряжение, что часто указывает на многокристальную конструкцию внутри корпуса для более высокой светоотдачи. Предоставление детального бининга по потоку, напряжению и цвету в пределах 5-ступенчатого эллипса Мак-Адама обеспечивает превосходную цветовую однородность по сравнению с компонентами с более широкими бинами. Конструкция корпуса с улучшенным теплоотводом отличает его от базовых корпусов, предлагая путь с более низким тепловым сопротивлением, что является ключевым фактором долгосрочной надежности в мощных приложениях.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

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. Практический пример проектирования и использования

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. Введение в принцип работы

Это белый светодиод с люминофорным преобразованием. Основой является полупроводниковый кристалл (вероятно, на основе InGaN), который излучает синий свет при прохождении электрического тока в прямом направлении (электролюминесценция). Этот синий свет частично поглощается желтым (и часто красным) люминофорным покрытием, нанесенным на кристалл или вокруг него. Люминофор переизлучает свет на более длинных волнах. Комбинация оставшегося синего света и широкополосного желтого/красного света от люминофора создает восприятие белого света. Конкретная смесь люминофоров определяет коррелированную цветовую температуру (CCT) и индекс цветопередачи (Ra) излучаемого белого света.

13. Технологические тренды и контекст

Индустрия светодиодов продолжает развиваться в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения качества цвета (более высокие значения Ra и R9) и увеличения надежности. Корпуса, такие как 3030, являются частью тренда на стандартизированные, компактные, мощные SMD-форматы, которые позволяют создавать модульные и масштабируемые осветительные решения. Также большое внимание уделяется улучшению теплового управления на уровне корпуса, чтобы позволить использовать более высокие токи и плотности мощности без ущерба для срока службы. Кроме того, стремление к "человеко-ориентированному" освещению стимулирует спрос на светодиоды с регулируемой CCT и спектральными характеристиками, хотя описанный здесь компонент является решением с фиксированной CCT, ориентированным на массовый рынок общего освещения.