Техническая документация на белый светодиод T3C Series 3030 - Габариты 3.0x3.0мм - Напряжение 5.9В - Мощность 0.7Вт - Английская версия

1. Обзор продукта

The T3C Series 3030 white LED — это высокопроизводительный прибор для поверхностного монтажа, предназначенный для требовательных применений в области общего освещения. Он отличается компактными размерами 3,0 мм x 3,0 мм и сконструирован для обеспечения высокой световой отдачи и превосходной надежности.

1.1 Ключевые преимущества

• Теплоэффективный корпус: Конструкция эффективно управляет рассеиванием тепла, обеспечивая стабильную работу при более высоких токах возбуждения.
• Высокий световой поток: Обеспечивает яркое и эффективное освещение, подходящее для широкого спектра осветительных приборов.
• Высокая токовая нагрузка: Номинальный прямой ток (IM) составляет 200 мА, с импульсной способностью 300 мА в заданных условиях.
• Широкий угол обзора: Типичный угол обзора (2θ1/2) в 120 градусов обеспечивает широкое и равномерное распределение света.
• Прочная конструкция: Подходит для процессов бессвинцовой пайки оплавлением и соответствует стандартам RoHS.

1.2 Target Market & Applications

Этот светодиод идеально подходит как для модернизации, так и для новых проектов в различных секторах освещения:

• Общее освещение: Лампы, встроенные светильники и панельные светильники.
• Architectural & Decorative Lighting: Акцентное освещение, карнизная подсветка и подсветка вывесок.
• Подсветка заднего фона: Вывески для помещений и улиц.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые значения (Tj=25°C)

Эти параметры определяют пределы, за которыми может произойти необратимое повреждение устройства. Работа должна поддерживаться в этих границах.

• Прямой ток (IM): 200 мА (DC)
• Импульсный прямой ток (IMP): 300 мА (Длительность импульса ≤100 мкс, Скважность ≤1/10)
• Рассеиваемая мощность (PD): 1200 мВт
• Обратное напряжение (VR): 5 В
• Рабочая температура (Topr): -40°C до +105°C
• Температура хранения (Tstg): -40°C до +85°C
• Температура перехода (Tj): 120°C
• Температура пайки (Tsld): Профиль оплавления с пиком температуры 230°C или 260°C в течение 10 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики (Tj=25°C, IF=120mA)

Это типичные параметры производительности в стандартных условиях испытаний.

• Прямое напряжение (VF): 5.9 В (типичное), в диапазоне от 5.6 В (мин.) до 6.0 В (макс.). Допуск составляет ±0.2 В.
• Обратный ток (IR): Максимум 10 мкА при VR=5V.
• Угол обзора (2θ1/2): 120° (типичное значение). Это угол отклонения от оси, при котором сила света составляет половину пикового значения.
• Тепловое сопротивление (Rth j-sp): 13 °C/Вт (типичное). Это тепловое сопротивление от p-n-перехода светодиода до точки пайки на MCPCB.
• Электростатический разряд (ESD): Выдерживает 1000 В (модель человеческого тела).

2.3 Luminous & Chromatic Characteristics (Tj=25°C, IF=120mA)

В документе указаны параметры для варианта 5000K, Ra80.

• Коррелированная цветовая температура (CCT): 5000K (Холодный белый).
• Индекс цветопередачи (CRI Ra): Минимум 80. Допуск измерения составляет ±2.
• Воспроизведение красного цвета (R9): Минимум 0 (специфично для данного бина).
• Световой поток: Типичное значение 122 лм, минимальное значение для базовой спецификации составляет 120 лм. Допуск измерения составляет ±7%.
• Цветность: Цветовая точка определена в пределах эллипса Мак-Адама 5-го шага с центром в координатах МКО x=0.3533, y=0.3651. Допуск по координатам составляет ±0.005.

3. Объяснение системы бининга

Для обеспечения однородности цвета и яркости при производстве светодиоды сортируются по бинам.

3.1 Бининг светового потока (IF=120mA, Tj=25°C)

Для варианта 5000K/80 CRI световой поток разделен на несколько рангов (коды от 5H до 5L), с типичными значениями в диапазоне от 115 лм до 135 лм. Например, код 5J охватывает 120-125 лм, а код 5L — 130-135 лм.

3.2 Сортировка по прямому напряжению (IF=120mA, Tj=25°C)

Группы напряжения помогают в проектировании согласованных схем драйверов. Группы следующие:

• Code Z3: 5.6V - 5.8V
• Code A4: 5.8В - 6.0В
• Код B4: 6.0В - 6.2В

3.3 Биннинг по цветности

Цвет строго контролируется в пределах 5-ступенчатого эллипса Мак-Адама с центром в заданных координатах CIE, что обеспечивает минимально заметное цветовое различие между изделиями.

3.4 Правила комплектации для отгрузки

To simplify inventory and assembly, LEDs are shipped in pre-defined kits containing reels from specific flux, voltage, and CIE bins. Multiple kit combinations (e.g., Kit 1: Flux 5H & 5K) are offered to provide average performance targets.

4. Анализ рабочих характеристик

В техническом описании приведены несколько ключевых графиков (обозначенных как Рис. 1-8), которые иллюстрируют производительность в различных условиях.

• Цветовой спектр (Рис. 1): Показывает распределение спектральной мощности для варианта с Ra≥80, выделяя профиль белого света, полученного с помощью люминофорного преобразования.
• Распределение угла обзора (Рис. 2): Иллюстрирует ламбертовскую диаграмму направленности, подтверждая широкий угол обзора в 120°.
• Прямой ток vs. Относительная интенсивность (Рис. 3): Показывает зависимость между током питания и световым потоком, что критически важно для расчётов диммирования и эффективности.
• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Рис. 4): Вольт-амперная характеристика, необходимая для теплового и электрического расчёта драйвера.
• Температура окружающей среды в зависимости от относительного светового потока (Рис. 5): Показывает снижение светового потока при увеличении температуры окружающей среды (и, следовательно, температуры перехода).
• Температура окружающей среды в зависимости от относительного прямого напряжения (Рис. 6): Показывает, как прямое напряжение снижается с ростом температуры, что является фактором для драйверов постоянного тока.
• Ts vs. CIE x, y Shift (Fig 7): Изображено, как координаты цвета могут смещаться в зависимости от температуры точки пайки.
• Maximum Forward Current vs. Ambient Temperature (Fig 8): Критическая кривая снижения номинала, определяющая максимально допустимый ток привода для предотвращения перегрева при повышении температуры окружающей среды.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Package Dimensions

Светодиод имеет стандартный форм-фактор 3030. Ключевые размеры включают корпус 3,00 мм x 3,00 мм и типичную высоту. Вид снизу показывает две контактные площадки. Полярность четко обозначена: одна площадка обозначена как катод. Допуск размеров обычно составляет ±0,2 мм, если не указано иное.

5.2 Solder Pad Design & Polarity

Разводка контактных площадок предназначена для надежного поверхностного монтажа. Площадки анода и катода расположены симметрично. Правильная ориентация полярности при сборке крайне важна, что обозначено маркировкой катода на нижней стороне корпуса.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Профиль оплавления припоя

Компонент совместим со стандартными бессвинцовыми процессами оплавления. Рекомендуемые параметры профиля включают:

• Предварительный нагрев: Нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд.
• Скорость нарастания: Максимум 3°C/сек до пиковой температуры.
• Время выше температуры ликвидуса (TL=217°C): 60-150 секунд.
• Пиковая температура корпуса прибора (Tp): Максимум 260°C.
• Время в пределах 5°C от пика (tp): Максимум 30 секунд.
• Скорость снижения: Максимум 6°C/секунду.
• Общее время цикла: Максимум 8 минут от 25°C до пиковой температуры.

Соблюдение данного профиля предотвращает тепловой удар и обеспечивает надежные паяные соединения без повреждения LED package.

7. Ordering Information & Model Numbering

7.1 Система нумерации деталей

Номер детали T3C50821S-***** соответствует структурированному коду:

• X1 (Тип): "3C" обозначает корпус 3030.
• X2 (CCT): "50" означает цветовую температуру 5000K.
• X3 (CRI): "8" означает индекс цветопередачи Ra80.
• X4 (Serial Chips): "2" (interpretation depends on internal design).
• X5 (Parallel Chips): "1" (интерпретация зависит от внутренней конструкции).
• X6 (Код компонента): "S".
• X7 (Код цвета): Вероятно, указывает на ANSI или другой стандартный биновый код.
• X8-X10: Внутренние и запасные коды.

8. Application Notes & Соображения по проектированию

8.1 Тепловой режим

При тепловом сопротивлении 13°C/W эффективный теплоотвод имеет решающее значение, особенно при работе вблизи предельных значений. Для определения безопасного рабочего тока при максимальной температуре окружающей среды в конкретном применении необходимо использовать кривую снижения мощности (Рис. 8). Превышение максимальной температуры перехода (120°C) значительно сократит срок службы и световой поток.

8.2 Электрический привод

Данный светодиод должен питаться от источника постоянного тока, а не постоянного напряжения. Типичное прямое напряжение составляет 5.9В при токе 120мА. Спроектируйте драйвер с учетом диапазона напряжения (5.6В-6.2В). Ограничение тока драйвера не должно превышать абсолютный максимальный постоянный ток 200мА.

8.3 Оптический дизайн

Широкий угол обзора в 120 градусов делает этот светодиод подходящим для применений, требующих обширного освещения без вторичной оптики. Для формирования сфокусированных лучей потребуются соответствующие линзы или отражатели.

9. Comparison & Key Differentiators

Хотя существует множество светодиодов 3030, ключевые отличия, подразумеваемые в данном техническом описании, включают:

• Более высокое напряжение/последовательная конфигурация: Типичное значение Vf в 5.9 В предполагает, что в корпусе может быть несколько светодиодных кристаллов, соединенных последовательно, что обеспечивает более высокую эффективность на корпус при заданном токе по сравнению с однокристальными низковольтными конструкциями.
• Comprehensive Binning & Kitting: Детальная сортировка по световому потоку, напряжению и цветности с предопределенными наборами способствует достижению стабильного цвета и яркости при массовом производстве.
• Надежные тепловые характеристики: Четкие абсолютные максимальные параметры и определенное значение теплового сопротивления способствуют более надежному тепловому проектированию.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Каково фактическое энергопотребление этого светодиода?
Ответ: При типичной рабочей точке (120 мА, 5.9 В) электрическая мощность составляет приблизительно 0.71 Вт (0.12А * 5.9В).

Вопрос: Можно ли непрерывно питать этот светодиод током 200 мА?
Ответ: Хотя абсолютный максимальный рабочий ток составляет 200 мА, непрерывная работа на этом уровне приведет к значительному выделению тепла (P=~1.18 Вт при 5.9 В). Необходимо обратиться к кривой снижения номинальных характеристик (Рис. 8) и обеспечить, чтобы температура перехода не превышала 120°C за счет эффективного теплового управления. Для оптимального срока службы и эффективности рекомендуется работа при испытательном токе 120 мА или ниже.

В: Как интерпретировать диапазоны светового потока для моего проекта?
О: Выберите диапазон (например, 5L для 130-135 лм мин.) исходя из ваших минимальных требований к яркости. Использование набора (например, смесь катушек 5J и 5K) обеспечит средние показатели, что может быть экономически эффективным решением, когда абсолютная равномерность менее критична.

В: Необходим ли радиатор?
A> For any sustained operation, especially above 120mA or in enclosed fixtures, a properly designed heatsink connected to the solder point (as defined by Rth j-sp) is essential to maintain performance and longevity.

11. Пример практического использования

Сценарий: Проектирование светодиодной лампы-ретрофита мощностью 10 Вт.
A designer plans to create a bulb using 14 of these LEDs to replace a 75W incandescent. Targeting ~1000 lm, each LED needs to provide ~71 lm. Operating at 120mA (typical flux 122 lm) easily meets this with margin. The total system voltage would be ~83V (14 * 5.9V), requiring a constant-current driver with an output voltage range covering 78.4V to 84V (using Z3 bin). A well-designed metal-core PCB (MCPCB) acts as the heatsink, keeping the solder point temperature low enough to allow full light output based on Fig 5 & 8. The wide viewing angle ensures good omnidirectional light distribution in the bulb.

12. Введение в технические принципы

Данный светодиод является белым светодиодом с люминофорным преобразованием. Вероятно, в нём используется синий полупроводниковый чип (например, на основе InGaN). Часть синего света поглощается слоем люминофора, покрывающим чип. Люминофор повторно излучает свет в широком спектре, в жёлтой и красной областях. Комбинация оставшегося синего света и преобразованного люминофором жёлто-красного света создаёт восприятие белого света. Конкретный состав люминофорной смеси определяет коррелированную цветовую температуру (CCT, напр., 5000K) и индекс цветопередачи (CRI, напр., Ra80). Несколько чипов, на которые указывает номер детали, могут быть соединены в последовательно-параллельную конфигурацию для достижения требуемых вольт-амперных характеристик.

13. Industry Trends & Context

Формат корпуса 3030 представляет собой баланс между высокой светоотдачей и управляемой плотностью тепловыделения. Тренд в области светодиодов для общего освещения движется в сторону повышения эффективности (люмен на ватт), улучшения цветопередачи (особенно R9 для красных тонов) и повышения надежности при повышенных температурах перехода. Данное устройство с указанными параметрами соответствует рыночному сегменту, требующему надежных светодиодов средней мощности для качественных коммерческих и промышленных осветительных решений. Переход к стандартизированным корпусам, таким как 3030, упрощает оптическое и механическое проектирование для производителей светильников. Кроме того, подробная информация о бининге и комплектации отражает фокус отрасли на цветовой стабильности и эффективности цепочки поставок для массового производства.