LED 3030 中功率系列规格书 - 3.0x3.0x?mm - 电压 6.8V - 功率 1.3W - 冷/中性/暖白光 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细说明了3030系列中功率LED组件的规格。该系列专为通用照明应用设计，采用热增强型环氧树脂模塑料（EMC）封装，在发光效率、成本效益和可靠性之间实现了最佳平衡。该系列产品的典型尺寸为3.0毫米 x 3.0毫米，工作功率最高可达1.3W，定位介于传统中功率LED和入门级高功率LED之间。

1.1 核心优势与定位

本LED系列的核心价值在于，在中功率LED类别中实现了极佳的每瓦流明（lm/W）和每美元流明（lm/$）比值。与标准的PPA或PCT塑料封装相比，EMC封装提供了更优异的热管理能力，允许更高的驱动电流，并改善了长期光通维持率。该产品适用于无铅回流焊工艺，符合现代环保制造标准。

1.2 目标应用

这款多用途LED系列专为广泛的照明解决方案而设计。主要应用领域包括：旨在替代传统白炽灯或荧光灯的改装灯具、住宅和商业空间的通用环境照明、室内外标识背光，以及对性能和色彩品质均有要求的建筑或装饰照明。

2. 深入技术参数分析

除非另有说明，所有参数均在Ta = 25°C、相对湿度60%的标准测试条件下测量。

2.1 光电特性

光度性能在正向电流（I_F）为150mA时定义。该系列提供从暖白光（2725K）到冷白光（6530K）的一系列相关色温（CCT），所有色温的最小显色指数（CRI或Ra）均为80。典型光通量值因CCT分档而异，在150mA下大约从107流明到120流明不等。请注意标明的测量公差：光通量为±7%，显色指数为±2。主视角（2Θ1/2）为110度，提供适合通用照明的宽光束分布。

2.2 电气与热学参数

在150mA下，典型正向电压（V_F）为6.8V，公差为±0.1V。绝对最大正向电流为200mA直流电，在特定条件下（脉冲宽度≤100µs，占空比≤1/10）允许的脉冲正向电流（I_FP）为300mA。最大功耗为1360毫瓦。一个关键的热学参数是结到焊点热阻（R_{th j-sp}），典型值为17 °C/W。这种低热阻是EMC封装的直接优势，能够实现从LED结到外部的有效热传递。

2.3 绝对最大额定值

超出这些限制操作器件可能导致永久性损坏。关键额定值包括：正向电流：200 mA；反向电压：5 V；结温：115 °C；工作温度范围：-40 至 +85 °C；储存温度范围：-40 至 +85 °C。焊接温度曲线在230°C或260°C以上的时间不得超过10秒。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会进行分档筛选。

3.1 颜色（CCT）分档

本产品在CIE 1931色度图上采用椭圆形分档结构，符合能源之星对2600K至7000K范围的要求。定义了六个主要颜色代码（例如27M5、30M5...65M6），每个代码都有中心坐标（x, y）、长半轴（a）、短半轴（b）和角度（Φ）。色坐标的测量不确定度为±0.007。这种严格的分档确保了单个灯具内可见的色差最小。

3.2 光通量分档

在每个颜色档内，LED会根据其在150mA下的光通量输出进一步分档。定义了多个光通量等级（例如2A、2B、2C、2D、2E），每个等级覆盖特定的流明范围（例如94-100流明、100-107流明等）。这使得设计人员可以选择符合其应用精确亮度要求的分档。

3.3 正向电压分档

LED还会根据其在测试电流下的正向压降进行分档。虽然具体的代码值和范围在规格书表格中有详细说明，但这种分档有助于设计更高效、更一致的驱动电路，特别是在多LED串联的配置中。

4. 性能曲线分析

4.1 IV特性与相对光通量

图3显示了正向电流与相对光通量之间的关系。输出在达到最大额定电流之前相对线性，但设计人员应注意，由于热负载增加和效率下降，光效（lm/W）通常在较高电流下会降低。图4说明了正向电压与电流的关系曲线，这对于驱动电路设计以确保适当的电压裕量至关重要。

4.2 温度依赖性

图6和图7展示了环境温度（T_a）对性能的影响。光输出随着温度升高而降低，这是所有LED的特性。相反，正向电压随着温度升高而降低。图5显示了色度坐标（CIE x, y）随温度的变化，这对于要求色点稳定的应用至关重要。图8提供了一个关键的设计图表：针对两种不同热阻情况（R_j-a=35°C/W 和 45°C/W）的最大允许正向电流与环境温度的关系。此图表对于确定实际热环境中的安全工作电流至关重要。

4.3 光谱与角度分布

图1展示了典型的光谱功率分布，显示了采用荧光粉涂层的蓝光泵浦LED所产生的宽谱段白光光谱特征。图2描绘了空间光强分布（视角模式），证实了由110度视角所指示的类朗伯宽光束模式。

5. 应用指南与设计考量

5.1 热管理

有效的散热对于性能和寿命至关重要。尽管R_{th j-sp}很低，但必须通过适当的PCB设计（使用散热过孔、足够的铜箔面积）和系统级散热，将焊点到环境的热路径（R_{th sp-a}）降至最低。请参考图8，根据估算的T_a和系统R_j-a.

来降额工作电流。

5.2 电气驱动_F强烈建议使用恒流驱动器，以确保稳定的光输出和颜色。驱动器的设计应使其工作在绝对最大额定值范围内，并考虑电压分档和温度对V

的影响。对于接近最大电流的设计，需要权衡更高的光输出与降低的光效/寿命之间的关系。

5.3 光学集成

110度的视角使这些LED适用于需要宽泛、漫射照明而无需二次光学器件的应用。对于定向照明，必须选择合适的透镜或反射器。一致的颜色和光通量分档确保了多LED阵列外观的均匀性。

6. 焊接与操作

该组件兼容标准的无铅回流焊温度曲线。峰值焊接温度不得超过230°C或260°C，在217°C以上的暴露时间限制为60秒，在峰值温度下的时间限制为10秒。操作时应遵循标准的ESD（静电放电）预防措施，因为该器件的ESD耐受电压为1000V（人体模型）。

7. 技术对比与差异化

本系列的关键差异化在于在3030中功率外形尺寸中使用了EMC封装。与标准塑料封装（PPA/PCT）相比，EMC具有显著更高的导热性以及耐高温和抗紫外线能力，从而在产品寿命期内带来更好的光通维持率和颜色稳定性。这使得该LED可以比典型的中功率LED在更高的电流（高达200mA）下驱动，在保持中功率平台成本和光学优势的同时，弥合了与更高功率器件之间的差距。

8. 常见问题解答（基于技术参数）

问：在典型工作点下的实际功耗是多少？_F答：在I_F= 150mA 且 V

= 6.8V 时，典型电功率为 150mA * 6.8V = 1.02W。

问：如何为我的项目选择合适的CCT和光通量分档？

答：根据所需的氛围选择CCT（例如，3000K暖白光、4000K中性白光、6500K冷白光）。根据每个LED的目标光通量输出，参考分档表和测量公差选择光通量分档。对于均匀阵列，应为颜色和光通量指定单一且严格的分档。

问：我可以持续以200mA驱动这个LED吗？_{答：可以，但前提是结温必须远低于其最大值115°C。这需要极佳的热管理。请参考图8；在环境温度为85°C、系统R}j-a

=45°C/W的情况下，最大允许电流仅为约89mA。因此，只有在散热非常好、环境温度很低的环境中，以200mA驱动才是可行的。

9. 设计与使用案例示例

场景：设计一个1200流明的LED灯泡替换方案（A19型）。

目标：1200流明，2700K色温，120V交流输入。

1. 设计步骤：LED选型：

2. 选择T3C27821C-**AA型号（2725K CCT）。选择高光通量分档（例如2D或2E），以获得每个LED的最大输出。数量计算：

3. 假设每个LED为115流明（来自2D分档的典型值），大约需要 1200流明 / 115流明/LED ≈ 11个LED。电气设计：

4. 将11个LED配置为串联。在150mA下的总正向电压约为 11 * 6.8V = 74.8V。选择一个输出符合74.8V、150mA的隔离式恒流LED驱动器。热设计：

5. 总功耗约为 1.02W/LED * 11个LED = 11.22W。其中很大一部分是热量。灯泡必须包含铝制散热器或类似部件，以将LED焊点温度维持在低于图8中降额曲线的水平，确保长寿命和稳定的光输出。光学设计：

110度的宽光束角对于全向灯泡应用可能已足够。将使用漫射罩将多个点光源融合成均匀的光晕。

10. 技术原理与趋势

10.1 工作原理

这是一种荧光粉转换型白光LED。核心半导体元件是发蓝光的氮化铟镓（InGaN）二极管。部分蓝光被掺铈的钇铝石榴石（YAG:Ce）荧光粉涂层吸收，并以宽谱段黄光的形式重新发射。剩余的蓝光与转换后的黄光相结合，产生了白光的视觉感知。蓝光与黄光的比例由荧光粉成分和厚度控制，决定了相关色温（CCT）。

10.2 行业趋势