目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗 T7C 系列高功率白光發光二極管(LED)嘅規格。呢個系列採用 7070 封裝格式,即係物理尺寸為 7.0mm x 7.0mm。呢啲 LED 專為需要高光輸出同強勁散熱性能嘅應用而設計。核心設計理念強調高電流能力同高效散熱之間嘅平衡,令佢哋適合用喺要求嚴格嘅照明環境。
呢條產品線主要定位喺通用同建築照明市場。佢嘅主要優勢包括相對功率處理能力而言嘅細小體積、用於廣泛照明嘅寬闊視角,以及符合現代製造同環保標準,例如無鉛回流焊接同 RoHS 指令。目標應用非常廣泛,由室內外標誌背光、建築重點照明到一般照明改造都有,喺呢啲應用中,可靠性同穩定嘅光輸出至關重要。
2. 技術參數分析
2.1 電光特性
LED 嘅基本性能係喺標準測試條件下定義嘅,即係正向電流(IF)為 300mA,結溫(Tj)為 25°C。光通量輸出直接同相關色溫(CCT)同顯色指數(CRI)相關。例如,一個 CCT 為 4000K、CRI 為 70(Ra70)嘅 LED,典型光通量為 1410 流明,最低保證值為 1300 流明。當 CRI 增加到 90(Ra90)時,典型輸出會下降到 1170 流明,最低為 1000 流明,呢個就係色彩質素同光輸出效率之間典型嘅取捨。所有光通量測量嘅公差為 ±7%,CRI 測量嘅公差為 ±2。
2.2 電氣同熱力評級
絕對最大額定值確立咗安全可靠使用嘅操作界限。最大連續正向電流(IF)為 350 mA,喺特定條件下(脈衝寬度 ≤100μs,佔空比 ≤1/10)允許更高嘅脈衝電流(IFP)480 mA。最大功耗(PD)為 10.5 瓦。器件可以承受高達 5V 嘅反向電壓(VR)。工作溫度範圍(Topr)規定為 -40°C 至 +105°C,而儲存溫度(Tstg)範圍為 -40°C 至 +85°C。最大允許結溫(Tj)為 120°C。焊接溫度曲線對於組裝至關重要,回流焊接期間峰值溫度為 230°C 或 260°C,持續時間最長為 10 秒。
喺標準電氣條件下(IF=300mA),正向電壓(VF)通常喺 26V 至 30V 之間,公差為 ±3%。從結點到焊點嘅熱阻(Rth j-sp)係散熱管理設計嘅關鍵參數,典型值為 1.5 °C/W。呢個低數值表明咗增強散熱嘅封裝設計,有助於將熱量從 LED 晶片傳走。視角(2θ1/2)定義為光強度為峰值一半時嘅角度,為 120 度,提供寬闊嘅光束模式。
3. 分級系統說明
3.1 光通量同 CCT/CRI 分級
產品會根據性能分級,以確保最終用戶嘅一致性。分級結構係多維度嘅,涵蓋光通量、正向電壓同色度。對於光通量,分級由字母代碼(例如 3C、3D、3E)定義,並有特定嘅最低同最高流明範圍。呢啲範圍會根據 CCT 同 CRI 嘅組合而變化。例如,一個 3000K、Ra80 嘅 LED,分級範圍從 3B(1100-1200 流明)到 3E(1400-1500 流明)。咁樣設計師就可以為需要均勻照明嘅應用選擇亮度嚴格受控嘅 LED。
3.2 正向電壓同色度分級
正向電壓分為兩個代碼:6F(26-28V)同 6G(28-30V)。從相同電壓分級中選擇 LED 可以簡化驅動器設計並提高系統效率。色度喺每個 CCT 嘅 5 步麥克亞當橢圓內受控,確保 LED 之間嘅色差最小。文件提供咗標準 CCT(如 2700K、4000K 同 6500K)嘅中心坐標(x, y)同橢圓參數(a, b, Φ)。文件指出,Energy Star 分級標準適用於 2600K 至 7000K 範圍內嘅所有產品,呢個係商業照明項目嘅常見要求。
4. 性能曲線分析
規格書包含多個性能圖形表示。正向電流同相對光通量之間嘅關係顯示咗光輸出如何隨電流增加,但亦暗示咗喺較高電流下需要散熱管理。唔同 CRI 級別(Ra70、Ra80、Ra90)嘅光譜圖直觀展示咗與較高 CRI 值相關嘅更完整、更連續嘅光譜,呢個對於準確顯色至關重要。視角分佈圖確認咗類似朗伯發射嘅模式,半角為 120 度。
熱力特性喺顯示相對光通量同正向電壓隨焊點溫度(Ts)變化嘅曲線中進一步詳細說明。呢啲曲線對於預測 LED 喺高於 25°C 嘅實際操作條件下嘅性能至關重要。最大允許正向電流與環境溫度嘅關係圖提供咗降額指引,以防止過熱。此外,一個圖表顯示咗 CIE 色度坐標隨環境溫度升高而變化,呢個對於色彩穩定性至關重要嘅應用非常重要。
5. 機械同封裝資訊
封裝係一個表面貼裝器件(SMD),長寬尺寸為 7.00mm(±0.1mm),高度為 2.80mm(±0.1mm)。提供咗詳細嘅尺寸圖,包括關鍵特徵,例如焊盤佈局,尺寸為 6.10mm x 6.10mm。封裝內嘅晶片排列指定為 9 串聯同 2 並聯,呢個解釋咗相對較高嘅典型正向電壓 28V。清晰嘅極性標記顯示咗陰極同陽極焊盤,以防止錯誤安裝。亦展示咗 PCB 設計嘅推薦焊盤圖案,顯示一個 7.50mm x 7.50mm 嘅焊盤,陽極同陰極部分之間有 6.01mm 嘅間隙。
6. 焊接同組裝指引
呢款 LED 兼容無鉛回流焊接工藝。明確規定咗絕對最高焊接溫度:器件可以承受 230°C 或 260°C 嘅峰值溫度,最長持續時間為 10 秒。組裝技術人員必須嚴格遵守呢個溫度曲線,以防止損壞內部矽膠透鏡、螢光粉層或焊線。亦指定咗儲存條件,要求環境溫度喺 -40°C 至 +85°C 之間,以保持使用前嘅長期可靠性。處理時必須小心避免靜電放電(ESD),因為器件嘅 ESD 耐受額定值為 1000V(人體模型)。
7. 包裝同訂購資訊
部件編號系統係字母數字混合,並喺表格中詳細說明。代碼結構允許指定多個參數。第一位(X1)表示封裝類型,其中 "7C" 對應 7070 封裝。第二位(X2)定義 CCT 或顏色(例如 27 代表 2700K,40 代表 4000K,BL 代表藍色)。第三位(X3)表示顯色指數(7 代表 Ra70,8 代表 Ra80,9 代表 Ra90)。隨後嘅位置指定串聯同並聯晶片數量、組件代碼同內部分類。遵循呢個慣例嘅典型部件號會係 T7C***92R-*****,其中特定數字同字母定義咗其確切嘅性能分級同特性。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
由於其高光通量同功率處理能力,呢個 LED 系列非常適合多種應用。喺建築同裝飾照明中,可以用於牆面洗光、簷口照明或突出結構特徵。對於改造項目,可以替換筒燈或面板燈中嘅傳統高瓦數光源,提供節能同更長壽命。其輸出使其適用於商業或工業環境中嘅一般照明。寬闊視角對於室內外標誌牌背光特別有益,確保標誌區域嘅均勻照明。
8.2 設計考慮因素
成功實施需要謹慎設計。散熱管理至關重要;1.5 °C/W 嘅低熱阻只有喺 LED 安裝喺設計恰當、具有足夠散熱器嘅金屬基板(MCPCB)上時先有效。驅動器必須能夠提供高達 350mA 嘅恆定電流,並處理高正向電壓(高達 30V)。設計師應參考最大正向電流嘅降額曲線,以確保喺升高嘅環境溫度下嘅可靠性。對於色彩要求嚴格嘅應用,指定緊密嘅色度分級(5 步麥克亞當)同了解色彩隨溫度嘅變化(如圖 9 所示)係必要嘅。
9. 技術比較同差異化
同較細封裝 LED(例如 3030、5050)相比,7070 封裝提供顯著更高嘅最大功耗(10.5W)同光通量輸出,使其成為更高強度應用嘅選擇,而無需喺電路板上密集佈置多個低功率 LED。增強散熱嘅封裝設計(由低 Rth j-sp 證明)係一個關鍵差異點,支持持續高電流操作。集成嘅串並聯晶片配置(9S2P)導致更高嘅工作電壓,喺某些驅動器拓撲中,通過降低相同功率水平下嘅電流要求,呢個可以成為一個優勢。
10. 常見問題(FAQ)
問:光通量嘅 "Typ" 同 "Min" 值有咩分別?
答:"Typ"(典型)值代表生產中嘅平均輸出。"Min"(最低)值係保證嘅下限;喺該分級中出貨嘅任何 LED 都會達到或超過呢個值。設計師應使用 "Min" 值進行保守嘅系統設計。
問:我可唔可以連續以 350mA 驅動呢個 LED?
答:雖然 350mA 係絕對最大額定值,但喺呢個電流下連續操作需要極佳嘅散熱管理,以保持結溫遠低於 120°C。參考降額曲線(圖 10)至關重要。為咗最佳壽命同可靠性,建議喺測試電流 300mA 或以下操作。
問:我點樣解讀 CIE 色度圖同 5 步橢圓?
答:CIE 圖喺二維空間中繪製顏色。橢圓定義咗 LED 顏色坐標會落入嘅區域。5 步麥克亞當橢圓係顏色一致性嘅標準度量;喺相同橢圓內嘅 LED,喺典型觀看條件下,人眼睇起嚟顏色幾乎相同。
11. 實際應用案例分析
考慮為工業倉庫設計一個高棚 LED 燈具。目標係替換 400W 金屬鹵化物燈具。可以開發一個使用多個 7070 LED 嘅設計。設計師會選擇一個 5000K、Ra80 分級(例如 3E,1300-1400 流明)以平衡效率同色彩質素。LED 會安裝喺一個大型鋁製 MCPCB 上作為散熱器,然後再安裝到燈具嘅鋁製外殼上。會使用一個額定用於總電壓(串聯 LED 數量 * VF)同電流(每串約 300mA)嘅恆流驅動器。寬闊嘅 120 度光束角有助於通過每個點提供廣泛覆蓋來減少所需燈具數量。設計會通過熱力測試進行驗證,以確保喺倉庫最高環境溫度下,結溫保持喺安全限度內。
12. 技術原理介紹
白光 LED 通常使用發藍光嘅氮化銦鎵(InGaN)半導體晶片。部分藍光通過塗覆喺晶片上嘅螢光粉層轉換為更長波長(黃色、紅色)。未轉換嘅藍光同螢光粉發出嘅光混合,產生白光嘅感覺。相關色溫(CCT)由螢光粉成分控制,將白點從暖色(2700K,更多紅/黃)轉移到冷色(6500K,更多藍)。顯色指數(CRI)衡量 LED 與參考光源相比渲染顏色嘅準確度;更高嘅 CRI 需要一種喺可見光範圍內發射更連續光譜嘅螢光粉混合物,呢種混合物通常會吸收更多初始藍光,從而降低整體效率(每瓦流明)。
13. 行業趨勢同發展
高功率 LED 市場繼續向更高光效(每瓦更多流明)、改善色彩質素(更高 CRI 且光效損失更少)同更高可靠性發展。隨著晶片技術改進,像 7070 呢類封裝提供更高最大驅動電流同功耗係一個趨勢。另一個重要趨勢係顏色同光通量分級嘅標準化,以簡化大型照明製造商嘅供應鏈。此外,越來越多將二次光學甚至驅動器組件集成到 LED 封裝內,以降低系統複雜性。正如呢份規格書中低 Rth j-sp 規格所顯示,對散熱性能嘅重視仍然係一個關鍵焦點領域,使得更細小、更強大、更耐用嘅照明解決方案成為可能。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |