LED 3030 中功率 EMC 封裝規格書 - 3.0x3.0x?mm - 電壓 6.8V - 功率 1.3W - 冷/自然/暖白光 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一系列採用 3030 尺寸同環氧樹脂模壓化合物（EMC）封裝嘅中功率 LED 嘅規格。呢個系列專為高效率同高性價比而設計，為廣泛嘅通用同裝飾照明應用提供一個穩健嘅解決方案。相比傳統塑膠，EMC 材料提供更優越嘅熱管理，令到喺更高功率水平下都能夠可靠運作。

呢條產品線嘅核心優勢包括喺中功率領域中擁有最佳嘅每瓦流明同每元流明比率之一。佢嘅設計旨在彌合中功率同高功率應用之間嘅差距，最大功耗為 1.36W，建議最大驅動電流為 200mA。呢啲 LED 提供由暖白光（2725K）到冷白光（6530K）嘅一系列相關色溫（CCT），所有色溫嘅顯色指數（CRI）最低為 80，確保照明空間有良好嘅色彩品質。

1.1 主要特點同優勢

• 熱增強型 EMC 封裝：封裝設計提供優異嘅散熱效果，提高使用壽命並保持光輸出穩定性。
• 高功率能力：適用於高達 1.3W 嘅應用，模糊咗中功率同高功率 LED 之間嘅界線。
• 高驅動電流：支援最大連續正向電流（IF）為 200mA，允許更高嘅光通量輸出。
• 高色彩品質：所有 CCT 分檔嘅最低 CRI 為 80，提供準確同悅目嘅色彩還原。
• 無鉛且兼容迴流焊：設計用於無鉛焊料同標準表面貼裝技術（SMT）迴流焊製程。

2. 技術參數分析

2.1 電光特性

主要性能數據喺標準測試條件下測量，即 IF = 150mA 同 Ta = 25°C。光通量輸出因顏色分檔而異，典型值大約由 119 lm 到 131 lm 不等。110 度嘅寬視角（2θ1/2）確保廣闊、均勻嘅照明。喺 150mA 下，正向電壓（VF）嘅典型值為 6.8V，公差為 ±0.1V。必須注意提供嘅測量公差：光通量為 ±7%，CRI（Ra）為 ±2。

2.2 電氣同熱參數

絕對最大額定值定義咗操作極限。最大連續正向電流為 200mA，喺特定條件下（脈衝寬度 ≤ 100µs，佔空比 ≤ 1/10）允許脈衝正向電流（IFP）為 300mA。最大功耗為 1360 mW。結點到焊點熱阻（Rth j-sp）為 14 °C/W，係熱管理設計嘅關鍵參數。器件可以喺 -40°C 至 +85°C 嘅溫度範圍內操作同儲存，最高結溫（Tj）為 115°C。

2.3 焊接規格

呢款 LED 適用於迴流焊接。峰值焊接溫度唔應該超過 230°C 或 260°C，峰值溫度下嘅暴露時間限制為 10 秒。遵守呢啲溫度曲線對於防止封裝損壞或內部元件退化至關重要。

3. 分檔系統說明

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED 會按分檔進行分類。

3.1 顏色（CCT）分檔

產品使用符合 Energy Star 標準嘅分檔結構，適用於 2600K 至 7000K 之間嘅 CCT。定義咗六個主要分檔（27M5、30M5、40M5、50M5、57M6、65M6），每個對應特定嘅標稱 CCT 同 CIE 1931 色度圖上嘅一個定義橢圓。每個分檔嘅中心坐標（x, y）、橢圓半徑（a, b）同角度（Φ）都有精確規定，色坐標測量不確定度為 ±0.007。

3.2 光通量分檔

喺每個顏色分檔內，LED 會根據其喺 150mA 下嘅光通量輸出進一步分類。光通量等級由代碼標示（例如 2C、2D、2E、2F、2G），每個代表一個最小同最大光通量範圍。例如，喺 27M5 顏色分檔中，代碼 2C 涵蓋 107-114 lm，2D 涵蓋 114-122 lm，2E 涵蓋 122-130 lm。咁樣設計師就可以根據精確嘅亮度要求選擇元件。

3.3 正向電壓分檔

雖然提供嘅內容中未完全提取電壓分檔嘅詳細表格，但按指定電流下嘅正向電壓（VF）對 LED 進行分組係標準做法。咁樣有助於設計更一致嘅驅動電路同管理陣列中嘅功率分配。

4. 性能曲線分析

4.1 IV 同光通量特性

圖 3 顯示正向電流（IF）同相對光通量之間嘅關係。光通量隨電流增加而增加，但喺較高電流時呈現次線性趨勢，可能係由於熱效應增加同效率下降。圖 4 描繪咗正向電壓（VF）對正向電流（IF）嘅關係，顯示典型嘅二極管特性曲線。

4.2 溫度依賴性

圖 6 同圖 7 說明環境溫度（Ta）對性能嘅影響。隨著溫度升高，相對光通量下降（圖 6），而正向電壓亦都下降（圖 7）。圖 5 顯示色度坐標（CIE x, y）隨溫度嘅變化，對於需要穩定色點嘅應用至關重要。圖 8 對設計至關重要：佢繪製咗兩種唔同熱阻情況（Rj-a=35°C/W 同 45°C/W）下，最大允許正向電流對環境溫度嘅關係。呢個圖表定義咗隨著環境溫度升高，為咗將結溫保持喺安全限度內，所需嘅電流降額。

4.3 光譜同角度分佈

圖 1 代表相對光譜功率分佈，定義咗色彩品質。圖 2 顯示視角分佈或輻射模式，確認咗 110 度光束角。

5. 應用指南

5.1 目標應用

• 替換燈泡：直接替換燈具中嘅傳統白熾燈、鹵素燈或 CFL 燈泡。
• 通用照明：住宅、商業同工業空間嘅主要照明。
• 背光照明：適用於室內外標誌同顯示屏。
• 建築/裝飾照明：重點照明、燈槽同其他美觀照明裝置。

5.2 設計考慮因素

熱管理：14 °C/W 嘅熱阻需要從焊盤到散熱器有一個有效嘅熱路徑。使用圖 8 來確定適合你應用預期最高環境溫度嘅驅動電流。超過最大額定值，特別係 Tj，會顯著降低壽命同可靠性。

電氣設計：驅動器選擇必須考慮 150mA 下典型 VF 為 6.8V。對於恆流驅動，確保驅動器嘅電流輸出匹配所需嘅工作點（例如，150mA 或更低以獲得更好嘅效率/壽命）。考慮正向電壓分檔以平衡並聯串中嘅電流。

光學設計：110 度視角適合廣闊、漫射嘅照明。對於更聚焦嘅光束，需要二次光學元件（透鏡）。

6. 技術比較同趨勢

呢個 3030 EMC LED 系列定位於競爭激烈嘅中功率市場。佢嘅關鍵區別在於使用 EMC 封裝，相比許多中功率 LED 中使用嘅標準 PPA 或 PCT 塑膠，EMC 通常提供更好嘅導熱性同抗高溫/紫外線照射下黃化嘅能力。呢個允許佢喺更高電流（高達 200mA）下驅動，同時保持可靠性，有效提供更高嘅功率密度。

LED 封裝嘅趨勢繼續朝著改善熱性能同允許更細封裝實現更高光通量密度嘅材料同設計發展。對於中功率同高功率器件，EMC 同陶瓷封裝都處於呢個趨勢嘅前沿。正如呢款產品所強調嘅，對高流明/美元同流明/瓦嘅關注，仍然係大眾市場照明採用嘅主要驅動力。

7. 常見問題（FAQ）

問：喺典型工作點下，實際功耗係幾多？

答：喺 IF=150mA 同 VF=6.8V（典型）嘅測試條件下，電功率為 P = I*V = 0.15A * 6.8V = 1.02W。

問：我可唔可以連續用 200mA 驅動呢款 LED？

答：可以，但你必須確保結溫（Tj）唔超過 115°C。呢個需要極佳嘅熱管理（從結點到環境嘅低熱阻）。請參考圖 8 睇下最大允許電流點樣隨環境溫度升高而降低。

問：顏色分檔代碼（例如 27M5）中嘅 "M5" 或 "M6" 係咩意思？

答：呢啲代碼指 ANSI C78.377 或 Energy Star 標準定義嘅 CIE 色度圖上嘅特定橢圓。數字（27、30 等）與標稱 CCT 相關（例如 2700K、3000K）。字母同數字（M5、M6）定義咗圍繞該標稱點嘅顏色公差橢圓嘅大小同位置。

問：相比塑膠封裝，EMC 封裝點樣有益於我嘅設計？

答：EMC 材料具有更高嘅導熱性，允許 LED 晶片產生嘅熱量更有效地傳遞到電路板同散熱器。呢個導致喺相同驅動電流下，操作結溫更低，從而提高壽命，保持更高嘅光輸出，並允許喺散熱良好嘅設計中潛在地過驅動。

8. 設計同使用案例示例

場景：設計一個 1200 lm LED 燈泡替換品（A19 型）

一個典型嘅 60W 白熾燈等效 LED 燈泡產生大約 800 流明。要創造一個更光嘅 100W 等效品（約 1600 lm），設計師可能會使用呢款 3030 LED。

設計計算：目標係 1600 lm，使用典型光通量為 124 lm 嘅 LED（例如，來自 150mA 下嘅 30M5 分檔），大約需要 13 粒 LED（1600 / 124 ≈ 12.9）。呢啲 LED 會排列喺燈泡內部用於散熱嘅金屬基板 PCB（MCPCB）上。將所有 13 粒串聯驅動需要驅動器輸出電壓約為 ~13 * 6.8V = 88.4V，呢個電壓好高。一個更實際嘅方法可能係兩條並聯串，每條 6-7 粒 LED，需要一個電壓較低但能夠提供兩倍電流嘅驅動器。總功率大約為 13 * 1.02W = 13.3W，顯示出高效率。熱設計必須確保燈泡底座溫度（即 LED 電路板嘅環境溫度）保持喺圖 8 定義嘅限度內，以允許 150mA 操作。