LED 3030 中功率系列規格書 - 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 3030 系列中功率 LED 元件嘅規格。呢個系列專為一般照明應用而設計，採用熱增強環氧樹脂模塑化合物 (EMC) 封裝，喺光效、成本效益同可靠性之間取得最佳平衡。系列嘅特點係 3.0mm x 3.0mm 嘅佔位面積，能夠喺高達 1.3W 嘅功率水平下運作，定位介乎傳統中功率同入門級高功率 LED 之間。

1.1 核心優勢同定位

呢個 LED 系列嘅主要價值主張，在於喺中功率 LED 類別中，實現咗其中一個最佳嘅每瓦流明 (lm/W) 同每元流明 (lm/$) 比率。相比標準 PPA 或 PCT 塑膠，EMC 封裝提供更優越嘅熱管理，允許更高嘅驅動電流同改善長期流明維持率。產品適合無鉛回流焊接工藝，符合現代環保製造標準。

1.2 目標應用

呢個多功能 LED 系列專為廣泛嘅照明解決方案而設計。主要應用領域包括：用於替換傳統白熾燈或熒光燈嘅改裝燈具、住宅同商業空間嘅一般環境照明、室內外標誌嘅背光照明，以及對性能同美觀色彩質量都有要求嘅建築或裝飾照明。

2. 深入技術參數分析

除非另有說明，所有參數均喺標準測試條件下測量：環境溫度 (Ta) = 25°C，相對濕度 60%。

2.1 電光特性

光度性能定義喺正向電流 (I_F) 為 150mA 時。系列提供一系列相關色溫 (CCT)，由暖白光 (2725K) 到冷白光 (6530K)，所有色溫嘅最低顯色指數 (CRI 或 Ra) 為 80。典型光通量值因 CCT 分檔而異，喺 150mA 下約為 107 lm 至 120 lm。請注意所述測量公差：光通量為 ±7%，CRI 為 ±2。主視角 (2Θ1/2) 為 110 度，提供適合一般照明嘅寬光束分佈。

2.2 電氣同熱參數

典型正向電壓 (V_F) 喺 150mA 下為 6.8V，公差為 ±0.1V。絕對最大正向電流為 200mA DC，特定條件下允許脈衝正向電流 (I_FP) 為 300mA（脈衝寬度 ≤ 100µs，佔空比 ≤ 1/10）。最大功耗為 1360 mW。一個關鍵熱參數係結點到焊點熱阻 (R_{th j-sp})，典型值為 17 °C/W。呢個低熱阻係 EMC 封裝嘅直接好處，能夠將熱量有效地從 LED 結點傳走。

2.3 絕對最大額定值

喺呢啲限制之外操作器件可能會導致永久損壞。關鍵額定值包括：正向電流：200 mA；反向電壓：5 V；結溫：115 °C；工作溫度範圍：-40 至 +85 °C；儲存溫度範圍：-40 至 +85 °C。焊接溫度曲線唔可以超過 230°C 或 260°C 超過 10 秒。

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

產品喺 CIE 1931 色度圖上使用橢圓形分檔結構，符合 Energy Star 對 2600K 至 7000K 範圍嘅要求。定義咗六個主要顏色代碼（例如 27M5, 30M5...65M6），每個都有中心坐標 (x, y)、半長軸 (a)、半短軸 (b) 同角度 (Φ)。色坐標嘅測量不確定度為 ±0.007。呢種嚴格嘅分檔確保單個燈具內嘅可見色差最小。

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。定義咗多個光通量等級（例如 2A, 2B, 2C, 2D, 2E），每個等級覆蓋特定嘅流明範圍（例如 94-100 lm, 100-107 lm 等）。咁樣設計師就可以選擇符合其應用精確亮度要求嘅分檔。

3.3 正向電壓分檔

LED 亦會根據其喺測試電流下嘅正向壓降進行分檔。雖然具體代碼值同範圍喺規格書表格中有詳細說明，但呢種分檔有助於設計更高效同一致嘅驅動電路，特別係喺多 LED 串聯嘅情況下。

4. 性能曲線分析

4.1 IV 特性同相對光通量

圖 3 顯示咗正向電流同相對光通量之間嘅關係。輸出喺達到最大額定電流之前相對線性，但設計師應注意，由於熱負載增加同效率下降，光效 (lm/W) 通常會喺較高電流下降低。圖 4 說明咗正向電壓與電流曲線，呢個對於驅動器設計以確保適當嘅電壓合規性至關重要。

4.2 溫度依賴性

圖 6 同圖 7 展示咗環境溫度 (T_a) 對性能嘅影響。光輸出隨溫度升高而降低，呢個係所有 LED 嘅特性。相反，正向電壓隨溫度升高而降低。圖 5 顯示咗色坐標 (CIE x, y) 隨溫度嘅變化，呢個對於需要穩定色點嘅應用至關重要。圖 8 提供咗一個關鍵嘅設計圖表：針對兩種唔同熱阻情況 (R_j-a=35°C/W 同 45°C/W)，最大允許正向電流與環境溫度嘅關係。呢個圖表對於確定實際熱環境中嘅安全工作電流至關重要。

4.3 光譜同角度分佈

圖 1 展示咗典型嘅光譜功率分佈，顯示咗具有螢光粉塗層嘅藍光泵浦 LED 所特有嘅寬廣螢光粉轉換白光光譜特徵。圖 2 描繪咗空間強度分佈（視角圖案），確認咗由 110 度視角所指示嘅類似朗伯體嘅寬光束圖案。

5. 應用指南同設計考慮

5.1 熱管理

有效嘅散熱對於性能同壽命至關重要。儘管 R_{th j-sp} 較低，但必須通過適當嘅 PCB 設計（使用散熱通孔、足夠嘅銅面積）同系統級散熱，將從焊點到環境 (R_{th sp-a}) 嘅熱路徑最小化。請參考圖 8，根據估計嘅 T_a 同系統 R_j-a.

來降低工作電流。

5.2 電氣驅動_F強烈建議使用恆流驅動器，以確保穩定嘅光輸出同顏色。驅動器應設計為喺絕對最大額定值內工作，並考慮電壓分檔同溫度對 V

嘅影響。對於接近最大電流嘅設計，需要權衡更高光輸出同降低光效/壽命之間嘅關係。

5.3 光學整合

110 度嘅視角使呢啲 LED 適合需要寬廣、漫射照明而無需二次光學元件嘅應用。對於定向照明，必須選擇合適嘅透鏡或反射器。一致嘅顏色同光通量分檔使多 LED 陣列能夠呈現均勻嘅外觀。

6. 焊接同處理

該元件兼容標準無鉛回流焊接曲線。峰值焊接溫度唔可以超過 230°C 或 260°C，高於 217°C 嘅暴露時間限制為 60 秒，峰值溫度下嘅時間限制為 10 秒。處理期間應遵守標準 ESD（靜電放電）預防措施，因為器件嘅 ESD 耐受電壓為 1000V（人體模型）。

7. 技術比較同差異化

呢個系列嘅關鍵區別在於喺 3030 中功率外形尺寸中使用咗 EMC 封裝。與標準塑膠封裝 (PPA/PCT) 相比，EMC 提供顯著更高嘅導熱性同耐高溫、耐紫外線照射能力，從而喺產品壽命期內實現更好嘅流明維持率同顏色穩定性。呢個允許 LED 喺比典型中功率 LED 更高嘅電流（高達 200mA）下驅動，彌合咗與更高功率器件之間嘅差距，同時保持中功率平台嘅成本同光學優勢。

8. 常見問題解答（基於技術參數）

問：喺典型工作點下，實際功耗係幾多？_F答：喺 I_F= 150mA 同 V

= 6.8V 時，典型電功率為 150mA * 6.8V = 1.02W。

問：我點樣為我嘅項目選擇合適嘅 CCT 同光通量分檔？

答：根據所需氛圍選擇 CCT（例如 3000K 暖白光、4000K 自然白光、6500K 冷白光）。根據每個 LED 嘅目標流明輸出選擇光通量分檔，同時考慮分檔表同測量公差。對於均勻陣列，應指定單一嚴格嘅顏色同光通量分檔。

問：我可以連續以 200mA 驅動呢個 LED 嗎？_{答：可以，但前提係結溫必須遠低於其最大值 115°C。呢個需要極佳嘅熱管理。請參考圖 8；喺環境溫度為 85°C 時，對於 R}j-a

=45°C/W 嘅系統，最大允許電流僅約為 89mA。因此，只有喺散熱非常好、環境溫度低嘅環境中，以 200mA 驅動先係可行嘅。

9. 設計同使用案例示例

場景：設計一個 1200 lm LED 燈泡替換品 (A19)。

目標：1200 lm，2700K CCT，120V AC 輸入。

1. 設計步驟：LED 選擇：

2. 選擇 T3C27821C-**AA 型號 (2725K CCT)。選擇高光通量分檔（例如 2D 或 2E）以獲得每個 LED 嘅最大輸出。數量計算：

3. 假設每個 LED 115 lm（來自 2D 分檔嘅典型值），大約需要 1200 lm / 115 lm/LED ≈ 11 個 LED。電氣設計：

4. 將 11 個 LED 配置成串聯。喺 150mA 下，總正向電壓約為 ~11 * 6.8V = 74.8V。選擇一個輸出符合 74.8V, 150mA 嘅隔離式恆流 LED 驅動器。熱設計：

5. 總功耗約為 ~1.02W/LED * 11 LEDs = 11.22W。其中一大部分係熱量。燈泡必須包含鋁散熱器或類似裝置，以將 LED 焊點溫度維持喺圖 8 中降額曲線以下，確保長壽命同穩定光輸出。光學設計：

寬廣嘅 110 度光束角度對於全向燈泡應用可能已經足夠。會使用擴散罩將多個點光源混合成均勻嘅光暈。

10. 技術原理同趨勢

10.1 工作原理

呢個係一個螢光粉轉換白光 LED。核心半導體元件係一個藍光發光 InGaN（氮化銦鎵）二極管。一部分藍光被摻鈰釔鋁石榴石 (YAG:Ce) 螢光粉塗層吸收，然後重新發射為寬頻譜黃光。剩餘藍光同轉換後黃光嘅組合產生白光嘅感知。藍光同黃光嘅比例，由螢光粉成分同厚度控制，決定咗相關色溫 (CCT)。

10.2 行業趨勢