XI3030P SMD 中功率LED 規格書 - 3.0x3.0mm - 2.9V 最大 - 65mA - 白光 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

XI3030P係一款採用PLCC-2（塑膠引線晶片載體）封裝嘅表面貼裝器件（SMD）中功率LED。佢設計為頂視白光LED，提供高光效、優異顯色性同緊湊外形嘅組合。其主要設計目標係為廣泛嘅照明應用提供高能效同可靠性能。

1.1 核心優勢

呢款LED封裝嘅主要優勢包括：

• 高光效：喺65mA同5000K色溫下，典型光效為225 lm/W，有助降低能耗。
• 高顯色指數（CRI）：提供最低80（Ra）嘅CRI，選項最高可達90，確保準確同悅目嘅色彩還原。
• 寬視角：典型視角（2θ1/2）為120度，提供均勻同廣泛嘅照明。
• 緊湊外形：細小嘅3.0mm x 3.0mm佔位面積，允許靈活同密集嘅PCB佈局設計。
• 環保合規：產品無鉛，符合RoHS、歐盟REACH同無鹵素標準（Br<900ppm，Cl<900ppm，Br+Cl<1500ppm）。

1.2 目標市場與應用

呢款LED係各種需要平衡性能、效率同成本嘅照明應用嘅理想解決方案。主要應用領域包括：

• 通用照明：適用於住宅、商業同工業環境照明燈具。
• 裝飾同娛樂照明：因其良好色彩品質，用於重點照明、建築照明同舞台照明。
• 指示器與照明：適用於背光、標誌同狀態指示器。
• 開關燈：可集成到發光開關同控制面板中。

2. 深入技術參數分析

本節對規格書中指定嘅關鍵技術參數提供詳細、客觀嘅解讀。

2.1 電光特性

主要性能指標喺標準測試條件下定義（焊接點溫度 = 25°C，正向電流 IF = 65mA）。

• 光通量（Φ）：最低光通量因產品型號而異，根據相關色溫（CCT）由37 lm到39 lm不等。適用±11%嘅公差。
• 正向電壓（VF）：指定最大正向電壓為2.9V，典型公差為±0.1V。較低嘅VF有助提高系統效率。
• 顯色指數（CRI/Ra）：標準系列嘅最低Ra為80，公差緊密為±2，確保跨生產批次嘅色彩品質一致。
• 視角（2θ1/2）：典型值為120度，被視為寬視角，適用於需要漫射光分佈嘅應用。
• 光效：典型光效為225 lm/W，喺65mA同5000K CCT下測量。呢個係衡量能效嘅關鍵指標。
• 反向電流（IR）：喺反向電壓（VR）為5V時，最大反向電流為50 µA，表示二極管嘅漏電特性。

2.2 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。操作應始終保持喺呢啲極限內。

• 正向電流（IF）：180 mA（連續）。
• 峰值正向電流（IFP）：300 mA，僅允許喺脈衝條件下（佔空比1/10，脈衝寬度10ms）。
• 功耗（Pd）：580 mW。
• 工作與儲存溫度：-40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +100°C（儲存）。
• 熱阻（RθJ-S）：結點到焊接點熱阻為21 °C/W。呢個參數對熱管理設計至關重要。
• 結點溫度（Tj）：最大允許結點溫度為115°C。
• 焊接溫度：回流焊接：最高260°C，持續10秒。手工焊接：最高350°C，持續3秒。

重要注意事項：器件對靜電放電（ESD）敏感。組裝同處理期間必須遵守適當嘅ESD處理預防措施。

3. 分檔系統說明

產品使用全面嘅分檔系統以確保電氣同光學一致性。產品編號解釋咗分檔代碼。

3.1 產品編號解碼

示例：XI3030P/KKX-5M403929U6/2T

• XI3030P：封裝系列同尺寸（3.0mm x 3.0mm）。
• KKX-5M：內部系列代碼。
• 第一個'XX'（40）：代表相關色溫（CCT）。'40' = 4000K。
• 第二個'XX'（39）：代表最低光通量分檔代碼。'39' = 39 lm（最低）。
• 第三個'XX'（29）：代表最大正向電壓分檔代碼。'29'對應VF最大值2.9V。
• U6：正向電流指數，表示工作電流為65mA。
• 2T：附加產品變體代碼。

3.2 顯色指數（CRI）分檔

規格書提供咗將單字母符號映射到最低CRI值嘅表格：

• M: CRI 60, N: 65, L: 70, Q: 75, K: 80, P: 85, H: 90。

標準量產清單以CRI 80（符號K）嘅變體為特色。

3.3 光通量分檔

光通量根據CCT進行分檔。例如：

• 3000K：分檔代碼 37L2（37-39 lm），39L2（39-41 lm），41L2（41-43 lm）。
• 4000K/5000K/5700K：分檔代碼 39L2（39-41 lm），41L2（41-43 lm），43L2（43-45 lm）。
• 6500K：分檔代碼 38L2（38-40 lm），40L2（40-42 lm），42L2（42-44 lm）。

所有分檔嘅標稱光通量值都有±11%嘅公差。

3.4 正向電壓分檔

正向電壓喺代碼'2629'下分組，有三個子分檔：

• 26A: 2.6V - 2.7V
• 27A: 2.7V - 2.8V
• 28A: 2.8V - 2.9V（最大）

分檔極限適用±0.1V嘅公差。

3.5 色度分檔（麥克亞當橢圓）

LED嘅色點（色度座標）被控制喺CIE 1931圖上定義嘅橢圓內，以確保色彩一致性。

• 麥克亞當3步：更嚴格嘅色彩控制，意味著喺3步橢圓內嘅LED，喺標準條件下對人眼幾乎無法區分顏色差異。
• 麥克亞當5步：標準色彩控制，適用於大多數可接受輕微色彩變化嘅通用照明應用。

規格書提供咗3000K、4000K、5000K、5700K同6500K CCT嘅中心座標（Cx, Cy）同橢圓參數（a, b, theta），適用於3步同5步分檔。色度座標嘅公差為±0.01。

4. 性能曲線分析

典型曲線提供咗LED喺不同工作條件下行為嘅深入見解。

4.1 正向電壓 vs. 結點溫度（圖1）

正向電壓（VF）具有負溫度係數。當結點溫度（Tj）從25°C上升到115°C時，VF線性下降約0.2V。呢個特性對恆流驅動器設計同熱補償考慮非常重要。

4.2 相對發光強度 vs. 正向電流（圖2）

光輸出與電流呈次線性關係。雖然輸出隨電流增加而增加，但由於熱效應同效率下降，光效（每瓦流明）通常喺較高電流下會降低。喺推薦嘅65mA下工作可確保最佳光效同壽命。

4.3 相對光通量 vs. 結點溫度（圖3）

光輸出隨結點溫度升高而降低。曲線顯示，喺Tj為100°C時，相對光通量大約係25°C時值嘅85%。有效嘅熱管理（低RθJ-A）對於維持光輸出同壽命至關重要。

4.4 正向電流 vs. 正向電壓（IV曲線）（圖4）

呢個圖表顯示咗二極管電流同電壓之間典型嘅指數關係。對於選擇適當嘅驅動方法（LED必須使用恆流驅動）至關重要。

4.5 最大驅動電流 vs. 焊接溫度（圖5）

呢條降額曲線表明，最大允許正向電流隨焊接點溫度升高而降低。呢個係確保LED喺所有環境條件下都喺其安全工作區（SOA）內運行嘅關鍵設計規則。

4.6 輻射模式（圖6）

極座標圖確認咗寬廣、類似朗伯體嘅發射模式，典型視角為120°。強度喺寬廣嘅中心區域相當均勻。

4.7 光譜分佈

光譜功率分佈圖（文中未詳細說明但已引用）將顯示一個寬廣嘅藍光泵浦LED峰值同一個更寬嘅螢光粉轉換黃光發射峰值，呢個係白光螢光粉轉換LED嘅特徵。確切嘅形狀決定咗CCT同CRI。

5. 焊接與組裝指南

5.1 回流焊接參數

LED兼容標準紅外線或對流回流工藝。關鍵參數係峰值焊接溫度，唔可以超過260°C超過10秒。建議使用標準無鉛回流曲線（例如JEDEC J-STD-020）。需要精確控制以避免對塑膠封裝同內部晶片貼裝造成熱損壞。

5.2 手工焊接

如果需要手工焊接，烙鐵頭溫度應控制喺最高350°C，並且每個焊盤嘅接觸時間必須限制喺3秒或更少，以防止過熱。

5.3 儲存條件

LED應儲存喺其原始防潮袋中（如果歸類為濕度敏感器件），環境溫度喺-40°C至+100°C之間且濕度低。如果適用，請遵循標準IPC/JEDEC指南處理濕度敏感器件（MSD）。

6. 應用設計考慮

6.1 驅動器選擇

恆流驅動器必不可少。推薦工作電流為65mA。應根據所需串聯電壓（LED VF之和）選擇驅動器，並且必須包括適當嘅保護功能，如過流、過壓同開路/短路保護。對於某些精密應用，驅動器嘅反饋迴路設計應考慮負VF溫度係數。

6.2 熱管理

由於結點到焊接點熱阻（RθJ-S）為21°C/W，需要有效嘅散熱，特別係喺接近或達到最大額定值時工作。PCB應有足夠嘅熱通孔同銅面積連接到LED嘅散熱焊盤（如果封裝中有），以散發熱量。最大結點溫度115°C唔應被超過。使用公式：Tj = Ts + (RθJ-S * Pd)，其中Ts係焊接點溫度，Pd係功耗（VF * IF）。

6.3 光學設計

寬廣嘅120°視角使呢款LED適用於需要漫射、均勻照明而無需二次光學器件嘅應用。對於聚焦光束，必須考慮LED嘅發射模式同物理尺寸，設計適當嘅初級光學器件（透鏡或反射器）。

7. 技術比較與差異化

雖然規格書中未提供與其他產品嘅直接並排比較，但根據其規格，XI3030P嘅關鍵差異化特點包括：

• 光效與CRI嘅平衡：喺CRI 80下典型光效為225 lm/W，提供良好平衡，而某些競爭對手可能喺較低CRI下提供更高光效，或者相反。
• 全面分檔：對光通量、電壓同色度（3步/5步麥克亞當橢圓）嘅詳細分檔，相比分檔較寬鬆嘅產品，允許更緊密嘅系統設計同更好嘅多LED燈具色彩一致性。
• 穩健嘅最大額定值：相對較高嘅最大結點溫度（115°C）同功耗（580mW），喺熱挑戰環境中提供更寬嘅安全裕度同設計靈活性。
• 環保合規：完全符合現代環保標準（RoHS、REACH、無鹵素）係基本要求，但亦明確列為特點。

8. 常見問題（基於技術參數）

Q1：我可以喺150mA下驅動呢款LED以獲得更高輸出嗎？

A：唔可以。絕對最大連續正向電流係180mA，但推薦工作條件係65mA。喺150mA下工作會顯著增加結點溫度，降低光效，加速光衰，並可能使保養失效。請始終根據推薦電流進行設計。

Q2：3步同5步麥克亞當橢圓分檔有咩區別？

A：3步橢圓代表更嚴格嘅色彩控制，LED嘅顏色對大多數觀察者幾乎無法區分。5步橢圓允許稍微多啲嘅色彩變化，喺並排比較時可能被察覺，但對許多應用來說係可接受嘅。選擇取決於最終產品對色彩均勻性嘅要求。

Q3：如何計算所需散熱器？

A：你需要確定目標焊接點溫度（Ts）。使用公式 Tj = Ts + (RθJ-S * Pd)，將Tj設定為低於115°C嘅安全值（例如105°C）。計算Pd為 VF * IF（例如2.9V * 0.065A = 0.1885W）。然後，Ts_max = Tj_max - (21°C/W * 0.1885W) ≈ 105°C - 4°C ≈ 101°C。PCB同系統嘅熱設計必須確保焊接點溫度低於呢個計算出嘅Ts_max。

Q4：恆壓電源合適嗎？

A：唔合適。LED係電流驅動器件。正向電壓嘅微小變化（由於溫度或分檔差異）會導致恆壓源下電流嘅大幅變化，可能導致熱失控同故障。請始終使用恆流驅動器或限流電路。

9. 設計與使用案例研究

場景：設計用於辦公室環境照明嘅線性LED燈具。

• 要求：中性白光（4000K），良好顯色性（CRI >80），高效率，以及喺2米長度上均勻照明。
• 部件選擇：選擇XI3030P/KKX-5M403929U6/2T，因為其4000K CCT、CRI 80同高光效。
• 熱設計：燈具使用導熱係數為1-2 W/mK嘅鋁基PCB（MCPCB）。計算每粒LED功耗約為0.19W。100粒LED均勻分佈喺作為散熱器嘅2米鋁型材上，熱模擬確認喺25°C環境溫度下，結點溫度保持喺90°C以下。
• 電氣設計：LED以20粒一串（總VF最大值約58V）排列。選擇輸出為65mA且電壓範圍覆蓋58V嘅恆流驅動器。包括過壓保護。
• 光學設計：LED嘅120°寬光束角，結合計算距離放置嘅乳白色聚碳酸酯擴散板，實現咗所需嘅均勻照明而無可見光斑，符合辦公室照明標準。

10. 技術原理介紹

XI3030P係一款螢光粉轉換白光LED。基本原理涉及一個半導體晶片，通常由氮化銦鎵（InGaN）製成，當正向偏置時發出藍光（電致發光）。呢啲藍光部分被沉積喺晶片上或周圍嘅螢光粉層（例如YAG:Ce）吸收。螢光粉將一部分藍色光子下轉換為跨越黃色同紅色區域寬廣光譜嘅光子。剩餘藍光同螢光粉發出嘅黃/紅光嘅混合物被人眼感知為白光。藍光與黃光嘅確切比例以及螢光粉成分決定咗所發白光嘅相關色溫（CCT）同顯色指數（CRI）。

11. 行業趨勢

以XI3030P等封裝為代表嘅中功率LED領域持續發展。客觀嘅行業趨勢包括：

• 光效提升：藍光晶片內部量子效率（IQE）、螢光粉轉換效率同封裝光提取效率嘅持續改進推動光效更高。
• 色彩品質增強：對更高CRI（90+）同改善色彩一致性（更緊密嘅麥克亞當橢圓）嘅需求不斷增長，特別係喺商業同零售照明領域。
• 可靠性與壽命改善：封裝材料（模塑料、基板）同製造工藝嘅進步旨在減少光衰並增加工作壽命（L90）。
• 小型化與集成化：雖然3030係標準尺寸，但趨勢係朝向更小封裝且具有可比或更好性能，以及集成多個LED同驅動器嘅模組。
• 智能與可調光照明：LED與控制電子設備嘅集成日益增加，以實現調光、色溫調節（CCT可調）同基於物聯網嘅照明系統連接等功能。

XI3030P以其平衡嘅性能同合規性，定位於呢個朝向更高效、可靠同智能固態照明解決方案嘅更廣泛趨勢之中。