目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 Target Market & Applications
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 Absolute Maximum Ratings (Tj=25°C)
- 2.2 電光特性 (Tj=25°C, IF=120mA)
- 2.3 Luminous & Chromatic Characteristics (Tj=25°C, IF=120mA)
- 3. 分檔系統說明
- 3.1 光通量分檔 (IF=120mA, Tj=25°C)
- 3.2 正向電壓分級 (IF=120mA, Tj=25°C)
- 3.3 色度分檔
- 3.4 出貨配套規則
- 4. 性能曲線分析
- 5. Mechanical & Package Information
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 Solder Pad Design & Polarity
- 6. Soldering & Assembly Guidelines
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 7. Ordering Information & Model Numbering
- 7.1 零件編號系統
- 8. Application Notes & 設計考量
- 8.1 散熱管理
- 8.2 電氣驅動
- 8.3 光學設計
- 9. Comparison & Key Differentiators
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實際應用案例示例
- 12. 技術原理介紹
- 13. Industry Trends & Context
1. 產品概覽
T3C Series 3030 白色LED係一款高性能、表面貼裝器件,專為要求嚴格嘅通用照明應用而設計。其採用緊湊嘅3.0毫米 x 3.0毫米封裝尺寸,設計旨在提供高光輸出同卓越嘅可靠性。
1.1 核心優勢
- 散熱強化封裝: 該設計有效管理散熱,容許在更高驅動電流下保持穩定性能。
- 高光通量輸出: 提供明亮高效的照明,適用於多種照明產品。
- 高電流承載能力: 額定正向電流 (IM) 為200mA,在指定條件下脈衝能力可達300mA。
- 廣視角: 典型視角 (2θ1/2) 為120度,確保寬廣且均勻的光線分佈。
- 穩固結構: 適用於無鉛回流焊接製程,並符合RoHS標準。
1.2 Target Market & Applications
呢款LED燈,無論係翻新定係全新設計項目,喺唔同照明領域都好啱用:
- 一般照明: 燈膽、筒燈同埋面板燈。
- Architectural & Decorative Lighting: 重點照明、燈槽照明及標識照明。
- 背光照明: 室內及室外指示牌。
2. 深入技術參數分析
2.1 Absolute Maximum Ratings (Tj=25°C)
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅界限。操作應該保持喺呢啲範圍之內。
- Forward Current (IM): 200 mA (DC)
- 脈衝正向電流 (IMP): 300 mA (脈衝寬度 ≤100μs, 佔空比 ≤1/10)
- 功率耗散 (PD): 1200 mW
- 反向電壓 (VR): 5 V
- 工作溫度 (Topr): -40°C 至 +105°C
- 儲存溫度 (Tstg): -40°C 至 +85°C
- 接面溫度 (Tj): 120°C
- 焊接溫度 (Tsld): 回流焊溫度曲線峰值為230°C或260°C,持續10秒。
2.2 電光特性 (Tj=25°C, IF=120mA)
此為標準測試條件下嘅典型性能參數。
- 正向電壓 (VF): 5.9 V (典型值),範圍由 5.6V (最小) 至 6.0V (最大)。容差為 ±0.2V。
- 反向電流 (IR): 當VR=5V時,最大電流為10 μA。
- 視角 (2θ1/2): 120° (典型值)。此為離軸角度,在此角度下發光強度為峰值的一半。
- Thermal Resistance (Rth j-sp): 13 °C/W (典型值)。此為LED晶片至MCPCB上焊點之熱阻。
- 靜電放電 (ESD): 可承受1000V (人體模型)。
2.3 Luminous & Chromatic Characteristics (Tj=25°C, IF=120mA)
該文件規定了5000K、Ra80型號的參數。
- 相關色溫 (CCT): 5000K (冷白光)。
- 顯色指數 (CRI Ra): 最低80。測量公差為±2。
- 紅色演色性 (R9): 最低值為 0 (僅適用於此分級)。
- 光通量: 典型值為122流明,基礎規格最低為120流明。測量公差為±7%。
- 色度: 色點定義於以CIE坐標x=0.3533、y=0.3651為中心、5階麥克亞當橢圓範圍內。坐標公差為±0.005。
3. 分檔系統說明
為確保生產中顏色與亮度的一致性,LED會進行分級。
3.1 光通量分檔 (IF=120mA, Tj=25°C)
對於5000K/80 CRI型號,光通量分為多個等級(代碼5H至5L),典型值範圍為115流明至135流明。例如,代碼5J涵蓋120-125流明,代碼5L涵蓋130-135流明。
3.2 正向電壓分級 (IF=120mA, Tj=25°C)
電壓分檔有助於設計一致的驅動電路。分檔如下:
- Code Z3: 5.6V - 5.8V
- Code A4: 5.8V - 6.0V
- Code B4: 6.0V - 6.2V
3.3 色度分檔
顏色被嚴格控制在以指定CIE坐標為中心、5階麥克亞當橢圓的範圍內,確保不同單元之間的視覺色差極微。
3.4 出貨配套規則
To simplify inventory and assembly, LEDs are shipped in pre-defined kits containing reels from specific flux, voltage, and CIE bins. Multiple kit combinations (e.g., Kit 1: Flux 5H & 5K) are offered to provide average performance targets.
4. 性能曲線分析
數據表包含多個關鍵圖表(標示為圖1至圖8),用以說明在不同條件下的性能表現。
- 色譜(圖1): 展示Ra≥80型號的光譜功率分佈,突顯其螢光粉轉換白光的光譜特性。
- 視角分佈(圖2): 展示類似朗伯分佈的光強圖案,證實其120°的寬廣視角。
- 正向電流與相對光強關係(圖3): 展示驅動電流與光輸出之間的關係,對於調光及效能計算至關重要。
- 正向電流對正向電壓(圖4): IV曲線,對於驅動器的熱力及電氣設計必不可少。
- 環境溫度對相對光通量(圖5): 顯示隨環境(及結點)溫度上升,光輸出會按比例下降。
- 環境溫度與相對正向電壓(圖6): 顯示正向電壓如何隨溫度上升而下降,此為恆流驅動器需考慮的因素。
- Ts 對比 CIE x, y 偏移(圖 7): 描繪顏色坐標如何隨銲點溫度而偏移。
- 最大正向電流對比環境溫度(圖 8): 一條關鍵的降額曲線,用於定義隨著環境溫度升高時,為防止過熱所允許的最大驅動電流。
5. Mechanical & Package Information
5.1 封裝尺寸
呢款LED採用標準3030封裝尺寸。主要尺寸包括本體大小為3.00mm x 3.00mm,高度為典型值。底部視圖顯示兩個焊盤。極性標示清晰:其中一個焊盤指定為陰極(Cathode)。尺寸公差一般為±0.2mm,除非另有說明。
5.2 Solder Pad Design & Polarity
焊接圖案設計用於可靠嘅表面貼裝。陽極同陰極焊盤對稱放置。組裝時正確嘅極性方向至關重要,如封裝底部嘅陰極標記所示。
6. Soldering & Assembly Guidelines
6.1 回流焊接溫度曲線
該元件兼容標準無鉛回流焊接製程。建議的溫度曲線參數包括:
- 預熱: 在60-120秒內從150°C升溫至200°C。
- 升温速率: 最高升温速率為每秒3°C至峰值溫度。
- 高於液相線時間(TL=217°C): 60-150秒。
- 峰值封裝體溫度 (Tp): 最高260°C。
- 峰值溫度5°C內的時間 (tp): 最多30秒。
- 降温速率: 最高每秒6°C。
- 總循環時間: 從25°C升至峰值溫度最多8分鐘。
遵循此溫度曲線可防止熱衝擊,確保焊點可靠,同時不會損壞LED封裝。
7. Ordering Information & Model Numbering
7.1 零件編號系統
零件編號 T3C50821S-***** 遵循一個結構化編碼:
- X1(類型): "3C" 表示 3030 封裝。
- X2(CCT): "50" 表示 5000K 色溫。
- X3 (CRI): "8" 表示 Ra80 顯色指數。
- X4 (串行晶片): "2" (具體含義取決於內部設計)。
- X5 (並行晶片): "1"(解釋取決於內部設計)。
- X6(組件代碼): "S"。
- X7(顏色代碼): 可能指定ANSI或其他標準分級。
- X8-X10: 內部及備用代碼。
8. Application Notes & 設計考量
8.1 散熱管理
考慮到熱阻為13°C/W,有效的散熱設計至關重要,尤其是在接近最大額定值運作時。必須使用降額曲線(圖8)來確定在應用最高環境溫度下的安全工作電流。超過最高結溫(120°C)將顯著縮短使用壽命並降低光輸出。
8.2 電氣驅動
此LED應使用恆流源驅動,而非恆壓源。典型正向電壓喺120mA下為5.9V。設計驅動器時需適應電壓分檔範圍(5.6V-6.2V)。驅動器嘅電流限制不應超過絕對最大直流額定值200mA。
8.3 光學設計
其120度的寬廣視角,令此LED適合需要廣泛照明而無需二次光學元件的應用。如需聚焦光束,則需配備合適的透鏡或反射器。
9. Comparison & Key Differentiators
雖然市面上有許多3030 LED,但本數據表所暗示的關鍵差異點包括:
- 更高電壓/串聯配置: 典型嘅正向電壓(Vf)為5.9V,顯示封裝內可能串聯咗多個LED晶片,相比單晶片低壓設計,喺特定電流下每個封裝能夠提供更高嘅光效。
- Comprehensive Binning & Kitting: 詳細嘅光通量、電壓同色度分檔,配合預設嘅配套方案,有助於喺大規模生產中實現一致嘅顏色同亮度。
- 穩健嘅熱規格: 清晰嘅絕對最大額定值同明確嘅熱阻值,有助進行更可靠嘅熱力設計。
10. 常見問題(基於技術參數)
Q: 呢款LED嘅實際功耗係幾多?
A: 喺典型工作點(120mA, 5.9V)下,電功率大約係0.71瓦特(0.12A * 5.9V)。
Q: 我可唔可以長期用200mA驅動呢款LED?
A: 雖然絕對最大額定值係200mA,但係喺呢個電流下連續運作會產生大量熱量(P=~1.18W at 5.9V)。你必須參考降額曲線(Fig 8),並透過優良嘅散熱管理確保結溫唔超過120°C。為咗獲得最佳使用壽命同效能,建議喺測試電流120mA或以下操作。
Q: 如何解讀我設計中的光通量分檔?
A: 根據您的最低亮度要求選擇一個分檔(例如,5L代表130-135 lm最小值)。使用套件(例如混合5J和5K卷盤)可提供平均性能,在絕對均勻性要求不高的情況下,這是一種具成本效益的解決方案。
Q: 是否需要散熱器?
A> For any sustained operation, especially above 120mA or in enclosed fixtures, a properly designed heatsink connected to the solder point (as defined by Rth j-sp) is essential to maintain performance and longevity.
11. 實際應用案例示例
場景:設計一個10W LED燈泡改裝方案。
A designer plans to create a bulb using 14 of these LEDs to replace a 75W incandescent. Targeting ~1000 lm, each LED needs to provide ~71 lm. Operating at 120mA (typical flux 122 lm) easily meets this with margin. The total system voltage would be ~83V (14 * 5.9V), requiring a constant-current driver with an output voltage range covering 78.4V to 84V (using Z3 bin). A well-designed metal-core PCB (MCPCB) acts as the heatsink, keeping the solder point temperature low enough to allow full light output based on Fig 5 & 8. The wide viewing angle ensures good omnidirectional light distribution in the bulb.
12. 技術原理介紹
呢款LED係一種螢光粉轉換型白光LED。佢好可能使用發出藍光嘅半導體晶片(例如基於InGaN)。部分藍光會被塗層喺晶片上嘅一層螢光粉材料吸收。螢光粉會重新發射出覆蓋黃色同紅色區域嘅寬廣光譜光線。剩餘嘅藍光同螢光粉轉換出嘅黃/紅光結合,就形成咗人眼感知到嘅白光。螢光粉嘅具體配比決定咗相關色溫(CCT,例如5000K)同顯色指數(CRI,例如Ra80)。由零件型號推斷,其多晶片結構可能以串並聯方式連接,以達到目標電壓同電流特性。
13. Industry Trends & Context
3030封裝格式代表咗高光輸出同可管理熱密度之間嘅平衡。通用照明LED嘅趨勢係朝向更高光效(每瓦流明)、改善顯色性(尤其係對紅色嘅R9值)以及喺更高結溫下嘅更高可靠性。呢款器件憑藉其指定參數,正好符合市場上對優質商業同工業照明解決方案所需嘅耐用、中功率LED嘅需求。採用如3030呢類標準化封裝嘅趨勢,簡化了燈具製造商嘅光學同機械設計。此外,詳細嘅分檔同配套資訊,反映出行業對大規模生產中顏色一致性同供應鏈效率嘅重視。
LED規格術語
LED技術術語完整解釋
光電性能
| 術語 | 單位/表示法 | 簡易解釋 | 為何重要 |
|---|---|---|---|
| 發光效能 | lm/W (流明每瓦) | 每瓦電力所產生的光輸出,數值越高代表能源效益越高。 | 直接決定能源效益等級及電費開支。 |
| Luminous Flux | lm (流明) | 光源發出的總光量,通常稱為「亮度」。 | 決定光線是否足夠明亮。 |
| 視角 | ° (度),例如:120° | 光強度降至一半時嘅角度,決定咗光束寬度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin),例如:2700K/6500K | 光線的暖/冷調,數值越低越偏黃/暖,數值越高越偏白/冷。 | 決定照明氛圍及適用場景。 |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | 準確呈現物件顏色的能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam橢圓步階,例如「5步階」 | 色彩一致性指標,步階數值越小代表色彩一致性越高。 | 確保同一批次LED嘅顏色均勻一致。 |
| Dominant Wavelength | nm(納米),例如:620nm(紅色) | 對應彩色LED顏色的波長。 | 決定紅色、黃色、綠色單色LED的色調。 |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | 顯示強度隨波長嘅分佈。 | 影響色彩還原同品質。 |
Electrical Parameters
| 術語 | Symbol | 簡易解釋 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓 | Vf | 啟動LED所需的最低電壓,例如「起始閾值」。 | 驅動器電壓必須≥Vf,串聯LED嘅電壓會相加。 |
| Forward Current | 如果 | 正常LED運作之電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | 短時間可承受嘅峰值電流,用於調光或閃爍。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED可承受的最大反向電壓,超出可能導致擊穿。 | 電路必須防止反接或電壓尖峰。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 晶片至焊料嘅熱傳遞阻力,數值愈低愈好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱能力。 |
| ESD 抗擾度 | V (HBM),例如:1000V | 抵禦靜電放電嘅能力,數值越高表示越唔易受損。 | 生產過程中需要採取防靜電措施,尤其係對於敏感嘅LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡易解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED晶片內部實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能倍增;溫度過高會導致光衰同色偏。 |
| 光通量衰減 | L70 / L80 (小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED「使用壽命」。 |
| 光通量維持率 | %(例如:70%) | 經過一段時間後保留的亮度百分比。 | 表示長期使用下嘅亮度保持情況。 |
| Color Shift | Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓 | 使用期間嘅顏色變化程度。 | 影響照明場景中嘅顏色一致性。 |
| Thermal Aging | Material degradation | 因長期高溫而導致嘅劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路故障。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡易解釋 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC, PPA, Ceramic | 保護晶片、提供光學/熱介面的外殼材料。 | EMC:良好耐熱性,成本較低;陶瓷:散熱更佳,壽命更長。 |
| Chip Structure | 正面,倒裝晶片 | 晶片電極排列。 | 倒裝晶片:散熱更佳、效能更高,適用於高功率。 |
| 熒光粉塗層 | YAG, Silicate, Nitride | 覆蓋藍色晶片,將部分轉換為黃色/紅色,混合成白色。 | 不同螢光粉會影響效能、CCT和CRI。 |
| Lens/Optics | 平面、微透鏡、全內反射 | 控制光線分佈的表面光學結構。 | 決定視角同光分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | Binning Content | 簡易解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | 代碼,例如 2G、2H | 按亮度分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动器匹配,提升系统效率。 |
| Color Bin | 5階麥克亞當橢圓 | 按色座標分組,確保範圍緊湊。 | 確保顏色一致性,避免燈具內部出現顏色不均勻。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | 按色溫分組,每組有相應的座標範圍。 | 滿足不同場景的色溫要求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡易解釋 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通維持測試 | 恆溫長期點亮,記錄亮度衰減。 | 用於估算LED壽命(配合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命估算標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 | 提供科學化壽命預測。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 業界認可嘅測試基準。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保不含任何有害物質(鉛、汞)。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 照明設備的能源效益與性能認證。 | 用於政府採購、資助計劃,提升競爭力。 |