目錄
1. 產品概覽
T3C系列代表咗一款高性能白光LED解決方案,專為一般同建築照明應用而設計。呢款頂視LED建基於熱增強封裝平台,能夠喺苛刻條件下可靠運作。緊湊嘅3030尺寸(3.0mm x 3.0mm)令佢適合空間有限嘅設計,同時提供顯著嘅光輸出。
呢個系列嘅主要優勢包括高電流承受能力,支援強勁性能,同埋120度嘅寬視角,確保均勻嘅光線分佈。產品符合無鉛回流焊接製程,遵循RoHS環保標準,簡化咗製造流程並符合全球法規要求。
2. 技術參數深入分析
2.1 電光特性
基本性能係喺接面溫度(Tj)25°C同正向電流(IF)25mA下測量嘅。光通量會隨相關色溫(CCT)而變化。對於色溫2700K(暖白光)、顯色指數(CRI或Ra)80嘅LED,典型光通量係139流明,最低為122流明。當色溫升至6500K(冷白光)時,典型光通量達到146流明,最低為139流明。光通量嘅測量公差為±7%,顯色指數公差為±2。
正向電壓(VF)喺相同25mA條件下指定為48V(最小)至50V(典型),公差為±3%。反向電流(IR)喺反向電壓(VR)5V下最大為10µA。器件提供高達1000V(人體模型)嘅靜電放電(ESD)保護。
2.2 絕對最大額定值同熱管理
安全工作極限對可靠性至關重要。絕對最大正向電流(IF)為30mA直流,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45mA。最大功耗(PD)為1500mW。
熱參數定義咗工作範圍。接面溫度(Tj)唔可以超過120°C。器件可以喺環境溫度(Topr)-40°C至+105°C下運作,並可以喺-40°C至+85°C下儲存(Tstg)。一個關鍵熱指標係從接面到焊點嘅熱阻(Rth j-sp),典型值為8°C/W。呢個低數值係熱增強封裝設計嘅結果,有助於將熱量從LED晶片高效傳導到印刷電路板。
3. 分級系統解說
3.1 光通量同正向電壓分級
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性,LED會分級。光通量分級為每個色溫提供多個輸出範圍。例如,色溫4000K、Ra80嘅LED可以分為2G級(139-148流明)、2H級(148-156流明)或2J級(156-164流明)。咁樣設計師就可以為其應用選擇合適嘅亮度等級。
同樣地,正向電壓亦會分級,以確保電路設計中嘅電氣兼容性。分級包括6Q級(44-46V)、6R級(46-48V)同6S級(48-50V)。選用同一電壓級別嘅LED有助於保持多LED陣列中電流分佈均勻。
3.2 色度分級
顏色一致性係通過CIE 1931圖上定義嘅嚴格色度分級來管理嘅。分級由一個5步麥克亞當橢圓定義,橢圓中心係每個色溫喺25°C同85°C接面溫度下嘅特定(x,y)座標。咁樣考慮咗顏色隨溫度嘅偏移。例如,4000K級別(40R5)喺25°C時中心點為x=0.3875,y=0.3868,橢圓半徑(a,b)分別為0.01565同0.00670。呢個系統符合Energy Star等標準(適用於2600K-7000K),保證同一級別內所有LED喺人眼睇嚟視覺上完全一致。
4. 性能曲線分析
提供嘅圖表提供咗對實際性能嘅關鍵洞察。正向電流與相對光通量曲線顯示,光輸出隨電流增加而增加,但最終會飽和。正向電流與正向電壓曲線展示咗二極管嘅典型指數關係,對驅動器設計至關重要。
環境溫度與相對光通量圖表對熱設計好重要。佢顯示光輸出會隨環境溫度(從而接面溫度)升高而降低。適當嘅散熱對於保持額定亮度係必不可少嘅。相反,環境溫度與相對正向電壓圖表顯示負溫度係數,即正向電壓會隨溫度升高而輕微下降。視角分佈圖確認咗類似朗伯體嘅發射模式,半強度角為120度,提供寬闊、均勻嘅照明。暖白光、自然白光同冷白光嘅光譜圖展示咗唔同嘅光譜功率分佈,影響顏色質量同應用適用性。
5. 機械同封裝資料
LED採用緊湊嘅表面貼裝器件(SMD)封裝,尺寸為長寬3.00mm,高度0.52mm。焊接焊盤圖案定義清晰,有獨立嘅陽極同陰極焊盤,以確保正確嘅電氣連接同埋到PCB嘅最佳熱路徑。極性標記喺封裝底視圖上。所有未指定公差為±0.1mm。呢個標準化嘅3030尺寸便於集成到現有光學系統同生產線。
6. 焊接同組裝指引
器件適用於無鉛回流焊接製程。提供詳細嘅回流焊接曲線,以確保可靠嘅焊點而唔損壞LED。關鍵參數包括:峰值封裝體溫度(Tp)唔超過260°C,處於呢個峰值5°C範圍內嘅時間(tp)最多限於30秒。液相線溫度(TL)為217°C,高於呢個溫度嘅時間(tL)應介乎60-150秒之間。從TL到Tp嘅升溫速率唔應超過3°C/秒,從Tp到TL嘅降溫速率唔應超過6°C/秒。從25°C到峰值溫度嘅總時間必須為8分鐘或更少。遵循呢個曲線對長期可靠性至關重要。
7. 型號編碼系統
零件編號遵循結構化格式:T3C**851A-R****。呢個代碼包含咗關鍵產品屬性。"3C"表示3030封裝類型。跟住嘅兩位數字代表色溫(例如,27代表2700K,40代表4000K)。下一個數字表示顯色指數(7代表Ra70,8代表Ra80,9代表Ra90)。隨後嘅字符定義串聯同並聯晶片數量、元件代碼同顏色代碼(例如,'R'代表85°C ANSI分級)。呢個系統允許精確識別同訂購所需嘅LED配置。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
由於其高輸出同可靠性,呢款LED非常適合多種照明應用。主要用途包括住宅同商業空間嘅室內照明、將現有燈具改造成LED技術、一般區域照明,以及對性能同外形尺寸都有要求嘅建築或裝飾照明。
8.2 設計考慮因素
使用呢款LED進行設計時,必須考慮幾個因素。首先,熱管理至關重要。需要使用合適嘅金屬基板PCB(MCPCB)或其他有效散熱方案,以將接面溫度保持喺安全範圍內,從而確保長壽命同維持光通量。其次,需要一個恆流LED驅動器為LED提供穩定嘅25mA(或其他設計電流),因為正向電壓有公差同負溫度係數。第三,對於多LED陣列,考慮使用來自相同光通量同電壓級別嘅LED,以實現均勻亮度同電流分攤。最後,確保PCB焊盤佈局匹配推薦嘅焊接圖案,以獲得最佳焊點完整性同熱性能。
9. 技術比較同差異
與標準中功率LED相比,T3C 3030系列具有明顯優勢。其較高嘅正向電壓(48-50V)表明佢可能喺封裝內使用多個串聯晶片,與並聯低壓晶片相比,可以簡化某些配置嘅驅動器設計。熱增強封裝具有低至8°C/W嘅Rth j-sp,比許多傳統封裝提供更好嘅散熱效果,允許更高嘅驅動電流或喺標準電流下提高壽命。喺緊湊嘅3030尺寸內實現高光通量輸出(對於5000K-6500K嘅J級,高達164流明),為節省空間嘅燈具提供有利嘅流明密度。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:我應該用咩驅動電流?
答:標準測試條件係25mA,絕對最大值係30mA直流。設計應基於25mA以保證規格。超過30mA有永久損壞嘅風險。
問:溫度點樣影響性能?
答:正如性能曲線所示,光通量會隨接面溫度升高而降低。正向電壓亦會輕微下降。適當嘅散熱對於保持輸出同壽命至關重要。
問:5步麥克亞當橢圓係咩意思?
答:佢定義咗可接受嘅顏色變化。喺典型觀看條件下,同一5步橢圓內嘅LED對絕大多數觀察者嚟講顏色睇起嚟會係一樣嘅,確保燈具內顏色均勻。
問:我可以用波峰焊嗎?
答:數據手冊只指定咗回流焊接特性。對於呢類SMD LED,通常唔建議使用波峰焊,因為熱應力過大同有污染風險。
11. 實際設計同使用案例
考慮設計一個用於辦公室照明嘅線性LED燈具。目標係高效率、良好嘅顏色質量(Ra80,4000K)同均勻照明。使用T3C 3030 LED嘅2H光通量級別(148-156流明)確保明亮輸出。應進行熱模擬,以設計一個鋁製散熱器,當喺預期環境溫度下以25mA驅動時,能將接面溫度保持在85°C以下。LED應來自相同電壓級別(例如6S)同相同色度級別(40R5),以防止可見顏色差異,並確保串聯時電流分佈均勻。會選擇一個為每串提供25mA嘅恆流驅動器。寬闊嘅120度視角可能喺某些擴散燈具設計中消除對二次光學元件嘅需求,簡化組裝並降低成本。
12. 工作原理介紹
白光LED基於半導體材料中嘅電致發光原理運作。當施加正向電壓時,電子同空穴喺晶片嘅有源區內復合,以光子形式釋放能量。T3C系列可能使用發藍光嘅氮化銦鎵(InGaN)晶片。為產生白光,一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)。來自晶片嘅藍光同來自螢光粉嘅轉換光混合,產生白光嘅視覺感知。螢光粉嘅特定混合決定咗相關色溫(CCT)同顯色指數(CRI)。熱增強封裝至關重要,因為高接面溫度會使螢光粉同半導體晶片本身劣化,隨時間降低光輸出並使顏色偏移。
13. 技術趨勢同發展
LED行業持續向更高光效(每瓦流明)、更好顏色質量(更高CRI同更好嘅紅色再現R9值)同更高可靠性發展。重點係降低每流明成本。熱增強封裝,好似呢個系列所用嘅,正成為處理更新、更高效晶片嘅更高功率密度嘅標準。此外,趨勢係更精確同更緊密嘅分級(例如3步甚至2步麥克亞當橢圓),以滿足高端應用中完美顏色匹配嘅關鍵需求。對可持續性嘅追求推動更高效率同更長壽命,降低照明系統嘅總擁有成本同環境影響。T3C系列憑藉其穩健嘅熱設計同性能規格,符合呢啲整體行業趨勢。
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。 |