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LED 模組技術規格 - 109.3x51.01x1.0mm - 10-15V - 3-4.5W - CCT 3000K/4000K/6500K

Detailed technical specification for LED module featuring 2835 LEDs, 300mA drive current, 3-4.5W power, 380-480lm output, CRI 80+ and multiple CCT options.
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PDF文件封面 - LED模組技術規格 - 109.3x51.01x1.0mm - 10-15V - 3-4.5W - 色溫 3000K/4000K/6500K

1. 產品概述

此LED模組專為滿足主流照明燈具的需求而設計,易於匹配且組裝方便。模組採用高品質的2835 LED封裝,具有高發光效率、低發熱量及環保(無汞)等特點。主要特性包括低熱阻以改善散熱效果、高演色性指數(CRI),以及多種色溫選擇。電氣參數設計與主流LED電源供應器相容,確保能無縫整合至各種照明系統中。

此模組支援多種相關色溫(CCT):暖白光(3000K)、自然白光(4000K)與冷白光(6500K),適用於住宅、商業及工業照明應用。憑藉其緊湊的外型與穩固的可靠性,此模組是吸頂燈、平板燈及類似燈具的理想選擇。

2. 技術參數詳細分析

2.1 光電特性

此模組在額定正向電流300 mA下運作,典型正向電壓範圍為10-15V(取決於CCT版本)。功耗介於3至4.5W之間。光通量依CCT而異:3000K為380-440 lm,4000K為420-480 lm,6500K為420-480 lm。最低CRI為80,典型值可達82-84。色容差維持在5階MacAdam ellipse內,確保不同生產批次間具有良好的色彩一致性。

2.2 絕對最大額定值

絕對最大額定值旨在防止 LED 損壞。最大連續順向電流為 280 mA,峰值電流為 300 mA(非重複性)。逆向電壓不得超過 5V。此模組的 ESD 敏感度額定值高達 2000V(HBM)。操作溫度範圍為 -40 至 +85°C,儲存溫度範圍為 -40 至 +100°C。每個 LED 的接面溫度必須保持在 110°C 以下,以確保長期可靠性。

2.3 分級系統說明

The module uses a binning system based on color temperature, luminous flux, and forward voltage. The part number encodes the CCT (e.g., 40 for 4000K), LED package type (2 for 2835), CRI bin (T for 84≥CRI>80), power rating (04 for 4W), and light emitting method (D for top view). This systematic naming allows customers to select modules with precisely matched optical and electrical characteristics for consistent lighting performance.

3. 性能曲線分析

雖然規格書中未提供詳細的效能曲線(例如 I-V 特性、流明對電流、色偏對溫度),但可從標準 2835 LED 的效能推斷其典型行為。順向電壓具有正溫度係數(約每顆 LED -2mV/°C),這表示在較高溫度下電壓會略微下降。光通量會隨著接面溫度升高而降低;典型的降額因子約為每 °C 0.2%。色溫在操作溫度範圍內可能會有輕微偏移(在 100-200K 以內),但模組的分檔機制可確保偏移量維持在可接受範圍內。

在熱管理方面,此模組的低熱阻設計有助於即使在環境溫度較高的情況下,也能將接面溫度維持在安全範圍內。建議使用者遵循應用說明中所建議的散熱片安裝方式。

4. 機械與封裝資訊

4.1 外觀尺寸

此模組長度為109.3±0.3 mm,寬度為51.01±0.3 mm,PCB厚度為1.0±0.1 mm。這些尺寸確保能與標準的吸頂燈具外殼相容。PCB設計有安裝孔和連接器焊盤,便於整合。

4.2 電氣連接

此模組由4顆LED以1P4S配置(一個由4顆串聯LED組成的並聯燈串)連接而成。輸入連接器具正極與負極端子,並清楚標示於PCB上。建議每個模組(燈串)的驅動電流為300 mA。請確保電源供應器能提供足夠的電壓(10-15V)來驅動此串聯燈串。

5. 焊接與組裝指南

焊接必須使用與PCB防焊層相容的無鉛迴流焊製程。盡可能避免手動焊接。組裝時,避免將模組扭曲或彎曲超過10度。請勿對LED封裝或連接器施加壓力;僅可握持PCB邊緣進行操作。LED的矽膠透鏡表面柔軟,容易刮傷或受污染;請使用適當工具進行處理。

Cleaning after soldering is recommended if residues are present. Isopropyl alcohol is a suitable solvent; do not use ultrasonic cleaning as it may damage the LEDs. Ensure that the environment and mating materials contain less than 100 ppm of sulfur compounds, and that bromine and chlorine contents are below 900 ppm each (total <1500 ppm) to prevent chemical attack on LED encapsulants.

6. 包裝與訂購資訊

模組以附有保護襯墊的紙箱包裝。每個紙箱上貼有出貨標籤,內容包含客戶料號、製造商料號、CCT、光通量、電壓、演色性指數的BIN碼、數量、淨重及日期。外箱標示有製造商標誌及處理說明。訂購時,請指定所需的CCT版本(3000K、4000K或6500K)及任何BIN碼偏好。

7. 應用建議

此LED模組主要設計用於吸頂燈,但也可應用於平板燈、格柵燈及嵌燈。設計燈具時,請確保足夠的散熱:建議使用金屬核心PCB或導熱安裝板。電源應提供300 mA的恆定電流,輸出電壓範圍為10-15V。如需進行色調調整,可使用PWM調光,但應避免調光低於10%,以維持穩定的色溫。

對於戶外應用,可能需要額外的防潮與防塵密封。此模組本身不具防水功能。其工作溫度範圍為-40至+85°C,涵蓋大多數室內與戶外環境。

8. 技術比較

與標準LED燈條或分立式LED相比,此模組提供預先組裝的串聯連接與匹配的LED分檔,可減少組裝時間並確保均勻的光輸出。三種CCT版本可輕鬆適應不同的氛圍需求。該模組的高演色性(典型值80+)使其適用於需要良好色彩還原的應用,例如零售與餐飲業。其他演色性較低的替代模組可能更便宜,但會犧牲光品質。

9. 常見問題

Q:我可以用更高的電流驅動此模組嗎? 不,超過絕對最大順向電流(連續280 mA)可能導致提前故障或縮短使用壽命。建議峰值電流為300 mA(非重複性)。

問:如果反接極性會發生什麼事? 反向電壓超過5V可能會損壞LED。請務必確保極性連接正確。

問:如何清潔模組? 使用異丙醇和軟布。請勿使用超音波清洗機或腐蝕性溶劑。

問:我可以將模組剪成較短的長度嗎? 此模組不設計為可裁剪;PCB佈局固定為4顆LED。如需較短長度,請使用其他模組設計。

10. 實際應用案例

案例 1:住宅吸頂燈 一款 30W 的吸頂燈採用 3000K 模組,為客廳提供溫暖舒適的光線。四個模組並聯連接以達到所需的亮度,由額定電流 1200 mA 的恆流驅動器供電。

案例 2:辦公室嵌燈 4000K 模組安裝於嵌入式嵌燈中,為工作空間提供中性白光照明。高演色性(典型值 82)確保文件與物體的色彩呈現準確。

案例 3:零售展示 服飾店選用 6500K 模組,營造明亮清涼的氛圍,使色彩顯得鮮豔。模組安裝在鋁製散熱片上,並調暗至 70% 以減少眩光。

11. 運作原理

該模組採用 2835 LED 封裝,內含藍光 LED 晶片並透過螢光粉轉換產生白光。1P4S 電氣配置表示四個 LED 串聯連接;每個 LED 承受相同電流(300 mA),而電壓則分配於各 LED 之間。此設計為典型的恆流驅動器提供了便利的電壓範圍。PCB 設計有銅箔線路以有效散熱,且 LED 的低熱阻使熱量能傳導至安裝表面。接面溫度必須保持在 110°C 以下以維持可靠性;這可透過適當的熱管理來達成。

12. 發展趨勢

LED照明產業持續追求更高的發光效率(高階模組現已普遍超過200 lm/W)與更高的演色性指數(90以上)。此模組的設計符合當前朝向緊湊、模組化解決方案的趨勢,以簡化燈具設計。未來版本可能整合驅動器、可調色溫功能或無線控制。此外,環保法規正推動有害物質的淘汰,而此模組已符合相關要求(無汞、低鹵素規範)。採用先進的螢光粉技術將進一步提升色彩穩定性與光通維持率。

LED 規格術語

Complete explanation of LED technical terms

光電性能

Term 單位/表示法 簡單說明 重要性說明
發光效率 lm/W(流明每瓦) 每瓦電能產生的光輸出,數值越高代表越節能。 直接決定能源效率等級與電費成本。
光通量 lm(流明) 光源發出的總光量,一般稱為「亮度」。 決定光線是否足夠明亮。
發光角度 °(度),例如 120° 光強度衰減至一半時的角度,決定光束寬度。 影響照明範圍與均勻度。
CCT(色溫) K(克爾文),例如 2700K/6500K 光線的暖冷感,數值越低偏黃/暖,越高偏白/冷。 決定照明氛圍與適用場景。
CRI / Ra 無單位,0–100 準確呈現物體色彩的能力,Ra≥80即為良好。 影響色彩真實性,適用於商場、博物館等高要求場所。
SDCM MacAdam橢圓階數,例如「5-step」 顏色一致性指標,階數越小代表顏色越一致。 確保同一批LED的顏色均勻一致。
主波長 nm(奈米),例如620nm(紅色) 對應彩色LED顏色的波長。 決定紅、黃、綠單色LED的色調。
光譜分佈 波長對強度曲線 顯示各波長的強度分佈。 影響演色性與品質。

電氣參數

Term 符號 簡單說明 設計考量
順向電壓 Vf 點亮LED所需的最低電壓,例如「啟動閾值」。 驅動器電壓必須 ≥ Vf,串聯LED時電壓會累加。
順向電流 If LED正常運作時的電流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脈衝電流 Ifp 短時間可承受的峰值電流,用於調光或閃爍。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向電壓 Vr LED可承受的最大反向電壓,超過可能導致崩潰。 電路必須防止反向連接或電壓突波。
熱阻 Rth (°C/W) 從晶片到焊料的熱傳導阻抗,數值越低越好。 高熱阻需要更強的散熱能力。
ESD 耐受度 V (HBM),例如 1000V 承受靜電放電的能力,數值越高代表越不易受損。 生產過程中需採取防靜電措施,尤其針對敏感型LED。

Thermal Management & Reliability

Term 關鍵指標 簡單說明 影響
接面溫度 Tj (°C) LED晶片內部的實際運作溫度。 每降低10°C可能使壽命延長一倍;溫度過高會導致光衰與色偏。
流明衰減 L70 / L80(小時) 亮度降至初始值70%或80%所需的時間。 直接定義LED的「使用壽命」。
流明維持率 %(例如70%) 經過一段時間後保留的亮度百分比。 表示長期使用下的亮度保持情況。
色偏 Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓 使用期間的色彩變化程度 影響照明場景中的色彩一致性
熱老化 材料劣化 長期高溫導致的劣化 可能造成亮度下降、顏色變化或開路故障。

Packaging & Materials

Term 常見類型 簡單說明 Features & Applications
封裝類型 EMC、PPA、陶瓷 外殼材料保護晶片,提供光學/熱介面。 EMC:耐熱性佳、成本低;Ceramic:散熱更好、壽命更長。
晶片結構 正面、覆晶 晶片電極排列。 覆晶:散熱更好、效率更高,適用於高功率。
螢光粉塗層 YAG、矽酸鹽、氮化物 覆蓋藍光晶片,將部分光轉換為黃光/紅光,混合後形成白光。 不同螢光粉會影響效率、色溫(CCT)及演色性(CRI)。
透鏡/光學元件 平面、微透鏡、TIR 控制光線分佈的表面光學結構。 決定視角與光線分佈曲線。

Quality Control & Binning

Term 分檔內容 簡單說明 目的
光通量分檔 代碼例如:2G、2H 按亮度分組,每組有最小/最大流明值。 確保同批次的亮度均勻一致。
電壓分檔 代碼例如:6W、6X 按順向電壓範圍分組。 有助於驅動器匹配,提升系統效率。
Color Bin 5-step MacAdam ellipse 按色坐標分組,確保範圍緊湊。 保證色彩一致性,避免燈具內出現色差。
CCT Bin 2700K、3000K 等 按CCT分組,每組對應特定的座標範圍。 滿足不同場景的CCT需求。

Testing & Certification

Term 標準/測試 簡單說明 重要性
LM-80 流明維持測試 在恆溫下進行長時間點燈,記錄亮度衰減。 用於估算LED壽命(搭配TM-21)。
TM-21 壽命估算標準 根據LM-80數據估算實際使用條件下的壽命。 提供科學化的壽命預測。
IESNA 照明工程學會 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 業界公認的測試基礎。
RoHS / REACH 環保認證 確保不含有害物質(鉛、汞)。 國際市場准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能源效率認證 照明產品的能源效率與性能認證 應用於政府採購、補貼計畫,有助提升競爭力