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T7C系列7070白光LED规格书 - 尺寸7.0x7.0x2.8毫米 - 电压49V - 功率8.82W - 中文技术文档

T7C系列7070大功率白光LED的详细技术规格,涵盖光电特性、分档结构、热性能及应用指南。
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PDF文档封面 - T7C系列7070白光LED规格书 - 尺寸7.0x7.0x2.8毫米 - 电压49V - 功率8.82W - 中文技术文档

1. 产品概述

T7C系列是一款高性能、顶视式白光LED,专为要求严苛的通用照明应用而设计。该器件采用增强散热封装设计,以促进高效散热,这对于维持性能和延长使用寿命至关重要。紧凑的7070封装尺寸(7.0毫米 x 7.0毫米)内集成了高输出LED芯片,能够在较高驱动电流下工作。其主要优势包括高光通量输出、强大的电流处理能力和宽广的视角,适用于多种照明任务。本产品适用于建筑与装饰照明、改造方案、通用照明以及室内外标识背光。它符合RoHS指令,并适用于无铅回流焊接工艺。

2. 深度技术参数分析

2.1 光电特性

LED的核心性能定义在结温(Tj)为25°C、正向电流(IF)为180mA的条件下。光通量输出随相关色温(CCT)和显色指数(CRI)的不同而有显著变化。例如,一款CRI为70(Ra70)的6500K LED,其典型光通量为1430流明,最低保证值为1300流明。当CRI提高到90(Ra90)时,典型输出降至1160流明,最低保证值为1000流明,这说明了色彩质量与光输出之间的权衡关系。所有光通量测量的容差为±7%,而CRI测量的容差为±2。

2.2 电气与热学参数

绝对最大额定值确立了工作极限。最大连续正向电流(IF)为200mA,在特定条件下(脉冲宽度≤100μs,占空比≤1/10)允许的最大脉冲正向电流(IFP)为300mA。最大功耗(PD)为10.4W。器件可在-40°C至+105°C的环境温度范围内工作。在180mA电流下,典型正向电压(VF)为49V,范围从46V到52V(±3%容差)。一个关键的热学参数是结到焊点热阻(Rth j-sp),典型值为1.5°C/W。这个低值表明了封装的有效热管理设计,对于在高驱动电流下保持低结温至关重要。

3. 分档系统说明

3.1 光通量分档

LED根据其在180mA电流下测得的输出被分入不同的光通量档位。每个CCT/CRI组合都对应一组特定的档位代码。例如,一款Ra70的4000K LED可能属于3D档(1300-1400流明)、3E档(1400-1500流明)、3F档(1500-1600流明)或3G档(1600-1700流明)。这种分档方式使设计人员能够为需要均匀照明的应用选择亮度一致的元件。

3.2 正向电压分档

为了辅助电路设计以实现稳定的电流驱动,LED也按正向电压进行分档。档位包括6R档(46-48V)、6S档(48-50V)和6T档(50-52V)。选择同一电压档位的LED有助于确保在并联配置中电流分布均匀。

3.3 色度分档

颜色一致性通过5阶麦克亚当椭圆系统进行控制,该系统将色度坐标(x, y)非常接近的LED归为一组。针对每个CCT(例如,2700K对应27,6500K对应65)都定义了特定的中心点和椭圆参数。这种严格的分档,与能源之星等针对2600K-7000K的标准保持一致,确保了在安装时LED之间可见的颜色差异最小化。

4. 性能曲线分析

规格书包含多个性能的图形表示。相对光通量 vs. 正向电流曲线(图5)显示了光输出如何随电流增加,通常在较高电流下由于效率下降而呈亚线性增长。正向电压 vs. 正向电流曲线(图6)描绘了二极管的IV特性。相对光通量 vs. 焊点温度曲线(图7)和正向电压 vs. 焊点温度曲线(图8)对于理解热降额至关重要;随着温度升高,光输出下降,正向电压略有下降。CIE x, y坐标随温度变化的曲线(图9)显示了感知颜色可能发生的变化。最后,最大正向电流 vs. 环境温度曲线(图10)为在高温环境下降低驱动电流以防止过热提供了指导。

5. 机械与封装信息

LED封装的长度和宽度均为7.0毫米,高度约为2.8毫米。详细的尺寸图显示了顶视图、侧视图和焊盘布局。阴极和阳极有明确标记。提供了推荐的焊盘图案,以确保与印刷电路板(PCB)形成可靠的机械和热连接。该封装设计用于安装在金属基板PCB(MCPCB)上,以实现最佳散热效果。未指定尺寸的容差为±0.1毫米。

6. 焊接与组装指南

该器件适用于无铅回流焊接。规定的最高焊接温度为230°C或260°C,持续时间为10秒。遵循推荐的回流焊温度曲线至关重要,以避免热冲击和损坏LED封装或内部芯片粘接。在处理过程中必须注意避免静电放电(ESD),因为该器件的ESD耐受等级为1000V(人体模型)。存储温度范围为-40°C至+85°C。

7. 包装与订购信息

部件编号系统详细且遵循以下格式:T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]。关键元素包括:X1(类型代码,'7C'代表7070)、X2(CCT代码,例如'27'代表2700K)、X3(CRI代码,'7'代表Ra70,'8'代表Ra80,'9'代表Ra90)、X4(串联芯片数量)、X5(并联芯片数量)和X6(元件代码)。这个灵活的系统允许精确识别LED的电气和光学特性。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

由于其高光通量输出和功率处理能力,这款LED非常适合需要紧凑光源高亮度的应用。这包括筒灯、高棚灯、路灯模块和建筑立面照明。其宽视角(120°半强度角)使其适用于需要大面积照明的区域照明。

8.2 设计考量

Thermal Management: The low thermal resistance (1.5°C/W) is only effective if the LED is properly heatsinked. Designers must use an appropriate MCPCB and possibly an external heatsink to keep the solder point temperature within safe limits, especially when driving at or near the maximum current. Refer to Fig. 10 for current derating.
Electrical Drive: A constant current driver is mandatory for reliable operation. The high forward voltage (~49V) means drivers must be selected accordingly. For designs using multiple LEDs in series, the total voltage requirement can be significant.
Optical Design: Secondary optics (lenses, reflectors) may be required to achieve the desired beam pattern. The wide viewing angle is a starting point for optical system design.

9. 技术对比与差异化

与5050或3030等较小封装相比,7070规格在单个封装内提供了显著更高的总光输出和功耗能力,从而简化了光学设计,并在某些应用中减少了元件数量。其指定的热阻具有竞争力,表明该封装专为高功率运行而设计,温升不会过高。全面的光通量、电压和色度分档提供了一致性水平,这对于专业照明产品至关重要,使其区别于公差较宽的元件。

10. 常见问题解答(基于技术参数)

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 180mA and 49V, the electrical power input is approximately 8.82 Watts (0.18A * 49V).
Q: How does light output change with temperature?
A: As shown in Fig. 7, relative luminous flux decreases as the solder point temperature increases. Proper heatsinking is critical to maintain output.
Q: Can I drive this LED at 200mA continuously?
A: While 200mA is the absolute maximum rating, continuous operation at this current requires excellent thermal management to keep the junction temperature below 120°C. Derating per Fig. 10 is recommended for reliable long-term operation.
Q: What driver voltage do I need for 3 LEDs in series?
A: Assuming typical Vf of 49V per LED, the driver should provide at least 147V, plus some headroom for regulation.

11. 实际设计与使用案例

Case 1: High-Bay Industrial Light: A fixture uses 4 of these LEDs on a single large MCPCB attached to an extruded aluminum heatsink. Driven at 150mA each by a constant current driver, they provide high-efficiency, high-CRI illumination for a warehouse. The tight chromaticity binning ensures uniform white light across the fixture.
Case 2: Modular Street Light: A street light module is constructed with 12 LEDs arranged in a circular pattern. Each LED is paired with a individual secondary optic to create a specific street-lighting distribution pattern (e.g., Type II or Type III). The high lumen output per LED reduces the number of components needed.

12. 工作原理介绍

这是一款荧光粉转换型白光LED。其核心是一个半导体芯片(通常基于氮化铟镓),当电流正向通过时会发出蓝光。这部分蓝光被沉积在芯片上或周围的荧光粉涂层(常用的是掺铈钇铝石榴石,即YAG)部分吸收。荧光粉将这部分能量重新发射为宽光谱的黄光。剩余的蓝光与转换后的黄光相结合,在人眼看来就是白光。蓝光与黄光的精确比例,以及特定的荧光粉成分,决定了所发射白光的CCT和CRI。

13. 技术趋势

像7070这类大功率LED封装的总趋势是追求更高的发光效率(每瓦流明数)、在所有CCT下改善显色性,以及在更高工作温度下增强可靠性。同时,业界也致力于提高封装处理更高电流密度和光通量密度的能力。此外,封装尺寸和电气接口的标准化持续简化了照明制造商的设计。正如本规格书所示,朝着更精确和一致的分档方向发展,是实现高质量、均匀照明解决方案的关键趋势。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语 单位/表示 通俗解释 为什么重要
光效(Luminous Efficacy) lm/W(流明/瓦) 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量(Luminous Flux) lm(流明) 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 决定灯具够不够亮。
发光角度(Viewing Angle) °(度),如120° 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 影响光照范围与均匀度。
色温(CCT) K(开尔文),如2700K/6500K 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 决定照明氛围与适用场景。
显色指数(CRI / Ra) 无单位,0–100 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差(SDCM) 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 保证同一批灯具颜色无差异。
主波长(Dominant Wavelength) nm(纳米),如620nm(红) 彩色LED颜色对应的波长值。 决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布(Spectral Distribution) 波长 vs. 强度曲线 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语 符号 通俗解释 设计注意事项
正向电压(Forward Voltage) Vf LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。
正向电流(Forward Current) If 使LED正常发光的电流值。 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流(Pulse Current) Ifp 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。
反向电压(Reverse Voltage) Vr LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 电路中需防止反接或电压冲击。
热阻(Thermal Resistance) Rth(°C/W) 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。
静电放电耐受(ESD Immunity) V(HBM),如1000V 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语 关键指标 通俗解释 影响
结温(Junction Temperature) Tj(°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。
光衰(Lumen Depreciation) L70 / L80(小时) 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率(Lumen Maintenance) %(如70%) 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移(Color Shift) Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 使用过程中颜色的变化程度。 影响照明场景的颜色一致性。
热老化(Thermal Aging) 材料性能下降 因长期高温导致的封装材料劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语 常见类型 通俗解释 特点与应用
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构 正装、倒装(Flip Chip) 芯片电极布置方式。 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。
荧光粉涂层 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计 平面、微透镜、全反射 封装表面的光学结构,控制光线分布。 决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语 分档内容 通俗解释 目的
光通量分档 代码如 2G、2H 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 确保同一批产品亮度一致。
电压分档 代码如 6W、6X 按正向电压范围分组。 便于驱动电源匹配,提高系统效率。
色区分档 5-step MacAdam椭圆 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。
色温分档 2700K、3000K等 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语 标准/测试 通俗解释 意义
LM-80 流明维持测试 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 用于推算LED寿命(结合TM-21)。
TM-21 寿命推演标准 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA标准 照明工程学会标准 涵盖光学、电气、热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 针对照明产品的能效与性能认证。 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。