LED 3030 琥珀色规格书 - 3.0x3.0毫米 - 电压3.1V - 功率1W - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细介绍了3030中功率琥珀色LED的规格。该器件采用热增强型环氧树脂模塑料（EMC）封装，旨在提供性能与成本效益的平衡。它被定位为中功率段内提供优异每瓦流明（lm/W）和每美元流明（lm/$）的解决方案。该系列能够处理从中功率到1.3W的功率水平，适用于需要稳健性能的应用。

1.1 主要特性与优势

• 热增强型EMC封装设计：与传统塑料相比，EMC材料提供了改进的热管理，从而带来更好的可靠性和光通量维持率。
• 高功率处理能力：能够工作于高达1.3W的功率，填补了标准中功率和高功率LED之间的空白。
• 高驱动电流：支持最大400mA的正向电流，可在需要时实现更高的光输出。
• 无铅回流焊接：兼容标准的无铅回流焊接工艺，便于现代化制造。

1.2 目标应用

该LED的主要应用包括汽车和信号用途，例如转向指示灯和各种指定使用琥珀色光的信号灯。

2. 技术参数分析

2.1 产品选型与光学特性

所涵盖的具体型号为T3CYE012C-**AA，是一款荧光粉转换（PC）琥珀色LED。其主波长（WD）范围从最小值585nm，典型值590nm，到最大值596nm。在标准测试条件下（正向电流IF=350mA，环境温度Ta=25°C），典型光通量为118流明，规定最小值为107流明。光通量测量的容差为±7%。

2.2 光电与电气参数

详细的电气和光学参数在相同的标准测试条件下定义（IF=350mA，Ta=25°C，RH60%）。

• 正向电压（VF）：典型值为3.1V，范围从3.0V（最小）到3.3V（最大）。
• 反向电流（IR）：在反向电压（VR）为5V时，最大为10 µA。
• 视角（2θ1/2）：半强度角典型值为120度。
• 热阻（Rth j-sp）：结到焊点的热阻典型值为14 °C/W。
• 静电放电（ESD）：可承受高达8000V（人体模型），表明其具有良好的操作鲁棒性。

2.3 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能发生永久性损坏的极限。操作应保持在这些极限之内。

• 正向电流（IF）：400 mA（连续）
• 脉冲正向电流（IFP）：500 mA（脉冲宽度≤100µs，占空比≤1/10）
• 功耗（PD）：1360 mW
• 反向电压（VR）：5 V
• 工作温度（Topr）：-40°C 至 +105°C
• 储存温度（Tstg）：-40°C 至 +85°C
• 结温（Tj）：125°C
• 焊接温度（Tsld）：260°C 持续10秒（或230°C）。

重要提示：超过这些绝对最大额定值，即使是瞬间的，也可能降低器件性能和可靠性。必须特别注意确保在实际工作条件下，实际功耗不超过额定值。

3. 性能特性与曲线

3.1 光谱与角度分布

该LED发射琥珀色光谱，中心波长约为590nm。视角分布图显示典型的朗伯或近朗伯模式，半角为120度，提供宽广的照明。

3.2 正向电流特性

正向电流（IF）与相对光通量之间的关系是非线性的。光通量随电流增加而增加，但在较高电流下，由于热效应最终会饱和并下降。图表显示了Ta=25°C时的性能。正向电压（VF）与正向电流（IF）的曲线展示了二极管的特性，VF随电流呈对数增加。

3.3 温度依赖性

LED的性能受温度影响显著。

• 光通量 vs. 温度：相对光通量随着环境温度（Ta）的升高而降低。这是系统热设计的关键因素。
• 正向电压 vs. 温度：正向电压通常随着结温的升高而降低，这可用于某些应用中的温度监测。
• 色漂移 vs. 温度：CIE色度坐标（x, y）随环境温度的变化而漂移。对于需要在温度范围内保持颜色点一致的应用，此数据至关重要。

3.4 降额与最大电流随温度变化

关键图表显示了两种不同热阻场景（Rj-a=30°C/W和40°C/W）下，最大允许正向电流随环境温度变化的函数关系。随着环境温度升高，必须降低最大安全电流，以防止结温超过其最大额定值125°C。例如，在105°C环境温度下，对于较高热阻路径，允许电流显著下降至约147mA。这条曲线对于设计可靠的系统至关重要，尤其是在高温环境中。

4. 色区结构与控制

LED根据其CIE色度坐标被分类到不同的色区，以确保生产中的颜色一致性。规格书定义了特定的色区代码（例如AM1、AM2）及其在CIE 1931色度图上对应的x和y坐标范围。色度坐标的测量不确定度为±0.007。这种分档允许设计人员为其应用选择颜色匹配度高的LED，这对于多LED阵列或外观均匀性很重要的产品至关重要。

5. 应用指南与设计考量

5.1 热管理

有效的热管理是可靠使用该LED最关键的方面。从结到焊点的典型热阻为14 °C/W，这意味着必须有效地将热量从LED封装传导出去。这需要设计良好的PCB，具有足够的散热过孔，并在必要时连接到散热器。必须使用降额曲线（图8）来确定给定环境温度和系统热阻下的最大驱动电流。

5.2 电气驱动

虽然该LED可以处理高达400mA的电流，但为了获得最佳寿命和效率，通常应在350mA或以下驱动，如标准测试数据所示。建议使用恒流驱动器以确保稳定的光输出并保护LED免受电流尖峰影响。驱动设计中必须考虑正向电压的变化（3.0V至3.3V）。

5.3 焊接与操作

该器件适用于无铅回流焊接。峰值焊接温度不应超过260°C持续10秒。在操作和组装过程中应遵守标准的ESD预防措施，因为该器件的ESD额定值为8000V。

5.4 光学设计

120度的视角使该LED适用于需要宽光束角的应用。对于需要更聚焦光线的应用，则需要二次光学元件（透镜）。设计人员在指定对颜色要求严格的应用时，还应考虑温度和寿命期间可能发生的色漂移。

6. 对比与定位

这款3030 EMC LED定位于传统低功率SMD LED和基于陶瓷的高功率LED之间。它在中功率段的主要优势包括：比标准塑料封装（如3528）更好的热性能、比更小封装更高的可能驱动电流和光输出，以及对于不需要极高光通量密度的应用，其成本结构通常优于高功率LED。琥珀色版本专门针对其光谱带的效率进行了优化，使其在必须高效满足法规光度要求的汽车信号应用中具有竞争力。

7. 常见问题解答（基于技术参数）

问：在典型工作点的实际功耗是多少？

答：在350mA典型测试条件和典型Vf为3.1V时，电功率输入约为1.085W（0.35A * 3.1V）。

问：在高温下光输出会下降多少？

答：图6中的图表显示了相对光通量随环境温度的变化。确切的下降取决于热设计，但趋势显示随着温度向最大工作极限升高，光通量显著下降。

问：我可以用恒压源驱动这个LED吗？

答：不建议这样做。LED是电流驱动器件。正向电压有容差并随温度变化。恒压源可能导致电流过大并迅速失效。始终使用恒流驱动器或主动限制电流的电路。

问："PC Amber"这个名称是什么意思？

答：PC代表荧光粉转换。蓝色LED芯片涂有荧光粉，将部分蓝光转换为更长波长的光，从而产生最终的琥珀色。这种方法比使用直接发射的琥珀色半导体材料可以提供更高的效率和更好的一致性。

8. 实际设计案例

场景：设计一个高可靠性的汽车转向信号模块，必须在高达85°C的环境温度下工作。

设计步骤：

1. 热分析：确定系统从LED结到环境的热阻（Rj-a）。假设设计良好的PCB使得Rj-a = 35°C/W。
2. 电流降额：参考图8。对于85°C的环境温度（Ta）和估计的Rj-a在30到40°C/W之间，进行插值以找到最大允许正向电流。这将显著低于400mA，可能在250-300mA范围内。
3. 驱动器选择：选择一个恒流驱动器，能够在预期的输入电压范围和温度下稳定地提供降额后的电流（例如280mA）。
4. 光学合规性：计算在降额电流下（使用图3）和高温下（使用图6）的预期光通量，以确保最终组件满足转向信号应用所需的光度强度。
5. 颜色一致性：指定所需的色区（AM1或AM2）以确保模块中的所有LED匹配，并考虑随温度变化的小幅色漂移（图5），这通常在此应用中是可接受的。

这种系统化的方法确保LED在其安全工作区域内运行，从而在苛刻的应用中最大化寿命和可靠性。