T3C系列3030白光LED数据手册 - 尺寸3.0x3.0毫米 - 电压5.9V - 功率0.7W - 英文技术文档

产品概述

T3C Series 3030 白光LED是一款高性能表面贴装器件，专为要求严苛的通用照明应用而设计。其封装尺寸紧凑，为3.0mm x 3.0mm，旨在提供高光输出和卓越的可靠性。

1.1 核心优势

• 热增强型封装： 该设计有效管理散热，可在更高驱动电流下保持稳定性能。
• 高光通量输出： 提供明亮高效的照明，适用于广泛的照明产品。
• 高电流承载能力： 额定正向电流（IM）为200mA，在特定条件下脉冲电流可达300mA。
• 宽视角： 典型视角（2θ1/2）为120度，确保光线分布宽广且均匀。
• 坚固结构： 适用于无铅回流焊接工艺，并符合RoHS标准。

1.2 Target Market & Applications

这款LED灯非常适合各类照明领域的改造和新设计项目：

• 通用照明： Bulbs, downlights, and panel lights.
• Architectural & Decorative Lighting: 重点照明、灯槽照明和标识照明。
• 背光照明： 室内外标识牌。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值 (Tj=25°C)

这些额定值定义了超出后可能导致器件永久性损坏的极限。操作应保持在这些界限之内。

• 正向电流 (IM): 200 mA (DC)
• 脉冲正向电流 (IMP): 300 mA (脉冲宽度 ≤100μs, 占空比 ≤1/10)
• 功耗 (PD): 1200 mW
• 反向电压 (VR): 5 V
• 工作温度 (Topr): -40°C 至 +105°C
• 存储温度 (Tstg): -40°C 至 +85°C
• 结温 (Tj): 120°C
• 焊接温度 (Tsld): 回流曲线峰值温度为230°C或260°C，持续10秒。

2.2 电光特性 (Tj=25°C, IF=120mA)

这些是标准测试条件下的典型性能参数。

• 正向电压 (VF): 5.9 V (典型值)，范围从 5.6V (最小值) 到 6.0V (最大值)。容差为 ±0.2V。
• 反向电流 (IR): 在VR=5V时最大10 μA。
• 视角 (2θ1/2)： 120°（典型值）。此为光强降至峰值一半时的离轴角。
• 热阻 (Rth j-sp)： 13 °C/W（典型值）。这是从LED结到MCPCB上焊点的热阻。
• 静电放电 (ESD)： 可承受1000V（人体模型）。

2.3 Luminous & Chromatic Characteristics (Tj=25°C, IF=120mA)

该文件规定了5000K、Ra80型号的参数。

• 相关色温 (CCT): 5000K (冷白光)。
• 显色指数 (CRI Ra)： 最低80。测量公差为±2。
• 红色显色指数 (R9): 最小值 0 (针对此分档).
• 光通量: 典型值为122流明，基础规格的最小值为120流明。测量容差为±7%。
• 色度： 色点定义在以CIE坐标x=0.3533、y=0.3651为中心、5阶麦克亚当椭圆范围内。坐标容差为±0.005。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色与亮度一致性，LED会进行分档。

3.1 光通量分档 (IF=120mA, Tj=25°C)

对于5000K/80 CRI规格的型号，光通量被划分为多个等级（代码5H至5L），典型值范围从115流明到135流明。例如，代码5J覆盖120-125流明，代码5L覆盖130-135流明。

3.2 正向电压分档 (IF=120mA, Tj=25°C)

电压分档有助于设计一致的驱动电路。分档如下：

• 代码 Z3： 5.6V - 5.8V
• 代码 A4： 5.8V - 6.0V
• 代码 B4： 6.0V - 6.2V

3.3 色度分档

颜色被严格控制在以指定CIE坐标为中心、5阶麦克亚当椭圆范围内，确保不同器件间的可见色差极小。

3.4 出货配套规则

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. 性能曲线分析

数据手册包含多个关键图表（引用为图1-8），展示了不同条件下的性能表现。

• 色域光谱（图1）： 展示了Ra≥80型号的光谱功率分布，突出了荧光粉转换白光的光谱特性。
• 视角分布（图2）： 展示了类朗伯型光强分布，证实了其120°的宽广视角。
• 正向电流与相对光强关系（图3）： 展示了驱动电流与光输出之间的关系，这对于调光和效能计算至关重要。
• 正向电流与正向电压关系图（图4）： IV曲线，对于驱动器的热设计和电气设计至关重要。
• 环境温度与相对光通量关系图（图5）： 展示了光输出随环境（以及结）温度升高而降低的情况。
• 环境温度与相对正向电压关系（图6）： 表明正向电压如何随温度升高而降低，这是恒流驱动器需要考虑的一个因素。
• 焊点温度与CIE x、y坐标偏移关系（图7）： 描绘了色坐标可能随焊点温度发生偏移的情况。
• 最大正向电流与环境温度关系（图8）： 一条关键的降额曲线，用于定义随着环境温度升高为防止过热所允许的最大驱动电流。

5. Mechanical & Package Information

5.1 封装尺寸

该LED采用标准的3030封装尺寸。关键尺寸包括主体尺寸为3.00mm x 3.00mm，具有典型高度。底视图显示两个焊盘。极性标识清晰：其中一个焊盘被指定为阴极。除非另有说明，尺寸公差通常为±0.2mm。

5.2 Solder Pad Design & Polarity

焊接图案设计用于可靠的表面贴装。阳极和阴极焊盘对称放置。如封装底部的阴极标记所示，组装时正确的极性方向至关重要。

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 回流焊温度曲线

该组件兼容标准无铅回流焊接工艺。推荐的温度曲线参数包括：

• 预热： 在60-120秒内从150°C升温至200°C。
• 升温速率： 达到峰值温度的最大速率为3°C/秒。
• 液相线以上时间（TL=217°C）： 60-150秒。
• 峰值封装体温度 (Tp)： 最高260°C。
• 峰值温度5°C范围内的时间 (tp)： 最长30秒。
• 降温速率: 最大6°C/秒。
• 总循环时间： 从25°C到峰值温度最多8分钟。

遵循此温度曲线可防止热冲击，确保焊点可靠，同时不损坏LED封装。

7. Ordering Information & Model Numbering

7.1 部件编号系统

部件编号 T3C50821S-***** 遵循一种结构化编码规则：

• X1（类型）： “3C”表示3030封装。
• X2（CCT）： “50”表示5000K色温。
• X3 (CRI): “8”表示Ra80显色性。
• X4 (串行芯片)： "2" (具体含义取决于内部设计)。
• X5 (并行芯片)： "1"（具体含义取决于内部设计）。
• X6（部件代码）： "S"。
• X7（颜色代码）： 可能指定了ANSI或其他标准分档。
• X8-X10： 内部及备用代码。

8. Application Notes & 设计考量

8.1 热管理

鉴于热阻为13°C/W，有效的散热至关重要，尤其是在接近最大额定值运行时。必须使用降额曲线（图8）来确定在应用最高环境温度下的安全工作电流。超过最高结温（120°C）将显著缩短使用寿命并降低光输出。

8.2 电驱动

此LED应采用恒流源驱动，而非恒压源。在120mA电流下，其典型正向电压为5.9V。驱动器设计应适应电压分档范围（5.6V-6.2V）。驱动器的电流限制不应超过200mA的绝对最大直流额定值。

8.3 光学设计

120度的宽广视角使这款LED适用于需要大面积照明而无需二次光学的应用。如需聚焦光束，则需搭配适当的透镜或反射器。

9. Comparison & Key Differentiators

尽管市面上存在多种3030 LED，但本数据手册所体现的关键差异点包括：

• 更高电压/串联配置： 典型的5.9V正向电压表明，其封装内可能串联了多个LED芯片，与单芯片低压设计相比，在给定电流下每个封装能提供更高的光效。
• Comprehensive Binning & Kitting: 预先定义的配套方案结合详细的光通量、电压和色度分档，有助于在大规模生产中实现一致的色彩和亮度。
• 稳健的热学规格： 明确的绝对最大额定值和定义的热阻值有助于实现更可靠的热设计。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

Q: 这款LED的实际功耗是多少？
答：在典型工作点（120mA，5.9V）下，电功率约为0.71瓦特（0.12A * 5.9V）。

问：我能否让这款LED在200mA下持续工作？
答：虽然绝对最大额定电流为200mA，但在此电流下持续工作会产生大量热量（在5.9V时，P≈1.18W）。您必须参考降额曲线（图8），并通过出色的热管理确保结温不超过120°C。为获得最佳使用寿命和效能，建议在测试电流120mA或以下运行。

问：如何解读我设计中的光通量分级？
答：根据您的最低亮度要求选择一个分级（例如，5L对应130-135流明最小值）。使用套件（例如，混合5J和5K卷盘）将为您提供平均性能，这在绝对均匀性要求不高的场合是一种经济高效的解决方案。

问：是否需要散热器？
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. 实际用例示例

场景：设计一个10W LED灯泡改造方案。
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. 技术原理介绍

这款LED是一种荧光粉转换型白光LED。它可能使用发蓝光的半导体芯片（例如基于InGaN）。部分蓝光被芯片上覆盖的一层荧光粉材料吸收。荧光粉重新发射出覆盖黄色和红色区域的宽光谱光。剩余的蓝光与荧光粉转换的黄/红光相结合，最终形成人眼感知的白光。荧光粉的具体配比决定了相关色温（CCT，例如5000K）和显色指数（CRI，例如Ra80）。型号所暗示的多芯片可能以串并联方式连接，以实现目标电压和电流特性。

13. Industry Trends & Context

3030封装规格代表了高光输出与可控热密度之间的平衡。通用照明LED的趋势是朝向更高光效（流明每瓦）、改进的显色性（特别是红色的R9值）以及在更高结温下更高的可靠性。这款器件以其指定参数，契合了需要坚固耐用、中等功率LED以提供优质商业和工业照明解决方案的市场细分领域。向3030等标准化封装的转变简化了灯具制造商的光学和机械设计。此外，详细的分档和配套信息反映了行业对大批量生产中颜色一致性和供应链效率的关注。