دیتاشیت سری T5C ال‌ای‌دی سفید 5050 - ابعاد 5.0x5.0x1.9 میلی‌متر - ولتاژ 6.4 ولت - توان 5.12 وات - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

سری T5C نمایانگر یک ال‌ای‌دی سفید با دید از بالا و عملکرد بالا است که برای کاربردهای روشنایی عمومی پرتقاضا طراحی شده است. این پکیج 5050 (5.0x5.0 میلی‌متر) از طراحی تقویت‌شده حرارتی برای مدیریت مؤثر گرما بهره می‌برد و امکان عملکرد پایدار در جریان‌های راه‌اندازی بالا را فراهم می‌کند. مزایای اصلی آن شامل خروجی شار نوری بالا، زاویه دید گسترده و سازگاری با فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو بدون سرب است که آن را برای خطوط مونتاژ خودکار مدرن مناسب می‌سازد. این محصول مطابق با استاندارد RoHS و همسو با استانداردهای زیست‌محیطی جهانی است. بازارهای هدف شامل روشنایی معماری و تزئینی، راه‌حل‌های نوسازی برای چراغ‌های موجود، روشنایی عمومی و نور پس‌زمینه برای تابلوهای داخلی و خارجی می‌شوند.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های الکترواپتیکال

عملکرد کلیدی در دمای اتصال (Tj) 25 درجه سلسیوس و جریان مستقیم (IF) 800 میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شود. شار نوری بسته به دمای رنگ مرتبط (CCT) تغییر می‌کند. برای یک ال‌ای‌دی 2700 کلوین با شاخص نمود رنگ (CRI یا Ra) برابر 80، شار نوری معمول 645 لومن و حداقل آن 600 لومن است. برای CCTهای 3000 تا 6500 کلوین (همگی با Ra80)، شار نوری معمول بین 680 تا 710 لومن و حداقل‌ها بین 600 تا 650 لومن متغیر است. تلرانس‌ها برای شار نوری ±7% و برای CRI ±2 است.

2.2 پارامترهای الکتریکی و حرارتی

مقادیر حداکثر مطلق محدودیت‌های عملیاتی را تعریف می‌کنند. حداکثر جریان مستقیم پیوسته (IF) 960 میلی‌آمپر و حداکثر جریان پالسی (IFP) تحت شرایط خاص (عرض پالس ≤100 میکروثانیه، چرخه کاری ≤1/10) 1440 میلی‌آمپر است. حداکثر اتلاف توان (PD) 6720 میلی‌وات است. دستگاه می‌تواند در دمای محیطی از 40- درجه تا 105+ درجه سلسیوس کار کند و دمای اتصال تا 120 درجه سلسیوس را تحمل نماید.

در شرایط عملیاتی معمول (IF=800mA, Tj=25°C)، ولتاژ مستقیم (VF) به طور معمول 6.4 ولت و در محدوده 6.0 تا 7.0 ولت (±0.2V تلرانس) است. زاویه دید (2θ1/2) گسترده و برابر 120 درجه است. یک پارامتر حیاتی، مقاومت حرارتی از اتصال تا نقطه لحیم (Rth j-sp) است که معمولاً 2.5 درجه سلسیوس بر وات می‌باشد. این مقدار پایین نشان‌دهنده قابلیت انتقال حرارت کارآمد پکیج به PCB نصب است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

3.1 شماره قطعه

شماره قطعه از یک کد ساختاریافته پیروی می‌کند: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. موقعیت‌های کلیدی نشان‌دهنده: نوع (مثلاً 5C برای 5050)، CCT (مثلاً 27 برای 2700K)، CRI (مثلاً 8 برای Ra80)، تعداد چیپ‌های سری و موازی، کد قطعه و کد رنگ تعریف‌کننده استاندارد رنگ‌سنجی (مثلاً R برای 85°C ANSI) هستند.

3.2 دسته‌بندی شار نوری

ال‌ای‌دی‌ها بر اساس شار نوری در دسته‌هایی با کدهای دوحرفی (مانند GN, GP, GQ, GR) مرتب می‌شوند. به عنوان مثال، یک ال‌ای‌دی 4000K با Ra82 می‌تواند در دسته GP (750-700 لومن)، GQ (800-750 لومن) یا GR (850-800 لومن) قرار گیرد. این امر به طراحان اجازه می‌دهد تا بر اساس نیازهای دقیق روشنایی برای حفظ یکنواختی در کاربرد خود، قطعات را انتخاب کنند.

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ نیز برای اطمینان از یکنواختی الکتریکی دسته‌بندی می‌شود. کدهایی مانند B4, C4, D4, E4 و F4 نشان‌دهنده محدوده‌های ولتاژ از 6.0-6.2 ولت تا 6.8-7.0 ولت، با گام‌های 0.2 ولتی هستند. تطابق دسته‌های ولتاژ برای راه‌اندازی چندین ال‌ای‌دی به صورت سری، به منظور اطمینان از توزیع یکنواخت جریان، می‌تواند مهم باشد.

3.4 دسته‌بندی رنگ‌سنجی

یکنواختی رنگ به شدت در داخل یک بیضی مک‌آدام 5-گامی برای هر CCT کنترل می‌شود. دیتاشیت مختصات مرکزی رنگ‌سنجی (x, y) را در هر دو دمای اتصال 25 درجه و 85 درجه سلسیوس، به همراه پارامترهای بیضی (a, b, Φ) ارائه می‌دهد. این امر تغییر رنگ قابل مشاهده حداقلی بین ال‌ای‌دی‌های یک دسته را، حتی تحت دمای عملیاتی مختلف، تضمین می‌کند. استاندارد از دسته‌بندی Energy Star برای CCTهای 2600K تا 7000K پیروی می‌کند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

4.1 توزیع طیفی

اگرچه نمودار دقیق توزیع توان طیفی (SPD) در متن ارائه‌شده جزئیات داده نشده است، اما یک ویژگی استاندارد است که شدت نسبی را در طول‌موج‌های مختلف برای یک ال‌ای‌دی سفید نشان می‌دهد. به طور معمول، یک ال‌ای‌دی سفید که از یک چیپ آبی با تبدیل فسفر استفاده می‌کند، یک قله آبی غالب و یک باند انتشار زرد فسفر گسترده‌تر را نشان می‌دهد. شکل دقیق آن CCT و CRI را تعیین می‌کند.

4.2 توزیع زاویه دید

نمودار قطبی ارائه‌شده (شکل 2) شدت نور را به عنوان تابعی از زاویه نسبت به محور مرکزی نشان می‌دهد. با زاویه دید اعلام‌شده 120 درجه، منحنی یک الگوی نزدیک به لامبرت یا بال‌خفاش را نشان خواهد داد که نحوه توزیع فضایی نور را مشخص می‌کند. این برای طراحی اپتیک برای الگوهای پرتو خاص حیاتی است.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد و قطبیت

پکیج دارای فرم‌فاکتور 5050 با ابعاد 5.00x5.18 میلی‌متر در جای پایه و ارتفاع تقریبی 1.90 میلی‌متر است. الگوی پد لحیم‌کاری به وضوح تعریف شده و پدهای آند و کاتد جداگانه هستند. یک علامت قطبیت (احتمالاً یک گوشه برش‌خورده یا علامتی روی پکیج) کاتد را مشخص می‌کند. تمامی تلرانس‌های نامشخص ±0.1 میلی‌متر است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو

این ال‌ای‌دی برای لحیم‌کاری ریفلو بدون سرب مناسب است. پروفیل توصیه‌شده شامل موارد زیر است: پیش‌گرمایش از 150 تا 200 درجه سلسیوس در مدت 120-60 ثانیه، افزایش دما تا اوج با حداکثر نرخ 3 درجه سلسیوس بر ثانیه، زمان بالای دمای مایع (217 درجه سلسیوس) به مدت 150-60 ثانیه، حداکثر دمای بدنه پکیج (Tp) که از 260 درجه سلسیوس تجاوز نکند و زمان در محدوده 5 درجه‌ای Tp کمتر از 30 ثانیه. کل زمان از 25 درجه تا دمای اوج نباید از 8 دقیقه بیشتر شود. رعایت این پروفیل برای جلوگیری از آسیب حرارتی به دی ال‌ای‌دی، فسفر و پکیج حیاتی است.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

ال‌ای‌دی‌ها بر روی نوار و قرقره برای جایگذاری خودکار عرضه می‌شوند. هر قرقره می‌تواند حداکثر 2000 قطعه را در خود جای دهد. ابعاد نوار سازگاری با تجهیزات استاندارد Pick-and-Place را تضمین می‌کند. تلرانس تجمعی بر روی 10 پیتچ ±0.2 میلی‌متر است. بسته‌بندی قرقره شامل برچسب‌هایی با شماره قطعه (P/N) و تاریخ تولید است.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

This high-power LED is ideal for: Architectural Lighting: Facade washing, cove lighting, and accent lighting where high output and good color rendering are needed. Retrofit Lamps: Direct replacement for traditional light sources in downlights, track lights, and panel lights. General Lighting: High-bay lighting, industrial lighting, and commercial fixtures. Signage Backlighting: Illuminating channel letters, light boxes, and informational displays, both indoors and outdoors.

8.2 ملاحظات طراحی

Thermal Management: The key to longevity and maintaining light output. Use an MCPCB (Metal Core Printed Circuit Board) with adequate thermal vias and consider the overall heat sink design to keep the junction temperature well below the 120°C maximum. The low Rth j-sp of 2.5°C/W helps, but system-level design is paramount. Drive Current: While rated for up to 960mA, operating at 800mA or lower will improve efficacy and lifespan. Use a constant current driver suitable for the LED's forward voltage. Optics: The 120-degree viewing angle provides a wide beam. Secondary optics (lenses, reflectors) can be used to collimate or shape the light as required by the application.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های میان‌توان استاندارد (مانند 2835، 3030)، این پکیج 5050 شار نوری تک‌نقطه به مراتب بالاتری ارائه می‌دهد و تعداد قطعات مورد نیاز برای یک خروجی نوری معین را کاهش می‌دهد. طراحی تقویت‌شده حرارتی آن امکان تحمل جریان‌های راه‌اندازی بالاتر نسبت به پکیج‌های قدیمی 5050 را فراهم می‌کند. دسته‌بندی جامع (شار نوری، ولتاژ، رنگ‌سنجی) یکنواختی رنگ و روشنایی برتری را ارائه می‌دهد که برای کاربردهای روشنایی حرفه‌ای حیاتی است و آن را از ال‌ای‌دی‌های درجه مصرفی با تلرانس‌های بازتر متمایز می‌سازد.

10. پرسش‌های متداول (FAQs)

Q: What is the typical power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 800mA and 6.4V, the power is approximately 5.12 Watts (P = I*V).

Q: How does temperature affect performance?
A: As junction temperature increases, luminous flux typically decreases, and the forward voltage drops slightly. The chromaticity coordinates also shift, as noted in the binning table. Proper heat sinking mitigates these effects.

Q: Can I drive this LED with a constant voltage source?
A: It is strongly discouraged. LEDs are current-driven devices. A constant voltage source with a simple series resistor is inefficient and offers poor current regulation over temperature and component variations. Always use a dedicated constant current LED driver.

Q: What is the meaning of the "5-step MacAdam ellipse"?
A: It defines an area on the chromaticity diagram. LEDs whose color points fall within the same 5-step ellipse are considered to have no perceptible color difference to the average human eye under standard viewing conditions. Smaller step numbers (e.g., 3-step, 2-step) indicate even tighter color matching.

11. مثال موردی عملی

Scenario: Designing a High-Quality 4000K LED Panel Light.
A designer aims for a panel light with 3000 lumens output and uniform color. Using the 5050 LED binned in GR (750-800 lm min) at 4000K and Ra82, they would need approximately 4 LEDs (3000 lm / 750 lm per LED = 4). They would select all LEDs from the same flux bin (GR) and voltage bin (e.g., C4 for 6.2-6.4V) to ensure consistent brightness and electrical behavior. The LEDs would be mounted on a large, thermally conductive MCPCB acting as a heat spreader, which is then attached to the metal frame of the panel light. A constant current driver capable of delivering 800mA to the series string of 4 LEDs (total forward voltage ~25.6V) would be selected. Secondary diffusers would be used to blend the light from the four discrete sources into a uniform panel.

12. اصل عملکرد

این یک ال‌ای‌دی سفید تبدیل‌شده با فسفر است. هسته آن یک چیپ نیمه‌هادی (معمولاً نیترید گالیم ایندیم) است که با عبور جریان الکتریکی از آن، نور آبی ساطع می‌کند. این نور آبی به لایه‌ای از ماده فسفر (مانند گارنت آلومینیوم ایتریم دوپ‌شده با سریم - YAG:Ce) که بر روی یا نزدیک چیپ رسوب داده شده است، برخورد می‌کند. فسفر بخشی از نور آبی را جذب کرده و آن را به صورت طیف گسترده‌ای از نور زود مجدداً ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل‌شده، در چشم انسان به رنگ سفید ظاهر می‌شود. نسبت دقیق آبی به زرد و ترکیب خاص فسفر، دمای رنگ مرتبط (CCT) نور سفید ساطع‌شده را تعیین می‌کند.

13. روندهای فناوری

روند کلی در فناوری ال‌ای‌دی به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر بر وات)، بهبود نمود رنگ (CRI بالاتر و مقادیر R9 بهتر برای اشباع قرمز) و قابلیت اطمینان بیشتر در دمای عملیاتی بالاتر است. همچنین حرکتی به سمت پکیج‌های فشرده‌تر که می‌توانند شار نوری یکسان یا بالاتری ارائه دهند، همانطور که در تکامل از 5050 به 3535 و حتی جای پایه‌های کوچک‌تر برای کاربردهای پرتوان مشاهده می‌شود، وجود دارد. علاوه بر این، ال‌ای‌دی‌های سفید قابل تنظیم، که می‌توانند CCT را تغییر دهند، برای کاربردهای روشنایی انسان‌محور رایج‌تر می‌شوند. تلاش برای پایداری همچنان به سمت بازدهی بالاتر و طول عمر بیشتر، برای کاهش هزینه کل مالکیت و تأثیر زیست‌محیطی، ادامه دارد.