Scheda Tecnica LED Bianco Serie T5C 5050 - Dimensione 5.0x5.0x1.9mm - Tensione 6.4V - Potenza 5.12W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La serie T5C rappresenta un LED bianco ad alte prestazioni, con emissione frontale, progettato per applicazioni di illuminazione generale impegnative. Questo package 5050 (5.0mm x 5.0mm) utilizza un design termicamente ottimizzato per gestire efficacemente il calore, consentendo un funzionamento stabile ad alte correnti di pilotaggio. I suoi principali vantaggi includono un'elevata emissione di flusso luminoso, un ampio angolo di visione e la compatibilità con i processi di saldatura a rifusione senza piombo, rendendolo adatto per le moderne linee di assemblaggio automatizzate. Il prodotto è conforme alla direttiva RoHS, allineandosi agli standard ambientali globali. I mercati target comprendono l'illuminazione architetturale e decorativa, soluzioni di retrofit per apparecchi esistenti, illuminazione generale e retroilluminazione per insegne sia indoor che outdoor.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Le prestazioni chiave sono misurate a una temperatura di giunzione (Tj) di 25°C e a una corrente diretta (IF) di 800mA. Il flusso luminoso varia con la Temperatura di Colore Correlata (CCT). Per un LED da 2700K con un Indice di Resa Cromatica (CRI o Ra) di 80, il flusso luminoso tipico è di 645 lumen, con un minimo di 600 lumen. Per CCT da 3000K a 6500K (tutti a Ra80), il flusso tipico è compreso tra 680 e 710 lumen, con minimi che vanno da 600 a 650 lumen. Le tolleranze sono ±7% per il flusso luminoso e ±2 per il CRI.

2.2 Parametri Elettrici e Termici

I Valori Massimi Assoluti definiscono i limiti operativi. La massima corrente diretta continua (IF) è di 960mA, con una corrente impulsiva (IFP) di 1440mA in condizioni specifiche (larghezza impulso ≤100μs, ciclo di lavoro ≤1/10). La massima dissipazione di potenza (PD) è di 6720mW. Il dispositivo può operare in temperature ambiente da -40°C a +105°C e sopportare temperature di giunzione fino a 120°C.

In condizioni operative tipiche (IF=800mA, Tj=25°C), la tensione diretta (VF) è tipicamente di 6.4V, con un intervallo da 6.0V a 7.0V (tolleranza ±0.2V). L'angolo di visione (2θ1/2) è ampio, pari a 120 gradi. Un parametro critico è la resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (Rth j-sp), che è tipicamente di 2.5°C/W. Questo valore basso è indicativo dell'efficiente capacità di trasferimento del calore del package verso il PCB di montaggio.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

3.1 Numerazione delle Parti

Il numero di parte segue un codice strutturato: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. Le posizioni chiave indicano: Tipo (es., 5C per 5050), CCT (es., 27 per 2700K), CRI (es., 8 per Ra80), numero di chip in serie e parallelo, codice componente e codice colore che definisce lo standard di cromaticità (es., R per ANSI a 85°C).

3.2 Binning del Flusso Luminoso

I LED sono suddivisi in bin di flusso denotati da codici a due lettere (es., GN, GP, GQ, GR). Ad esempio, un LED da 4000K con Ra82 può essere classificato come GP (650-700 lm), GQ (700-750 lm) o GR (750-800 lm). Ciò consente ai progettisti di selezionare i componenti in base a requisiti di luminosità precisi per garantire la coerenza nella loro applicazione.

3.3 Binning della Tensione Diretta

Anche la tensione è classificata in bin per garantire la coerenza elettrica. Codici come B4, C4, D4, E4 e F4 rappresentano intervalli di tensione da 6.0-6.2V fino a 6.8-7.0V, con passi di 0.2V. L'abbinamento dei bin di tensione può essere importante per pilotare più LED in serie, al fine di garantire una distribuzione uniforme della corrente.

3.4 Binning della Cromaticità

La coerenza del colore è strettamente controllata all'interno di un'ellisse MacAdam a 5 step per ogni CCT. La scheda tecnica fornisce le coordinate cromatiche centrali (x, y) sia a 25°C che a 85°C di temperatura di giunzione, insieme ai parametri dell'ellisse (a, b, Φ). Ciò garantisce una variazione di colore visibile minima tra LED dello stesso bin, anche a diverse temperature operative. Lo standard segue il binning Energy Star per CCT da 2600K a 7000K.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

4.1 Distribuzione Spettrale

Sebbene il grafico esatto della distribuzione spettrale di potenza (SPD) non sia dettagliato nel testo fornito, è una caratteristica standard che mostra l'intensità relativa attraverso le lunghezze d'onda per un LED bianco. Tipicamente, un LED bianco che utilizza un chip blu con conversione al fosforo mostra un picco blu dominante e una banda di emissione del fosforo giallo più ampia. La forma esatta determina la CCT e il CRI.

4.2 Distribuzione dell'Angolo di Visione

Il diagramma polare fornito (Fig 2) illustra l'intensità luminosa in funzione dell'angolo dall'asse centrale. Con un angolo di visione dichiarato di 120 gradi, la curva mostrerà un pattern quasi-Lambertiano o a "batwing", indicando come la luce è distribuita spazialmente. Questo è cruciale per progettare l'ottica per specifici pattern del fascio luminoso.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni e Polarità

Il package ha un fattore di forma 5050 con dimensioni di impronta di 5.00mm x 5.18mm e un'altezza di circa 1.90mm. Il pattern dei pad di saldatura è chiaramente definito, con pad separati per anodo e catodo. Un segno di polarità (probabilmente un angolo smussato o una marcatura sul package) identifica il catodo. Tutte le tolleranze non specificate sono ±0.1mm.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il LED è adatto per la saldatura a rifusione senza piombo. Il profilo raccomandato include: un preriscaldamento da 150°C a 200°C in 60-120 secondi, una rampa fino alla temperatura di picco a una velocità massima di 3°C/sec, un tempo sopra il liquido (217°C) di 60-150 secondi, una temperatura massima del corpo del package (Tp) non superiore a 260°C e un tempo entro 5°C da Tp inferiore a 30 secondi. Il tempo totale da 25°C alla temperatura di picco non deve superare gli 8 minuti. Il rispetto di questo profilo è fondamentale per prevenire danni termici al die del LED, al fosforo e al package.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

I LED sono forniti su nastro e bobina per il posizionamento automatizzato. Ogni bobina può contenere un massimo di 2000 pezzi. Le dimensioni del nastro garantiscono la compatibilità con le attrezzature standard pick-and-place. La tolleranza cumulativa su 10 passi è ±0.2mm. L'imballaggio della bobina include etichette con il numero di parte (P/N) e la data di produzione.

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

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 Considerazioni di Progettazione

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. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED standard di media potenza (es., 2835, 3030), questo package 5050 offre un flusso luminoso a punto singolo significativamente più elevato, riducendo il numero di componenti necessari per una data emissione luminosa. Il suo design termicamente ottimizzato gli consente di sostenere correnti di pilotaggio più elevate rispetto ai vecchi package 5050. Il binning completo (flusso, tensione, cromaticità) fornisce una coerenza di colore e luminosità superiore, cruciale per applicazioni di illuminazione professionali, distinguendosi così dai LED di grado commodity con tolleranze più ampie.

10. Domande Frequenti (FAQ)

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. Esempio Pratico di Caso d'Uso

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. Principio di Funzionamento

Questo è un LED bianco a conversione di fosforo. Il nucleo è un chip semiconduttore (tipicamente nitruro di gallio e indio) che emette luce blu quando la corrente elettrica lo attraversa. Questa luce blu colpisce uno strato di materiale fosforico (es., granato di alluminio e ittrio drogato con cerio - YAG:Ce) depositato sul chip o nelle sue vicinanze. Il fosforo assorbe una porzione della luce blu e la riemette come uno spettro ampio di luce gialla. La miscela della luce blu residua e della luce gialla convertita appare bianca all'occhio umano. L'esatto rapporto tra blu e giallo, e la specifica composizione del fosforo, determinano la Temperatura di Colore Correlata (CCT) della luce bianca emessa.

13. Tendenze Tecnologiche

La tendenza generale nella tecnologia LED è verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), un miglioramento della resa cromatica (CRI più alto e migliori valori R9 per la saturazione del rosso) e una maggiore affidabilità a temperature operative più elevate. C'è anche una tendenza verso package più compatti in grado di fornire lo stesso o un flusso più elevato, come si vede nell'evoluzione dal 5050 al 3535 e persino a impronte più piccole per applicazioni ad alta potenza. Inoltre, i LED bianchi regolabili, che possono variare la CCT, stanno diventando più diffusi per applicazioni di illuminazione centrate sull'uomo. La spinta verso la sostenibilità continua a promuovere una maggiore efficienza e una maggiore durata, riducendo il costo totale di proprietà e l'impatto ambientale.