XI5050 白色LED データシート - 5.0x5.0x1.6mm - 電圧 6.0-7.2V - 電力 5.4W - クール/ニュートラル/ウォームホワイト - 日本語技術文書

1. 製品概要

XI5050シリーズは、コンパクトな5050表面実装パッケージに収められた照明グレードの高輝度LEDです。このデバイスは高い光束出力と効率を実現するように設計されており、幅広い一般照明および特殊照明用途に適した汎用性の高いコンポーネントです。トップビューの白色発光と120度の広い視野角により、均一な光分布を容易にします。

1.1 中核的利点

• 高光束効率：パッケージは高いルーメン出力に最適化されており、特定のビンおよびモデルに応じて最小光束値は最大690ルーメンに達します。
• 堅牢な熱設計：熱抵抗（ジャンクションから基板まで）が7°C/Wであるため、LEDは効果的に放熱を管理し、安定した長期動作をサポートします。
• 環境適合性：本製品は、RoHS、EU REACHなどの主要な環境規格に適合しており、ハロゲンフリー（Br<900ppm、Cl<900ppm、Br+Cl<1500ppm）です。
• 広い色温度範囲：ウォームホワイト（3000K）からクールホワイト（6500K）まで広がる相関色温度（CCT）で入手可能であり、色の一貫性のための精密なビニングが行われています。

1.2 主な用途

XI5050 LEDの主な用途分野には、装飾・エンターテインメント照明、農業用照明システム、信頼性の高い高輝度白色光が必要とされる一般照明目的が含まれます。

2. 詳細な技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

デバイスの動作限界は、信頼性を確保し損傷を防ぐために定義されています。主要な絶対最大定格は以下の通りです：

• 順電流（I_F）：750 mA（連続）
• パルス順電流（I_PF）：1125 mA
• 消費電力（P_d）：5.4 W
• 動作温度（T_opr）：-35°C ～ +85°C
• 接合部温度（T_j）：115°C
• 熱抵抗（R_θjc）：7 °C/W（ジャンクションから基板まで）

これらの定格、特に接合部温度を超えると、光束出力の永久的な劣化や動作寿命の短縮につながる可能性があります。

2.2 測光および電気的特性

特定の型番の性能は製品表に詳細に記載されています。主要なパラメータは以下の通りです：

• 最小光束：640 lmから690 lmの範囲で、放熱パッド温度25°C、許容差±10%で測定されます。
• 順方向電圧（V_F）：定格750mA電流で駆動した場合、通常6.0Vから7.2Vの間です。この範囲は、設計の一貫性のためにさらに精密な電圧ビンに細分化されています。
• 相関色温度（CCT）：標準的な提供品には、3000K（ウォームホワイト）、4000K（ニュートラルホワイト）、5000K（ニュートラルホワイト）、6500K（クールホワイト）が含まれます。
• 演色評価数（CRI）：最小CRI値が60（M）から90（H）までのモデルが利用可能で、典型的な許容差は±2です。

3. ビニングシステムの説明

生産ロットにおける色と明るさの一貫性を確保するために、XI5050 LEDは主要パラメータについて精密なビンに分類されます。

3.1 光束ビニング

光束ビンは、LED群の保証された最小および最大光束出力を定義します。例としては、N（640-690 lm）、6974（690-740 lm）、7479（740-790 lm）などがあります。これにより、設計者はアプリケーションの特定の輝度要件を満たすコンポーネントを選択できます。

3.2 順方向電圧ビニング

電圧ビンは、750mA時の順方向電圧降下に基づいてLEDを分類します。6062（6.0-6.2V）、6264（6.2-6.4V）から7072（7.0-7.2V）までのビンは、効率的で一貫性のある駆動回路の設計に役立ち、マルチLEDアレイにおける均一な電流分布を確保します。

3.3 色度座標ビニング

これは色品質にとって最も重要なビニングです。各CCT（例：3000K、4000K、5000K、6500K）について、色度座標（CIE x, y）はCIE 1931色度図上の定義された四辺形内で厳密に制御されます。各四辺形にはビンコード（例：30K-A、40K-B、50K-F、65K-G）が割り当てられます。このシステムにより、特定のCCTとビンコード内のすべてのLEDは視覚的に同一の色に見えることが保証され、パネル照明や建築アクセントなど均一な白色光を必要とする用途に不可欠です。

4. 性能曲線分析

抽出されたテキストには特定のグラフィカルな曲線は提供されていませんが、データシートは性能境界を定義する表形式のデータを提供しています。順電流と電圧の関係は、750mAにおけるV_Fビンによって示唆されています。熱抵抗値（7°C/W）は、基板温度に対する接合部温度上昇をモデル化するために重要であり、これは光束維持率と長期信頼性に直接影響します。設計者は熱シミュレーションでこの値を使用し、LEDが安全なT_j limit.

5. 機械的およびパッケージ情報

LEDは標準的な5050表面実装デバイス（SMD）フットプリントを採用しています。パッケージ寸法は長さと幅が約5.0mmです。このコンポーネントは、LED接合部からプリント基板（PCB）への効率的な熱伝達に不可欠な放熱パッドを備えています。このパッドへの適切なはんだペーストの塗布およびリフロー・プロファイルは、指定された熱性能（R_θjc= 7°C/W）を達成するために重要です。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けパラメータ

LEDは高温に敏感です。推奨されるはんだ付けプロファイルは以下を超えてはなりません：
ピーク温度：260°C
ピーク時間：最大10秒。
これらのパラメータは、鉛フリー（Pbフリー）はんだプロセスに典型的であり、内部ダイおよび蛍光体への損傷を防ぐために厳守する必要があります。

6.2 取り扱いおよび保管

• ESD感受性：デバイスは静電気放電（ESD）に敏感です。取り扱いおよび組立中は、適切なESD対策（接地された作業台、リストストラップなど）を遵守する必要があります。
• 保管条件：推奨される保管温度範囲は-35°Cから+85°Cで、湿気吸収を防ぐために乾燥した環境です。

7. 注文情報および型番の解読

型番は特定の構造に従います：XI5050/LK5C-HXXXX072Z75/2N.
例は以下のように解読されます：XI5050/LK5C-H6569072Z75/2N

• XI5050：シリーズおよびパッケージサイズ（5.0x5.0mm）。
• H6569072：このセグメントには主要な性能コードが含まれています。
  • 6：CRIインデックスコード（例：CRI 70最小値にはL）。数字はCRI記号表に対応します。
  • 5：CCTの最初の桁（例：6500Kの一部には5）。
  • 690：最小光束（ルーメン）（690 lm）。
  • 072：最大順方向電圧コード（7.2V）。
• Z75：順電流インデックス（750 mA）。

8. アプリケーション設計上の考慮事項

8.1 駆動回路設計

順方向電圧範囲（6.0-7.2V）および定格電流750mAを考慮すると、定電流LEDドライバーが必須です。ドライバーは、選択された電圧ビンの最大V_Fに対応しながら、安定した750mAを供給できる必要があります。複数のLEDを使用する設計では、直列、並列、または直並列構成を使用できますが、均一な電流と輝度を確保するために順方向電圧のマッチング（ビンを使用）を慎重に考慮する必要があります。

8.2 熱管理

効果的な放熱は極めて重要です。最大5.4W（750mA * 7.2V）の消費電力があるため、PCBはLEDの放熱パッドから熱を導くように設計されなければなりません。これには、十分な銅厚と面積を持つPCBの使用、内部グランドプレーンまたは高電力用途のための専用の金属基板PCB（MCPCB）に接続する熱ビアの使用が含まれる可能性があります。目標は、基板（T_board）からLED接合部（T_j）への温度上昇を最小限に抑えることです。

8.3 光学統合

120°の視野角は広いビームを提供します。集光が必要な用途では、レンズや反射器などの二次光学部品を使用する必要があります。これらの光学部品の材料と設計は、潜在的な効率損失および色ずれを考慮すべきです。

9. 技術比較および差別化

XI5050は、標準的な750mA駆動電流での高光束出力（最大690lm最小値）と、包括的で精密な色度ビニングシステムの組み合わせにより、5050 LED市場内で差別化を図っています。これは、高品質な線形照明や商業用パネルライトなど、高輝度と優れた色均一性の両方が重要な用途に特に適しています。指定された7°C/Wの熱抵抗は競争力があり、放熱に最適化されたパッケージ設計を示しています。

10. よくある質問（FAQ）

10.1 様々なCRIオプションの違いは何ですか？

CRI（演色評価数）は、光源が自然な基準光と比較して物体の色をどれだけ正確に再現するかを測定します。高いCRI（例：90対70）は、一般に、LEDの照明下で色がより鮮やかで自然に見えることを意味します。選択は用途に依存します。小売店や住宅照明では80以上のCRIが望まれることが多く、ユーティリティや屋外照明では70のCRIで十分な場合があります。

10.2 このLEDを750mAより低い電流で駆動できますか？

はい、LEDは最大750mA以下の電流で動作させることができます。これにより、光出力と消費電力が減少し、通常、接合部温度が低くなるため効率（ルーメン毎ワット）と寿命が向上します。順方向電圧も低下します。デバイスは常に定電圧源ではなく、定電流源で駆動する必要があります。

10.3 自分のプロジェクトに適切なビンをどのように選択しますか？

選択は設計の優先事項に依存します：

• 輝度の一貫性のため：狭い光束ビン（例：6974）を指定します。
• アレイにおけるドライバー効率と電流マッチングのため：狭い順方向電圧ビン（例：6466）を指定します。
• 完璧な色合わせのため：正確なCCTと利用可能な最も狭い色度ビンコード（例：40K-F）を指定します。大規模なプロジェクトでは、すべてのLEDを同じ製造ロットから調達することをお勧めします。

11. 実用的な設計および使用事例

事例：高均一性線形照明器具の設計
設計者は、オフィス照明用の4フィート線形LED器具を、4000KのCCTと高い色均一性を目標に作成しています。彼らは4000K CCTと高CRI（例：80または90）のXI5050モデルを選択します。器具全体で視覚的な一貫性を確保するために、すべてのLEDに対して単一の狭い色度ビンコード（例：40K-F）を指定します。LEDは、連続した放熱パッド設計を持つ細長いMCPCBに実装されます。750mAでLEDの直列/並列組み合わせを駆動できる定電流ドライバーが選択され、入力電圧はストリングの合計V_Fに対応します。快適でまぶしさのない光出力を作り出すために、LEDの上に拡散板が配置されます。

12. 動作原理

XI5050は蛍光体変換白色LEDです。デバイスの中心は、順方向に電流が流れると青色光を発する半導体チップ（通常InGaNベース）です。この青色光は、チップ上または周囲に堆積された黄色（およびしばしば赤/緑）の蛍光体コーティング層によって部分的に吸収されます。蛍光体はより長い波長で光を再放出します。残りの青色光と蛍光体からの広帯域の黄色/赤色光の組み合わせが混合され、白色光が生成されます。青色光と蛍光体変換光の正確な比率が、発せられる白色光の相関色温度（CCT）を決定します。

13. 技術トレンド

XI5050のような高輝度LED技術の一般的なトレンドは、光束効率（ワット当たりのルーメン数）の継続的な向上に向かっており、これは所定の光出力に対するエネルギー消費を直接削減します。また、色品質と一貫性の向上にも重点が置かれており、より精密なビニングシステムとより高い典型的なCRI値につながっています。さらに、パッケージ材料と熱界面技術の進歩により、熱抵抗が低下し続けており、同じフットプリントでより高い駆動電流とより大きな光出力、または標準駆動条件下での信頼性の向上が可能になっています。持続可能性への取り組みは、より厳しい環境規制への適合とより効率的な製造プロセスの開発を推進しています。