T5Cシリーズ 5050 白色LED データシート - サイズ 5.0x5.0x1.9mm - 電圧 6.4V - 電力 5.12W - 日本語技術文書

1. 製品概要

T5Cシリーズは、厳しい要求を満たす一般照明用途向けに設計された高性能トップビュー白色LEDです。この5050パッケージ（5.0mm x 5.0mm）は、熱を効果的に管理するための熱強化設計を採用しており、高駆動電流下での安定動作を実現します。主な利点は、高い光束出力、広い視野角、そして鉛フリーリフローはんだ付けプロセスとの互換性にあり、現代の自動化組立ラインに適しています。本製品はRoHS指令に準拠し、世界的な環境基準に沿っています。ターゲット市場は、建築・装飾照明、既存器具のリトロフィットソリューション、一般照明、屋内・屋外看板のバックライトなどを含みます。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 電気光学特性

主要性能は、接合部温度（Tj）25°C、順方向電流（IF）800mAで測定されます。光束は相関色温度（CCT）によって変化します。演色評価数（CRIまたはRa）80の2700K LEDの場合、代表的な光束は645ルーメン、最小値は600ルーメンです。3000Kから6500KのCCT（すべてRa80）の場合、代表的な光束は680から710ルーメンの範囲で、最小値は600から650ルーメンの範囲です。光束の許容差は±7%、CRIの許容差は±2です。

2.2 電気・熱パラメータ

絶対最大定格は動作限界を定義します。最大連続順方向電流（IF）は960mA、特定条件下（パルス幅≤100μs、デューティサイクル≤1/10）でのパルス電流（IFP）は1440mAです。最大許容損失（PD）は6720mWです。デバイスは周囲温度-40°Cから+105°Cで動作可能で、最大120°Cまでの接合部温度に耐えることができます。

代表動作条件（IF=800mA、Tj=25°C）下では、順方向電圧（VF）は代表値6.4V、範囲は6.0Vから7.0V（許容差±0.2V）です。視野角（2θ1/2）は広い120度です。重要なパラメータは、接合部からはんだ付けポイントまでの熱抵抗（Rth j-sp）であり、代表値は2.5°C/Wです。この低い値は、実装基板への効率的な熱伝達能力を示しています。

3. ビニングシステムの説明

3.1 型番体系

型番は構造化されたコードに従います：T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □。主要な位置は以下を示します：タイプ（例：5050の場合は5C）、CCT（例：2700Kの場合は27）、CRI（例：Ra80の場合は8）、直列および並列チップの数、部品コード、色度標準を定義するカラーコード（例：85°C ANSIの場合はR）。

3.2 光束ビニング

LEDは、2文字のコード（例：GN、GP、GQ、GR）で表される光束ビンに分類されます。例えば、Ra82の4000K LEDは、GP（650-700 lm）、GQ（700-750 lm）、またはGR（750-800 lm）としてビニングされることがあります。これにより、設計者はアプリケーションでの一貫性を確保するために、正確な輝度要件に基づいて部品を選択できます。

3.3 順方向電圧ビニング

電圧も電気的一貫性を確保するためにビニングされます。B4、C4、D4、E4、F4などのコードは、6.0-6.2Vから6.8-7.0Vまでの電圧範囲を0.2V刻みで表します。複数のLEDを直列に駆動する場合、均一な電流分布を確保するために、一致する電圧ビンを選択することが重要になる場合があります。

3.4 色度ビニング

色の一貫性は、各CCTに対して5ステップのマクアダム楕円内で厳密に管理されています。データシートには、接合部温度25°Cおよび85°Cでの中心色度座標（x, y）と、楕円パラメータ（a, b, Φ）が記載されています。これにより、異なる動作温度下でも、同じビンからのLED間の目に見える色のばらつきを最小限に抑えることができます。この規格は、2600Kから7000KのCCTに対してEnergy Starのビニングに従います。

4. 性能曲線分析

4.1 分光分布

正確な分光パワー分布（SPD）グラフは提供されたテキストでは詳細に説明されていませんが、白色LEDの波長全体にわたる相対強度を示す標準的な機能です。一般的に、蛍光体変換を用いた青色チップを使用する白色LEDは、支配的な青色ピークとより広い黄色の蛍光体発光帯を示します。正確な形状がCCTとCRIを決定します。

4.2 視野角分布

提供された極座標図（図2）は、中心軸からの角度の関数としての光度を示しています。記載された120度の視野角では、曲線はほぼランバートまたはバットウィングパターンを示し、光が空間的にどのように分布するかを示します。これは、特定のビームパターンのための光学設計において重要です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 寸法と極性

パッケージは5050フォームファクタで、フットプリント寸法は5.00mm x 5.18mm、高さは約1.90mmです。はんだパッドパターンは明確に定義されており、アノードとカソードのパッドは分離されています。極性マーク（おそらく切り欠き角またはパッケージ上のマーキング）がカソードを識別します。指定されていないすべての公差は±0.1mmです。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

このLEDは鉛フリーリフローはんだ付けに適しています。推奨プロファイルは以下を含みます：150°Cから200°Cへの60-120秒間の予熱、最大3°C/秒の速度でのピーク温度までの立ち上げ、液相線（217°C）以上の時間60-150秒、ピークパッケージ本体温度（Tp）は260°Cを超えないこと、Tpの5°C以内の時間は30秒未満。25°Cからピーク温度までの総時間は8分を超えないこと。このプロファイルを遵守することは、LEDダイ、蛍光体、パッケージへの熱損傷を防ぐために重要です。

7. 梱包・発注情報

LEDは自動実装用のテープリールで供給されます。各リールには最大2000個が収容可能です。テープ寸法は標準的なピックアンドプレース装置との互換性を確保します。10ピッチにわたる累積公差は±0.2mmです。リール梱包には、型番（P/N）と製造日が記載されたラベルが含まれます。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

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 設計上の考慮事項

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. 技術比較・差別化

標準的なミッドパワーLED（例：2835、3030）と比較して、この5050パッケージは著しく高い単点光束を提供し、所定の光出力に必要な部品点数を削減します。その熱強化設計により、従来の5050パッケージよりも高い駆動電流を維持することができます。包括的なビニング（光束、電圧、色度）は、プロフェッショナル照明アプリケーションに不可欠な優れた色と輝度の一貫性を提供し、公差が緩い汎用グレードのLEDとは一線を画します。

10. よくあるご質問（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. 実用例

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. 動作原理

これは蛍光体変換型白色LEDです。コアは、電流が流れると青色光を発する半導体チップ（通常は窒化インジウムガリウム）です。この青色光は、チップ上またはその近くに堆積された蛍光体材料層（例：セリウムをドープしたイットリウム・アルミニウム・ガーネット - YAG:Ce）に衝突します。蛍光体は青色光の一部を吸収し、広いスペクトルの黄色光として再放出します。残りの青色光と変換された黄色光の混合が、人間の目には白色に見えます。青色と黄色の正確な比率、および特定の蛍光体組成が、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

LED技術の一般的なトレンドは、より高い効率（ワットあたりのルーメン数の向上）、改善された演色性（より高いCRIと赤色飽和のためのより良いR9値）、およびより高い動作温度での信頼性の向上に向かっています。また、5050から3535へ、さらには高輝度用途向けにさらに小さなフットプリントへの進化に見られるように、同じまたはより高い光束を提供できるよりコンパクトなパッケージへの移行もあります。さらに、CCTを変化させることができる調光可能白色LEDは、人間中心の照明アプリケーションでより一般的になりつつあります。持続可能性への取り組みは、より高い効率とより長い寿命を追求し続け、総所有コストと環境への影響を削減しています。