T5Cシリーズ 5050 白色LED データシート - 外形寸法 5.0x5.0x1.9mm - 電圧 9.5V - 電力 3.8W - 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。本デバイスは、効果的な熱管理を可能にする熱強化パッケージ設計を採用しており、高電流条件下でも高い光束出力と信頼性の高い動作を実現します。コンパクトな5050フットプリント（5.0mm x 5.0mm）は、スペースに制約のある設計に適しており、均一な光分布を実現する120度の広い視野角を提供します。

本シリーズの主な利点は、高い光出力を可能にする大電流駆動能力と、鉛フリーリフローはんだ付けプロセスへの適合性にあります。これにより、現代の環境規制に準拠することが保証されています。本製品はRoHS準拠仕様を満たすように設計されています。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 電気光学特性

主要な性能指標は、接合部温度（Tj）25°C、順方向電流（IF）400mAで定義されています。光束は相関色温度（CCT）および平均演色評価数（Ra）によって変化します。例えば、Ra70の4000K LEDは通常600ルーメン（最小550 lm）を出力し、Ra90バージョンは485ルーメン（最小450 lm）を提供します。光束測定許容差は±7%、Ra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：連続順方向電流（IF）480mA、パルス順方向電流（IFP）720mA（パルス幅≤100μs、デューティサイクル≤1/10）、最大消費電力（PD）5040mW。接合部温度は120°Cを超えてはなりません。

標準動作条件（IF=400mA、Tj=25°C）下では、順方向電圧（VF）は8.0Vから10.5Vの範囲にあり、代表値は9.5V（許容差±3%）です。接合部からはんだ付けポイントまでの熱抵抗（Rth j-sp）は代表値2.5°C/Wであり、熱設計において重要です。本デバイスは1000V（人体モデル）の静電気耐性も備えています。

3. ビニングシステムの説明

3.1 光束および相関色温度（CCT）/演色性（CRI）ビニング

LEDは、色と明るさの一貫性を確保するため、光束出力、CCT、CRIに基づいてビンに分類されます。例えば、Ra80（コード82）の4000K LEDは、光束ビン：GL（500-550 lm）、GM（550-600 lm）、GN（600-650 lm）で入手可能です。各ビンには定義された最小値と最大値があります。

3.2 順方向電圧ビニング

回路設計を支援するため、LEDは順方向電圧によってもビニングされます。利用可能なビンは：1C（8-9V）、1D（9-10V）、5X（10-12V）であり、これらはすべてIF=400mA、Tj=25°C、許容差±3%で測定された値です。

3.3 色度ビニング

色の一貫性は、5段階マクアダム楕円で定義された色度範囲にLEDを分類することで保証されます。中心座標（x, y）および楕円パラメータ（a, b, Φ）は、各CCTコード（例：2700K用27R5、4000K用40R5）に対して指定されています。エネルギースタービニング規格は、2600Kから7000Kの範囲内の全製品に適用されます。色度座標の許容差は±0.005です。

4. 性能曲線分析

データシートには、設計分析のためのいくつかの重要なグラフが含まれています。相対光束対順方向電流（IF）曲線は、駆動電流による光出力の変化を示します。順方向電圧対順方向電流グラフは、駆動回路の設計に不可欠です。配光特性図は、ランバート分布に近い発光パターンを示し、120度の広い視野角を確認できます。

温度依存性は、相対光束対はんだ付けポイント温度（Ts）および順方向電圧対Tsの曲線で示されています。CIE x, y座標シフト対周囲温度（Ta）グラフは、温度に対する色安定性が重要なアプリケーションにおいて重要です。最後に、最大順方向電流対周囲温度曲線は、信頼性の高い動作を確保するためのデレーティング要件を定義します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDのパッケージサイズはコンパクトな5.00mm x 5.00mmで、高さは約1.90mmです。底面図には、3直列2並列の内部チップ構成に対応したはんだパッドレイアウトが示されています。カソードとアノードは明確にマーキングされています。特に指定のない限り、すべての寸法の許容差は±0.1mmです。

5.2 極性識別

はんだ付けパターン図には、カソードとアノードのパッドが明確に示されており、逆バイアス接続を防ぐための正しいPCBレイアウトと実装に不可欠です。

6. はんだ付けおよび実装ガイド

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

本デバイスは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の通りです：150°Cから200°Cまで60-120秒で予熱、最大昇温速度3°C/秒でピーク温度まで上昇、液相線温度（TL）時間（tL）を制御する必要があります。ピークはんだ付け温度は230°Cまたは260°Cとし、最大10秒間保持します。LEDパッケージへの熱ダメージを防ぐため、このプロファイルへの厳守が必要です。

7. 型番体系

品番は構造化されたフォーマットに従います：T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]。主要な要素は以下の通りです：X1（タイプコード、例：5050用5C）、X2（CCTコード、例：4000K用40）、X3（CRIコード、例：Ra80用8）、X4（直列チップ数）、X5（並列チップ数）、X6（部品コード）。この体系により、LEDの電気的・光学的特性を正確に識別できます。

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

この高電力LEDは、高出力とコンパクトサイズの両方が要求される、屋内照明器具、従来光源置き換え用リフォームランプ、一般照明アプリケーション、建築・装飾照明に最適です。

8.2 設計上の考慮点

設計者は、高い消費電力（最大5.04W）のため、熱管理に細心の注意を払う必要があります。接合部温度を安全限界内に維持し、長期信頼性と安定した光出力を確保するためには、適切な金属基板PCB（MCPCB）またはヒートシンクの使用が必須です。駆動回路は、最大480mA（連続）の安定した電流を供給するように設計し、順方向電圧ビニングを考慮する必要があります。広い視野角は、所望のビームパターンを実現する光学設計において考慮すべきです。

9. 技術比較と差別化

標準的なミッドパワーLEDと比較して、T5Cシリーズは、大電流駆動能力と熱強化設計により、パッケージあたりの光束が大幅に高くなっています。5段階マクアダム楕円内での光束、電圧、色度の明示的なビニングは、照明メーカーにとって優れた色の一貫性と予測可能性を提供し、二次選別の必要性を低減します。本パッケージは堅牢なリフローはんだ付けに対応して設計されており、大量自動実装をサポートします。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このLEDの典型的な消費電力はどれくらいですか？

A: 代表動作点である400mA、9.5Vでは、消費電力は約3.8ワットです（P = I*V）。

Q: 光出力は温度によってどのように変化しますか？

A: 相対光束対はんだ付けポイント温度（Ts）曲線は、はんだ付けポイント温度が上昇するにつれて光出力が減少することを示しています。この低下を最小限に抑えるためには、適切な放熱対策が重要です。

Q: 定電圧電源でこのLEDを駆動できますか？

A: 推奨されません。LEDは電流駆動デバイスです。順方向電圧は負の温度係数を持ち、個体差があるため、安定した光出力を確保し、熱暴走を防ぐには定電流ドライバが必要です。

Q: 5段階マクアダム楕円ビニングの意味は何ですか？

A: 特定のCCTビン（例：4000K）内のすべてのLEDは、標準視認条件下で人間の目には識別できないほど類似した色度座標を持つことを意味し、アレイ内での均一な白色光を保証します。

11. 実践的な設計・使用事例

産業用高天井LED照明器具の設計を考えてみましょう。熱的に最適化されたMCPCB上に複数のT5C LEDを配置することで、設計者は高いルーメン出力を達成できます。同じ光束ビン（例：GM）およびCCT/CRIビン（例：40R5、82）からLEDを選択することで、器具全体での一貫した明るさと色温度が保証されます。ドライバは、LEDストリングあたり400mAの定電流を供給するように選択され、直列接続されるLEDの総数は、ドライバの出力電圧範囲と順方向電圧ビン（例：1D: 9-10V）によって決定されます。120度の広い視野角は、広範囲の照明に必要な二次光学部品の数を減らすのに役立ちます。

12. 動作原理の紹介

白色LEDは通常、順方向バイアスが印加されると青色光を発する半導体チップ（エレクトロルミネセンス）を使用します。この青色光は、チップ上またはその周囲に塗布された蛍光体を励起します。蛍光体は青色光の一部をより長い波長（黄色、赤）にダウンコンバートし、残りの青色光と蛍光体発光の混合光が、人間の目には白色として知覚されます。蛍光体の特定の配合が、発光する白色光の相関色温度（CCT）と平均演色評価数（CRI）を決定します。

13. 技術トレンド

固体照明業界は、発光効率（ルーメン/ワット）の向上、演色性の品質向上（特に赤色調のR9）、信頼性と寿命の向上に注力し続けています。5050フォーマットのような高電力密度パッケージへの移行がトレンドであり、これは高度な熱管理材料と設計を必要とします。さらに、エネルギースターなどの規格の採用に見られるように、色度と光束のビニングの標準化は、製品の一貫性を確保し、照明メーカーの設計を簡素化する上で重要です。よりスマートで接続性のある照明への要望は、LEDドライバ技術にも、より高いプログラム可能性と統合性への方向性をもたらしています。