Table of Contents
- 1. 製品概要
- 2. 技術パラメータ詳細分析
- 2.1 光電気特性
- 2.2 絶対最大定格
- 2.3 ビニングシステムの説明
- 3. 性能曲線分析
- 4. 機械的仕様とパッケージ情報
- 4.1 外形寸法
- 4.2 電気的接続
- 5. はんだ付けと組立ガイド
- 6. 梱包および注文情報
- 7. アプリケーション提案
- 8. 技術比較
- 9. よくある質問
- 10. 実用的な使用例
- 11. 動作原理
- 12. 開発動向
- LED仕様用語
- 光電性能
- 電気パラメータ
- Thermal Management & Reliability
- Packaging & Materials
- Quality Control & Binning
- Testing & Certification
1. 製品概要
本LEDモジュールは、主流照明器具の要件を満たすように設計されており、容易な適合と便利な組み立てを実現します。このモジュールは、高発光効率、低発熱、環境に優しい(水銀フリー)ことで知られる高品質の2835 LEDパッケージを採用しています。主な特徴として、放熱性を向上させる低熱抵抗、高い演色評価数(CRI)、および幅広い色温度の選択肢が挙げられます。電気的パラメータは主流のLED電源と互換性を持つように設計されており、様々な照明システムへのシームレスな統合を保証します。
本モジュールは、温白色(3000K)、ニュートラル白色(4000K)、昼白色(6500K)の複数の相関色温度(CCT)に対応しており、住宅、商業、産業用照明アプリケーションに適しています。コンパクトな形状と高い信頼性により、シーリングライト、パネルライト、および類似の照明器具に最適な選択肢です。
2. 技術パラメータ詳細分析
2.1 光電気特性
本モジュールは定格順方向電流300 mAで動作し、標準的な順方向電圧範囲は10~15Vです(CTPバージョンにより異なります)。消費電力は3~4.5Wです。光束はCCTによって異なり、3000Kで380~440 lm、4000Kで420~480 lm、6500Kで420~480 lmです。最小CRIは80で、標準値は82~84に達します。色度公差は5段階MacAdam楕円内に維持され、製造ロット間での優れた色の一貫性を保証します。
2.2 絶対最大定格
絶対最大定格は、LEDの損傷を防ぐために定義されています。最大順方向電流は連続280 mA、ピーク電流は300 mA(非繰り返し)です。逆電圧は5Vを超えてはなりません。本モジュールのESD耐性は最大2000V(HBM)と評価されています。動作温度範囲は-40~+85°C、保管温度範囲は-40~+100°Cです。長期信頼性を確保するため、各LEDのジャンクション温度は110°C未満に保つ必要があります。
2.3 ビニングシステムの説明
The module uses a binning system based on color temperature, luminous flux, and forward voltage. The part number encodes the CCT (e.g., 40 for 4000K), LED package type (2 for 2835), CRI bin (T for 84≥CRI>80), power rating (04 for 4W), and light emitting method (D for top view). This systematic naming allows customers to select modules with precisely matched optical and electrical characteristics for consistent lighting performance.
3. 性能曲線分析
データシートには詳細な性能曲線(例:I-V特性、光束対電流、温度による色ずれ)は記載されていませんが、標準的な2835 LEDの性能から一般的な挙動を推測できます。順方向電圧は正の温度係数(LED1個あたり約-2mV/°C)を示し、高温では電圧がわずかに低下します。光束はジャンクション温度の上昇とともに減少し、一般的なディレーティング係数は約0.2%/°Cです。色温度は動作温度範囲内でわずかに変動する可能性がありますが(100~200K以内)、モジュールのビニングにより、その変動は許容範囲内に抑えられます。
熱管理に関して、本モジュールの低熱抵抗設計により、高温環境下でも接合部温度を安全範囲内に維持できます。ユーザーはアプリケーションノートに記載された推奨放熱方法に従うことを推奨します。
4. 機械的仕様とパッケージ情報
4.1 外形寸法
モジュールの長さは109.3±0.3 mm、幅は51.01±0.3 mm、PCB厚さは1.0±0.1 mmです。これらの寸法により、標準的なシーリングランプハウジングとの互換性が確保されます。PCBには取り付け穴とコネクタパッドが設計されており、容易に組み込み可能です。
4.2 電気的接続
本モジュールは、1P4S構成(4個直列接続のLEDを1並列とした構成)の4個のLEDで構成されています。入力コネクタには正極と負極の端子があり、PCB上に明確に表示されています。推奨駆動電流はモジュール(ストリング)あたり300 mAです。電源が直列チェーンを駆動するのに十分な電圧(10-15V)を供給できることを確認してください。
5. はんだ付けと組立ガイド
はんだ付けは、PCBのソルダーマスクに対応した鉛フリーリフロー工程で行う必要があります。可能な限り手はんだは避けてください。実装時には、モジュールを10°以上ねじったり曲げたりしないでください。LEDパッケージやコネクタに力を加えず、PCBの端のみを持って取り扱ってください。LEDのシリコンレンズ表面は柔らかく、傷や汚れがつきやすいため、適切な工具を使用して取り扱ってください。
Cleaning after soldering is recommended if residues are present. Isopropyl alcohol is a suitable solvent; do not use ultrasonic cleaning as it may damage the LEDs. Ensure that the environment and mating materials contain less than 100 ppm of sulfur compounds, and that bromine and chlorine contents are below 900 ppm each (total <1500 ppm) to prevent chemical attack on LED encapsulants.
6. 梱包および注文情報
モジュールは、保護クッション材を備えた段ボール箱に梱包されています。各箱には、顧客品番、メーカー品番、CCT、光束、電圧、演色評価数、数量、正味重量、および日付のビンコードが記載された出荷ラベルが貼付されています。外装箱にはメーカーのロゴと取り扱い注意事項が表示されています。ご注文の際は、希望するCCTバージョン(3000K、4000K、または6500K)と、ビニングのご要望を指定してください。
7. アプリケーション提案
このLEDモジュールは主にシーリングランプ向けに設計されていますが、パネルライト、トロファー、ダウンライトにも使用可能です。灯具設計時には十分な放熱を確保してください。メタルコアPCBまたは熱伝導性マウントプレートを推奨します。電源は300mAの定電流で、出力電圧範囲は10~15Vとしてください。必要に応じてPWM調光で色調整が可能ですが、安定した色を維持するため10%以下の調光は避けてください。
屋外用途では、湿気やほこりに対する追加のシーリングが必要となる場合があります。モジュール自体は防水仕様ではありません。動作温度範囲は-40~+85℃で、ほとんどの屋内および屋外環境に対応します。
8. 技術比較
標準的なLEDストリップや個別LEDと比較して、このモジュールは事前組み立て済みの直列接続と適合したLEDビンを備えており、組立時間を短縮し、均一な光出力を保証します。3種類のCCTバージョンにより、さまざまな雰囲気要件に容易に対応できます。このモジュールの高いCRI(標準80+)は、小売店やホスピタリティなど、優れた演色性が求められる用途に適しています。CRIの低い代替モジュールは安価かもしれませんが、光の品質を犠牲にします。
9. よくある質問
Q: このモジュールをより高い電流で駆動できますか? いいえ、絶対最大順方向電流(連続280 mA)を超えると、早期故障や寿命低下の原因となる可能性があります。推奨電流は300 mA(ピーク、非繰り返し)です。
Q: 極性を逆に接続するとどうなりますか? 逆電圧が5Vを超えるとLEDが損傷する可能性があります。必ず正しい極性で接続してください。
Q: モジュールの清掃方法は? イソプロピルアルコールと柔らかい布を使用してください。超音波洗浄機や強力な溶剤は使用しないでください。
Q: モジュールを短く切断できますか? このモジュールは切断を想定していません。PCBレイアウトは4つのLEDで固定されています。短い長さが必要な場合は、別のモジュール設計をご利用ください。
10. 実用的な使用例
ケース1:住宅用シーリングランプ 30Wのシーリングランプに3000Kモジュールを使用し、リビングルームに暖かく居心地の良い光を提供します。4つのモジュールを並列接続して所望の明るさを実現し、定格1200mAの定電流ドライバーで駆動します。
ケース2:オフィス用ダウンライト 4000Kモジュールを埋め込み型ダウンライトに設置し、作業空間照明にニュートラルホワイトの光を提供します。高い演色評価数(CRI、標準82)により、書類や物体の色を正確に再現します。
ケース3:小売店舗ディスプレイ 衣料品店では6500Kモジュールを採用し、色を鮮やかに見せる明るくクールな雰囲気を創出します。モジュールはアルミ製ヒートシンクに取り付けられ、グレア低減のため70%に調光されています。
11. 動作原理
本モジュールは、青色LEDチップと蛍光体変換により白色光を生成する2835 LEDパッケージを使用しています。1P4Sの電気的構成は、4つのLEDが直列接続されていることを意味し、各LEDには同一電流(300 mA)が流れ、電圧はそれらに分割されます。この配置により、一般的な定電流ドライバーに適した電圧範囲が得られます。PCBは効率的な放熱のための銅配線で設計されており、LEDの低熱抵抗により熱が実装面に伝わります。信頼性を維持するため、ジャンクション温度は110°C未満に保つ必要があり、これは適切な熱管理によって達成されます。
12. 開発動向
LED照明業界は、より高い効率(ハイエンドモジュールでは200 lm/W超が一般的)とより高いCRI(90以上)を追求し続けています。本モジュールの設計は、灯具設計を簡素化するコンパクトでモジュール式のソリューションへのトレンドに沿ったものです。将来のバージョンでは、ドライバー一体型、調色機能、またはワイヤレス制御が組み込まれる可能性があります。さらに、環境規制により有害物質の排除が進められており、本モジュールは既にこれに準拠しています(水銀フリー、低ハロゲン要件)。高度な蛍光体技術の採用により、色安定性と光束維持率がさらに向上します。
LED仕様用語
LED技術用語の完全解説
光電性能
| 用語 | 単位/表記 | 簡単な説明 | 重要な理由 |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W(ルーメン毎ワット) | 電力1ワットあたりの光出力。数値が高いほど省エネ性能に優れます。 | エネルギー効率の等級と電気代を直接決定する。 |
| 光束 | lm(ルーメン) | 光源から放出される光の総量。一般的に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを判断する。 |
| 配光角 | °(度)、例:120° | 光強度が半分になる角度で、ビーム幅を決定します。 | 照明範囲と均一性に影響します。 |
| CCT(色温度) | K(ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の温かさ/冷たさ、低い値は黄色味がかった暖色、高い値は白っぽい寒色。 | 照明の雰囲気と適したシーンを決定します。 |
| CRI / Ra | 無単位、0–100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≧80で良好。 | 色の忠実度に影響し、商業施設や美術館など要求の高い場所で使用。 |
| SDCM | MacAdam ellipse steps(例:「5-step」) | 色の一貫性を示す指標で、数値が小さいほど色が均一であることを意味します。 | 同一ロットのLED間で色のばらつきを抑え、均一な色を保証します。 |
| 主波長 | nm(ナノメートル)、例:620nm(赤色) | 有色LEDの色に対応する波長。 | 赤、黄、緑の単色LEDの色相を決定します。 |
| スペクトル分布 | 波長対強度曲線 | 波長全体にわたる強度分布を示します。 | 演色性と品質に影響を与えます。 |
電気パラメータ
| 用語 | 記号 | 簡単な説明 | 設計上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 順方向電圧 | Vf | LEDを点灯させるための最小電圧(「始動しきい値」のようなもの)。 | ドライバの電圧はVf以上である必要があり、直列接続されたLEDでは電圧が加算されます。 |
| 順方向電流 | If | LEDが通常動作するための電流値です。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間許容ピーク電流。調光や点滅に使用。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧。これを超えると破壊の原因となる可能性があります。 | 回路は逆接続や電圧スパイクを防止する必要があります。 |
| 熱抵抗 | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗、低いほど良好です。 | 熱抵抗が高いと、より強力な放熱が必要です。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電に対する耐性。値が高いほど耐性が強いことを示す。 | 生産時における静電気対策が必要。特に静電感度の高いLEDにおいて重要。 |
Thermal Management & Reliability
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合部温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実際の動作温度。 | 10°C低下ごとに寿命が2倍になる可能性があります。高すぎると光束減衰や色ずれを引き起こします。 |
| 光束減衰 | L70 / L80 (時間) | 明るさが初期値の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「使用寿命」を直接定義する。 |
| ルーメン維持率 | %(例:70%) | 経過時間後に保持される輝度の割合。 | 長期使用における輝度保持を示す。 |
| 色ずれ | Δu′v′ または MacAdam 楕円 | 使用中の色変化の度合い | 照明シーンにおける色の一貫性に影響を与える |
| 熱劣化 | 材料の劣化 | 長期間の高温による劣化 | 輝度低下、色変化、またはオープン故障を引き起こす可能性があります。 |
Packaging & Materials
| 用語 | 一般的なタイプ | 簡単な説明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC、PPA、セラミック | チップを保護し、光学/熱インターフェースを提供するハウジング材。 | EMC:耐熱性に優れ、低コスト。セラミック:放熱性に優れ、長寿命。 |
| チップ構造 | フェイスアップ、フリップチップ | チップ電極配置。 | フリップチップ:放熱性に優れ、高効率、高出力向け。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、シリケート、ナイトライド | 青色チップを覆い、一部を黄色/赤色に変換し、混合して白色にする。 | 蛍光体の種類により、効率、CCT、CRIが変化する。 |
| レンズ/光学系 | フラット、マイクロレンズ、TIR | 表面の光学構造が配光を制御します。 | 視野角と配光曲線を決定します。 |
Quality Control & Binning
| 用語 | ビニング内容 | 簡単な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束ビン | コード例:2G、2H | 明るさごとにグループ化され、各グループに最小/最大ルーメン値が設定されています。 | 同一バッチ内での明るさの均一性を保証します。 |
| 電圧ビン | コード例:6W、6X | 順方向電圧範囲ごとにグループ化されています。 | ドライバーのマッチングを容易にし、システム効率を向上させます。 |
| カラービン | 5-step MacAdam ellipse | 色度座標でグループ化され、狭い範囲を保証します。 | 色の一貫性を保証し、器具内での色ムラを防ぎます。 |
| CCT Bin | 2700K、3000Kなど | CCTごとにグループ化され、それぞれに対応する座標範囲があります。 | 異なるシーンのCCT要件に対応します。 |
Testing & Certification
| 用語 | 標準/試験 | 簡単な説明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 恒温環境での長期点灯により、明るさの減衰を記録する。 | LEDの寿命推定に使用される(TM-21と併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定基準 | LM-80データに基づき、実使用条件下での寿命を推定します。 | 科学的な寿命予測を提供します。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 光学、電気、熱試験方法を網羅しています。 | 業界で認知された試験基準です。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質(鉛、水銀)が含まれていないことを保証。 | 国際的な市場アクセス要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明のエネルギー効率及び性能認証 | 政府調達や補助金プログラムで使用され、競争力を高める |