Dokumen Teknikal T5C Series 5050 LED Putih - Saiz 5.0x5.0x1.9mm - Voltan 6.2V - Kuasa 3.97W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri T5C mewakili LED putih pandangan atas berprestasi tinggi dalam pakej peranti permukaan-mount (SMD) 5050 (5.0mm x 5.0mm) piawai industri. Produk ini direka untuk aplikasi yang memerlukan output bercahaya tinggi, kebolehpercayaan, dan kecekapan terma. Faktor bentuk padat dan sudut pandangan luas menjadikannya penyelesaian serba boleh untuk pelbagai keperluan pencahayaan.

1.1 Kelebihan Teras

• Reka Bentuk Pakej Dipertingkatkan Terma:Pakej ini dioptimumkan untuk penyingkiran haba yang cekap, yang amat penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat pada arus pacuan tinggi.
• Output Fluks Bercahaya Tinggi:Mampu menghasilkan tahap kecerahan tinggi, sesuai untuk pencahayaan umum dan seni bina.
• Keupayaan Arus Tinggi:Dinilai untuk arus kehadapan (IF) sehingga 960mA, menyokong aplikasi kuasa tinggi.
• Sudut Pandangan Luas:Sudut pandangan tipikal (2θ1/2) 120 darjah memastikan taburan cahaya sekata.
• Bebas Pb dan Mematuhi RoHS:Dihasilkan dengan bahan dan proses mesra alam yang sesuai untuk pateri refluks bebas plumbum.

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini direka untuk pelbagai aplikasi pencahayaan, termasuk tetapi tidak terhad kepada:

• Kelengkapan pencahayaan seni bina dan hiasan.
• Lampu dan modul penggantian yang direka untuk menggantikan sumber cahaya tradisional.
• Pencahayaan tujuan am dalaman dan luaran.
• Pencahayaan latar untuk papan tanda dan paparan dalaman dan luaran.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan terma utama yang dinyatakan dalam datasheet.

2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik

Metrik prestasi utama diukur pada suhu simpang (Tj) 25°C dan arus kehadapan (IF) 640mA, yang dianggap sebagai titik operasi tipikal.

• Voltan Kehadapan (VF):Biasanya 6.2V, dengan julat dari 5.8V hingga 6.6V. Parameter ini penting untuk reka bentuk pemacu, kerana ia menentukan keperluan bekalan kuasa dan mempengaruhi kecekapan sistem keseluruhan. Toleransi yang ditetapkan ialah ±0.2V.
• Fluks Bercahaya:Output cahaya berbeza dengan ketara mengikut Suhu Warna Berkaitan (CCT) dan Indeks Penghasilan Warna (CRI). Sebagai contoh, LED 4000K dengan Ra70 menghasilkan fluks tipikal 655 lumen, manakala LED 2700K dengan Ra90 menghasilkan 490 lumen. Pereka bentuk mesti memilih bin yang sesuai untuk memenuhi matlamat kecerahan dan kualiti warna khusus aplikasi. Toleransi pengukuran fluks ialah ±7%.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut luas 120 darjah ditetapkan, yang sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan sekata berbanding pancaran fokus.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10μA pada voltan songsang (VR) 5V, menunjukkan ciri diod yang baik untuk perlindungan terhadap keadaan voltan songsang kecil.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti.

• Arus Kehadapan:Arus berterusan maksimum mutlak ialah 960mA. Arus kehadapan berdenyut (IFP) 1440mA dibenarkan di bawah keadaan ketat (lebar denyut ≤100μs, kitar tugas ≤1/10).
• Pelesapan Kuasa (PD):Maksimum 6336 mW. Ini adalah parameter kritikal untuk reka bentuk terma. Kuasa sebenar yang dilesapkan ialah VF * IF. Pada titik operasi tipikal 640mA/6.2V, pelesapan adalah kira-kira 3968 mW, memberikan ruang kepala untuk operasi arus lebih tinggi atau suhu ambien tinggi, dengan syarat rintangan terma diuruskan.
• Rintangan Terma (Rth j-sp):Rintangan terma dari simpang LED ke titik pateri pada MCPCB ditetapkan sebagai 2.5 °C/W. Nilai rendah ini menunjukkan pakej yang dipertingkatkan terma. Untuk mengira kenaikan suhu simpang melebihi titik pateri: ΔTj = PD * Rth j-sp. Penyingkiran haba berkesan adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang di bawah penarafan maksimum 120°C.
• Suhu Operasi dan Penyimpanan:Peranti boleh beroperasi dari -40°C hingga +105°C ambien dan disimpan dari -40°C hingga +85°C.
• Suhu Pateri:Serasi dengan profil refluks piawai, dengan suhu puncak 230°C atau 260°C untuk maksimum 10 saat.

2.3 Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Peranti mempunyai voltan tahan ESD 1000V mengikut Model Badan Manusia (HBM). Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai harus dipatuhi semasa pemasangan dan pengendalian untuk mengelakkan kerosakan laten.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Produk ini ditawarkan dalam bin terkawal untuk memastikan konsistensi warna, kecerahan, dan ciri elektrik.

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

Fluks dibin menggunakan kod alfanumerik (cth., GL, GM, GN). Julat bin ditakrifkan secara berasingan untuk kombinasi CCT dan CRI yang berbeza. Contohnya: - LED 3000K, Ra80 dalam bin "GM" mempunyai fluks bercahaya antara 550 dan 600 lumen. - LED 6500K, Ra70 dalam bin "GQ" mempunyai fluks antara 700 dan 750 lumen. Sistem ini membolehkan pereka bentuk memilih LED dengan tahap kecerahan terkawal ketat untuk pencahayaan sekata dalam tatasusunan.

3.2 Pembin Voltan Kehadapan

Voltan kehadapan dibin dalam langkah 0.2V menggunakan kod B4, C4, D4, dan E4, sepadan dengan julat dari 5.8-6.0V hingga 6.4-6.6V. Memadankan LED mengikut bin voltan boleh membantu mengimbangi arus dalam rentetan selari dan meningkatkan kecekapan pemacu voltan malar.

3.3 Pembin Kromatisiti (Warna)

Koordinat kromatisiti (x, y pada rajah CIE) dikawal dalam elips MacAdam 5 langkah untuk setiap CCT. Ini memastikan variasi warna yang boleh dilihat minimum antara LED dengan titik putih nominal yang sama (cth., 4000K). Datasheet menyediakan koordinat pusat dan dimensi elips untuk CCT dari 2700K hingga 6500K. Piawaian pembin Energy Star digunakan untuk semua LED putih dari 2600K hingga 7000K.

4. Analisis Keluk Prestasi

Graf yang disediakan memberikan pandangan tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Taburan Kuasa Spektrum

Spektrum ditunjukkan untuk versi Ra70, Ra80, dan Ra90. LED CRI lebih tinggi biasanya menunjukkan spektrum yang lebih penuh merentasi julat boleh lihat, terutamanya di kawasan merah dan sian, membawa kepada penghasilan warna yang lebih tepat tetapi selalunya dengan sedikit pengurangan kecekapan keseluruhan (lumen per watt).

4.2 Arus vs. Keamatan/Voltan

Keluk Keamatan Relatif vs. Arus Kehadapan menunjukkan hubungan hampir linear dalam julat operasi tipikal, tetapi ketepuan mungkin berlaku pada arus yang sangat tinggi. Keluk Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan menunjukkan tingkah laku eksponen ciri diod, dengan voltan meningkat secara logaritma dengan arus.

4.3 Kebergantungan Suhu

Graf utama menggambarkan kesan suhu ambien (Ta): -Fluks Bercahaya Relatif vs. Ta:Output cahaya umumnya berkurangan apabila suhu meningkat disebabkan oleh kecekapan kuantum dalaman yang berkurangan dan faktor lain. Keluk penurunan ini penting untuk mereka bentuk sistem yang beroperasi dalam persekitaran panas. -Voltan Kehadapan Relatif vs. Ta:Voltan kehadapan biasanya berkurangan dengan peningkatan suhu (pekali suhu negatif), yang mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk pemacu arus malar untuk mengelakkan pelarian terma dalam konfigurasi selari. -Arus Kehadapan Maksimum vs. Ta:Graf ini mentakrifkan kawasan operasi selamat, menunjukkan bagaimana arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu ambien meningkat untuk mengekalkan suhu simpang dalam had. -Anjakan CIE vs. Ta:Menunjukkan bagaimana titik putih (koordinat kromatisiti) mungkin berubah sedikit dengan suhu, yang penting untuk aplikasi kritikal warna.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak kaki nominal 5.0mm x 5.0mm. Ketinggian pakej keseluruhan adalah kira-kira 1.9mm. Dimensi terperinci untuk badan, kanta, dan pad pateri disediakan dalam lukisan. Toleransi kritikal biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Susun atur pad direka untuk pateri stabil dan pemindahan terma berkesan ke PCB.

5.2 Pengenalpastian Pola dan Corak Pad Pateri

Rajah pandangan bawah menandakan anod dan katod dengan jelas. Corak pad pateri termasuk pad terma dan pad elektrik. Penjajaran yang betul semasa reka bentuk dan pemasangan PCB adalah penting untuk fungsi elektrik, prestasi terma, dan kestabilan mekanikal. Reka bentuk stensil pes pateri yang disyorkan harus mengikut geometri pad untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Refluks

Komponen ini dinilai untuk proses pateri refluks bebas plumbum. Dua profil suhu puncak biasa disokong: -Profil 1:Suhu puncak 230°C. -Profil 2:Suhu puncak 260°C. Dalam kedua-dua kes, masa di atas likuidus (biasanya ~217°C untuk aloi SAC) dan masa pada suhu puncak mesti dikawal. Masa maksimum pada suhu puncak yang ditetapkan ialah 10 saat untuk mengelakkan kerosakan pada kanta silikon dan bahan dalaman. Kadar pemanjatan dan penyejukan piawai harus diikuti untuk mengurangkan kejutan terma.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan

• Simpan dalam persekitaran kering, anti-statik dalam julat suhu yang ditetapkan (-40°C hingga +85°C).
• Gunakan dalam tempoh 12 bulan dari tarikh pembuatan di bawah keadaan penyimpanan yang disyorkan untuk mengelakkan isu kepekaan kelembapan. Jika terdedah kepada kelembapan ambien, pembakaran mungkin diperlukan sebelum refluks.
• Kendalikan dengan peralatan dan prosedur selamat ESD.
• Elakkan tekanan mekanikal pada kanta.

7. Penomboran Bahagian dan Maklumat Pesanan

Nombor bahagian mengikut sistem berstruktur:T5C**824C-*****. Setiap aksara atau kumpulan mewakili atribut tertentu: -X1 (Jenis):"5C" menandakan pakej 5050. -X2 (CCT):Kod dua digit untuk suhu warna (cth., 27 untuk 2700K, 65 untuk 6500K) atau warna (RE, GR, BL, dll.). -X3 (CRI):Digit tunggal untuk Indeks Penghasilan Warna (7 untuk Ra70, 8 untuk Ra80, 9 untuk Ra90). -X4 (Cip Siri):Bilangan cip dalam siri dalam pakej. -X5 (Cip Selari):Bilangan cip dalam selari dalam pakej. -X6 (Kod Komponen):Penamaan dalaman. -X7 (Kod Warna):Menentukan gred prestasi atau aplikasi (cth., M untuk ANSI, B untuk Pencahayaan Latar). -X8-X10:Kod dalaman dan simpanan. Untuk membuat pesanan, kod bin khusus untuk Fluks, Voltan, dan Kromatisiti juga mesti dinyatakan untuk mendapatkan prestasi tepat yang diperlukan.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Pemilihan Pemacu dan Reka Bentuk Litar

• Pemacu Arus Malar:Penting untuk output cahaya stabil dan jangka hayat panjang. Penarafan arus pemacu harus sepadan dengan titik operasi yang dimaksudkan (cth., 640mA).
• Pengurusan Terma:Faktor utama yang mempengaruhi jangka hayat. Gunakan PCB Teras Logam (MCPCB) atau kaedah penyingkiran haba berkesan lain. Kira rintangan terma penyingkiran haba yang diperlukan berdasarkan suhu ambien maksimum, pelesapan kuasa LED, dan rintangan simpang-ke-titik-pateri (2.5°C/W).
• Optik:Pancaran luas 120 darjah mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pemantul) untuk aplikasi yang memerlukan cahaya fokus atau corak pancaran tertentu.

8.2 Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat

Walaupun jangka hayat L70/L90 tertentu (jam untuk penyelenggaraan lumen 70%/90%) tidak dinyatakan, jangka hayat terutamanya adalah fungsi suhu simpang. Mengendalikan LED jauh di bawah Tj maksimum 120°C, idealnya pada atau di bawah 85°C, akan memanjangkan jangka hayat operasinya dengan ketara. Reka bentuk terma yang betul adalah faktor paling kritikal untuk kebolehpercayaan.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

9.1 Apakah penggunaan kuasa tipikal?

Pada keadaan ujian piawai 640mA dan VF tipikal 6.2V, input kuasa elektrik adalah kira-kira 3.97 Watt (P = I * V).

9.2 Bagaimana saya memilih CCT dan CRI yang betul?

Pilih CCT berdasarkan "kehangatan" cahaya yang diingini: 2700K-3000K untuk putih hangat, 4000K untuk putih neutral, 5000K-6500K untuk putih sejuk. CRI lebih tinggi (Ra80, Ra90) diperlukan untuk aplikasi di mana persepsi warna tepat adalah penting (cth., runcit, muzium, pencahayaan tugas), tetapi ia mungkin datang dengan sedikit pengurangan kecekapan bercahaya berbanding versi Ra70.

9.3 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada arus maksimum mutlak 960mA?

Walaupun mungkin, mengendalikan pada penarafan maksimum mutlak memerlukan pengurusan terma yang luar biasa untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat. Ia juga akan mempercepatkan penyusutan lumen dan mengurangkan jangka hayat. Mengendalikan pada atau di bawah arus tipikal 640mA adalah disyorkan untuk keseimbangan prestasi, kecekapan, dan jangka hayat.

9.4 Mengapakah voltan kehadapan begitu tinggi (~6.2V) berbanding LED yang lebih kecil?

Pakej 5050 selalunya mengandungi berbilang cip LED yang disambung dalam siri secara dalaman. Konfigurasi tipikal ialah dua cip, setiap satu dengan voltan kehadapan ~3.1V, disambung dalam siri, menghasilkan jumlah ~6.2V yang diperhatikan. Reka bentuk ini membolehkan pengendalian kuasa lebih tinggi dalam pakej padat.

10. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

10.1 Prinsip Operasi Asas

LED putih biasanya menggunakan cip semikonduktor indium gallium nitride (InGaN) yang memancarkan biru. Sebahagian cahaya biru ditukar kepada panjang gelombang lebih panjang (kuning, merah) oleh lapisan fosfor yang melapisi cip. Campuran cahaya biru dan cahaya yang ditukar fosfor menghasilkan persepsi cahaya putih. Campuran fosfor tertentu menentukan CCT dan CRI cahaya yang dipancarkan.

10.2 Trend Industri

Industri pencahayaan terus mendorong untuk kecekapan lebih tinggi (lumen per watt), kualiti warna yang lebih baik (CRI lebih tinggi dengan kesinambungan spektrum yang lebih baik, terutamanya R9 untuk merah), dan kebolehpercayaan yang lebih besar. Pakej dipertingkatkan terma, seperti yang digunakan dalam siri ini, adalah piawai untuk LED kuasa pertengahan dan tinggi untuk menguruskan haba yang dijana pada arus pacuan lebih tinggi. Terdapat juga trend ke arah pembin yang lebih tepat dan ketat untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pemasangan besar, seperti yang dicerminkan dalam struktur pembin terperinci yang disediakan untuk produk ini.