Spesifikasi LED Putih 5050 SMD - Saiz 5.0x5.0x1.9mm - Voltan 25V - Kuasa 5W - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk siri T5C komponen LED putih pandangan atas berkuasa tinggi dalam pakej peranti permukaan-pasang (SMD) 5050. Direka untuk aplikasi pencahayaan am yang menuntut, LED ini menggabungkan pakej dipertingkatkan terma dengan keluaran fluks bercahaya tinggi dan sudut pandangan yang luas. Ia sesuai untuk proses pematerian refluks dan mematuhi piawaian alam sekitar yang berkaitan.

1.1 Kelebihan Teras

• Reka Bentuk Pakej Dipertingkatkan Terma:Dioptimumkan untuk penyingkiran haba yang cekap, menyokong arus pacuan yang lebih tinggi dan meningkatkan jangka hayat.
• Keluaran Fluks Bercahaya Tinggi:Memberikan tahap kecerahan tinggi yang sesuai untuk penggantian dan alat pencahayaan am.
• Keupayaan Arus Tinggi:Dinilai untuk arus kehadapan (IF) 200mA, dengan penarafan denyut maksimum 330mA.
• Saiz Pakej Padat (5050):Tapak kaki 5.0mm x 5.0mm membolehkan susun atur PCB berketumpatan tinggi.
• Sudut Pandangan Luas (120°):Menyediakan pencahayaan seragam di kawasan yang luas.
• Bebas Pb & Mematuhi RoHS:Sesuai untuk digunakan dalam produk yang memerlukan pematuhan dengan arahan alam sekitar.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini direka untuk pelbagai aplikasi pencahayaan dalaman dan seni bina di mana kebolehpercayaan, kecerahan, dan kualiti warna adalah penting.

• Pencahayaan Dalaman:Lampu sorot bawah, lampu panel, dan alat terbina dalam lain.
• Penggantian (Retrofit):Penggantian langsung untuk sumber pencahayaan tradisional dalam alat sedia ada.
• Pencahayaan Am:Pencahayaan tugas, pencahayaan aksen, dan pencahayaan kawasan.
• Pencahayaan Seni Bina / Hiasan:Pencahayaan cove, papan tanda, dan elemen pencahayaan estetik.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan pecahan terperinci tentang ciri-ciri elektrik, optik, dan terma LED di bawah keadaan ujian piawai (Tj = 25°C, IF = 200mA).

2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik

Metrik prestasi utama menentukan keluaran cahaya dan kualiti warna. Pengukuran biasanya diambil pada suhu simpang (Tj) 25°C dan arus kehadapan 200mA.

Nota Utama:Toleransi fluks bercahaya ialah ±7%. Toleransi pengukuran Indeks Penghasilan Warna (Ra) ialah ±2. Versi CRI lebih tinggi (Ra90) menawarkan ketepatan warna yang lebih baik tetapi dengan keluaran lumen yang sedikit berkurangan berbanding bin Ra70 dan Ra80.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Ini adalah had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi harus sentiasa dikekalkan dalam had ini.

Pertimbangan Reka Bentuk:Penarafan Arus Kehadapan Denyut (IFP) hanya terpakai di bawah keadaan tertentu: lebar denyut ≤ 100μs dan kitar tugas ≤ 1/10. Melebihi mana-mana penarafan maksimum mutlak boleh mengubah sifat peranti dan membawa kepada kegagalan.

2.3 Ciri-ciri Elektrik & Terma

Parameter ini menentukan tingkah laku operasi di bawah keadaan normal.

Nota Utama:Toleransi voltan kehadapan ialah ±3%. Nilai rintangan terma adalah kritikal untuk reka bentuk pengurusan terma; nilai yang lebih rendah menunjukkan pemindahan haba yang lebih baik dari simpang LED ke PCB. Penarafan ESD 1000V HBM memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai semasa pemasangan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan prestasi yang diukur. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan aplikasi tertentu.

3.1 Sistem Penomboran Bahagian

Nombor bahagian mengikuti kod berstruktur:T5C***82C-R****. Unsur utama termasuk:

• X1 (Kod Jenis):"5C" menunjukkan pakej 5050.
• X2 (Kod CCT):cth., "27" untuk 2700K, "40" untuk 4000K, "65" untuk 6500K.
• X3 (Kod Penghasilan Warna):"7" untuk Ra70, "8" untuk Ra80, "9" untuk Ra90.
• X4 & X5 (Konfigurasi Cip):Menunjukkan bilangan cip LED bersiri dan selari di dalam pakej (1-Z).
• X7 (Kod Warna):Menentukan piawaian pembin kromatisiti (cth., ANSI, ERP).

3.2 Pembin Fluks Bercahaya

LED dikumpulkan mengikut keluaran bercahaya minimum dan maksimum mereka pada 200mA. Contohnya, untuk LED 4000K, Ra80:

• Kod GN:600 lm (Min) hingga 650 lm (Maks)
• Kod GP:650 lm (Min) hingga 700 lm (Maks)
• Kod GQ:700 lm (Min) hingga 750 lm (Maks)

Memilih bin yang lebih tinggi (cth., GQ) menjamin kecerahan minimum yang lebih tinggi.

3.3 Pembin Voltan Kehadapan

Untuk membantu reka bentuk pemacu dan pemadanan arus, LED juga dibin mengikut voltan kehadapan (VF).

• Kod 6D:VF = 22V hingga 24V
• Kod 6E:VF = 24V hingga 26V
• Kod 6F:VF = 26V hingga 28V

3.4 Pembin Kromatisiti

Titik warna (koordinat x, y pada rajah CIE) dikawal dengan ketat. Spesifikasi merujuk kepada elips MacAdam 5-langkah, bermakna semua LED dalam bin tertentu tidak dapat dibezakan secara visual dari segi warna di bawah keadaan pandangan piawai. Koordinat pusat dan parameter elips disediakan untuk setiap CCT pada kedua-dua suhu simpang 25°C dan 85°C, mengambil kira anjakan warna dengan suhu. Pembin Energy Star digunakan untuk semua CCT dari 2600K hingga 7000K.

4. Keluk Prestasi & Analisis Spektrum

Datasheet termasuk perwakilan grafik aspek prestasi utama.

4.1 Taburan Kuasa Spektrum

Spektrum berasingan disediakan untuk versi Ra≥70, Ra≥80, dan Ra≥90. Spektrum CRI lebih tinggi akan menunjukkan keluk yang lebih penuh di seluruh spektrum boleh lihat, terutamanya di kawasan merah dan sian, membawa kepada penghasilan warna yang lebih tepat.

4.2 Taburan Sudut Pandangan

Rajah kutub menggambarkan corak sinaran spatial. Lebar penuh separuh maksimum (FWHM) tipikal 120° menunjukkan taburan Lambertian atau hampir-Lambertian, di mana keamatan cahaya adalah tertinggi pada 0° (berserenjang dengan permukaan LED) dan berkurangan mengikut hukum kosinus.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD 5050 mempunyai dimensi kritikal berikut (dalam mm, toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan):

• Saiz Keseluruhan:5.00 (L) x 5.18 (W) x 1.90 (H) maks.
• Kawasan Cip LED:4.20 x 4.54.
• Pad Terminal & Saiz:Susun atur pad terperinci ditunjukkan untuk pembentukan sendi pateri dan sambungan terma yang optimum.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Rajah pandangan bawah dengan jelas menandakan pad katod dan anod. Polarity yang betul adalah penting semasa pemasangan PCB untuk mengelakkan kerosakan bias songsang.

5.3 Konfigurasi Dalaman

Notasi "8 Siri 2 Selari" mencadangkan pakej mengandungi berbilang cip LED disambungkan dalam tatasusunan siri-selari gabungan untuk mencapai voltan kehadapan tinggi yang ditentukan (~25V) dan keupayaan arus.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Refluks

Profil refluks terperinci disediakan untuk memastikan sendi pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan LED. Parameter utama termasuk:

• Suhu Badan Pakej Puncak (Tp):260°C maksimum.
• Masa di atas Likuidus (TL=217°C):60 hingga 150 saat.
• Masa dalam 5°C dari Tp:30 saat maksimum.
• Kadar Peningkatan:3°C/saat maksimum.
• Kadar Penurunan:6°C/saat maksimum.

Pertimbangan Kritikal:Mematuhi profil ini adalah penting. Suhu atau masa yang berlebihan boleh merosot bahan dalaman LED (epoksi, fosfor) dan sambungan pateri, membawa kepada kegagalan pramatang atau kehilangan prestasi.

6.2 Penyimpanan & Pengendalian

Walaupun tidak diperincikan secara eksplisit dalam petikan yang diberikan, berdasarkan penarafan suhu penyimpanan (Tstg: -40 hingga +85°C), komponen harus disimpan dalam persekitaran yang sejuk dan kering. Langkah berjaga-jaga tahap kepekaan kelembapan (MSL) piawai untuk komponen SMD adalah disyorkan, dan LED harus dibakar sebelum refluks jika pembungkusan telah terdedah kepada kelembapan ambien untuk tempoh yang panjang.

7. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

7.1 Pengurusan Terma

Dengan pelesapan kuasa sehingga 5.94W dan rintangan terma 3°C/W (simpang ke titik pateri), penyingkiran haba yang berkesan adalah wajib. PCB harus menggunakan PCB Teras Logam (MCPCB) atau substrat konduktif terma lain. Kenaikan suhu yang dikira dari titik pateri ke simpang ialah ΔT = Kuasa * Rth j-sp. Contohnya, pada 5W, ΔT = 15°C. Suhu titik pateri mesti dikekalkan cukup rendah untuk memastikan suhu simpang (Tj) kekal di bawah penarafan maksimum 120°C semasa operasi.

7.2 Pacuan Elektrik

Pemacu arus malar adalah wajib untuk operasi LED. Pemacu harus ditentukan untuk arus keluaran 200mA (atau lebih rendah, jika penggelapan diperlukan) dan pematuhan voltan yang meliputi julat bin voltan kehadapan LED (cth., 22-28V). Untuk reka bentuk yang menggunakan berbilang LED, sambungan siri adalah biasa disebabkan oleh Vf yang tinggi; sambungan selari memerlukan pengimbangan arus yang teliti.

7.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120° sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan meresap. Untuk pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (kanta atau pemantul) akan diperlukan. Reka bentuk pandangan atas bermakna cahaya terutamanya dipancarkan berserenjang dengan satah pemasangan.

8. Perbandingan & Pembezaan

Berbanding dengan LED kuasa pertengahan piawai (cth., pakej 2835, 3030), LED 5050 ini menawarkan fluks bercahaya yang jauh lebih tinggi setiap pakej, mengurangkan bilangan komponen yang diperlukan untuk keluaran cahaya tertentu. Voltan kehadapan yang lebih tinggi mengurangkan keperluan arus untuk kuasa tertentu, yang boleh meminimumkan kehilangan resistif dalam jejak dan penyambung. Pertukaran utama adalah cabaran pengurusan terma yang meningkat disebabkan oleh ketumpatan kuasa yang lebih tinggi.

9. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

9.1 Bolehkah saya memacu LED ini pada 150mA dan bukannya 200mA?

Ya, memacu pada arus yang lebih rendah akan mengurangkan keluaran cahaya (kira-kira berkadar dengan arus) dan meningkatkan kecekapan (lumen per watt) dan jangka hayat dengan ketara disebabkan oleh suhu simpang yang lebih rendah.

9.2 Apakah jangka hayat yang dijangkakan (L70/B50)?

Walaupun tidak dinyatakan secara eksplisit dalam datasheet ini, jangka hayat LED terutamanya adalah fungsi suhu simpang. Mengoperasikan LED dengan baik dalam penarafannya, terutamanya mengekalkan Tj rendah melalui reka bentuk terma yang baik, adalah kunci untuk mencapai hayat panjang (biasanya 50,000 jam ke L70 atau lebih).

9.3 Bagaimanakah warna berubah dengan suhu dan dari masa ke masa?

Koordinat kromatisiti ditentukan pada kedua-dua 25°C dan 85°C, menunjukkan anjakan yang dijangkakan. Secara umumnya, LED putih berubah sedikit warna apabila suhu meningkat. Dalam jangka panjang, pengurusan terma yang betul meminimumkan degradasi fosfor, yang merupakan punca utama anjakan warna dan susut nilai lumen.

10. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk modul LED penggantian 1200 lm, 4000K, Ra80 untuk menggantikan lampu halogen 20W.

1. Pemilihan Komponen:Pilih 4000K, Ra80, bin Fluks Bercahaya GP (Min 650lm) atau GQ (Min 700lm).
2. Pengiraan Kuantiti:Untuk bin GP: 1200 lm / 650 lm = ~1.85 LED. Gunakan 2 LED secara bersiri untuk ~1300-1400 lm, kemudian gelapkan sedikit jika perlu.
3. Spesifikasi Pemacu:Pilih pemacu arus malar: Keluaran = 200mA, Julat voltan mesti meliputi 2 * VF (cth., 2 * 24-28V = 48-56V).
4. Reka Bentuk Terma:Jumlah kuasa ≈ 2 LED * (25V * 0.2A) = 10W. Gunakan MCPCB dengan penyingkiran haba yang mampu meleraikan 10W sambil mengekalkan suhu titik pateri LED cukup rendah untuk mengekalkan Tj<120°C dalam persekitaran ambien alat.
5. Susun Atur PCB:Ikuti corak pad pateri yang disyorkan. Gunakan jejak lebar untuk laluan arus tinggi. Pastikan pengasingan elektrik yang mencukupi untuk voltan tinggi.

11. Prinsip Operasi

LED putih pada asasnya adalah diod semikonduktor. Apabila dibias ke hadapan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Cahaya utama ini biasanya dalam spektrum biru atau ultraungu. Untuk mencipta cahaya putih, salutan fosfor digunakan di atas cip semikonduktor. Fosfor ini menyerap sebahagian cahaya biru/UV utama dan memancarkannya semula sebagai cahaya merentasi spektrum yang lebih luas (kuning, merah, hijau). Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya yang ditukar fosfor menghasilkan persepsi cahaya putih. Suhu Warna Berkaitan (CCT) dan Indeks Penghasilan Warna (CRI) dikawal oleh komposisi dan ketebalan tepat lapisan fosfor.

12. Trend Teknologi

Pasaran LED SMD berkuasa tinggi terus berkembang ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), konsistensi warna yang lebih baik, dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi. Trend termasuk penggunaan teknologi fosfor novel (cth., titik kuantum, fosfor-dalam-kaca) untuk penghasilan warna dan kestabilan yang lebih baik, dan penggunaan bahan pakej seramik atau lanjutan lain untuk prestasi terma yang unggul. Terdapat juga dorongan ke arah faktor bentuk dan tapak kaki piawai untuk memudahkan reka bentuk dan pembuatan merentasi industri pencahayaan. Prinsip pengurusan terma dan pacuan arus malar kekal asas kepada semua aplikasi LED berkuasa tinggi.