Техническая документация на светодиод T5C серии 5050 белого свечения - Габариты 5.0x5.0x1.9мм - Напряжение 9.5В - Мощность 3.8Вт

1. Обзор продукта

Серия T5C представляет собой высокопроизводительный белый светодиод с верхним излучением, предназначенный для требовательных применений в области общего освещения. Данное устройство использует конструкцию корпуса с улучшенными тепловыми характеристиками для эффективного отвода тепла, что обеспечивает высокий световой поток и надежную работу в условиях высоких токов. Его компактный форм-фактор 5050 (5.0мм x 5.0мм) делает его подходящим для проектов с ограниченным пространством, а широкий угол обзора 120 градусов обеспечивает равномерное распределение света.

Ключевые преимущества этой серии включают высокую допустимую силу тока, что позволяет получить значительную светоотдачу, а также совместимость с процессами бессвинцовой пайки оплавлением, что гарантирует соответствие современным экологическим стандартам. Продукт разработан в соответствии со спецификациями RoHS.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Электрооптические характеристики

Основные показатели производительности определены при температуре перехода (Tj) 25°C и прямом токе (IF) 400мА. Световой поток варьируется в зависимости от коррелированной цветовой температуры (CCT) и индекса цветопередачи (Ra). Например, светодиод 4000K с Ra70 обычно обеспечивает 600 люмен (мин. 550 лм), а версия с Ra90 дает 485 люмен (мин. 450 лм). Допуск измерения светового потока составляет ±7%, а допуск Ra — ±2.

2.2 Электрические и тепловые параметры

Абсолютные максимальные значения определяют пределы эксплуатации: постоянный прямой ток (IF) 480мА, импульсный прямой ток (IFP) 720мА (длительность импульса ≤100мкс, скважность ≤1/10) и максимальная рассеиваемая мощность (PD) 5040мВт. Температура перехода не должна превышать 120°C.

В типичных рабочих условиях (IF=400мА, Tj=25°C) прямое напряжение (VF) находится в диапазоне от 8.0В до 10.5В, с типичным значением 9.5В (допуск ±3%). Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (Rth j-sp) обычно составляет 2.5°C/Вт, что критически важно для проектирования системы теплового управления. Устройство также обладает устойчивостью к электростатическому разряду (ESD) 1000В (модель человеческого тела).

3. Объяснение системы сортировки

3.1 Сортировка по световому потоку и CCT/CRI

Светодиоды сортируются по группам (бина) на основе выходного светового потока, CCT и CRI для обеспечения однородности цвета и яркости. Например, светодиод 4000K с Ra80 (код 82) доступен в группах светового потока: GL (500-550 лм), GM (550-600 лм) и GN (600-650 лм). Для каждой группы определены минимальные и максимальные значения.

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Для помощи в проектировании схем светодиоды также сортируются по прямому напряжению. Доступные группы: 1C (8-9В), 1D (9-10В) и 5X (10-12В), все измерения проводятся при IF=400мА и Tj=25°C с допуском ±3%.

3.3 Сортировка по цветности

Однородность цвета гарантируется сортировкой светодиодов по диапазонам цветности, определенным эллипсом Мак-Адама 5-го шага. Центральные координаты (x, y) и параметры эллипса (a, b, Φ) указаны для каждого кода CCT (например, 27R5 для 2700K, 40R5 для 4000K). Стандарты сортировки Energy Star применяются ко всем продуктам в диапазоне от 2600K до 7000K. Допуск для координат цветности составляет ±0.005.

4. Анализ кривых производительности

Техническая документация включает несколько ключевых графиков для анализа при проектировании. Кривая "Относительный световой поток в зависимости от прямого тока (IF)" показывает, как изменяется светоотдача с током питания. График "Прямое напряжение в зависимости от прямого тока" необходим для проектирования драйверной схемы. Диаграмма "Распределение по углу обзора" иллюстрирует ламперсианскую диаграмму направленности, подтверждая широкий угол обзора 120 градусов.

Зависимость от температуры показана на кривых "Относительный световой поток в зависимости от температуры точки пайки (Ts)" и "Прямое напряжение в зависимости от Ts". График "Смещение координат CIE x, y в зависимости от температуры окружающей среды (Ta)" критически важен для применений, где важна стабильность цвета при изменении температуры. Наконец, кривая "Максимальный прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды" определяет требования к снижению мощности для обеспечения надежной работы.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет компактный корпус размером 5.00мм x 5.00мм и высотой приблизительно 1.90мм. Вид снизу показывает расположение контактных площадок, которое спроектировано для внутренней конфигурации кристаллов 3 последовательно, 2 параллельно. Катод и анод четко обозначены. Все размеры имеют допуск ±0.1мм, если не указано иное.

5.2 Идентификация полярности

Схема паяльных контактных площадок четко указывает катодную и анодную площадки, что крайне важно для правильной разводки печатной платы и сборки, чтобы предотвратить подключение в обратном смещении.

6. Руководство по пайке и монтажу

6.1 Профиль пайки оплавлением

Устройство подходит для пайки оплавлением. Рекомендуемый профиль включает: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, максимальную скорость нагрева 3°C/сек до пиковой температуры, а также время (tL) при температуре жидкотекучести (TL), которое необходимо контролировать. Пиковая температура пайки может составлять 230°C или 260°C, выдерживается не более 10 секунд. Соблюдение этого профиля необходимо для предотвращения теплового повреждения корпуса светодиода.

7. Система обозначения моделей

Артикул следует структурированному формату: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]. Ключевые элементы включают: X1 (Код типа, напр., 5C для 5050), X2 (Код CCT, напр., 40 для 4000K), X3 (Код CRI, напр., 8 для Ra80), X4 (Количество последовательных кристаллов), X5 (Количество параллельных кристаллов) и X6 (Код компонента). Эта система позволяет точно идентифицировать электрические и оптические характеристики светодиода.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот мощный светодиод идеально подходит для внутренних светильников, модернизированных ламп, предназначенных для замены традиционных источников света, применений общего освещения, а также архитектурного или декоративного освещения, где требуются как высокая светоотдача, так и компактные размеры.

8.2 Вопросы проектирования

Конструкторам необходимо уделять особое внимание тепловому управлению из-за высокой рассеиваемой мощности (до 5.04Вт). Использование подходящей печатной платы на металлической основе (MCPCB) или радиатора обязательно для поддержания температуры перехода в безопасных пределах, что обеспечивает долгосрочную надежность и стабильную светоотдачу. Драйверная схема должна быть спроектирована для обеспечения стабильного тока до 480мА (постоянный) и учитывать сортировку по прямому напряжению. Широкий угол обзора следует учитывать при оптическом проектировании для получения желаемой диаграммы направленности.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными светодиодами средней мощности, серия T5C предлагает значительно более высокий световой поток на корпус благодаря возможности работы с высоким током и улучшенной тепловой конструкции. Явная сортировка по потоку, напряжению и цветности в пределах эллипсов Мак-Адама 5-го шага обеспечивает превосходную однородность цвета и предсказуемость для производителей осветительных приборов, снижая необходимость во вторичной сортировке. Корпус разработан для надежной пайки оплавлением, поддерживая автоматизированную сборку большими объемами.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какова типичная потребляемая мощность этого светодиода?

О: При типичной рабочей точке 400мА и 9.5В потребляемая мощность составляет приблизительно 3.8 Ватта (P = I*V).

В: Как изменяется светоотдача с температурой?

О: Кривая "Относительный световой поток в зависимости от Ts" показывает, что светоотдача уменьшается с ростом температуры точки пайки. Правильный теплоотвод крайне важен для минимизации этого падения.

В: Можно ли питать этот светодиод от источника постоянного напряжения?

О: Это не рекомендуется. Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Для обеспечения стабильной светоотдачи и предотвращения теплового разгона требуется драйвер постоянного тока, так как прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент и варьируется от образца к образцу.

В: Что означает сортировка по эллипсу Мак-Адама 5-го шага?

О: Это означает, что все светодиоды в определенной группе CCT (например, 4000K) будут иметь координаты цветности настолько схожими, что разница в цвете неразличима для человеческого глаза в стандартных условиях наблюдения, что обеспечивает равномерный белый свет в массиве.

11. Практический пример проектирования и использования

Рассмотрим проектирование промышленного светильника для высоких помещений. Используя несколько светодиодов T5C, размещенных на оптимизированной по тепловым характеристикам MCPCB, конструктор может достичь высокой светоотдачи. Выбирая светодиоды из одной группы светового потока (например, GM) и группы CCT/CRI (например, 40R5, 82), гарантируется одинаковая яркость и цветовая температура по всему светильнику. Драйвер выбирается для обеспечения постоянного тока 400мА на каждую цепочку светодиодов, при этом общее количество светодиодов в цепочке определяется диапазоном выходного напряжения драйвера и группой прямого напряжения (например, 1D: 9-10В). Широкий угол обзора 120 градусов помогает сократить количество вторичной оптики, необходимой для широкого освещения.

12. Введение в принцип работы

Белый светодиод обычно использует полупроводниковый кристалл, который излучает синий свет при прямом смещении (электролюминесценция). Этот синий свет затем возбуждает люминофорное покрытие, нанесенное на кристалл или вокруг него. Люминофор преобразует часть синего света в более длинные волны (желтый, красный), а смесь оставшегося синего света и света, излучаемого люминофором, воспринимается человеческим глазом как белый. Конкретный состав люминофора определяет коррелированную цветовую температуру (CCT) и индекс цветопередачи (CRI) излучаемого белого света.

13. Технологические тренды

Индустрия твердотельного освещения продолжает фокусироваться на увеличении световой отдачи (люмен на ватт), улучшении качества цветопередачи (особенно R9 для красных тонов) и повышении надежности и срока службы. Наблюдается тенденция к использованию корпусов с более высокой плотностью мощности, таких как формат 5050, которые требуют передовых материалов и конструкций для теплового управления. Кроме того, стандартизация сортировки по цветности и световому потоку, как видно на примере принятия стандартов Energy Star и других, крайне важна для обеспечения однородности продукции и упрощения проектирования для производителей осветительных приборов. Стремление к более умному, подключенному освещению также влияет на технологию драйверов светодиодов в сторону большей программируемости и интеграции.