Техническая спецификация SMD светодиода высокой мощности XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N - Корпус 5.0x5.0мм - 26В - 180мА - Белый свет

1. Обзор продукта

XI505U/LKE-HXXXXX260Z18/2N — это светодиод высокой мощности для освещения, выполненный в компактном корпусе для поверхностного монтажа (SMD) 5050. Этот компонент разработан для обеспечения высокой световой отдачи и эффективности, что делает его пригодным для широкого спектра общих и специализированных осветительных применений. Его верхнее излучение белого света и надежная конструкция соответствуют современным производственным и экологическим стандартам.

1.1 Ключевые преимущества и позиционирование

Данный светодиод выделяется сочетанием высокой силы света и широкого угла обзора 120 градусов, что обеспечивает широкое и равномерное распределение света. Он соответствует ключевым отраслевым стандартам, включая RoHS, EU REACH и требования по отсутствию галогенов (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), что делает его подходящим для глобальных рынков со строгими экологическими нормами. Бессвинцовая конструкция дополнительно улучшает его экологический профиль.

1.2 Целевые области применения

Основные области применения данного светодиода включают:

• Декоративное и развлекательное освещение:Идеален для акцентного освещения, архитектурной подсветки и сценического света благодаря яркости и стабильности цвета.
• Сельскохозяйственное освещение:Подходит для систем фитоосвещения, где для роста растений требуются определенный световой спектр и высокая эффективность.
• Общее освещение:Надежный выбор для бытовых, коммерческих и промышленных светильников, таких как споты, панельные светильники и уличные фонари.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлена детальная, объективная интерпретация ключевых электрических, оптических и тепловых параметров, указанных в спецификации.

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется.

• Прямой ток (I_F):200 мА (постоянный ток). Это максимальный непрерывный ток, который может выдерживать светодиод.
• Импульсный прямой ток (I_PF):280 мА. Более высокий ток, допустимый для работы короткими импульсами, полезен для тестирования или специальных схем управления.
• Рассеиваемая мощность (P_d):5.2 Вт. Максимальная мощность, которую корпус может рассеять в виде тепла, обычно рассчитывается как V_F* I_F.
• Температура перехода (T_j):125 °C. Максимально допустимая температура на полупроводниковом переходе.
• Тепловое сопротивление, переход-плата (R_θjc):10 °C/Вт. Этот критически важный параметр показывает, насколько эффективно тепло отводится от перехода светодиода на печатную плату. Меньшее значение означает лучшие тепловые характеристики.
• Температура пайки:Оплавление: 260°C в течение 10 секунд; Ручная пайка: 350°C в течение 3 секунд. Соблюдение этих профилей крайне важно для предотвращения повреждения корпуса или кристалла.

2.2 Электрооптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные в стандартных условиях испытаний (T_soldering= 25°C, I_F= 180мА).

• Световой поток (Φ):Минимальные значения варьируются от 700 лм до 780 лм в зависимости от варианта коррелированной цветовой температуры (CCT), с допуском ±11%. Это определяет общий выход видимого света.
• Прямое напряжение (V_F):Максимум 26 В при 180мА, с допуском ±0.1В. Высокое значение V_Fуказывает на то, что внутри корпуса, вероятно, находится массив из нескольких светодиодных кристаллов, соединенных последовательно.
• Индекс цветопередачи (CRI или R_a):Минимум 70 для перечисленных вариантов, с допуском ±2. CRI измеряет способность источника света передавать истинные цвета объектов по сравнению с естественным источником света.
• Угол обзора (2θ_1/2):120 градусов. Угол, при котором сила света составляет половину значения на оси (0 градусов).
• Обратный ток (I_R):Максимум 50 мкА при V_R= 5В. Светодиоды не предназначены для обратного смещения; этот параметр указывает на ток утечки.

3. Объяснение системы бининга

Продукт использует комплексную систему бининга для обеспечения однородности цвета и яркости, что крайне важно для осветительных применений, где используется несколько светодиодов вместе.

3.1 Биннинг индекса цветопередачи (CRI)

В спецификации определены бины CRI с конкретными минимальными значениями, обозначаемыми одной буквой в номере детали. Например, 'L' соответствует минимальному CRI 70. Более высокие бины, такие как 'H' (мин. 90) и 'R' (мин. 90 с R9 > 50), обеспечивают превосходную цветопередачу, что важно для освещения в розничной торговле или музеях.

3.2 Биннинг светового потока

Поток разбивается на бины с шагом в 50 люмен, специфичные для каждой группы CCT. Например, светодиод 4000K может быть разбит на бины 780L50 (780-830 лм), 830L50 (830-880 лм) и т.д. Это позволяет разработчикам выбирать светодиоды для точных требований к световому потоку, обеспечивая однородность в светильнике.

3.3 Биннинг прямого напряжения

Напряжение группируется от 22В до 26В с шагом 1В (22J, 23J, 24J, 25J). Совпадение бинов V_Fможет упростить разработку драйвера и улучшить согласование токов в параллельных цепочках.

3.4 Биннинг координат цветности

В спецификации приведены подробные прямоугольники координат (x, y) на диаграмме CIE 1931 для каждой CCT (2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K). Каждая CCT имеет несколько подбинов (например, 27K-A, 27K-B, 27K-F, 27K-G), которые определяют меньшие области внутри стандартных четырехугольников ANSI. Такой точный бининг крайне важен для достижения превосходной цветовой однородности, устраняя видимые различия между соседними светодиодами.

4. Список серийной продукции и информация для заказа

Доступные стандартные продукты перечислены с их ключевыми параметрами. Номер детали имеет следующую структуру:XI5050U/LKE-H[БинПотока][CCT][ИндексНапряжения][ИндексТока]/[Конфигурация].

Пример:XI5050U/LKE-H50780260Z18/2N расшифровывается как:

- Бин потока: 780 лм (мин.) для 5000K

- CCT: 5000K

- Индекс V_F: '260' для максимум 26В

- Индекс I_F: 'Z18' для 180мА

- Конфигурация: /2N (вероятно, указывает на 2-кристальную или другую внутреннюю конфигурацию).

Стандартные предложения включают CCT от 2700K (теплый белый) до 6500K (холодный белый), все с минимальным CRI 70 и V_Fmax26В.

5. Соображения по производительности и применению

5.1 Тепловой менеджмент

При рассеиваемой мощности до 5.2 Вт и R_θjc10°C/Вт, эффективный тепловой менеджмент обязателен. Светодиод должен быть установлен на печатной плате с достаточным количеством тепловых переходных отверстий и, в большинстве случаев, прикреплен к радиатору. Превышение температуры перехода (T_j) 125°C резко сократит срок службы и световой поток. Разработчики должны рассчитывать ожидаемую T_jпо формуле: T_j= T_board+ (P_d* R_θjc).

5.2 Соображения по электрическому управлению

Светодиод рассчитан на прямой ток 180мА. Он должен управляться источником постоянного тока, а не постоянного напряжения, чтобы обеспечить стабильный световой выход и предотвратить тепловой разгон. Высокое прямое напряжение (до 26В) требует драйвера, способного обеспечить это напряжение. Для конструкций с несколькими светодиодами последовательное соединение суммирует V_F, в то время как параллельное соединение требует тщательного подбора бинов или индивидуального регулирования тока для предотвращения перекоса токов.

5.3 Оптический дизайн

Угол обзора 120 градусов обеспечивает широкую, ламбертовскую диаграмму направленности. Для применений, требующих более узкого луча, потребуется вторичная оптика (линзы или отражатели). Прозрачная смола обеспечивает высокий коэффициент извлечения света.

6. Рекомендации по пайке и обращению

• Чувствительность к ЭСР:Устройство чувствительно к электростатическому разряду (ЭСР). При обращении и сборке необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности (заземленные рабочие места, антистатические браслеты).
• Пайка оплавлением:Следуйте рекомендуемому профилю: пиковая температура 260°C не более 10 секунд. Применим стандартный бессвинцовый профиль оплавления.
• Ручная пайка:При необходимости ограничьте контакт паяльника температурой 350°C не более 3 секунд на контактную площадку.
• Хранение:Храните в условиях от -35°C до +100°C, предпочтительно в влагозащитных пакетах при высокой влажности.

7. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

7.1 Почему прямое напряжение такое высокое (26В)?

Вероятно, корпус 5050 содержит несколько светодиодных кристаллов, соединенных внутри последовательно. Сумма прямых напряжений этих отдельных кристаллов дает высокое V_Fдля корпуса. Такая конструкция может упростить разработку драйвера в некоторых высоковольтных применениях.

7.2 Могу ли я управлять этим светодиодом при токе выше 180мА?

Предельный параметр для непрерывного тока составляет 200мА. Хотя с точки зрения надежности допустима работа до 200мА, это приведет к большему нагреву и сокращению срока службы светодиода. Фотометрические данные (поток, CCT, CRI) гарантируются при 180мА; производительность при других токах может отличаться и должна быть охарактеризована.

7.3 Как добиться наилучшей цветовой однородности в моем светильнике?

Выбирайте светодиоды из одного точного бина цветности (например, все из бина 30K-F) и, по возможности, одного бина потока. Работайте с вашим поставщиком, чтобы запросить согласованные бины для вашего производственного заказа.

7.4 Какой типичный срок службы у этого светодиода?

Хотя в спецификации не указан срок службы L70 или L50, срок службы светодиода в первую очередь зависит от температуры перехода. Работа светодиода при рекомендуемом токе (180мА) или ниже и поддержание низкой температуры перехода (значительно ниже 125°C) за счет хорошего теплового дизайна максимизирует срок службы, обычно достигающий десятков тысяч часов.

8. Пример проектирования: Линейный светодиодный светильник

Сценарий:Проектирование 4-футового линейного светильника для общего офисного освещения с цветовой температурой 4000K и высокой однородностью.

Выбор:Выберите вариант XI5050U/LKE-H40780260Z18/2N (4000K, 780 лм мин.). Укажите поставщику один точный бин цветности (например, 40K-F) и один бин потока (например, 830L50).

Тепловой дизайн:Установите светодиоды на печатную плату на металлической основе (MCPCB) с медным слоем 2 унции. Затем MCPCB крепится к алюминиевому профилю, выполняющему роль радиатора. Тепловое моделирование должно подтвердить, что T_jостается ниже 100°C в целевой температуре окружающей среды.

Электрический дизайн:Для светильника с 20 светодиодами соедините их все последовательно. Суммарное V_Fможет достигать 520В (20 * 26В), что требует драйвера постоянного тока с совместимым высоковольтным выходом. Управление при рекомендуемых 180мА обеспечивает номинальный световой поток и долговечность.

Оптический дизайн:Используйте матовый поликарбонатный рассеиватель над светодиодами, чтобы объединить отдельные точки в гладкую, равномерную линию света, используя собственный угол луча 120°.

9. Технологический и рыночный контекст

9.1 Принцип работы

Это твердотельный источник света, основанный на физике полупроводников. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу светодиодного кристалла(ов), электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретные материалы (InGaN для белых светодиодов) и люминофорные покрытия определяют длину волны и цвет излучаемого света.

9.2 Сравнение и тренды

Корпус высокой мощности 5050 представляет собой зрелую платформу, предлагающую баланс стоимости, производительности и надежности. По сравнению с меньшими корпусами (например, 2835), он обычно обеспечивает больший общий световой поток на устройство. Рыночный тренд продолжается в сторону более высокой эффективности (люмен на ватт), улучшенного качества цвета (более высокий CRI и R9) и более точного бининга для превосходной однородности. Данный продукт с определенными опциями высокого CRI и детальными бинами цветности отвечает этим растущим рыночным требованиям к качественному освещению.