Техническая спецификация белого светодиода 5050 SMD - Габариты 5.0x5.0x1.9мм - Напряжение 46-52В - Мощность 6.24Вт

1. Обзор продукта

В данном документе представлены полные технические характеристики высокопроизводительного белого светодиода с верхним излучением в корпусе SMD 5050. Компонент предназначен для требовательных применений в общем освещении, где необходимы высокая светоотдача и надежность. Его конструкция с улучшенным теплоотводом обеспечивает эффективный отвод тепла, поддерживает работу на высоких токах и способствует долгосрочной стабильности параметров.

Светодиод подходит для процессов бессвинцовой пайки оплавлением и соответствует соответствующим экологическим нормам. Его компактные размеры 5.0мм x 5.0мм и широкий угол обзора 120 градусов делают его универсальным для различных осветительных решений, где ключевыми факторами являются занимаемое пространство и распределение света.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества данной серии светодиодов включают высокий световой поток, эффективное тепловое управление, позволяющее работать на высоких токах, и компактные размеры. Эти характеристики делают его идеальным решением для архитектурного и декоративного освещения, модернизации с заменой традиционных источников света, общего освещения, а также подсветки внутренних и наружных вывесок. Конструкция продукта ориентирована как на высокую эффективность (люмен на ватт), так и на долгий срок службы в типичных условиях эксплуатации.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Электрооптические характеристики

Электрооптические параметры измеряются при стандартном испытательном токе 100мА и температуре перехода (Tj) 25°C. Светодиод доступен в шести коррелированных цветовых температурах (CCT): 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K и 6500K. Все варианты имеют минимальный индекс цветопередачи (CRI или Ra) 80, типичное значение 82 и допуск измерения ±2.

Световой поток зависит от CCT. Для теплого белого света (2700K, 3000K) типичный световой поток составляет 605лм и 635лм соответственно, с гарантированным минимумом 550лм. Для нейтрального и холодного белого света (4000K – 6500K) типичный световой поток составляет 665лм с минимумом 600лм. Допуск для измерений светового потока составляет ±7%. Доминирующая длина волны определяется выбранной CCT и контролируется в пределах эллипса Мак-Адама 5-го шага для обеспечения точной цветовой однородности.

2.2 Электрические и тепловые параметры

Абсолютные максимальные параметры определяют пределы эксплуатации. Максимальный постоянный прямой ток (IF) составляет 120мА, импульсный прямой ток (IFP) до 180мА допускается в определенных условиях (длительность импульса ≤100мкс, скважность ≤1/10). Максимальная рассеиваемая мощность (PD) – 6240мВт. Прибор выдерживает обратное напряжение (VR) до 5В. Диапазон рабочих температур (Topr) от -40°C до +105°C, диапазон температур хранения (Tstg) от -40°C до +85°C. Максимальная температура перехода (Tj) – 120°C.

В типичных рабочих условиях (IF=100мА, Tj=25°C) прямое напряжение (VF) находится в диапазоне от 46В до 52В, типичное значение – 49В с допуском ±3%. Обратный ток (IR) не превышает 10мкА при VR=5В. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки на MCPCB (Rth j-sp) типично составляет 3°C/Вт. Устройство выдерживает электростатический разряд (ESD) 1000В (модель человеческого тела).

3. Объяснение системы бинирования

3.1 Бинирование светового потока

Для обеспечения однородности светодиоды сортируются по бинам светового потока. Структура бинов зависит от CCT. Для 2700K и 3000K определены бины GM (550-600лм), GN (600-650лм) и GP (650-700лм). Для CCT от 4000K до 6500K доступны бины GN (600-650лм), GP (650-700лм) и GQ (700-750лм). Такое бинирование позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям по световому потоку для их применения.

3.2 Бинирование прямого напряжения

Прямое напряжение также бинируется для помощи в проектировании схем, особенно при последовательном включении нескольких светодиодов. Определены три бина напряжения при IF=100мА: 6R (46-48В), 6S (48-50В) и 6T (50-52В). Выбор светодиодов из узкого бина по напряжению может помочь добиться более равномерного распределения тока и упростить конструкцию драйвера.

3.3 Бинирование цветности

Цветовая однородность строго контролируется. Цветовые координаты для каждой CCT определены при температурах перехода 25°C и 85°C. Допустимое отклонение для каждого бина находится в пределах эллипса Мак-Адама 5-го шага – стандартной меры воспринимаемого цветового различия. Для каждого кода CCT (например, 27R5 для 2700K) указаны конкретные центральные координаты (x, y) и параметры эллипса (a, b, Φ). Эта система гарантирует, что светодиоды из одного бина будут визуально идентичны по цвету. Стандарт бинирования Energy Star применяется в диапазоне от 2600K до 7000K.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в извлеченном содержимом не представлены конкретные графические кривые ВАХ или сохранения светового потока, ключевые аспекты производительности можно вывести из табличных данных. Зависимость между прямым током и напряжением указана в спецификации VF при 100мА. Тепловые характеристики определяются тепловым сопротивлением (Rth j-sp) 3°C/Вт, что крайне важно для оценки роста температуры перехода при рабочей мощности. Широкий угол обзора 120 градусов (2θ1/2) указывает на ламбертову или схожую диаграмму направленности, обеспечивающую широкое и равномерное освещение.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габариты и полярность

Корпус светодиода имеет размеры 5.00мм x 5.00мм по площади основания и высоту приблизительно 1.90мм. Предоставлен подробный чертеж с размерами, показывающий вид сверху, снизу и сбоку. Расположение контактных площадок для пайки четко показано на виде снизу. Анод и катод четко обозначены. Катод обычно идентифицируется зеленой меткой или выемкой в корпусе. Допуск на размеры, если не указано иное, составляет ±0.1мм.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Профиль пайки оплавлением

Компонент подходит для бессвинцовой пайки оплавлением. Указан подробный профиль пайки для предотвращения теплового повреждения. Ключевые параметры включают: предварительный нагрев от 150°C до 200°C за 60-120 секунд; максимальная скорость нагрева до пиковой температуры – 3°C/сек; время выше температуры ликвидуса (217°C) от 60 до 150 секунд; максимальная температура корпуса (Tp) не выше 260°C; и время в пределах 5°C от этого пика (tp) не более 30 секунд. Общее время от 25°C до пиковой температуры не должно превышать 8 минут. Соблюдение этого профиля критически важно для сохранения целостности паяных соединений и надежности светодиода.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация на ленте и в катушке

Светодиоды поставляются на эмбоссированной несущей ленте для автоматизированного монтажа. Максимальное количество на катушке – 2000 штук. Кумулятивный допуск на 10 шагов ленты составляет ±0.2мм. На упаковке указан артикул, код даты производства и количество.

7.2 Система обозначения артикулов

Используется подробная система обозначения артикулов (например, T5C**8G1C-*****), кодирующая ключевые атрибуты. Код расшифровывается следующим образом: X1 указывает тип корпуса (5C для 5050). X2 определяет CCT (например, 27 для 2700K). X3 указывает индекс цветопередачи (8 для Ra80). X4 и X5 обозначают количество последовательно и параллельно соединенных кристаллов в корпусе. X6 – код компонента. X7 – цветовой код, определяющий конкретные классы производительности (например, стандарты ANSI, версии для высоких температур). X8, X9 и X10 предназначены для внутренних или резервных кодов. Эта система позволяет точно идентифицировать и заказывать нужную конфигурацию светодиода.

8. Рекомендации по применению

8.1 Соображения при проектировании

При проектировании с использованием данного светодиода тепловое управление имеет первостепенное значение из-за его высокой мощности. Низкое тепловое сопротивление (3°C/Вт) эффективно только при правильном монтаже светодиода на подходящую печатную плату на металлической основе (MCPCB) или другую теплоотводящую подложку. Разработчики должны рассчитать ожидаемую температуру перехода на основе прямого тока, прямого напряжения и теплового сопротивления системы, чтобы гарантировать, что она остается ниже максимального значения 120°C для долгосрочной надежности.

Электрическая схема должна учитывать высокое прямое напряжение (типично 49В при 100мА). Рекомендуются драйверы постоянного тока для обеспечения стабильной светоотдачи и цвета в течение срока службы и при изменении температуры. В схемотехнике следует соблюдать предел защиты от обратного напряжения в 5В. Для применений, требующих особой цветовой однородности, рекомендуется выбирать светодиоды из одного бина по световому потоку и цветности.

9. Техническое сравнение и отличия

По сравнению со стандартными светодиодами средней мощности, данный компонент 5050 предлагает значительно более высокий световой поток на корпус, сокращая количество компонентов, необходимых для заданной светоотдачи. Его конструкция с улучшенным теплоотводом позволяет выдерживать более высокие рабочие токи по сравнению с традиционными корпусами аналогичного размера, потенциально обеспечивая лучшую эффективность (лм/Вт) при более высоких рабочих точках. Наличие узкого бинирования по цветности (эллипс Мак-Адама 5-го шага) и высокого CRI (Ra80 мин.) делает его подходящим для применений, где критически важны качество и однородность цвета, например, для освещения магазинов или музеев.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какой типичный рабочий ток для этого светодиода?

О: Электрооптические характеристики указаны при 100мА. Его можно питать током до абсолютного максимума 120мА непрерывно, но светоотдачу и эффективность следует проверять в предполагаемой рабочей точке, так как они будут меняться в зависимости от тока.

В: Как интерпретировать бинирование по напряжению (6R, 6S, 6T)?

О: Это указывает на диапазон прямого напряжения при 100мА. Например, светодиоды бина 6S имеют VF в диапазоне от 48В до 50В. Использование светодиодов из одного бина может упростить проектирование драйвера за счет уменьшения разброса напряжения в последовательных цепочках.

В: Необходим ли радиатор?

О: Да, безусловно. При максимальной рассеиваемой мощности более 6 ватт эффективное тепловое управление с помощью MCPCB и/или системного радиатора крайне важно для поддержания производительности и срока службы. Тепловое сопротивление 3°C/Вт – от перехода к точке пайки; необходимо рассчитать общее тепловое сопротивление системы до окружающей среды.

11. Практические примеры применения

Пример 1: Линейный светодиодный модуль для офисного освещения.Несколько светодиодов 5050 могут быть размещены последовательно на длинной узкой полосе MCPCB. Их высокая светоотдача означает, что для достижения желаемой освещенности требуется меньше светодиодов на метр, что потенциально снижает стоимость и сложность. Широкий угол обзора обеспечивает равномерное распределение света по потолку или рабочей поверхности. Выбор светодиодов 4000K или 5000K с Ra80 обеспечивает нейтральную, продуктивную световую среду.

Пример 2: Блок подсветки для крупноформатной вывески.Высокая яркость и надежный корпус делают эти светодиоды подходящими для наружных вывесок или вывесок в помещениях с высоким уровнем окружающего освещения. Их можно плотно разместить за рассеивающей панелью. Узкое бинирование по цвету обеспечивает равномерный белый цвет фона по всей поверхности вывески, что критически важно для имиджа бренда и читаемости.

12. Введение в принцип работы

Это белый светодиод с люминофорным преобразованием. Основой устройства является полупроводниковый кристалл, который излучает синий свет при прохождении через него электрического тока в прямом направлении (электролюминесценция). Этот синий свет частично поглощается люминофорным покрытием, нанесенным на кристалл. Люминофор переизлучает эту энергию в виде света в широком спектре желтой/оранжевой/красной области. Комбинация оставшегося синего света от кристалла и широкоспектрального света от люминофора смешивается, образуя белый свет. Точное соотношение синего света и света, преобразованного люминофором, определяет коррелированную цветовую температуру (CCT) на выходе. На индекс цветопередачи (CRI) влияет конкретный состав люминофора; более сложные составы, как правило, дают более высокие значения CRI за счет заполнения спектральных пробелов.

13. Тенденции развития технологий

Индустрия твердотельного освещения продолжает развиваться в направлении повышения эффективности (люмен на ватт), улучшения качества цвета (более высокий CRI и лучшая цветовая однородность) и повышения надежности. Корпуса, подобные этому светодиоду 5050, представляют собой тенденцию масштабирования платформ средней мощности для работы на более высоких токах и уровнях мощности, стирая границы между категориями светодиодов средней и высокой мощности. Это достигается за счет передовых материалов корпуса (например, керамических подложек, формовочных компаундов с высокой теплопроводностью) и улучшенной технологии люминофоров для лучшей термической стабильности и сохранения цвета. Кроме того, все больше внимания уделяется стандартизации посадочных мест, фотометрических испытаний и бинирования, чтобы упростить проектирование и закупки для производителей осветительных приборов. Стремление к устойчивому развитию также стимулирует повышение эффективности и увеличение срока службы, снижая совокупную стоимость владения и воздействие на окружающую среду.