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T5C系列5050白光LED规格书 - 尺寸5.0x5.0x1.9mm - 电压6.4V - 功率5.12W - 中文技术文档

T5C系列5050大功率白光LED的详细技术规格,涵盖光电特性、分档结构、封装尺寸及回流焊接指南。
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1. 产品概述

T5C系列是一款高性能、顶视型白光LED,专为要求严苛的通用照明应用而设计。这款5050封装(5.0mm x 5.0mm)采用热增强设计,能有效管理热量,确保在高驱动电流下稳定运行。其主要优势包括高光通量输出、宽视角以及与无铅回流焊接工艺的兼容性,使其适用于现代化的自动化生产线。本产品符合RoHS标准,符合全球环保要求。目标市场涵盖建筑与装饰照明、现有灯具的改造方案、通用照明以及室内外标识背光。

2. 技术参数详解

2.1 光电特性

关键性能参数在结温(Tj)为25°C、正向电流(IF)为800mA的条件下测得。光通量随相关色温(CCT)变化。对于显色指数(CRI或Ra)为80的2700K LED,典型光通量为645流明,最小值为600流明。对于色温在3000K至6500K之间(Ra均为80)的LED,典型光通量在680至710流明之间,最小值范围在600至650流明之间。光通量公差为±7%,显色指数公差为±2。

2.2 电气与热学参数

绝对最大额定值定义了工作极限。最大连续正向电流(IF)为960mA,在特定条件下(脉冲宽度≤100μs,占空比≤1/10)的脉冲电流(IFP)为1440mA。最大功耗(PD)为6720mW。器件可在-40°C至+105°C的环境温度下工作,并能承受高达120°C的结温。

在典型工作条件下(IF=800mA,Tj=25°C),正向电压(VF)典型值为6.4V,范围从6.0V到7.0V(公差±0.2V)。视角(2θ1/2)为宽阔的120度。一个关键参数是从结到焊点的热阻(Rth j-sp),典型值为2.5°C/W。这个低值表明封装向安装PCB的传热效率很高。

3. 分档系统说明

3.1 料号编码

料号遵循结构化编码:T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □。关键位置表示:类型(例如,5C代表5050)、CCT(例如,27代表2700K)、CRI(例如,8代表Ra80)、串并联芯片数量、组件代码以及定义色度标准的颜色代码(例如,R代表85°C ANSI标准)。

3.2 光通量分档

LED根据光通量被分档,用两个字母代码表示(例如,GN、GP、GQ、GR)。例如,一个Ra82的4000K LED可以被分档为GP(650-700 lm)、GQ(700-750 lm)或GR(750-800 lm)。这使得设计人员可以根据精确的亮度要求选择元件,以确保应用中的一致性。

3.3 正向电压分档

电压也进行分档以确保电气一致性。像B4、C4、D4、E4和F4这样的代码代表电压范围从6.0-6.2V到6.8-7.0V,步进为0.2V。匹配电压分档对于驱动多个串联LED以确保电流均匀分配可能很重要。

3.4 色度分档

对于每个CCT,颜色一致性在5阶麦克亚当椭圆内被严格控制。规格书提供了在25°C和85°C结温下的中心色度坐标(x,y),以及椭圆参数(a,b,Φ)。这确保了即使在不同工作温度下,同一分档内的LED之间也仅有极小的可见颜色差异。该标准遵循Energy Star对2600K至7000K CCT的分档规范。

4. 性能曲线分析

4.1 光谱分布

虽然提供的文本未详细说明确切的光谱功率分布(SPD)图,但它是显示白光LED在不同波长下相对强度的标准特征。通常,采用蓝光芯片加荧光粉转换的白光LED会显示一个主导的蓝色峰和一个更宽的黄色荧光粉发射带。确切的形状决定了CCT和CRI。

4.2 视角分布

提供的极坐标图(图2)说明了发光强度随中心轴角度的变化关系。在标称120度视角下,曲线将呈现近似朗伯或蝙蝠翼分布,表明光在空间中的分布方式。这对于设计特定光束形状的光学器件至关重要。

5. 机械与封装信息

5.1 尺寸与极性

封装为5050外形尺寸,占地尺寸为5.00mm x 5.18mm,高度约为1.90mm。焊盘图案定义清晰,具有独立的阳极和阴极焊盘。极性标记(可能是切角或封装上的标记)用于识别阴极。所有未注公差为±0.1mm。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接曲线

本LED适用于无铅回流焊接。推荐的焊接曲线包括:在60-120秒内从150°C预热到200°C,以最高3°C/秒的速率升温至峰值温度,液相线(217°C)以上时间为60-150秒,封装体峰值温度(Tp)不超过260°C,且在Tp±5°C范围内的时间少于30秒。从25°C到峰值温度的总时间不应超过8分钟。严格遵守此曲线对于防止LED芯片、荧光粉和封装受到热损伤至关重要。

7. 包装与订购信息

LED以编带盘卷形式供货,便于自动化贴装。每盘最多可容纳2000颗。编带尺寸确保与标准贴片设备兼容。10个间距的累积公差为±0.2mm。盘卷包装上贴有包含料号(P/N)和生产日期的标签。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

This high-power LED is ideal for: Architectural Lighting: Facade washing, cove lighting, and accent lighting where high output and good color rendering are needed. Retrofit Lamps: Direct replacement for traditional light sources in downlights, track lights, and panel lights. General Lighting: High-bay lighting, industrial lighting, and commercial fixtures. Signage Backlighting: Illuminating channel letters, light boxes, and informational displays, both indoors and outdoors.

8.2 设计考量

Thermal Management: The key to longevity and maintaining light output. Use an MCPCB (Metal Core Printed Circuit Board) with adequate thermal vias and consider the overall heat sink design to keep the junction temperature well below the 120°C maximum. The low Rth j-sp of 2.5°C/W helps, but system-level design is paramount. Drive Current: While rated for up to 960mA, operating at 800mA or lower will improve efficacy and lifespan. Use a constant current driver suitable for the LED's forward voltage. Optics: The 120-degree viewing angle provides a wide beam. Secondary optics (lenses, reflectors) can be used to collimate or shape the light as required by the application.

9. 技术对比与差异化

与标准中功率LED(例如2835、3030)相比,这款5050封装提供了显著更高的单点光通量,从而减少了达到特定光输出所需的元件数量。其热增强设计使其能够承受比旧款5050封装更高的驱动电流。全面的分档(光通量、电压、色度)提供了卓越的颜色和亮度一致性,这对于专业照明应用至关重要,使其区别于公差较宽的商用级LED。

10. 常见问题解答(FAQ)

Q: What is the typical power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 800mA and 6.4V, the power is approximately 5.12 Watts (P = I*V).

Q: How does temperature affect performance?
A: As junction temperature increases, luminous flux typically decreases, and the forward voltage drops slightly. The chromaticity coordinates also shift, as noted in the binning table. Proper heat sinking mitigates these effects.

Q: Can I drive this LED with a constant voltage source?
A: It is strongly discouraged. LEDs are current-driven devices. A constant voltage source with a simple series resistor is inefficient and offers poor current regulation over temperature and component variations. Always use a dedicated constant current LED driver.

Q: What is the meaning of the "5-step MacAdam ellipse"?
A: It defines an area on the chromaticity diagram. LEDs whose color points fall within the same 5-step ellipse are considered to have no perceptible color difference to the average human eye under standard viewing conditions. Smaller step numbers (e.g., 3-step, 2-step) indicate even tighter color matching.

11. 实际应用案例

Scenario: Designing a High-Quality 4000K LED Panel Light.
A designer aims for a panel light with 3000 lumens output and uniform color. Using the 5050 LED binned in GR (750-800 lm min) at 4000K and Ra82, they would need approximately 4 LEDs (3000 lm / 750 lm per LED = 4). They would select all LEDs from the same flux bin (GR) and voltage bin (e.g., C4 for 6.2-6.4V) to ensure consistent brightness and electrical behavior. The LEDs would be mounted on a large, thermally conductive MCPCB acting as a heat spreader, which is then attached to the metal frame of the panel light. A constant current driver capable of delivering 800mA to the series string of 4 LEDs (total forward voltage ~25.6V) would be selected. Secondary diffusers would be used to blend the light from the four discrete sources into a uniform panel.

12. 工作原理

这是一种荧光粉转换型白光LED。其核心是一个半导体芯片(通常是氮化铟镓),当电流通过时会发出蓝光。该蓝光照射到沉积在芯片上或附近的荧光粉材料层(例如,掺铈的钇铝石榴石 - YAG:Ce)。荧光粉吸收部分蓝光,并将其重新发射为宽光谱的黄光。剩余的蓝光与转换后的黄光混合,在人眼看来就是白光。蓝光与黄光的精确比例以及特定的荧光粉成分,决定了所发射白光的相关色温(CCT)。

13. 技术趋势

LED技术的总体趋势是朝着更高光效(每瓦更多流明)、改善显色性(更高CRI和更好的红色饱和度R9值)以及在更高工作温度下更高可靠性发展。同时,也趋向于采用更紧凑的封装来提供相同或更高的光通量,例如从5050发展到3535,甚至为高功率应用采用更小的封装尺寸。此外,可调色温的白光LED在人本照明应用中正变得越来越普遍。对可持续性的追求持续推动着更高效率和更长寿命,从而降低总拥有成本和对环境的影响。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语 单位/表示 通俗解释 为什么重要
光效(Luminous Efficacy) lm/W(流明/瓦) 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量(Luminous Flux) lm(流明) 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 决定灯具够不够亮。
发光角度(Viewing Angle) °(度),如120° 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 影响光照范围与均匀度。
色温(CCT) K(开尔文),如2700K/6500K 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 决定照明氛围与适用场景。
显色指数(CRI / Ra) 无单位,0–100 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差(SDCM) 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 保证同一批灯具颜色无差异。
主波长(Dominant Wavelength) nm(纳米),如620nm(红) 彩色LED颜色对应的波长值。 决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布(Spectral Distribution) 波长 vs. 强度曲线 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语 符号 通俗解释 设计注意事项
正向电压(Forward Voltage) Vf LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。
正向电流(Forward Current) If 使LED正常发光的电流值。 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流(Pulse Current) Ifp 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。
反向电压(Reverse Voltage) Vr LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 电路中需防止反接或电压冲击。
热阻(Thermal Resistance) Rth(°C/W) 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。
静电放电耐受(ESD Immunity) V(HBM),如1000V 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语 关键指标 通俗解释 影响
结温(Junction Temperature) Tj(°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。
光衰(Lumen Depreciation) L70 / L80(小时) 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率(Lumen Maintenance) %(如70%) 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移(Color Shift) Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 使用过程中颜色的变化程度。 影响照明场景的颜色一致性。
热老化(Thermal Aging) 材料性能下降 因长期高温导致的封装材料劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语 常见类型 通俗解释 特点与应用
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构 正装、倒装(Flip Chip) 芯片电极布置方式。 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。
荧光粉涂层 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计 平面、微透镜、全反射 封装表面的光学结构,控制光线分布。 决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语 分档内容 通俗解释 目的
光通量分档 代码如 2G、2H 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 确保同一批产品亮度一致。
电压分档 代码如 6W、6X 按正向电压范围分组。 便于驱动电源匹配,提高系统效率。
色区分档 5-step MacAdam椭圆 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。
色温分档 2700K、3000K等 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语 标准/测试 通俗解释 意义
LM-80 流明维持测试 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 用于推算LED寿命(结合TM-21)。
TM-21 寿命推演标准 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA标准 照明工程学会标准 涵盖光学、电气、热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 针对照明产品的能效与性能认证。 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。