T5C系列5050白光LED规格书 - 尺寸5.0x5.0x1.9mm - 电压25V - 功率4W - 中文技术文档

1. 产品概述

T5C系列是一款高性能、顶发光式白光LED，专为要求严苛的通用照明应用而设计。该器件采用热增强型封装，尺寸为5050，可提供高光通量输出，并能承受较高的驱动电流。其紧凑的外形和宽广的视角，使其适用于空间和效率至关重要的各种照明设计。本产品符合无铅回流焊接工艺要求，并遵循RoHS标准，确保了制造和终端使用过程中的环保责任。

1.1 目标应用

这款LED专为照明领域的广泛应用而设计。主要应用场景包括住宅和商业空间的室内照明、现有灯具的LED改造、通用照明，以及性能和美观度均很重要的建筑或装饰照明。其稳健的设计支持在这些多样化环境中可靠运行。

2. 技术参数分析

深入了解器件的参数对于优化系统设计至关重要。以下部分将分解关键的电气、光学和热学特性。

2.1 光电特性

在标准测试条件下（正向电流 IF = 160mA，结温 Tj = 25°C），LED表现出与其相关色温（CCT）和显色指数（Ra）相关的特定性能指标。例如，一款4000K、Ra70的LED，其典型光通量为655流明（lm），最小规定值为600 lm。随着CCT降低（例如降至2700K）或显色性提高（例如升至Ra90），典型光通量输出通常会降低，这反映了荧光粉技术的权衡。所有光通量测量的公差为±7%，而Ra测量的公差为±2。

2.2 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致永久性损坏的应力极限。绝对最大正向电流（IF）为240 mA，特定条件下（脉冲宽度 ≤ 100µs，占空比 ≤ 1/10）的脉冲正向电流（IFP）为360 mA。最大功耗（PD）为6480 mW。器件可承受高达5V的反向电压（VR）。工作温度范围（Topr）为-40°C至+105°C，存储温度范围（Tstg）为-40°C至+85°C。最大允许结温（Tj）为120°C。对于组装，回流焊接温度（Tsld）规定为：最高230°C或260°C，持续时间不超过10秒。

2.3 Tj=25°C时的电气/光学特性

本节详述典型工作参数。正向电压（VF）范围从最小值23V到最大值27V，在IF=160mA时典型值为25V（公差±3%）。在VR=5V时，反向电流（IR）最大为10 µA。视角（2θ1/2）定义为光强降至峰值一半时的离轴角，典型值为120度。热管理的一个关键参数是LED结到金属基板（MCPCB）焊点的热阻（Rth j-sp），典型值为2.5 °C/W。器件的静电放电（ESD）耐受等级为1000V（人体模型）。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED会进行分档。T5C系列采用涵盖光通量、正向电压和色度的多维分档系统。

3.1 光通量分档

LED根据其在160mA下测得的光通量进行分组。每个CCT和CRI组合都有特定的光通量档位，由两个字母代码表示（例如GL、GM、GN）。例如，一款4000K Ra70的LED可被分档为GN（最小600-650 lm）、GP（650-700 lm）、GQ（700-750 lm）或GR（750-800 lm）。相同CCT下更高显色指数版本（Ra90）的光通量档位通常较低，从GK（450-500 lm）开始。这使得设计人员可以根据其应用选择合适的亮度等级。

3.2 正向电压分档

正向电压也进行分档，以辅助恒流电路设计。档位编码为6D（22-24V）、6E（24-26V）和6F（26-28V），均在IF=160mA下测量。了解VF档位有助于更准确地计算电源需求和热负载。

3.3 色度分档（颜色一致性）

LED在CIE色度图上按照5阶麦克亚当椭圆进行分档，这是定义可感知色差的标准。每个CCT（例如2700K、3000K）都有一个定义的中心坐标（x, y）和一个由参数（a, b, Φ）定义的椭圆。例如，4000K档位（40R5）的中心点为x=0.3875，y=0.3868。这种严格的分档确保了同一档位内的LED在人眼看来颜色几乎一致，这对于多LED灯具至关重要。能源之星分档标准适用于所有从2600K到7000K的产品。

4. 性能曲线分析

图形数据提供了LED在不同条件下的行为洞察。

4.1 光谱分布

规格书包含了Ra70、Ra80和Ra90版本的颜色光谱图。这些图表显示了跨波长的相对强度。与Ra70 LED相比，更高显色指数的LED（Ra90）通常表现出更饱满的光谱，尤其是在红色区域，这解释了其更好的显色性，但整体光效往往略低。

4.2 视角与光强

视角分布图证实了其宽广的、典型的朗伯型发射模式，半角为120度。这为广阔区域提供了均匀的照明，适用于通用照明。

4.3 电流与特性关系

正向电流与相对光强曲线显示了光输出如何随电流增加而增加，在较高电流下通常由于效率下降而呈亚线性增长。正向电流与正向电压曲线说明了二极管的指数型V-I关系，这对于设计恒流驱动器至关重要。

4.4 温度依赖性

关键曲线图说明了性能随环境温度（Ta）的变化。环境温度与相对光通量曲线显示光输出随温度升高而降低，这是热管理的关键因素。环境温度与相对正向电压曲线显示VF随温度升高而降低（负温度系数）。Ta与CIE x, y偏移图展示了发光色点如何随温度漂移。最后，最大正向电流与环境温度关系图定义了降额线；随着环境温度升高，必须降低最大允许驱动电流，以防止超过结温极限。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用5050封装，意味着其封装尺寸约为5.0mm x 5.0mm。总高度为1.9mm。详细的机械图纸显示了顶视图和底视图，包括透镜形状和焊盘布局。关键尺寸包括焊盘尺寸和间距，这对于PCB布局设计以确保正确焊接和热传导至关重要。

5.2 焊接焊盘设计与极性

底视图清晰地标明了阳极和阴极焊盘。焊接图案设计旨在确保稳定性，并将热量有效地从LED芯片传导出去。阴极通常有标记或具有特定的焊盘形状（例如缺口或较大的焊盘）以便识别。规格书规定了PCB上推荐的焊盘尺寸，以实现可靠的焊点和最佳的热性能。

6. 焊接与组装指南

本器件适用于无铅回流焊接。规定了最大焊接温度曲线：峰值温度230°C或260°C的持续时间不应超过10秒。遵循推荐的回流焊曲线至关重要，以避免热冲击或损坏LED封装和内部材料。注意事项包括：贴装过程中避免机械应力，确保焊接前PCB和LED清洁无湿气（必要时考虑烘烤）。应在规定的温度范围（-40°C至+85°C）内，在干燥、受控的环境中存储。

7. 订购信息与型号命名

部件编号遵循结构化系统：T5C***81C-R****。详细分解解释了每个部分（X1至X10）。关键可选参数包括：类型代码（X1，例如‘5C’代表5050）、CCT代码（X2，例如‘40’代表4000K）、显色指数代码（X3，例如‘8’代表Ra80）、串联和并联芯片数量（X4, X5），以及颜色代码（X7），该代码表示如ANSI或ERP等性能标准。此系统允许精确订购所需的性能档位。

8. 应用设计考量

8.1 热管理

考虑到高功率（在160mA、25V下典型值高达4W）和典型热阻2.5 °C/W，有效的散热至关重要。最大结温120°C绝不可超过。设计计算必须考虑环境温度、从结到散热器的热路径以及驱动电流。在高温环境下，使用降额曲线（最大正向电流与环境温度关系）至关重要。

8.2 电气驱动

强烈建议使用恒流驱动器，以确保稳定的光输出和长寿命。应根据正向电压档位和所需工作电流（最高至绝对最大值240mA直流）选择驱动器。还建议提供反向电压和瞬态电压尖峰保护。ESD敏感度（1000V HBM）要求在组装过程中采取标准的ESD处理预防措施。

8.3 光学集成

120度的宽视角可能需要二次光学元件（透镜或反射器）来实现特定光束图案，例如用于射灯或筒灯应用。顶发光设计便于光线直接射入此类光学元件。

9. 技术对比与差异化

T5C系列的差异化在于其结合了紧凑5050封装的高光通量输出和高正向电压特性（典型25V），这有利于在串联配置中降低电流需求。通过指定的热阻值可见，其热增强型封装设计旨在比标准封装提供更好的可靠性和性能持续性。涵盖光通量、电压和严格色度椭圆的全面分档，为设计师提供了高质量照明产品所需的高度一致性。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：这款LED的典型光效是多少？

答：光效（流明每瓦）可以计算得出。对于一款4000K Ra70的LED，在160mA、25V（输入功率4W）下典型光通量为655 lm，其典型光效约为164 lm/W。由于驱动器损耗和热效应，实际系统光效会更低。

问：如何为我的项目选择正确的档位？

答：首先根据应用的照明要求选择CCT（X2）和CRI（X3）。然后，从分档表中选择满足您亮度需求的光通量档位。电压档位（6D/E/F）可以根据您驱动器的电压适应范围来选择。

问：我能否在240mA的绝对最大电流下持续驱动这款LED？

答：只有在热管理极其有效、能将结温远低于120°C的情况下才有可能。在大多数实际设计中，在测试电流160mA或以下运行更为安全，以确保寿命和维持效率。务必参考特定环境温度下的降额曲线。

问：“5阶麦克亚当椭圆”对于颜色一致性意味着什么？

答：这意味着该档位内的所有LED，其色度坐标非常接近，以至于在标准观察条件下，大多数观察者无法察觉或几乎无法察觉其色差。5阶椭圆是高质量混光领域常见的行业标准。

11. 实际设计案例研究

考虑设计一款高质量的4000K Ra80 LED面板灯。设计师选择T5C系列，因其高输出和一致性。从分档表中，他们指定GN光通量档位（最小600-650 lm）以实现目标面板亮度。他们选择6E电压档位（24-26V）以匹配其恒流驱动器的输出电压范围。设计了一块金属基板（MCPCB），其焊盘尺寸符合规格书推荐。热设计基于LED数量、2.5 °C/W的Rth j-sp、预期环境温度45°C以及选定的驱动电流150mA（略低于测试电流以留有余量）计算所需的散热器尺寸。选择的驱动器需提供稳定的150mA输出，其电压适应范围需覆盖所有LED的总串联电压。这种基于规格书参数的系统化方法，确保了可靠、高效且一致的照明产品。

12. 工作原理

白光LED基于半导体材料（通常为氮化铟镓InGaN，用于发射蓝光）的电致发光原理工作。当施加正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子（蓝光）的形式释放能量。该蓝光随后照射到沉积在半导体芯片上或其附近的荧光粉涂层上。荧光粉吸收部分蓝光，并以更宽光谱（主要在黄光和红光区域）重新发射出来。剩余的蓝光与荧光粉转换的黄/红光相结合，最终形成人眼感知的白光。蓝光与荧光粉转换光的精确比例决定了相关色温（CCT），而荧光粉发射光谱的宽度和组成则影响显色指数（CRI）。

13. 技术趋势

固态照明行业持续发展，呈现几个关键趋势。通过提高内量子效率、光提取效率和荧光粉技术，光效（流明每瓦）稳步提升。业界高度关注改善颜色质量，超越Ra（CRI），转向如R9（饱和红色再现）和TM-30（Rf, Rg）等指标，以实现更准确的色彩评估。小型化持续进行，允许更高密度和更灵活的设计。集成传感器和控制的智能互联照明日益普及。此外，在实际工作条件（包括高温高湿）下的可靠性和寿命仍然是关键的发展领域，推动更可持续的制造工艺和材料也是重点。