T5C系列5050白光LED规格书 - 尺寸5.0x5.0x1.9mm - 电压25.6V - 功率5.12W - 中文技术文档

1. 产品概述

T5C系列是一款采用紧凑型5050（5.0mm x 5.0mm）封装的高性能、顶发光白光LED。该器件专为通用及建筑照明应用而设计，实现了高光通量输出与稳健热性能的平衡。其设计针对严苛照明环境下的可靠性和效率进行了优化。

1.1 核心优势

• 增强散热型封装：封装设计优先考虑高效散热，这对于维持高驱动电流下的性能和寿命至关重要。
• 高光通量输出：提供高亮度水平，适用于需要显著照明的应用场景。
• 高电流承载能力：额定连续工作电流为200mA，最大正向电流达240mA，支持大功率应用。
• 宽视角：典型视角（2θ1/2）为120度，提供宽广且均匀的光分布。
• 环保合规：产品设计适用于无铅回流焊工艺，并符合RoHS标准。

1.2 目标应用

此LED用途广泛，适用于多种照明场景，包括室内照明、替换传统光源的改装灯具、通用照明灯具，以及对性能和外形尺寸均有要求的建筑或装饰照明。

2. 深入技术参数分析

本节对规格书中关键的电学、光学和热学参数提供详细、客观的解读。

2.1 光电特性

主要性能指标是在结温（Tj）为25°C、正向电流（IF）为200mA（推荐工作点）的条件下测量的。

• 正向电压（VF）：典型正向电压为25.6V，最小24V，最大27V（容差±3%）。此相对较高的电压表明LED内部可能包含多个串联连接的半导体芯片。
• 光通量：输出随相关色温（CCT）和显色指数（CRI）变化显著。例如，色温4000K、显色指数70（Ra70）的LED典型光通量为775流明（最小700 lm），而色温2700K、显色指数90（Ra90）的LED典型光通量为580流明（最小500 lm）。通常，更高的显色指数会伴随光效的降低。
• 视角：120度视角是朗伯或近朗伯发射模式的典型特征，非常适合区域照明而非聚光光束。

2.2 绝对最大额定值与电气参数

这些额定值定义了可能导致永久损坏的工作极限。

• 电流限制：最大连续正向电流（IF）为240mA。在严格条件下（脉冲宽度≤100μs，占空比≤1/10）允许360mA的脉冲正向电流（IFP）。超出这些限制存在灾难性故障风险。
• 功耗（PD）：绝对最大值为6480 mW。考虑到高温下的降额，精心的热设计对于确保实际工作功率（VF * IF）低于此值至关重要。
• 热阻（Rth j-sp）：从结到焊点的典型热阻为2.5 °C/W。此低值对于增强散热设计至关重要，可使热量高效地从LED芯片传递到印刷电路板（PCB）。
• 静电放电（ESD）：额定值为1000V人体模型（HBM），这是光电器件的标准防护等级。组装过程中仍应遵循正确的ESD处理程序。

2.3 热特性

热管理对于LED的性能和寿命至关重要。

• 结温（Tj）：最高允许结温为120°C。在此极限或接近此极限下工作将加速光衰并缩短使用寿命。
• 工作与存储温度：器件可在-40°C至+105°C的环境温度下工作，并可在-40°C至+85°C的温度下存储。
• 焊接温度：兼容标准回流焊曲线，峰值焊接温度为230°C或260°C，最长持续10秒。

3. 分档系统说明

产品根据关键性能参数进行分档，以确保应用中的一致性。

3.1 光通量分档

针对每种CCT和CRI的组合定义了光通量档位。档位代码（例如GN、GP、GQ）规定了在200mA电流下的最小和最大光通量范围。例如，对于色温4000K/5000K/5700K/6500K、显色指数70的LED，提供GQ（700-750 lm）、GR（750-800 lm）和GS（800-850 lm）档位。这使得设计人员可以根据特定需求选择具有可预测亮度的LED。

3.2 正向电压分档

LED也按正向电压分为两类：代码6E（24-26V）和代码6F（26-28V）。匹配来自同一电压档位的LED可以简化驱动器设计，并改善多LED阵列中的电流平衡。

3.3 色度分档（颜色一致性）

色度坐标（x， y）在每个CCT档位（例如，2700K对应27R5，4000K对应40R5）内控制在5阶麦克亚当椭圆内。5阶椭圆是行业通用标准，可确保在大多数通用照明应用中，人眼感知到的颜色差异可接受或最小化，从而保证灯具良好的颜色一致性。规格书提供了25°C和85°C结温下的中心坐标和椭圆参数，确认了加热引起的颜色偏移。

4. 性能曲线分析

提供的图表揭示了LED在不同条件下的行为。

4.1 电流 vs. 光强/电压（IV曲线）

图3（正向电流 vs. 相对光强）通常显示亚线性关系，在极高电流下，由于热量增加，效率（每瓦流明数）可能会降低。图4（正向电流 vs. 正向电压）显示了二极管的指数IV特性，电压随电流增加而增加。

4.2 温度依赖性

图5（环境温度 vs. 相对光通量）至关重要：它显示光通量输出随温度升高而降低。有效的散热对于最小化这种下降是必要的。图6（环境温度 vs. 相对正向电压）通常显示负温度系数，即VF随温度升高而略微下降。图8（Ta vs. CIE x， y偏移）直观地表示了色度坐标随温度的漂移，这在色度分档表中进行了量化。

4.3 光谱分布与视角

图1a、1b和1c分别显示了显色指数70、80和90的光谱功率分布。更高显色指数的光谱在蓝色泵浦峰和更宽的荧光粉发射之间的谷底填充更充分，从而带来更好的显色性。图2说明了空间光强分布，证实了120度的宽视角。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED的占位面积为5.0mm x 5.0mm，典型高度为1.9mm。尺寸图指定了±0.1mm的公差，除非另有说明。底视图清晰地显示了焊盘布局。

5.2 焊盘设计与极性

焊接图案设计用于稳定的机械连接和最佳的热传导。图中明确标注了阴极和阳极。阴极通常通过缺口、绿色标记或不同的焊盘形状等特征来指示。组装时必须注意正确的极性以防止损坏。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊参数

此LED兼容使用无铅焊料（SAC合金）的标准红外或对流回流工艺。最高峰值温度不应超过230°C或260°C，液相线以上的时间应根据焊膏制造商的规格进行控制，峰值温度下的绝对极限为10秒。建议采用可控的升温速率和冷却速率，以最大限度地减少热应力。

6.2 操作与存储注意事项

由于其ESD敏感性（1000V HBM），人员和工作站应妥善接地。LED应储存在其原始的防潮袋中，置于受控环境（建议温度<30°C，相对湿度<60%）下，以防止吸湿，吸湿可能导致回流焊过程中发生“爆米花”现象。

7. 型号命名规则

部件编号遵循结构化格式：T □□ □□ □ □ □ – □ □□ □□ □。关键元素包括：X1（类型代码，例如‘5C’代表5050）、X2（CCT代码，例如‘40’代表4000K）、X3（CRI代码，例如‘8’代表Ra80）、X4/X5（串/并联芯片数量，表示为1-Z）、X6（元件代码）和X7（颜色代码，例如‘R’代表85°C ANSI分档）。此系统允许精确识别LED的电学和光学特性。

8. 应用建议

8.1 设计考量

• 热管理：低热阻（2.5°C/W）仅在LED安装在合适的金属基板PCB（MCPCB）或其他散热基板上时才有效。系统热设计必须将结温保持在远低于120°C的最大值，以确保可靠运行。
• 驱动器选择：鉴于典型VF高达约25.6V，需要额定电压在此范围内的恒流驱动器。应根据所需电流（例如200mA）以及串联/并联连接的LED数量来选择驱动器。
• 光学设计：如果射灯或筒灯应用需要更定向的光束，120度的宽光束角可能需要二次光学元件（透镜、反射器）。

8.2 典型应用电路

为确保可靠运行，LED应由恒流源驱动。连接多个LED时，串联配置更利于电流匹配，但串联总正向电压必须在驱动器的顺从电压范围内。通常不建议在没有单独电流平衡的情况下并联连接LED，因为VF的差异会导致电流分配不均。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

问：此LED的实际功耗是多少？

答：在200mA和25.6V的典型工作点，电功率输入约为5.12瓦（P = V * I）。

问：色温（CCT）如何影响光输出？

答：如光电特性表所示，在相同显色指数下，较高色温（例如6500K）的典型光通量通常略高于较低色温（例如2700K）。

问：“5阶麦克亚当椭圆”对我的应用意味着什么？

答：这意味着来自同一颜色档位的LED，其色度坐标非常接近，在典型照明条件下，大多数观察者无法察觉或只能察觉到极小的颜色差异，从而确保灯具具有良好的颜色一致性。

问：我可以将此LED持续驱动在其最大电流240mA下吗？

答：虽然可以，但这会产生更多热量（假设25.6V时约为6.14W），并可能降低光效和寿命。在推荐的200mA下工作，能在性能和可靠性之间取得更好的平衡。

10. 工作原理

此类白光LED通常使用蓝色发光的氮化铟镓（InGaN）半导体芯片。部分蓝光通过沉积在芯片上或周围的荧光粉层转换为更长波长（黄光、红光）。剩余的蓝光与荧光粉转换光的混合，使人眼感知为白光。荧光粉的具体配比决定了所发射光的相关色温（CCT）和显色指数（CRI）。

11. 行业趋势

大功率LED市场持续向更高光效（每瓦更多流明）、更优色彩质量（更高显色指数且光效折损更小）和更高可靠性发展。同时，标准化外形尺寸和电气接口以简化设计和制造也是一种趋势。随着功率密度增加，像本系列使用的这种高效散热封装仍然至关重要。此外，为满足高质量建筑和商业照明的需求，业界越来越重视精确分档和更严格的颜色公差。