5050白光SMD LED规格书 - 尺寸5.0x5.0x1.9mm - 电压25V - 功率5W - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了T5C系列大功率、顶发光白光LED器件在5050表面贴装（SMD）封装中的规格。该LED专为严苛的通用照明应用而设计，结合了增强散热封装、高光通量输出和宽视角等特性。它适用于回流焊工艺，并符合相关环保标准。

1.1 核心优势

• 增强散热封装设计：优化以实现高效散热，支持更高驱动电流并提升使用寿命。
• 高光通量输出：提供高亮度水平，适用于替换和通用照明灯具。
• 高电流承载能力：额定正向电流（IF）为200mA，最大脉冲电流为330mA。
• 紧凑封装尺寸（5050）：5.0mm x 5.0mm的占位面积允许高密度PCB布局。
• 宽视角（120°）：在广阔区域内提供均匀照明。
• 无铅且符合RoHS标准：适用于需要符合环保指令的产品。

1.2 目标应用

此LED专为各种室内和建筑照明应用而设计，这些应用对可靠性、亮度和色彩质量要求极高。

• 室内照明：筒灯、面板灯及其他嵌入式灯具。
• 替换应用：直接替换现有灯具中的传统光源。
• 通用照明：工作照明、重点照明和区域照明。
• 建筑/装饰照明：灯槽照明、标识照明和美学照明元素。

2. 技术参数深度解析

本节详细分解了LED在标准测试条件（Tj = 25°C， IF = 200mA）下的电气、光学和热特性。

2.1 光电特性

主要性能指标定义了光输出和色彩质量。测量通常在结温（Tj）为25°C、正向电流为200mA的条件下进行。

关键说明：光通量容差为±7%。显色指数（Ra）测量容差为±2。更高显色指数版本（Ra90）提供更优的色彩保真度，但与Ra70和Ra80分档相比，流明输出略有降低。

2.2 绝对最大额定值

这些是应力极限，超出此极限可能导致器件永久性损坏。应始终确保在此极限内运行。

设计考量：脉冲正向电流（IFP）额定值仅适用于特定条件：脉冲宽度 ≤ 100μs 且占空比 ≤ 1/10。超出任何绝对最大额定值都可能改变器件特性并导致失效。

2.3 电气与热特性

这些参数定义了正常条件下的工作行为。

关键说明：正向电压容差为±3%。热阻值对于热管理设计至关重要；数值越低，表示从LED结到PCB的热传递越好。1000V HBM的ESD等级要求在组装过程中采取标准ESD防护措施。

3. 分档体系说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据测量性能被分入不同档位。这使得设计人员可以选择满足特定应用要求的组件。

3.1 料号编码规则

料号遵循结构化编码：T5C***82C-R****。关键元素包括：

• X1（类型代码）："5C" 表示5050封装。
• X2（色温代码）：例如，"27" 代表2700K，"40" 代表4000K，"65" 代表6500K。
• X3（显色指数代码）："7" 代表Ra70，"8" 代表Ra80，"9" 代表Ra90。
• X4 & X5（芯片配置）：表示封装内串联和并联的LED芯片数量（1-Z）。
• X7（颜色代码）：定义色度分档标准（例如，ANSI， ERP）。

3.2 光通量分档

LED根据其在200mA下的最小和最大光输出进行分组。例如，对于4000K， Ra80的LED：

• 代码 GN：600 lm（最小值）至 650 lm（最大值）
• 代码 GP：650 lm（最小值）至 700 lm（最大值）
• 代码 GQ：700 lm（最小值）至 750 lm（最大值）

选择更高档位（例如GQ）可保证更高的最低亮度。

3.3 正向电压分档

为辅助驱动器设计和电流匹配，LED也按正向电压（VF）分档。

• 代码 6D：VF = 22V 至 24V
• 代码 6E：VF = 24V 至 26V
• 代码 6F：VF = 26V 至 28V

3.4 色度分档

色点（CIE图上的x， y坐标）受到严格控制。规格参考了5阶麦克亚当椭圆，这意味着在标准观察条件下，给定档位内的所有LED在颜色上视觉无法区分。提供了每个色温在25°C和85°C结温下的中心坐标和椭圆参数，以考虑颜色随温度的偏移。对于2600K至7000K的所有色温，均采用能源之星分档标准。

4. 性能曲线与光谱分析

规格书包含关键性能方面的图形表示。

4.1 光谱功率分布

分别为Ra≥70、Ra≥80和Ra≥90版本提供了光谱图。更高显色指数的光谱在整个可见光谱范围内（特别是在红色和青色区域）将显示更饱满的曲线，从而实现更准确的色彩还原。

4.2 视角分布

极坐标图说明了空间辐射模式。典型的120°半强度角（FWHM）表示朗伯或近朗伯分布，其中光强在0°（垂直于LED表面）最高，并遵循余弦定律递减。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

5050 SMD封装具有以下关键尺寸（单位：mm，除非注明，公差为±0.1mm）：

• 整体尺寸：5.00（长）x 5.18（宽）x 1.90（高）最大值。
• LED芯片区域：4.20 x 4.54。
• 端子间距与尺寸：展示了推荐的焊盘布局，以实现最佳焊点形成和热连接。

5.2 极性标识

底视图清晰地标记了阴极和阳极焊盘。在PCB组装过程中，正确的极性对于防止反向偏压损坏至关重要。

5.3 内部结构

标注"8串2并"表明封装内包含多个LED芯片，以串并结合的阵列连接，以实现指定的高正向电压（约25V）和电流承载能力。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

提供了详细的回流焊温度曲线，以确保可靠的焊点而不损坏LED。关键参数包括：

• 封装体峰值温度（Tp）：最高260°C。
• 液相线以上时间（TL=217°C）：60至150秒。
• Tp ±5°C内时间：最长30秒。
• 升温速率：最高3°C/秒。
• 降温速率：最高6°C/秒。

关键考量：严格遵守此温度曲线至关重要。过高的温度或时间会降解LED的内部材料（环氧树脂、荧光粉）和焊点互连，导致过早失效或性能下降。

6.2 存储与操作

虽然提供的摘录中没有明确详述，但根据存储温度额定值（Tstg：-40至+85°C），组件应存储在阴凉干燥的环境中。建议遵循SMD组件的标准湿度敏感等级（MSL）预防措施，如果包装长时间暴露在环境湿度中，应在回流焊前对LED进行烘烤。

7. 应用设计考量

7.1 热管理

由于功耗高达5.94W且热阻为3°C/W（结至焊点），有效的散热设计是必不可少的。PCB应使用金属基板（MCPCB）或其他导热基材。从焊点到结的温升计算公式为 ΔT = 功率 * Rth j-sp。例如，在5W时，ΔT = 15°C。必须将焊点温度保持在足够低的水平，以确保在工作期间结温（Tj）保持在120°C的最大额定值以下。

7.2 电气驱动

LED工作必须使用恒流驱动器。驱动器应指定为200mA输出电流（或更低，如果需要调光），并且电压范围需覆盖LED的正向电压分档范围（例如，22-28V）。对于使用多个LED的设计，由于高Vf，通常采用串联连接；并联连接则需要仔细的电流平衡。

7.3 光学设计

120°视角适用于需要宽泛、漫射照明的应用。对于更聚焦的光束，则需要二次光学器件（透镜或反射器）。顶发光设计意味着光线主要垂直于安装平面发射。

8. 对比与差异化

与标准中功率LED（例如，2835、3030封装）相比，这款5050 LED每封装提供显著更高的光通量，从而减少了达到给定光输出所需的组件数量。其更高的正向电压降低了给定功率下的电流需求，这可以最小化走线和连接器中的电阻损耗。主要的权衡是由于更高的功率密度而增加了热管理挑战。

9. 基于技术参数的常见问题

9.1 我可以用150mA而非200mA驱动此LED吗？

可以，以较低电流驱动将降低光输出（大致与电流成正比），并由于更低的结温而显著提高光效（每瓦流明）和寿命。

9.2 预期寿命（L70/B50）是多少？

虽然此规格书中未明确说明，但LED寿命主要取决于结温。让LED在其额定值范围内良好运行，特别是通过良好的热设计保持低Tj，是实现长寿命（通常为50，000小时至L70或更长）的关键。

9.3 颜色如何随温度和时间变化？

色度坐标在25°C和85°C下均有规定，显示了预期的偏移。通常，白光LED的颜色会随着温度升高而略有偏移。长期来看，适当的热管理可以最大限度地减少荧光粉退化，这是颜色偏移和流明衰减的主要原因。

10. 实际设计案例研究

场景：设计一个1200 lm、4000K、Ra80的替换LED模块，以替代20W卤素灯。

1. 组件选择：选择4000K、Ra80、光通量分档GP（最小值650lm）或GQ（最小值700lm）。
2. 数量计算：对于GP档：1200 lm / 650 lm = ~1.85个LED。使用2个LED串联，获得约1300-1400 lm，必要时可略微调光。
3. 驱动器规格：选择恒流驱动器：输出 = 200mA，电压范围必须覆盖2 * VF（例如，2 * 24-28V = 48-56V）。
4. 热设计：总功率 ≈ 2个LED * (25V * 0.2A) = 10W。使用带有散热器的MCPCB，该散热器能够耗散10W功率，同时将LED焊点温度保持在足够低的水平，以在灯具的<环境温度下维持Tj
5. PCB布局：遵循推荐的焊盘图案。为高电流路径使用宽走线。确保高压有足够的电气隔离。

11. 工作原理

白光LED本质上是一种半导体二极管。当正向偏置时，电子和空穴在有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。这种初级光通常在蓝色或紫外光谱中。为了产生白光，在半导体芯片上涂覆了一层荧光粉涂层。这种荧光粉吸收一部分初级蓝光/紫外光，并以更宽光谱（黄、红、绿）重新发射。剩余的蓝光和荧光粉转换光的组合产生了白光的感知。相关色温（CCT）和显色指数（CRI）通过荧光粉层的精确成分和厚度来控制。

12. 技术趋势

大功率SMD LED市场持续向更高光效（每瓦更多流明）、改善的色彩一致性和更高可靠性发展。趋势包括采用新型荧光粉技术（例如，量子点、玻璃荧光粉）以获得更好的显色性和稳定性，以及使用陶瓷或其他先进封装材料以获得卓越的热性能。同时，也推动标准化外形尺寸和占位面积，以简化整个照明行业的设计和制造。热管理和恒流驱动原理仍然是所有大功率LED应用的基础。