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T5C系列5050白光LED規格書 - 尺寸5.0x5.0x1.9mm - 電壓9.5V - 功率3.8W - 英文技術文件

T5C系列5050高功率白光LED嘅詳細技術規格,包括電光特性、分級結構、封裝尺寸同應用指引。
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PDF文件封面 - T5C系列5050白光LED規格書 - 尺寸5.0x5.0x1.9mm - 電壓9.5V - 功率3.8W - 英文技術文件

1. 產品概覽

T5C系列係一款高性能、頂視式白光LED,專為要求嚴格嘅通用照明應用而設計。呢款器件採用咗熱增強型封裝設計,有效管理熱量,能夠喺高電流條件下實現高光通量輸出同可靠運作。佢嘅緊湊5050尺寸(5.0mm x 5.0mm)令佢適合空間有限嘅設計,同時提供120度寬視角,實現均勻嘅光線分佈。

呢個系列嘅主要優勢包括高電流承受能力,可以產生顯著嘅光輸出,以及兼容無鉛回流焊工藝,確保符合現代環保標準。產品設計符合RoHS規範。

2. 技術參數深入分析

2.1 電光特性

主要性能指標喺接面溫度(Tj)為25°C同順向電流(IF)為400mA下定義。光通量會隨相關色溫(CCT)同顯色指數(Ra)而變化。例如,一個4000K、Ra70嘅LED通常提供600流明(最低550 lm),而Ra90版本則提供485流明(最低450 lm)。光通量測量公差為±7%,Ra公差為±2。

2.2 電氣與熱參數

絕對最大額定值定義咗操作極限:連續順向電流(IF)為480mA,脈衝順向電流(IFP)為720mA(脈衝寬度≤100μs,佔空比≤1/10),最大功耗(PD)為5040mW。接面溫度唔可以超過120°C。

喺典型操作條件下(IF=400mA,Tj=25°C),順向電壓(VF)範圍為8.0V至10.5V,典型值為9.5V(±3%公差)。由接面到焊點嘅熱阻(Rth j-sp)典型值為2.5°C/W,呢個對於熱管理設計至關重要。器件仲具備1000V(人體模型)嘅靜電放電(ESD)承受能力。

3. 分級系統說明

3.1 光通量與CCT/CRI分級

LED會根據光通量輸出、CCT同CRI進行分級,以確保顏色同亮度一致性。例如,一個4000K、Ra80(代碼82)嘅LED,有光通量分級:GL(500-550 lm)、GM(550-600 lm)同GN(600-650 lm)。每個分級都有定義嘅最小值同最大值。

3.2 順向電壓分級

為咗幫助電路設計,LED亦會按順向電壓分級。可用嘅分級有:1C(8-9V)、1D(9-10V)同5X(10-12V),全部喺IF=400mA同Tj=25°C下測量,公差為±3%。

3.3 色度分級

顏色一致性係通過將LED分入由5階麥克亞當橢圓定義嘅色度範圍來保證。每個CCT代碼(例如,2700K用27R5,4000K用40R5)都指定咗中心坐標(x, y)同橢圓參數(a, b, Φ)。能源之星分級標準適用於2600K至7000K範圍內嘅所有產品。色度坐標公差為±0.005。

4. 性能曲線分析

規格書包含幾張關鍵圖表用於設計分析。相對光通量 vs. 順向電流(IF)曲線顯示光輸出如何隨驅動電流變化。順向電壓 vs. 順向電流圖對於設計驅動電路至關重要。視角分佈圖說明咗類似朗伯體嘅發光模式,確認咗120度寬視角。

溫度依賴性顯示喺相對光通量 vs. 焊點溫度(Ts)同順向電壓 vs. Ts嘅曲線中。CIE x, y坐標偏移 vs. 環境溫度(Ta)圖對於顏色穩定性隨溫度變化好重要嘅應用至關重要。最後,最大順向電流 vs. 環境溫度曲線定義咗降額要求,以確保可靠運作。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

LED嘅封裝尺寸緊湊,為5.00mm x 5.00mm,高度約為1.90mm。底視圖顯示咗焊盤佈局,呢個設計用於3串2並嘅內部晶片配置。陰極同陽極有清晰標記。除非另有說明,所有尺寸公差為±0.1mm。

5.2 極性識別

焊接圖案圖清晰標示咗陰極同陽極焊盤,呢個對於正確嘅PCB佈局同組裝以防止反向偏壓連接至關重要。

6. 焊接與組裝指南

6.1 回流焊溫度曲線

呢款器件適合回流焊。推薦嘅溫度曲線包括:喺60-120秒內從150°C預熱到200°C,到峰值溫度嘅最大升溫速率為3°C/秒,同埋必須控制液相線溫度(TL)時間(tL)。峰值焊接溫度可以係230°C或260°C,保持最多10秒。必須遵循呢個曲線,以防止對LED封裝造成熱損壞。

7. 型號編碼系統

零件編號遵循結構化格式:T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]。關鍵元素包括:X1(類型代碼,例如5C代表5050)、X2(CCT代碼,例如40代表4000K)、X3(CRI代碼,例如8代表Ra80)、X4(串聯晶片數量)、X5(並聯晶片數量)同X6(元件代碼)。呢個系統允許精確識別LED嘅電氣同光學特性。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

呢款高功率LED非常適合室內照明燈具、設計用於替換傳統光源嘅改裝燈、通用照明應用,以及需要高輸出同緊湊尺寸嘅建築或裝飾照明。

8.2 設計注意事項

由於功耗高(高達5.04W),設計師必須密切注意熱管理。必須使用合適嘅金屬基板(MCPCB)或散熱器,以將接面溫度維持喺安全範圍內,確保長期可靠性同穩定嘅光輸出。驅動電路必須設計為提供高達480mA(連續)嘅穩定電流,並考慮順向電壓分級。光學設計中應考慮寬視角,以獲得所需嘅光束模式。

9. 技術比較與差異

同標準中功率LED相比,T5C系列憑藉其高電流能力同熱增強設計,每個封裝提供顯著更高嘅光通量。明確嘅光通量、電壓同5階麥克亞當橢圓內嘅色度分級,為照明製造商提供咗卓越嘅顏色一致性同可預測性,減少咗二次分級嘅需要。封裝設計用於穩健嘅回流焊,支持大批量自動化組裝。

10. 常見問題(基於技術參數)

問:呢款LED嘅典型功耗係幾多?

答:喺典型操作點400mA同9.5V下,功耗約為3.8瓦特(P = I*V)。

問:光輸出點樣隨溫度變化?

答:相對光通量 vs. Ts曲線顯示,光輸出會隨焊點溫度升高而降低。適當嘅散熱對於最小化呢個下降至關重要。

問:我可以用恆壓源驅動呢款LED嗎?

答:唔建議。LED係電流驅動器件。需要恆流驅動器來確保穩定嘅光輸出並防止熱失控,因為順向電壓具有負溫度係數,而且每個器件之間都有差異。

問:5階麥克亞當橢圓分級係咩意思?

答:意思係,喺特定CCT分級(例如4000K)內嘅所有LED,其色度坐標都非常相似,喺標準觀看條件下人眼無法察覺顏色差異,確保陣列中嘅白光均勻。

11. 實用設計與使用案例

考慮設計一個用於工業用途嘅高棚LED燈具。通過喺熱優化嘅MCPCB上排列多個T5C LED,設計師可以實現高流明輸出。通過選擇來自相同光通量分級(例如GM)同CCT/CRI分級(例如40R5,82)嘅LED,可以保證燈具整體嘅亮度同色溫一致。選擇驅動器為每串LED提供400mA嘅恆定電流,串聯嘅LED總數由驅動器嘅輸出電壓範圍同順向電壓分級(例如1D:9-10V)決定。120度寬視角有助於減少實現廣泛照明所需嘅二次光學元件數量。

12. 工作原理簡介

白光LED通常使用一個半導體晶片,當正向偏壓時會發出藍光(電致發光)。呢啲藍光然後激發沉積喺晶片上或周圍嘅螢光粉塗層。螢光粉將一部分藍光下轉換為更長嘅波長(黃色、紅色),剩餘嘅藍光同螢光粉發出嘅光混合後,被人眼感知為白光。螢光粉嘅特定混合決定了發出白光嘅相關色溫(CCT)同顯色指數(CRI)。

13. 技術趨勢

固態照明行業繼續專注於提高發光效率(每瓦流明)、改善顯色質量(特別係紅色調嘅R9)以及增強可靠性同壽命。有趨勢朝向更高功率密度嘅封裝,例如5050格式,呢啲需要先進嘅熱管理材料同設計。此外,色度同光通量分級嘅標準化,正如採用能源之星同其他標準所見,對於確保產品一致性同簡化照明製造商嘅設計至關重要。對更智能、互聯照明嘅推動,亦正影響LED驅動器技術朝向更高嘅可編程性同集成度發展。

LED規格術語詳解

LED技術術語完整解釋

一、光電性能核心指標

術語 單位/表示 通俗解釋 點解重要
光效(Luminous Efficacy) lm/W(流明/瓦) 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。
光通量(Luminous Flux) lm(流明) 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 決定燈具夠唔夠光。
發光角度(Viewing Angle) °(度),例如120° 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 影響光照範圍同均勻度。
色溫(CCT) K(開爾文),例如2700K/6500K 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 決定照明氣氛同適用場景。
顯色指數(CRI / Ra) 無單位,0–100 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。
色容差(SDCM) 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 保證同一批燈具顏色冇差異。
主波長(Dominant Wavelength) nm(納米),例如620nm(紅) 彩色LED顏色對應嘅波長值。 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。
光譜分佈(Spectral Distribution) 波長 vs. 強度曲線 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 影響顯色性同顏色品質。

二、電氣參數

術語 符號 通俗解釋 設計注意事項
順向電壓(Forward Voltage) Vf LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。
順向電流(Forward Current) If 使LED正常發光嘅電流值。 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。
最大脈衝電流(Pulse Current) Ifp 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。
反向電壓(Reverse Voltage) Vr LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 電路中需防止反接或電壓衝擊。
熱阻(Thermal Resistance) Rth(°C/W) 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。
靜電放電耐受(ESD Immunity) V(HBM),例如1000V 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。

三、熱管理與可靠性

術語 關鍵指標 通俗解釋 影響
結溫(Junction Temperature) Tj(°C) LED芯片內部嘅實際工作溫度。 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。
光衰(Lumen Depreciation) L70 / L80(小時) 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 直接定義LED嘅"使用壽命"。
流明維持率(Lumen Maintenance) %(例如70%) 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。
色漂移(Color Shift) Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 使用過程中顏色嘅變化程度。 影響照明場景嘅顏色一致性。
熱老化(Thermal Aging) 材料性能下降 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。

四、封裝與材料

術語 常見類型 通俗解釋 特點與應用
封裝類型 EMC、PPA、陶瓷 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。
芯片結構 正裝、倒裝(Flip Chip) 芯片電極佈置方式。 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。
螢光粉塗層 YAG、硅酸鹽、氮化物 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。
透鏡/光學設計 平面、微透鏡、全反射 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 決定發光角度同配光曲線。

五、質量控制與分檔

術語 分檔內容 通俗解釋 目的
光通量分檔 代碼例如 2G、2H 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 確保同一批產品亮度一致。
電壓分檔 代碼例如 6W、6X 按順向電壓範圍分組。 便於驅動電源匹配,提高系統效率。
色區分檔 5-step MacAdam橢圓 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。
色溫分檔 2700K、3000K等 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 滿足唔同場景嘅色溫需求。

六、測試與認證

術語 標準/測試 通俗解釋 意義
LM-80 流明維持測試 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 用於推算LED壽命(結合TM-21)。
TM-21 壽命推演標準 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 提供科學嘅壽命預測。
IESNA標準 照明工程學會標準 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 行業公認嘅測試依據。
RoHS / REACH 環保認證 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 進入國際市場嘅准入條件。
ENERGY STAR / DLC 能效認證 針對照明產品嘅能效同性能認證。 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。