目錄
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。 |