目錄
1. 產品概覽
呢份文件提供咗一款高性能、頂視白光LED喺5050表面貼裝器件(SMD)封裝中嘅全面技術規格。呢個元件專為要求高光輸出同可靠性嘅一般照明應用而設計。佢嘅增強散熱封裝設計容許高效散熱,支援高電流操作,有助於長期性能穩定性。
呢款LED適合無鉛回流焊接工藝,並符合相關環保法規。佢緊湊嘅5.0mm x 5.0mm佔位面積同120度寬視角,令佢適用於各種空間同光線分佈係關鍵考慮因素嘅照明設計。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個LED系列嘅主要優勢包括高光通量輸出、強勁嘅熱管理能力(支援高電流操作)同緊湊外形。呢啲特點令佢成為建築同裝飾照明、替換傳統光源嘅改裝應用、一般照明,以及室內外標誌背光嘅理想解決方案。產品設計優先考慮每瓦流明嘅性能同典型操作條件下嘅使用壽命。
2. 深入技術參數分析
2.1 電光特性
電光性能喺標準測試電流100mA同結溫(Tj)25°C下測量。LED提供六種相關色溫(CCT):2700K、3000K、4000K、5000K、5700K同6500K。所有型號嘅最低顯色指數(CRI或Ra)為80,典型值為82,測量公差為±2。
光通量隨CCT而變化。對於暖白光(2700K、3000K),典型光通量分別為605lm同635lm,最低保證值為550lm。對於中性白光同冷白光(4000K至6500K),典型光通量為665lm,最低為600lm。光通量測量適用±7%嘅公差。主波長由CCT選擇決定,並喺5階麥克亞當橢圓內控制,以確保精確嘅顏色一致性。
2.2 電氣同熱參數
絕對最大額定值定義咗操作極限。最大連續正向電流(IF)為120mA,特定條件下(脈衝寬度≤100μs,佔空比≤1/10)允許脈衝正向電流(IFP)為180mA。最大功耗(PD)為6240mW。器件可承受高達5V嘅反向電壓(VR)。操作溫度範圍(Topr)為-40°C至+105°C,儲存溫度範圍(Tstg)為-40°C至+85°C。最高結溫(Tj)為120°C。
喺典型操作條件下(IF=100mA,Tj=25°C),正向電壓(VF)範圍為46V至52V,典型值為49V,公差為±3%。反向電流(IR)喺VR=5V時最大為10μA。從結到MCPCB上焊點嘅熱阻(Rth j-sp)典型值為3°C/W。器件具有1000V(人體模型)嘅靜電放電(ESD)承受能力。
3. 分級系統說明
3.1 光通量分級
為確保一致性,LED會根據光通量分級。分級結構取決於CCT。對於2700K同3000K,定義咗GM(550-600lm)、GN(600-650lm)同GP(650-700lm)等級。對於4000K至6500K嘅CCT,提供GN(600-650lm)、GP(650-700lm)同GQ(700-750lm)等級。呢種分級允許設計師選擇符合其應用特定流明輸出要求嘅元件。
3.2 正向電壓分級
正向電壓亦會分級,以協助電路設計,特別係驅動多個串聯LED時。喺IF=100mA下定義咗三個電壓等級:6R(46-48V)、6S(48-50V)同6T(50-52V)。選擇來自緊密電壓等級嘅LED有助於實現更均勻嘅電流分佈同簡化驅動器設計。
3.3 色度分級
顏色一致性受到嚴格控制。每個CCT嘅色度座標喺25°C同85°C結溫下定義。每個等級嘅允許變化喺5階麥克亞當橢圓內,呢個係可感知色差嘅標準度量。為每個CCT代碼(例如,2700K嘅27R5)提供特定中心座標(x, y)同橢圓參數(a, b, Φ)。呢個系統確保來自同一等級嘅LED喺顏色上視覺上一致。能源之星分級標準適用於2600K至7000K範圍。
4. 性能曲線分析
雖然提取內容中冇提供IV特性或流明維持率嘅具體圖形曲線,但可以從表格數據推斷關鍵性能方面。正向電流同電壓之間嘅關係由100mA下嘅VF規格表示。熱性能由3°C/W嘅熱阻(Rth j-sp)表徵,呢個對於估算操作功率下嘅結溫上升至關重要。120度(2θ1/2)嘅寬視角表示朗伯或類似發射模式,提供寬闊、均勻嘅照明。
5. 機械同封裝資訊
5.1 尺寸同極性
LED封裝嘅佔位面積尺寸為5.00mm x 5.00mm,高度約為1.90mm。提供詳細尺寸圖,顯示頂視圖、底視圖同側視圖。焊接焊盤圖案喺底視圖上清晰顯示。陽極同陰極有明顯標記。陰極通常由綠色標記或封裝上嘅凹口識別。尺寸公差,除非另有說明,為±0.1mm。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
呢個元件適合無鉛回流焊接。指定咗詳細焊接溫度曲線以防止熱損壞。關鍵參數包括: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;液相線以上(217°C)時間介乎60至150秒之間;峰值封裝體溫度(Tp)唔超過260°C;喺呢個峰值5°C內嘅時間(tp)最多30秒。從25°C到峰值溫度嘅總時間唔應超過8分鐘。遵守呢個溫度曲線對於保持焊點完整性同LED可靠性至關重要。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 載帶同捲盤規格
LED以凸紋載帶供應,用於自動組裝。每捲最大數量為2000件。載帶10個節距嘅累積公差為±0.2mm。包裝上標有零件編號、製造日期代碼同數量。
7.2 零件編號系統
使用詳細零件編號系統(例如,T5C**8G1C-*****)來編碼關鍵屬性。代碼分解如下:X1表示封裝類型(5C代表5050)。X2指定CCT(例如,27代表2700K)。X3表示顯色指數(8代表Ra80)。X4同X5表示封裝內串聯同並聯芯片嘅數量。X6係元件代碼。X7係定義特定性能等級嘅顏色代碼(例如,ANSI標準、高溫版本)。X8、X9同X10用於內部或備用代碼。呢個系統允許精確識別同訂購所需嘅LED配置。
8. 應用建議
8.1 設計考慮因素
使用呢款LED設計時,由於其高功率能力,熱管理至關重要。低熱阻(3°C/W)只有喺LED正確安裝喺合適嘅金屬芯印刷電路板(MCPCB)或其他散熱基板上時先有效。設計師必須根據正向電流、正向電壓同系統熱阻計算預期結溫,以確保其長期保持喺最高額定值120°C以下,以確保長期可靠性。
電氣設計必須考慮高正向電壓(100mA時典型值為49V)。建議使用恆流驅動器,以確保喺溫度同使用壽命期間穩定嘅光輸出同顏色。電路設計中應遵守5V嘅反向電壓保護限制。對於需要特定顏色一致性嘅應用,建議選擇來自相同光通量同色度等級嘅LED。
9. 技術比較同差異化
同標準中功率LED相比,呢款5050元件提供顯著更高嘅每封裝光通量,減少咗達到特定光輸出所需嘅元件數量。佢嘅增強散熱設計使其能夠承受比類似尺寸傳統封裝更高嘅驅動電流,可能喺更高操作點提供更好嘅效能(lm/W)。緊密色度分級(5階麥克亞當)同高CRI(Ra80最低)嘅可用性,使其適合顏色質量同一致性至關重要嘅應用,例如零售照明或博物館照明。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:呢款LED嘅典型驅動電流係幾多?
答:電光特性喺100mA下指定。佢可以連續驅動到絕對最大值120mA,但應喺預期操作點驗證光輸出同效能,因為佢哋會隨電流變化。
問:我點樣解讀電壓分級(6R、6S、6T)?
答:呢個表示100mA下嘅正向電壓範圍。例如,6S等級嘅LED嘅VF介乎48V同50V之間。使用來自同一等級嘅LED可以通過減少串聯電壓分佈來簡化驅動器設計。
問:係咪需要散熱器?
答:係,絕對需要。由於最大功耗超過6瓦,通過MCPCB同/或系統級散熱器進行有效熱管理對於保持性能同使用壽命至關重要。3°C/W嘅熱阻係從結到焊點;必須計算到環境嘅總系統熱阻。
11. 實際應用例子
例子1:辦公室照明用線性LED模組。多個5050 LED可以串聯排列喺長而窄嘅MCPCB條上。佢哋高流明輸出意味住每米需要更少LED來達到所需照度,可能降低成本同複雜性。寬視角確保喺天花板或工作表面上均勻光線分佈。選擇4000K或5000K Ra80嘅LED提供中性、高效嘅光環境。
例子2:大型標誌背光單元。高亮度同堅固封裝使呢啲LED適合戶外或高環境光室內標誌。佢哋可以密集排列喺擴散板後面。緊密顏色分級確保整個標誌面均勻嘅白色背景顏色,呢個對於品牌形象同可讀性至關重要。
12. 工作原理介紹
呢個係一款熒光粉轉換白光LED。器件嘅核心係一個半導體芯片,當電流正向通過時會發出藍光(電致發光)。呢啲藍光部分被沉積喺芯片上嘅熒光粉塗層吸收。熒光粉將呢啲能量重新發射為黃/橙/紅區域嘅寬頻譜光。來自芯片嘅剩餘藍光同來自熒光粉嘅寬頻譜光混合產生白光。藍光同熒光粉轉換光嘅確切比例決定輸出嘅相關色溫(CCT)。顯色指數(CRI)受特定熒光粉混合物影響,更複雜嘅混合物通常通過填充光譜間隙來產生更高CRI值。
13. 技術趨勢
固態照明行業繼續向更高效能(每瓦流明)、改進顏色質量(更高CRI同更好顏色一致性)同更大可靠性發展。像呢款5050 LED嘅封裝代表咗一種趨勢,即將中功率平台擴展到處理更高驅動電流同功率水平,模糊咗中功率同高功率LED類別之間嘅界線。呢個係通過先進封裝材料(例如,陶瓷基板、高導熱性模塑化合物)同改進熒光粉技術來實現,以獲得更好嘅熱穩定性同顏色維持。此外,越來越強調佔位面積、光度測試同分級嘅標準化,以簡化照明製造商嘅設計同採購。可持續發展嘅推動亦促使更高效率同更長使用壽命,降低總擁有成本同環境影響。
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。 |