XI5050 白光LED規格書 - 5.0x5.0x1.6mm - 電壓 6.0-7.2V - 功率 5.4W - 冷白/自然白/暖白 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

XI5050系列是一款採用緊湊型5050表面黏著封裝的照明級高功率LED。此元件旨在提供高光通量輸出與效率，使其成為適用於廣泛通用及特殊照明應用的多功能元件。其頂部發射白光與寬廣的120度視角，有助於實現均勻的光線分佈。

1.1 核心優勢

• 高光效：此封裝針對高流明輸出進行優化，根據特定分級與型號，最小光通量值最高可達690流明。
• 穩固的熱設計：熱阻（接面至電路板）為7°C/W，能有效管理散熱，支援穩定長期運作。
• 環境法規符合性：本產品符合主要環境標準，包括RoHS、歐盟REACH，且為無鹵素（Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm）。
• 寬廣色溫範圍：提供從暖白光（3000K）到冷白光（6500K）的相關色溫，並進行精確分級以確保色彩一致性。

1.2 目標應用

XI5050 LED的主要應用領域包括裝飾與娛樂照明、農業照明系統，以及需要可靠、高亮度白光的通用照明用途。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

定義元件的操作極限以確保可靠性並防止損壞。關鍵的絕對最大額定值如下：

• 正向電流（I_F）：750 mA（連續）
• 脈衝正向電流（I_PF）：1125 mA
• 功率耗散（P_d）：5.4 W
• 操作溫度（T_opr）：-35°C 至 +85°C
• 接面溫度（T_j）：115°C
• 熱阻（R_θjc）：7 °C/W（接面至電路板）

超過這些額定值，特別是接面溫度，可能導致光輸出永久性衰減並縮短運作壽命。

2.2 光度與電氣特性

特定料號的性能詳列於產品表中。關鍵參數包括：

• 最小光通量：範圍從640流明到690流明，於散熱墊溫度25°C下量測，容差為±10%。
• 正向電壓（V_F）：在標稱750mA電流驅動下，通常介於6.0V至7.2V之間。此範圍進一步細分為精確的電壓分級，以確保設計一致性。
• 相關色溫（CCT）：標準產品包括3000K（暖白）、4000K（自然白）、5000K（自然白）和6500K（冷白）。
• 演色性指數（CRI）：提供最小CRI值從60（M）到90（H）的型號，典型容差為±2。

3. 分級系統說明

為確保量產時的顏色與亮度一致性，XI5050 LED針對關鍵參數進行精確分級。

3.1 光通量分級

光通量分級定義了一組LED保證的最小與最大光輸出。範例分級包括N（640-690流明）、6974（690-740流明）和7479（740-790流明）。這讓設計師能選擇符合其應用特定亮度需求的元件。

3.2 正向電壓分級

電壓分級根據LED在750mA下的正向壓降進行分類。分級如6062（6.0-6.2V）、6264（6.2-6.4V），直至7072（7.0-7.2V），有助於設計高效且一致的驅動電路，確保在多LED陣列中電流分佈均勻。

3.3 色度座標分級

這是針對色彩品質最關鍵的分級。對於每個CCT（例如3000K、4000K、5000K、6500K），色度座標（CIE x, y）被嚴格控制在CIE 1931色度圖上定義的四邊形區域內。每個四邊形被賦予一個分級代碼（例如30K-A、40K-B、50K-F、65K-G）。此系統確保特定CCT與分級代碼內的所有LED在視覺上顏色一致，這對於需要均勻白光的應用（如面板照明或建築重點照明）至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然擷取的文字中未提供具體的圖形曲線，但規格書提供了定義性能邊界的表格數據。正向電流與電壓之間的關係由750mA下的V_F分級所暗示。熱阻值（7°C/W）對於模擬接面溫度相對於電路板溫度的上升至關重要，這直接影響光通量維持率與長期可靠性。設計師必須在熱模擬中使用此值，以確保LED在其安全的T_j limit.

5. 機械與封裝資訊

本LED採用標準5050表面黏著元件（SMD）佔位面積。封裝尺寸長寬約為5.0mm。元件配有一個散熱墊，對於將熱量從LED接面有效傳導至印刷電路板（PCB）至關重要。對此散熱墊進行適當的錫膏塗佈與迴焊曲線設定，是達到指定熱性能（R_θjc= 7°C/W）的關鍵。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊焊接參數

本LED對高溫敏感。建議的焊接曲線不得超過：
峰值溫度：260°C
峰值時間：最長10秒。
這些參數是無鉛（Pb-free）焊接製程的典型值，必須嚴格遵守以防止損壞內部晶片與螢光粉。

6.2 操作與儲存

• 靜電放電敏感度：本元件對靜電放電（ESD）敏感。在操作與組裝過程中必須遵守適當的ESD預防措施（例如接地工作站、靜電手環）。
• 儲存條件：建議的儲存溫度範圍為-35°C至+85°C，並應置於乾燥環境中以防止吸濕。

7. 訂購資訊與型號解碼

料號遵循特定結構：XI5050/LK5C-HXXXX072Z75/2N.
範例解碼如下：XI5050/LK5C-H6569072Z75/2N

• XI5050：系列與封裝尺寸（5.0x5.0mm）。
• H6569072：此區段包含關鍵性能代碼。
  • 6：CRI指數代碼（例如，'L'代表CRI 70最小值）。數字對應於CRI符號表。
  • 5：CCT的第一位數字（例如，'5'代表6500K的一部分）。
  • 690：最小光通量，單位為流明（690流明）。
  • 072：最大正向電壓代碼（7.2V）。
• Z75：正向電流指數（750 mA）。

8. 應用設計考量

8.1 驅動電路設計

考慮到正向電壓範圍（6.0-7.2V）與標稱電流750mA，必須使用恆流LED驅動器。驅動器必須能夠提供穩定的750mA電流，同時適應所選電壓分級的最大V_F。對於使用多個LED的設計，可以使用串聯、並聯或串並聯配置，但必須仔細考量正向電壓匹配（使用分級），以確保電流與亮度均勻。

8.2 熱管理

有效的散熱至關重要。在功率耗散高達5.4W（750mA * 7.2V）的情況下，PCB必須設計成能將熱量從LED的散熱墊導出。這涉及使用具有足夠銅厚與面積的PCB，可能還需要熱導孔連接至內部接地層，或在高功率應用中使用專用的金屬核心PCB（MCPCB）。目標是將從電路板（T_board）到LED接面（T_j）的溫升降至最低。

8.3 光學整合

120°視角提供了寬廣的光束。對於需要聚焦光線的應用，必須使用二次光學元件，如透鏡或反射器。這些光學元件的材料與設計應考慮潛在的效率損失與色偏。

9. 技術比較與差異化

XI5050在5050 LED市場中以其在標準750mA驅動電流下結合高光通量輸出（最高690流明最小值）以及全面且精確的色度分級系統而脫穎而出。這使其特別適用於高亮度與優異色彩均勻性都至關重要的應用，例如高品質線性照明或商業面板燈。指定的7°C/W熱阻具有競爭力，顯示其封裝設計針對散熱進行了優化。

10. 常見問題（FAQ）

10.1 各種CRI選項之間有何差異？

CRI（演色性指數）衡量光源相對於自然參考光線，還原物體顏色的準確度。較高的CRI（例如90對比70）通常意味著在LED照明下，顏色會顯得更鮮豔、更逼真。選擇取決於應用；零售或住宅照明通常希望CRI達到80以上，而CRI 70可能已足夠用於公共設施或戶外照明。

10.2 我可以用低於750mA的電流驅動此LED嗎？

可以，此LED可以在低於最大750mA的電流下運作。這將降低光輸出與功耗，並且通常由於較低的接面溫度而提高光效（每瓦流明數）與壽命。正向電壓也會降低。此元件必須始終使用恆流源驅動，而非恆壓源。

10.3 如何為我的專案選擇正確的分級？

選擇取決於您的設計優先順序：

• 為了亮度一致性：指定嚴格的光通量分級（例如6974）。
• 為了驅動器效率與陣列中的電流匹配：指定嚴格的正向電壓分級（例如6466）。
• 為了完美的色彩匹配：指定確切的CCT與可用的最嚴格色度分級代碼（例如40K-F）。對於大型專案，建議從同一生產批次採購所有LED。

11. 實務設計與使用案例

案例：設計高均勻性線性燈具
一位設計師正在為辦公室照明創建一個4英尺的線性LED燈具，目標CCT為4000K且色彩均勻性高。他們會選擇具有4000K CCT與高CRI（例如80或90）的XI5050型號。為確保整個燈具的視覺一致性，他們會為所有LED指定單一且嚴格的色度分級代碼（例如40K-F）。LED將安裝在長條形的MCPCB上，採用連續散熱墊設計。將選擇一個能夠以750mA驅動LED串並聯組合的恆流驅動器，其輸入電壓需能適應串聯的總V_F。會在LED上方放置擴散板，以產生舒適、無眩光的光輸出。

12. 運作原理

XI5050是一款螢光粉轉換型白光LED。元件的核心是一個半導體晶片（通常基於InGaN），當電流通過其正向時會發出藍光。這藍光部分被沉積在晶片上或周圍的一層黃色（通常還有紅/綠色）螢光粉塗層吸收。螢光粉以較長的波長重新發射光線。剩餘的藍光與來自螢光粉的寬頻譜黃/紅光混合，產生白光。藍光與螢光粉轉換光的確切比例決定了所發射白光的相關色溫（CCT）。

13. 技術趨勢

像XI5050這類高功率LED技術的總體趨勢是朝向不斷提高的光效（每瓦更多流明），這直接降低了給定光輸出的能耗。同時也高度重視改善色彩品質與一致性，從而催生了更精確的分級系統與更高的典型CRI值。此外，封裝材料與熱介面技術的進步持續降低熱阻，使得在相同佔位面積下能使用更高的驅動電流與獲得更大的光輸出，或在標準驅動條件下提高可靠性。對永續性的追求推動了對更嚴格環境法規的符合性以及更高效製造流程的發展。