T5C 系列 5050 白光 LED 規格書 - 尺寸 5.0x5.0x1.9mm - 電壓 6.4V - 功率 5.12W - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

T5C 系列是一款專為嚴苛通用照明應用設計的高效能、頂視型白光 LED。此 5050 封裝（5.0mm x 5.0mm）採用強化散熱設計，能有效管理熱能，確保在高驅動電流下穩定運作。其主要優勢包括高光通量輸出、寬廣視角，以及與無鉛迴焊製程相容，適合現代化自動化組裝產線。本產品符合 RoHS 規範，與全球環保標準一致。目標市場涵蓋建築與裝飾照明、現有燈具的改裝方案、通用照明，以及室內外看板的背光應用。

2. 技術參數深度解析

2.1 電光特性

關鍵性能量測條件為接面溫度（Tj）25°C 與順向電流（IF）800mA。光通量會隨相關色溫（CCT）變化。對於色溫 2700K、演色性指數（CRI 或 Ra）80 的 LED，典型光通量為 645 流明，最低為 600 流明。對於色溫 3000K 至 6500K（均為 Ra80）的 LED，典型光通量介於 680 至 710 流明之間，最低值範圍為 600 至 650 流明。光通量公差為 ±7%，演色性指數公差為 ±2。

2.2 電氣與熱參數

絕對最大額定值定義了操作極限。最大連續順向電流（IF）為 960mA，在特定條件下（脈衝寬度 ≤100μs，工作週期 ≤1/10）的脈衝電流（IFP）可達 1440mA。最大功率耗散（PD）為 6720mW。元件可在 -40°C 至 +105°C 的環境溫度下運作，並可承受最高 120°C 的接面溫度。

在典型操作條件下（IF=800mA，Tj=25°C），順向電壓（VF）典型值為 6.4V，範圍從 6.0V 到 7.0V（公差 ±0.2V）。視角（2θ1/2）為寬廣的 120 度。一個關鍵參數是從接面到焊點的熱阻（Rth j-sp），典型值為 2.5°C/W。此低數值顯示了封裝將熱能有效傳導至安裝電路板的能力。

3. 分級系統說明

3.1 料號編碼

料號遵循結構化編碼：T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □。關鍵位置代表：類型（例如 5C 代表 5050）、相關色溫（例如 27 代表 2700K）、演色性指數（例如 8 代表 Ra80）、串聯與並聯晶片數量、元件代碼，以及定義色度標準的顏色代碼（例如 R 代表 85°C ANSI 標準）。

3.2 光通量分級

LED 會根據光通量分級，以兩個字母的代碼表示（例如 GN、GP、GQ、GR）。舉例來說，色溫 4000K、Ra82 的 LED 可能被分級為 GP（650-700 流明）、GQ（700-750 流明）或 GR（750-800 流明）。這讓設計師能根據精確的亮度需求選擇元件，以確保應用中的一致性。

3.3 順向電壓分級

電壓也會進行分級以確保電氣一致性。代碼如 B4、C4、D4、E4 和 F4 代表從 6.0-6.2V 到 6.8-7.0V 的電壓範圍，每級間隔 0.2V。匹配電壓分級對於驅動多個串聯的 LED 以確保電流均勻分配可能相當重要。

3.4 色度分級

每個相關色溫的顏色一致性都嚴格控制在 5 階麥克亞當橢圓內。規格書提供了在 25°C 和 85°C 接面溫度下的中心色度座標（x, y），以及橢圓參數（a, b, Φ）。這確保了來自同一分級的 LED 之間，即使在不同操作溫度下，可見的顏色差異也極小。此標準遵循 Energy Star 對 2600K 至 7000K 相關色溫的分級規範。

4. 性能曲線分析

4.1 光譜分佈

雖然提供的文本中未詳細說明確切的光譜功率分佈（SPD）圖，但這是白光 LED 的標準特徵圖，顯示了各波長的相對強度。通常，使用藍光晶片搭配螢光粉轉換的白光 LED 會顯示一個主要的藍光峰值和一個較寬的黃色螢光粉發射波段。確切的形狀決定了相關色溫和演色性指數。

4.2 視角分佈

提供的極座標圖（圖 2）說明了發光強度隨中心軸夾角變化的關係。在標示的 120 度視角下，曲線將呈現接近朗伯分佈或蝙蝠翼分佈的圖案，顯示了光線在空間中的分佈方式。這對於設計特定光束圖案的光學元件至關重要。

5. 機械與封裝資訊

5.1 尺寸與極性

封裝為 5050 規格，佔地面積尺寸為 5.00mm x 5.18mm，高度約為 1.90mm。焊接墊圖案定義明確，具有獨立的陽極和陰極焊墊。極性標記（可能是切角或封裝上的標記）用於識別陰極。所有未指定的公差均為 ±0.1mm。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

此 LED 適用於無鉛迴焊製程。建議的溫度曲線包括：在 60-120 秒內從 150°C 預熱至 200°C，以最高 3°C/秒的升溫速率升至峰值溫度，液相線以上（217°C）的時間為 60-150 秒，封裝本體峰值溫度（Tp）不得超過 260°C，且在 Tp ±5°C 範圍內的時間應少於 30 秒。從 25°C 升至峰值溫度的總時間不應超過 8 分鐘。遵循此溫度曲線對於防止 LED 晶粒、螢光粉和封裝受到熱損傷至關重要。

7. 包裝與訂購資訊

LED 以捲帶包裝供應，適用於自動化貼裝。每捲最多可容納 2000 顆。捲帶尺寸確保與標準取放設備相容。每 10 個間距的累積公差為 ±0.2mm。捲盤包裝包含標籤，標示料號（P/N）與製造日期。

8. 應用建議

8.1 典型應用情境

This high-power LED is ideal for: Architectural Lighting: Facade washing, cove lighting, and accent lighting where high output and good color rendering are needed. Retrofit Lamps: Direct replacement for traditional light sources in downlights, track lights, and panel lights. General Lighting: High-bay lighting, industrial lighting, and commercial fixtures. Signage Backlighting: Illuminating channel letters, light boxes, and informational displays, both indoors and outdoors.

8.2 設計考量

Thermal Management: The key to longevity and maintaining light output. Use an MCPCB (Metal Core Printed Circuit Board) with adequate thermal vias and consider the overall heat sink design to keep the junction temperature well below the 120°C maximum. The low Rth j-sp of 2.5°C/W helps, but system-level design is paramount. Drive Current: While rated for up to 960mA, operating at 800mA or lower will improve efficacy and lifespan. Use a constant current driver suitable for the LED's forward voltage. Optics: The 120-degree viewing angle provides a wide beam. Secondary optics (lenses, reflectors) can be used to collimate or shape the light as required by the application.

9. 技術比較與差異化

相較於標準中功率 LED（例如 2835、3030），此 5050 封裝提供了顯著更高的單點光通量，減少了達到特定光輸出所需的元件數量。其強化散熱設計使其能夠承受比舊款 5050 封裝更高的驅動電流。全面的分級（光通量、電壓、色度）提供了卓越的顏色與亮度一致性，這對於專業照明應用至關重要，使其與公差較寬鬆的消費級 LED 區分開來。

10. 常見問題解答（FAQ）

Q: What is the typical power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 800mA and 6.4V, the power is approximately 5.12 Watts (P = I*V).

Q: How does temperature affect performance?
A: As junction temperature increases, luminous flux typically decreases, and the forward voltage drops slightly. The chromaticity coordinates also shift, as noted in the binning table. Proper heat sinking mitigates these effects.

Q: Can I drive this LED with a constant voltage source?
A: It is strongly discouraged. LEDs are current-driven devices. A constant voltage source with a simple series resistor is inefficient and offers poor current regulation over temperature and component variations. Always use a dedicated constant current LED driver.

Q: What is the meaning of the "5-step MacAdam ellipse"?
A: It defines an area on the chromaticity diagram. LEDs whose color points fall within the same 5-step ellipse are considered to have no perceptible color difference to the average human eye under standard viewing conditions. Smaller step numbers (e.g., 3-step, 2-step) indicate even tighter color matching.

11. 實際使用案例

Scenario: Designing a High-Quality 4000K LED Panel Light.
A designer aims for a panel light with 3000 lumens output and uniform color. Using the 5050 LED binned in GR (750-800 lm min) at 4000K and Ra82, they would need approximately 4 LEDs (3000 lm / 750 lm per LED = 4). They would select all LEDs from the same flux bin (GR) and voltage bin (e.g., C4 for 6.2-6.4V) to ensure consistent brightness and electrical behavior. The LEDs would be mounted on a large, thermally conductive MCPCB acting as a heat spreader, which is then attached to the metal frame of the panel light. A constant current driver capable of delivering 800mA to the series string of 4 LEDs (total forward voltage ~25.6V) would be selected. Secondary diffusers would be used to blend the light from the four discrete sources into a uniform panel.

12. 工作原理

這是一款螢光粉轉換型白光 LED。其核心是一個半導體晶片（通常為氮化銦鎵），當電流通過時會發出藍光。此藍光照射到沉積在晶片上或附近的螢光粉材料層（例如摻雜鈰的釔鋁石榴石 - YAG:Ce）。螢光粉吸收一部分藍光，並將其重新發射為寬頻譜的黃光。剩餘的藍光與轉換後的黃光混合，在人眼中呈現為白光。藍光與黃光的確切比例，以及特定的螢光粉組成，決定了所發出白光的相關色溫（CCT）。

13. 技術趨勢

LED 技術的總體趨勢是朝向更高的光效（每瓦更多流明）、改善的演色性（更高的 CRI 和更好的紅色飽和度 R9 值），以及在更高操作溫度下更高的可靠性。同時也朝向更緊湊的封裝發展，以提供相同或更高的光通量，例如從 5050 演進到 3535，甚至在高功率應用中採用更小的佔地面積。此外，可調色溫的白光 LED 在強調人因照明的應用中變得越來越普遍。對永續性的追求持續推動著更高的效率和更長的使用壽命，從而降低總持有成本和環境影響。