T5C系列5050白光LED規格書 - 尺寸5.0x5.0x1.9mm - 電壓25V - 功率4W

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性能、頂視型白光LED。此元件採用熱增強型封裝，以5050尺寸提供高光通量輸出，並能承受較高的驅動電流。其緊湊的外形與寬廣視角，使其非常適合空間與效率至關重要的各種照明設計。本產品符合無鉛迴焊製程並遵循RoHS標準，確保在製造與終端使用上的環境責任。

1.1 目標應用

此LED專為照明領域的廣泛應用而設計。主要使用情境包括住宅與商業空間的室內照明、將現有燈具改裝為LED技術、通用照明，以及性能與美學皆重要的建築或裝飾照明。其堅固的設計支援在這些多樣環境中的可靠運作。

2. 技術參數分析

深入理解元件的參數對於優化系統設計至關重要。以下章節將分解關鍵的電氣、光學與熱特性。

2.1 電光特性

在標準測試條件下（順向電流 IF = 160mA，接面溫度 Tj = 25°C），LED會展現與其相關色溫及演色性指數相關的特定性能指標。例如，一款4000K、Ra70的LED，其典型光通量為655流明，最低規格值為600流明。當CCT降低（例如降至2700K）或演色性提高（例如升至Ra90）時，典型光通量輸出通常會降低，這反映了螢光粉技術的權衡取捨。所有光通量量測的容差為±7%，而Ra量測的容差為±2。

2.2 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致永久損壞的應力極限。絕對最大順向電流為240 mA，特定條件下（脈衝寬度 ≤ 100µs，工作週期 ≤ 1/10）的脈衝順向電流為360 mA。最大功耗為6480 mW。元件可承受最高5V的反向電壓。工作溫度範圍為-40°C至+105°C，儲存溫度範圍為-40°C至+85°C。最大允許接面溫度為120°C。針對組裝，迴焊製程的焊接溫度規範為：最高230°C或260°C，持續時間不超過10秒。

2.3 接面溫度25°C下的電氣/光學特性

本節詳述典型操作參數。順向電壓範圍從最低23V到最高27V，在IF=160mA時典型值為25V（容差±3%）。在VR=5V時，反向電流最大值為10 µA。視角（2θ1/2，定義為光強度降至峰值一半時的離軸角）典型值為120度。熱管理的一個關鍵參數是從LED接面到MCPCB上焊點的熱阻，典型值為2.5 °C/W。元件的靜電放電耐受等級為1000V（人體放電模型）。

3. 分級系統說明

為確保生產中的顏色與亮度一致性，LED會進行分級。T5C系列採用涵蓋光通量、順向電壓與色度的多維度分級系統。

3.1 光通量分級

LED根據其在160mA下量測的光通量進行分組。每個CCT與CRI組合都有特定的光通量分級，以兩個字母代碼表示（例如GL、GM、GN）。例如，一款4000K Ra70的LED可分級為GN（600-650流明最低值）、GP（650-700流明）、GQ（700-750流明）或GR（750-800流明）。相同CCT下較高CRI的版本（Ra90）通常具有較低的光通量分級，從GK（450-500流明）開始。這讓設計師能為其應用選擇合適的亮度等級。

3.2 順向電壓分級

順向電壓亦進行分級，以輔助電流調節的電路設計。分級代碼為6D（22-24V）、6E（24-26V）和6F（26-28V），均在IF=160mA下量測。了解VF分級有助於更準確地計算電源需求與熱負載。

3.3 色度分級（顏色一致性）

LED在CIE色度圖上以5階麥克亞當橢圓進行分級，這是定義可感知色差的標準。每個CCT（例如2700K、3000K）都有定義的中心座標與由參數定義的橢圓。例如，4000K分級的橢圓中心位於x=0.3875，y=0.3868。這種嚴格的分級確保同一分級內的LED在人眼看來顏色幾乎一致，這對於多顆LED的燈具至關重要。能源之星分級標準適用於所有2600K至7000K的產品。

4. 性能曲線分析

圖形數據提供了LED在不同條件下行為的深入見解。

4.1 光譜分佈

規格書包含Ra70、Ra80與Ra90版本的光譜圖。這些圖表顯示了跨波長的相對強度。與Ra70 LED相比，較高CRI的LED（Ra90）通常表現出更飽滿的光譜，特別是在紅色區域，這解釋了其更好的演色性，但整體光效通常略低。

4.2 視角與光強度

視角分佈圖確認了寬廣、典型的朗伯發光模式，半角為120度。這提供了寬廣區域的均勻照明，適合通用照明。

4.3 電流與特性關係

順向電流與相對光強度曲線顯示光輸出如何隨電流增加，通常在較高電流下因效率下降而呈次線性增長。順向電流與順向電壓曲線說明了二極體的指數型V-I關係，這對於設計恆流驅動器至關重要。

4.4 溫度相依性

關鍵圖表說明了性能隨環境溫度的變化。環境溫度與相對光通量曲線顯示光輸出隨溫度升高而降低，這是熱管理的關鍵因素。環境溫度與相對順向電壓曲線顯示VF隨溫度升高而降低（負溫度係數）。環境溫度與CIE x、y偏移圖展示了發光色點如何隨溫度漂移。最後，最大順向電流與環境溫度圖定義了降額曲線；隨著環境溫度升高，必須降低最大允許驅動電流，以防止超過接面溫度限制。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸

此LED具有5050的佔位面積，意味著其封裝尺寸約為5.0mm x 5.0mm。總高度為1.9mm。詳細的機械圖顯示了頂視與底視圖，包括透鏡形狀與焊墊佈局。關鍵尺寸包括焊墊尺寸與間距，這些對於PCB佈局設計以確保正確焊接與熱傳導至關重要。

5.2 焊接焊墊設計與極性

底視圖清楚標示了陽極與陰極焊墊。焊接圖案設計旨在確保穩定性並將熱量有效地從LED晶片傳導出去。陰極通常有標記或具有特定的焊墊形狀以供識別。規格書指定了PCB上建議的焊接焊墊尺寸，以實現可靠的焊點與最佳的熱性能。

6. 焊接與組裝指南

本元件適用於無鉛迴焊。規定了最大焊接溫度曲線：峰值溫度230°C或260°C不應超過10秒。遵循建議的迴焊曲線以避免熱衝擊或損壞LED封裝與內部材料至關重要。注意事項包括避免放置過程中的機械應力，並確保PCB與LED在焊接前清潔且無濕氣（必要時考慮烘烤）。應在規定的溫度範圍內於乾燥、受控的環境中儲存。

7. 訂購資訊與型號編碼

零件編號遵循結構化系統：T5C***81C-R****。詳細的分解說明了每個區段。可選擇的關鍵參數包括：類型代碼、CCT代碼、演色性代碼、串聯與並聯晶片數量，以及表示性能標準的顏色代碼。此系統允許精確訂購所需的性能分級。

8. 應用設計考量

8.1 熱管理

考慮到高功率以及典型的熱阻，有效的散熱至關重要。絕對不能超過120°C的最大接面溫度。設計計算必須考慮環境溫度、從接面到散熱器的熱路徑以及驅動電流。在高溫環境中使用降額曲線至關重要。

8.2 電氣驅動

強烈建議使用恆流驅動器以確保穩定的光輸出與長壽命。應根據順向電壓分級與期望的操作電流選擇驅動器。也建議提供反向電壓與瞬態電壓尖峰的保護。ESD靈敏度要求在組裝過程中採取標準的ESD處理預防措施。

8.3 光學整合

寬廣的120度視角可能需要二次光學元件以實現特定的光束模式。頂視設計便於將光線直接發射到此類光學元件中。

9. 技術比較與差異化

T5C系列的差異化在於其結合了緊湊5050封裝的高光通量輸出與高順向電壓特性，這對於降低串聯配置中的電流需求具有優勢。熱增強型封裝設計旨在提供比標準封裝更好的可靠性與性能持續性。全面的分級系統為設計師提供了高水準的一致性。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：此LED的典型光效是多少？

答：光效可以計算。對於一款4000K Ra70的LED，在160mA、25V下典型光通量為655流明，典型光效約為164流明/瓦。實際系統光效會因驅動器損耗與熱效應而較低。

問：如何為我的專案選擇正確的分級？

答：根據應用的照明需求選擇CCT與CRI。然後，從分級表中選擇符合您亮度需求的光通量分級。電壓分級可根據驅動器的電壓合規範圍選擇。

問：我可以持續以240mA的絕對最大電流驅動此LED嗎？

答：僅在熱管理極其有效、能將接面溫度遠低於120°C的情況下才有可能。在大多數實際設計中，在測試電流160mA或以下運作更為安全，以確保壽命並維持效率。請務必參考特定環境溫度下的降額曲線。

問："5階麥克亞當橢圓"對於顏色一致性意味著什麼？

答：這意味著此分級內的所有LED，其色度座標非常接近，以至於在標準觀看條件下，大多數觀察者無法察覺或幾乎無法察覺色差。5階橢圓是高品質混色常見的業界標準。

11. 實務設計案例研究

考慮設計一款高品質的4000K Ra80 LED平板燈。設計師選擇T5C系列因其高輸出與一致性。從分級表中，他們指定GN光通量分級以達到目標面板亮度。他們選擇6E電壓分級以匹配其恆流驅動器的輸出電壓範圍。設計了一款金屬基板PCB，其焊墊符合規格書建議。熱設計根據LED數量、熱阻、預期環境溫度與選擇的驅動電流計算所需的散熱器尺寸。驅動器被選定以提供穩定的150mA輸出，其電壓合規範圍涵蓋所有LED的總串聯電壓。這種基於規格書參數的系統化方法，確保了可靠、高效且一致的照明產品。

12. 工作原理

白光LED基於半導體材料中的電致發光原理運作。當施加順向電壓時，電子與電洞在主動區複合，以光子形式釋放能量。這些光子激發螢光粉塗層，使其發出更寬廣波長的光。剩餘的藍光與螢光粉轉換的黃/紅光結合，形成白光的感知。

13. 技術趨勢

固態照明產業持續演進，有幾個關鍵趨勢。光效通過內部量子效率、光提取與螢光粉技術的改進穩步提升。業界強烈關注改善色彩品質，超越Ra，採用如R9與TM-30等指標進行更準確的色彩評估。小型化持續進行，允許更高的密度與更靈活的設計。整合感測器與控制的智慧連網照明變得更加普遍。此外，在實際操作條件下的可靠性與壽命，以及推動更永續的製造流程與材料，仍然是關鍵的發展領域。

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	為什麼重要
光效（Luminous Efficacy）	lm/W（流明/瓦）	每瓦電能發出的光通量，越高越節能。	直接決定燈具的能效等級與電費成本。
光通量（Luminous Flux）	lm（流明）	光源發出的總光量，俗稱"亮度"。	決定燈具夠不夠亮。
發光角度（Viewing Angle）	°（度），如120°	光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。	影響光照範圍與均勻度。
色溫（CCT）	K（開爾文），如2700K/6500K	光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。	決定照明氛圍與適用場景。
顯色指數（CRI / Ra）	無單位，0–100	光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step"	顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。	保證同一批燈具顏色無差異。
主波長（Dominant Wavelength）	nm（奈米），如620nm（紅）	彩色LED顏色對應的波長值。	決定紅、黃、綠等單色LED的色相。
光譜分佈（Spectral Distribution）	波長 vs. 強度曲線	顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。	影響顯色性與顏色品質。

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點亮所需的最小電壓，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正常發光的電流值。	常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。
最大脈衝電流（Pulse Current）	Ifp	短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。	脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。
反向電壓（Reverse Voltage）	Vr	LED能承受的最大反向電壓，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）	熱量從晶片傳到焊點的阻力，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），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晶片內部的實際工作溫度。	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的"使用壽命"。
流明維持率（Lumen Maintenance）	%（如70%）	使用一段時間後剩餘亮度的百分比。	表徵長期使用後的亮度保持能力。
色漂移（Color Shift）	Δu′v′ 或麥克亞當橢圓	使用過程中顏色的變化程度。	影響照明場景的顏色一致性。
熱老化（Thermal Aging）	材料性能下降	因長期高溫導致的封裝材料劣化。	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	保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。	EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。
晶片結構	正裝、倒裝（Flip Chip）	晶片電極佈置方式。	倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。
螢光粉塗層	YAG、矽酸鹽、氮化物	覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。	不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。
透鏡/光學設計	平面、微透鏡、全反射	封裝表面的光學結構，控制光線分佈。	決定發光角度與配光曲線。

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，確保顏色落在極小範圍內。	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，每組有對應的坐標範圍。	滿足不同場景的色溫需求。

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	在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的壽命。	提供科學的壽命預測。
IESNA標準	照明工程學會標準	涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。	行業公認的測試依據。
RoHS / REACH	環保認證	確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。	進入國際市場的准入條件。
ENERGY STAR / DLC	能效認證	針對照明產品的能效與性能認證。	常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。

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