目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势
- 1.2 目标市场与应用
- 2. 深入技术参数分析
- 2.1 光电特性
- 2.2 绝对最大额定值与热管理
- 2.3 静电放电 (ESD)
- 3. 分档系统说明
- 3.1 光通量分档
- 3.2 正向电压分档
- 3.3 色度分档 (颜色)
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 光谱功率分布
- 4.2 电流 vs. 光强/电压
- 4.3 温度依赖性
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 极性识别与焊盘图形
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊参数
- 6.2 操作与储存注意事项
- 7. 部件编号与订购信息
- 8. 应用设计考量
- 8.1 驱动器选择与电路设计
- 8.2 可靠性与寿命
- 9. 常见问题解答 (基于技术参数)
- 9.1 典型功耗是多少？
- 9.2 如何选择正确的色温 (CCT) 和显色指数 (CRI)？
- 9.3 我能否以960mA的绝对最大电流驱动此LED？
- 9.4 与更小的LED相比，为何此LED的正向电压如此高 (~6.2V)？
- 10. 工作原理与技术趋势
- 10.1 基本工作原理
- 10.2 行业趋势
1. 产品概述
T5C系列是一款采用行业标准5050 (5.0mm x 5.0mm) 表面贴装器件 (SMD) 封装的高性能、顶视白光LED。该产品专为需要高光输出、高可靠性和高热效率的应用而设计。其紧凑的外形和宽广的视角使其成为满足广泛照明需求的通用解决方案。
1.1 核心优势
- 热增强型封装设计：该封装针对高效散热进行了优化，这对于在高驱动电流下保持性能和寿命至关重要。
- 高光通量输出：能够提供高亮度水平，适用于通用照明和建筑照明。
- 高电流承载能力：额定正向电流 (IF) 高达960mA，支持高功率应用。
- 宽视角：典型的120度视角 (2θ1/2) 确保了均匀的光分布。
- 无铅且符合RoHS标准：采用环保材料和工艺制造，适用于无铅回流焊接。
1.2 目标市场与应用
此LED设计用于广泛的照明应用，包括但不限于：
- 建筑和装饰照明灯具。
- 旨在替代传统光源的改装灯和模块。
- 通用室内外照明。
- 室内外标牌和显示屏的背光。
2. 深入技术参数分析
本节对规格书中关键的电学、光学和热学参数提供详细、客观的解读。
2.1 光电特性
主要性能指标是在结温 (Tj) 为25°C、正向电流 (IF) 为640mA的条件下测量的，这被视为典型工作点。
- 正向电压 (VF)：典型值为6.2V，范围从5.8V到6.6V。此参数对驱动器设计至关重要，因为它决定了电源要求并影响整体系统效率。规定的容差为±0.2V。
- 光通量：光输出随相关色温 (CCT) 和显色指数 (CRI) 变化显著。例如，一个Ra70的4000K LED典型光通量为655流明，而一个Ra90的2700K LED则为490流明。设计人员必须选择合适的分档以满足应用特定的亮度和色彩质量目标。光通量测量容差为±7%。
- 视角 (2θ1/2)：指定了宽广的120度视角，这对于需要宽泛、均匀照明而非聚焦光束的应用来说是理想选择。
- 反向电流 (IR)：在反向电压 (VR) 为5V时最大为10μA，表明其具有良好的二极管特性，可抵御轻微的反向电压情况。
2.2 绝对最大额定值与热管理
超出这些限制可能导致器件永久性损坏。
- 正向电流：绝对最大连续电流为960mA。在严格条件下（脉冲宽度≤100μs，占空比≤1/10）允许1440mA的脉冲正向电流 (IFP)。
- 功耗 (PD)：最大为6336 mW。这是热设计的关键参数。实际功耗为 VF * IF。在典型的640mA/6.2V工作点，功耗约为3968 mW，为更高电流运行或更高环境温度留出了余量，前提是热阻得到妥善管理。
- 热阻 (Rth j-sp)：从LED结到金属基板 (MCPCB) 上焊点的热阻指定为2.5 °C/W。此低值表明了热增强型封装的特点。计算结温相对于焊点的温升：ΔTj = PD * Rth j-sp。有效的散热对于将结温保持在120°C的最大额定值以下至关重要。
- 工作与储存温度：器件可在-40°C至+105°C的环境温度下工作，并可在-40°C至+85°C下储存。
- 焊接温度：兼容标准回流焊曲线，峰值温度为230°C或260°C，最长持续10秒。
2.3 静电放电 (ESD)
根据人体模型 (HBM)，器件的ESD耐受电压为1000V。在组装和操作过程中应遵守标准的ESD防护措施，以防止潜在损伤。
3. 分档系统说明
产品提供受控的分档，以确保颜色、亮度和电学特性的一致性。
3.1 光通量分档
光通量使用字母数字代码（例如 GL、GM、GN）进行分档。分档范围针对不同的CCT和CRI组合分别定义。例如： - 一个3000K、Ra80、分档为"GM"的LED，其光通量在550至600流明之间。 - 一个6500K、Ra70、分档为"GQ"的LED，其光通量在700至750流明之间。 此系统允许设计人员选择亮度控制严格的LED，以实现阵列中的均匀照明。
3.2 正向电压分档
正向电压以0.2V为步进进行分档，使用代码B4、C4、D4和E4，对应范围从5.8-6.0V到6.4-6.6V。按电压分档匹配LED有助于平衡并联支路中的电流，并提高恒压驱动器的效率。
3.3 色度分档 (颜色)
对于每个CCT，色度坐标（CIE图上的x, y）被控制在5步麦克亚当椭圆内。这确保了相同标称白点（例如4000K）的LED之间可感知的颜色差异最小。规格书提供了从2700K到6500K的CCT椭圆中心坐标和尺寸。能源之星分档标准适用于所有从2600K到7000K的白光LED。
4. 性能曲线分析
提供的图表揭示了LED在不同条件下的行为。
4.1 光谱功率分布
展示了Ra70、Ra80和Ra90版本的光谱。更高CRI的LED通常在可见光范围内显示出更饱满的光谱，特别是在红色和青色区域，从而实现更准确的色彩还原，但往往以整体光效（流明/瓦）略有降低为代价。
4.2 电流 vs. 光强/电压
相对光强与正向电流的曲线在典型工作范围内显示出近乎线性的关系，但在极高电流下可能出现饱和。正向电压与正向电流的曲线展示了二极管的典型指数特性，电压随电流呈对数增长。
4.3 温度依赖性
关键图表说明了环境温度 (Ta) 的影响： -相对光通量 vs. Ta：由于内部量子效率降低等因素，光输出通常随温度升高而降低。此降额曲线对于设计在温暖环境中运行的系统至关重要。 -相对正向电压 vs. Ta：正向电压通常随温度升高而降低（负温度系数），这在恒流驱动器设计中必须予以考虑，以避免并联配置中的热失控。 -最大正向电流 vs. Ta：此图表定义了安全工作区，显示了随着环境温度升高，必须如何降额最大允许连续电流以将结温保持在限值内。 -CIE偏移 vs. Ta：显示了白点（色度坐标）如何随温度轻微偏移，这对于色彩要求严格的应用很重要。
5. 机械与封装信息
5.1 封装尺寸
LED的标称占位面积为5.0mm x 5.0mm。整体封装高度约为1.9mm。图纸中提供了本体、透镜和焊盘的详细尺寸。除非另有说明，关键公差通常为±0.1mm。焊盘布局设计用于稳定焊接和向PCB的有效热传递。
5.2 极性识别与焊盘图形
底视图清晰地标明了阳极和阴极。焊盘图形包括散热焊盘和电气焊盘。在PCB设计和组装过程中正确对准对于电气功能、热性能和机械稳定性至关重要。推荐的焊膏钢网设计应遵循焊盘几何形状，以确保形成正确的焊点。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊参数
该元件适用于无铅回流焊接工艺。支持两种常见的峰值温度曲线： -曲线 1：峰值温度为230°C。 -曲线 2：峰值温度为260°C。 两种情况下，都必须控制液相线以上（对于SAC合金通常约为~217°C）的时间和峰值温度下的时间。在指定峰值温度下的最长时间为10秒，以防止损坏硅胶透镜和内部材料。应遵循标准的升温速率和冷却速率，以最大限度地减少热冲击。
6.2 操作与储存注意事项
- 在规定的温度范围（-40°C至+85°C）内，储存在干燥、防静电的环境中。
- 在推荐的储存条件下，自生产日期起12个月内使用，以避免湿敏性问题。如果暴露在环境湿度中，回流焊前可能需要进行烘烤。
- 使用防静电设备和程序进行操作。
- 避免对透镜施加机械应力。
7. 部件编号与订购信息
部件编号遵循结构化系统：T5C**824C-*****。每个字符或组代表一个特定属性： -X1 (类型)："5C" 表示5050封装。 -X2 (CCT)：色温的两位代码（例如，27代表2700K，65代表6500K）或颜色（RE、GR、BL等）。 -X3 (CRI)：显色指数的单数字（7代表Ra70，8代表Ra80，9代表Ra90）。 -X4 (串联芯片)：封装内串联的芯片数量。 -X5 (并联芯片)：封装内并联的芯片数量。 -X6 (元件代码)：内部指定。 -X7 (颜色代码)：指定性能等级或应用（例如，M代表ANSI，B代表背光）。 -X8-X10：内部和备用代码。 订购时，还必须指定光通量、电压和色度的具体分档代码，以获得所需的确切性能。
8. 应用设计考量
8.1 驱动器选择与电路设计
- 恒流驱动器：对于稳定的光输出和长寿命至关重要。驱动器的额定电流应与预期工作点（例如640mA）匹配。
- 热管理：影响寿命的主要因素。使用金属基板 (MCPCB) 或其他有效的散热方法。根据最高环境温度、LED功耗和结到焊点的热阻 (2.5°C/W) 计算所需的散热器热阻。
- Optics:光学：
120度的宽光束可能需要二次光学元件（透镜、反射器）用于需要聚焦光或特定光束图案的应用。
8.2 可靠性与寿命
虽然未说明具体的L70/L90寿命（光通量维持率降至70%/90%的小时数），但寿命主要取决于结温。将LED的工作结温远低于其最大Tj 120°C，理想情况下在85°C或以下，将显著延长其工作寿命。正确的热设计是可靠性的最关键因素。
9. 常见问题解答 (基于技术参数)
9.1 典型功耗是多少？
在640mA的标准测试条件和6.2V的典型VF下，电功率输入约为3.97瓦 (P = I * V)。
9.2 如何选择正确的色温 (CCT) 和显色指数 (CRI)？
根据所需的光的"暖度"选择CCT：2700K-3000K用于暖白光，4000K用于中性白光，5000K-6500K用于冷白光。对于色彩感知准确性重要的应用（例如零售、博物馆、作业照明），需要更高的CRI（Ra80、Ra90），但与Ra70版本相比，其光效可能略有降低。
9.3 我能否以960mA的绝对最大电流驱动此LED？
虽然可能，但在绝对最大额定值下驱动需要卓越的热管理，以将结温保持在安全限值内。它也会加速光衰并缩短寿命。建议在640mA的典型电流或以下运行，以实现性能、效率和寿命的平衡。
9.4 与更小的LED相比，为何此LED的正向电压如此高 (~6.2V)？
5050封装内部通常包含多个串联连接的LED芯片。典型的配置是两个芯片，每个芯片的正向电压约为~3.1V，串联连接，从而产生观察到的~6.2V总电压。这种设计允许在紧凑的封装中实现更高的功率处理能力。
10. 工作原理与技术趋势
10.1 基本工作原理
白光LED通常使用发射蓝光的氮化铟镓 (InGaN) 半导体芯片。部分蓝光被涂覆在芯片上的荧光粉层转换为更长波长的光（黄光、红光）。蓝光和荧光粉转换光的混合产生了白光的感知。荧光粉的具体混合决定了发射光的CCT和CRI。
10.2 行业趋势
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |