Tabla de contenido
1. Descripción General del Producto
El ELEM-NB5060J6J8293910-F3C es un LED blanco de montaje superficial de alto rendimiento, diseñado para aplicaciones que requieren una salida luminosa elevada y fiabilidad. Este dispositivo utiliza tecnología de chip InGaN para producir luz blanca con una temperatura de color correlacionada (CCT) típica de 5500K. Su compacto paquete de 5.0mm x 6.0mm lo hace idóneo para diseños con limitaciones de espacio, ofreciendo un flujo luminoso típico de 260 lúmenes con una corriente directa de 1000mA.
El LED está diseñado con características robustas, incluyendo protección ESD de hasta 8KV, lo que lo hace adecuado para entornos donde las descargas electrostáticas son una preocupación. Cumple plenamente con la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), el reglamento REACH de la UE, y se fabrica sin halógenos, garantizando la seguridad medioambiental y el cumplimiento de los estándares regulatorios globales para componentes electrónicos.
1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo
Las ventajas principales de este LED son su combinación de factor de forma reducido y alta eficiencia óptica. Su eficacia luminosa típica es significativa para el tamaño de su encapsulado. El dispositivo se agrupa por parámetros clave como el flujo luminoso total y las coordenadas de color, proporcionando consistencia para la producción en serie en aplicaciones de iluminación.
El mercado objetivo es amplio, abarcando la electrónica de consumo y la iluminación profesional. Las áreas de aplicación clave identificadas incluyen: módulos de flash para cámaras de teléfonos móviles, donde se requiere luz pulsada de alta intensidad; linternas para equipos de video digital; diversas aplicaciones de iluminación general interior y exterior; retroiluminación para pantallas; e iluminación decorativa o automotriz. Sus características de rendimiento lo convierten en una opción versátil para diseñadores que buscan una fuente de luz blanca brillante y fiable.
2. Análisis de Parámetros Técnicos
2.1 Límites Absolutos Máximos
El dispositivo tiene límites operativos estrictos para garantizar su longevidad y prevenir daños. Los límites absolutos máximos se especifican a una temperatura de la almohadilla de soldadura (Tsolder pad) de 25°C.
- Corriente Directa Continua (IF): 350 mA (funcionamiento continuo).
- Corriente de Pico Pulsada (IPulso): 1000 mA. Se especifica para una duración de pulso de 400ms ENCENDIDO y 3600ms APAGADO, representando un ciclo de trabajo máximo del 10%. Exceder esto puede causar daños permanentes.
- Resistencia a ESD (Modelo Cuerpo Humano): 8000 V.
- Voltaje Inverso (VR): Nota: El LED no está diseñado para operar en polarización inversa. Aplicar voltaje inverso puede dañar el dispositivo.
- Temperatura de Unión (TJ): 115 °C (máximo).
- Temperatura de Operación y Almacenamiento: -40 °C a +85 °C.
- Disipación de Potencia (Modo Pulsado): 3.95 W.
- Temperatura de Soldadura: 245 °C (pico durante el reflow).
- Ángulo de Visión (2θ1/2): 120 grados (tolerancia ±5°). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa es la mitad del valor pico.
Notas Críticas de Diseño:No se recomienda operar el LED en sus límites máximos durante períodos prolongados (superiores a 1 hora), ya que puede conducir a problemas de fiabilidad y posibles daños permanentes. Todas las pruebas de fiabilidad se realizaron bajo una buena gestión térmica utilizando una placa de circuito impreso con núcleo metálico (MCPCB) de 1.0 cm x 1.0 cm. Los diseñadores deben implementar una disipación de calor adecuada para mantener la temperatura de la almohadilla de soldadura dentro de límites seguros.
2.2 Características Electro-Ópticas
Los parámetros clave de rendimiento se miden en condiciones pulsadas (ancho de pulso de 50ms) con Tsolder pad = 25°C. Esto minimiza los efectos de autocalentamiento durante la medición.
- Flujo Luminoso (Φv): Mínimo 240 lm, Típico 260 lm. La tolerancia de medición es ±10%.
- Voltaje Directo (VF): Mínimo 2.95V, Típico 3.3V, Máximo 3.95V a IF=1000mA. La tolerancia de medición es ±0.1V. El voltaje directo es un parámetro crítico para el diseño del driver y el cálculo del consumo de energía.
- Temperatura de Color Correlacionada (CCT): 5000K a 6000K, con un valor típico de 5500K. Esto sitúa la luz blanca en el rango de "blanco frío" o "blanco luz día".
3. Explicación del Sistema de Binning
El producto utiliza un sistema de binning multiparámetro para garantizar la consistencia. El número de parte ELEM-NB5060J6J8293910-F3C codifica códigos de bin específicos.
3.1 Binning por Voltaje Directo
Los LEDs se clasifican en bins según su voltaje directo a 1000mA.
- Código de Bin "2935": Rango de VFde 2.95V a 3.55V.
- Código de Bin "3539": Rango de VFde 3.55V a 3.95V.
El número de parte indica un código de bin de "2939"
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |