Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 2. Análisis de Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Eléctricas
- 2.2 Características Ópticas
- 2.3 Características Térmicas
- 3. Sistema de Clasificación por Bins
- 3.1 Bins de Tensión Directa
- 3.2 Bins de Flujo Luminoso
- 3.3 Bins de Cromaticidad
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa (Fig. 1-6)
- 4.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa (Fig. 1-7)
- 4.3 Temperatura vs. Intensidad Relativa (Fig. 1-8)
- 4.4 Diagrama de Radiación (Fig. 1-10) y Espectro (Fig. 1-11)
- 5. Información Mecánica y de Empaque
- 5.1 Dimensiones del Empaque
- 5.2 Polaridad y Patrones de Soldadura
- 6. Guía de Ensamblaje y Soldadura
- 6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
- 6.2 Soldadura Manual y Reparación
- 6.3 Precauciones de Manejo
- 7. Información de Empaque y Pedido
- 7.1 Especificaciones de Empaque
- 7.2 Información de la Etiqueta
- 8. Recomendaciones de Aplicación
- 8.1 Aplicaciones Típicas
- 8.2 Consideraciones de Diseño
- 9. Fiabilidad y Pruebas
- 9.1 Elementos de Prueba de Fiabilidad
- 9.2 Condiciones de Almacenamiento
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Resumen del Producto
La serie RF-AL-C3535L2K1**-H2 es un LED blanco de alta potencia diseñado para iluminación general y aplicaciones de iluminación especializada. Utiliza un chip LED azul combinado con fósforo para producir luz blanca con alta eficacia y excelente reproducción cromática. El encapsulado mide 3.45 mm x 3.45 mm x 2.65 mm, lo que lo hace adecuado para luminarias compactas y matrices de alta densidad. Las características principales incluyen un sustrato cerámico para una gestión térmica superior, un amplio ángulo de visión de 120° y cumplimiento RoHS. El LED admite una conducción de alta corriente de hasta 2000 mA (pico de 3000 mA) y puede disipar hasta 6800 mW, lo que permite una alta salida de lúmenes en entornos exigentes.
2. Análisis de Parámetros Técnicos
2.1 Características Eléctricas
La tensión directa (VF) a 350 mA está típicamente en el rango de 2.6 V a 3.4 V, con un valor estándar alrededor de 3.0 V. El LED puede ser alimentado con una corriente continua de hasta 2000 mA, siempre que se mantenga una adecuada disipación de calor. La tensión inversa está limitada a 5 V, y el dispositivo tiene una sensibilidad ESD de 2000 V (HBM). La potencia disipada no debe exceder los 6800 mW en ninguna condición de funcionamiento.
2.2 Características Ópticas
El flujo luminoso varía con la corriente y el bin de temperatura de color. A 350 mA, los rangos típicos de flujo son 140–190 lm para diferentes bins de CCT. A 700 mA, el flujo aproximadamente se duplica (260–360 lm). Las opciones de temperatura de color correlacionada (CCT) incluyen 2700 K, 3000 K, 3500 K, 4000 K, 4500 K, 5000 K, 5700 K y 6000 K. El índice de reproducción cromática (Ra) es mínimo 80. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 120°, proporcionando una distribución de luz amplia y uniforme.
2.3 Características Térmicas
La resistencia térmica desde la unión al punto de soldadura (RthJ‑S) es típicamente de 1.90 °C/W a 700 mA y 25°C ambiente. Esta baja resistencia térmica asegura una transferencia de calor eficiente a la PCB. La temperatura máxima de unión es de 125°C. Un diseño térmico adecuado es crítico para mantener la fiabilidad y evitar la depreciación del flujo luminoso.
3. Sistema de Clasificación por Bins
3.1 Bins de Tensión Directa
A 350 mA, la tensión directa se clasifica en cuatro bins: F0 (2.6–2.8 V), G0 (2.8–3.0 V), H0 (3.0–3.2 V) e I0 (3.2–3.4 V). Esto permite a los clientes seleccionar LEDs con VF emparejada para diseños en paralelo o en serie.
3.2 Bins de Flujo Luminoso
El flujo luminoso a 350 mA se clasifica en bins FC6 (140–150 lm), FC7 (150–160 lm), FC8 (160–170 lm), FC9 (170–180 lm) y FD1 (180–190 lm). Hay disponibles bins de mayor flujo para la misma CCT, lo que permite una clasificación estricta para una salida de luz uniforme.
3.3 Bins de Cromaticidad
Para cada CCT nominal (por ejemplo, 2700K, 3000K, etc.), el LED se divide en sub‑bins (por ejemplo, 27A, 27B, 27C, 27D) basados en las coordenadas cromáticas CIE 1931. Las tablas proporcionadas listan los límites exactos de coordenadas x/y. Esto asegura una apariencia de color consistente entre lotes de producción.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
4.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa (Fig. 1-6)
La curva muestra una relación casi lineal entre la corriente directa (0–1600 mA) y la tensión directa (2.6–3.3 V). A corrientes más altas, la pendiente aumenta ligeramente debido al calentamiento resistivo y la resistencia en serie.
4.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa (Fig. 1-7)
La intensidad luminosa relativa aumenta con la corriente, pero no de forma lineal. A 350 mA, la intensidad relativa es aproximadamente 1.0, y a 1400 mA alcanza alrededor de 3.5. La eficiencia disminuye a corrientes altas debido a efectos de recombinación térmica y no radiativa.
4.3 Temperatura vs. Intensidad Relativa (Fig. 1-8)
A medida que la temperatura del punto de soldadura (Ts) aumenta de 25°C a 125°C, la intensidad relativa disminuye aproximadamente un 30%. Esta reducción térmica debe tenerse en cuenta en el diseño del sistema para mantener la salida de lúmenes objetivo.
4.4 Diagrama de Radiación (Fig. 1-10) y Espectro (Fig. 1-11)
El patrón de radiación es lambertiano con un semiángulo de 120° (FWHM). La distribución espectral muestra un pico azul alrededor de 450 nm y una emisión amplia del fósforo de 500 a 700 nm, típico de los LEDs blancos con Ra >80.
5. Información Mecánica y de Empaque
5.1 Dimensiones del Empaque
El LED está alojado en un encapsulado cerámico de 3.45 mm x 3.45 mm con una altura total de 2.65 mm. La vista inferior muestra dos almohadillas eléctricas (ánodo y cátodo) con marcado de polaridad. La vista superior es una lente de silicona transparente. Los patrones de soldadura proporcionan las almohadillas de PCB recomendadas para una óptima disipación de calor y estabilidad mecánica.
5.2 Polaridad y Patrones de Soldadura
La polaridad está indicada en el encapsulado y debe respetarse durante el ensamblaje. El patrón de soldadura recomendado asegura una correcta conducción térmica y evita cortocircuitos. Todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario.
6. Guía de Ensamblaje y Soldadura
6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
El perfil de reflujo recomendado tiene una zona de precalentamiento de 150–200°C durante 60–120 segundos, una velocidad de rampa ≤3°C/s, un tiempo por encima de 217°C (TL) de hasta 60 segundos, y una temperatura pico de 260°C durante ≤10 segundos. La velocidad de enfriamiento no debe exceder los 6°C/s. Solo se permiten dos ciclos de reflujo.
6.2 Soldadura Manual y Reparación
Si es necesaria la soldadura manual, la temperatura del soldador debe ser inferior a 300°C y el tiempo de soldadura inferior a 3 segundos, realizándose solo una vez. Debe evitarse la reparación; si es inevitable, utilice un soldador de doble punta y verifique que no haya daños en el LED.
6.3 Precauciones de Manejo
La lente de silicona es blanda; evite la presión mecánica sobre la superficie superior. Use pinzas en las superficies laterales. No monte LEDs en PCB curvadas. Después de soldar, no deforme ni aplique vibración hasta que se enfríe a temperatura ambiente. El contenido de azufre en los materiales circundantes debe ser inferior a 100 ppm; se especifican límites de bromo y cloro para prevenir la corrosión y la decoloración.
7. Información de Empaque y Pedido
7.1 Especificaciones de Empaque
Los LEDs se entregan en cinta y carrete: 1000 piezas por carrete. La cinta portadora tiene un paso de 4.0 mm, ancho de 12.0 mm, con 100 bolsillos vacíos tanto al inicio como al final. Dimensiones del carrete: 178 mm de diámetro, agujero del cubo de 14.0 mm. Se proporcionan bolsa barrera de humedad y detalles de la etiqueta.
7.2 Información de la Etiqueta
Cada etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin para flujo luminoso (Φ), bin de cromaticidad (XY), bin de tensión directa (VF), cantidad y código de fecha. Esto garantiza la trazabilidad.
8. Recomendaciones de Aplicación
8.1 Aplicaciones Típicas
El LED es adecuado para luces de advertencia, downlights, luces de lavado de pared, focos, farolas, iluminación de plantas, iluminación paisajística, luces de fotografía escénica, así como iluminación comercial y residencial interior (hoteles, mercados, oficinas, hogares).
8.2 Consideraciones de Diseño
La gestión térmica es crítica. Utilice una PCB con suficientes vías térmicas y PCB de núcleo metálico (MCPCB) para diseños de alta corriente. Incluya siempre resistencias limitadoras de corriente o drivers de corriente constante. Evite la tensión inversa. Considere las curvas de reducción para asegurar que la temperatura de unión se mantenga por debajo de 125°C. Para cadenas en paralelo, use bins de VF emparejados para evitar desequilibrios de corriente.
9. Fiabilidad y Pruebas
9.1 Elementos de Prueba de Fiabilidad
El LED ha pasado soldadura por reflujo (260°C, 2 veces), choque térmico (-40°C a 100°C, 1000 ciclos), almacenamiento a alta temperatura (100°C, 1000 h), almacenamiento a baja temperatura (-40°C, 1000 h), prueba de vida (350 mA a 25°C, 1000 h) y prueba de vida a alta temperatura y alta humedad (60°C/90% HR, 350 mA, 1000 h). Criterios de aceptación: mantenimiento del flujo luminoso ≥80%, sin circuito abierto/corto ni parpadeo.
9.2 Condiciones de Almacenamiento
Antes de abrir la bolsa sellada: almacenar a ≤30°C, ≤75% HR, dentro de 6 meses. Después de abrir: ≤30°C, ≤60% HR, dentro de 168 horas. Si se excede, hornear a 60°C ±5°C,<5% HR durante ≥24 horas. Se deben observar precauciones ESD durante todo el manejo.
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. |