Hoja de Datos del LED Blanco 7070 - Tamaño 7.0x7.0x2.8mm - Voltaje 37.3V - Potencia 7.46W - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de la serie T7C de LED blancos de alta potencia en encapsulado 7070. Este producto está diseñado para aplicaciones que requieren un alto flujo luminoso y un robusto rendimiento térmico. Su compacta huella de 7.0mm x 7.0mm alberga un encapsulado con mejora térmica, haciéndolo idóneo para soluciones de iluminación exigentes.

Core Advantages: The key strengths of this LED series include its high current capability (up to 240mA continuous), high luminous flux output (typical values ranging from 900lm to over 1300lm depending on bin), and a wide 120-degree viewing angle. The package is designed for efficient heat dissipation, supporting reliable operation. It is compliant with Pb-free reflow soldering processes and adheres to RoHS standards.

Target Markets: Primary applications include architectural and decorative lighting, retrofit lighting solutions, general illumination, and backlighting for indoor and outdoor signage. Its performance characteristics make it ideal for both professional and commercial lighting projects where brightness and longevity are critical.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Características Electro-Ópticas

Todas las mediciones se especifican a una temperatura de unión (Tj) de 25°C y una corriente directa (IF) de 200mA. El flujo luminoso varía con la Temperatura de Color Correlacionada (CCT). Para un LED de 2700K con un Índice de Reproducción Cromática (CRI o Ra) de 80, el flujo luminoso típico es de 900 lúmenes (lm) con un mínimo de 800 lm. Para CCTs de 3000K y superiores (4000K, 5000K, 5700K, 6500K), el flujo luminoso típico es de 985 lm con un mínimo de 900 lm, todos a Ra80. Las tolerancias para la medición del flujo luminoso son de ±7%, y para la medición del CRI son de ±2.

2.2 Parámetros Eléctricos y Térmicos

Absolute Maximum Ratings: The device must not be operated beyond these limits. The maximum continuous forward current (IF) is 240 mA. The maximum pulse forward current (IFP) is 360 mA under specific conditions (pulse width ≤ 100µs, duty cycle ≤ 1/10). The maximum power dissipation (PD) is 9600 mW. The maximum reverse voltage (VR) is 5 V. The operating temperature range (Topr) is -40°C to +105°C. The maximum junction temperature (Tj) is 120°C.

Electrical/Optical Characteristics at Tj=25°C: The typical forward voltage (VF) at IF=200mA is 37.3V, with a range from 36V (min) to 40V (max), and a measurement tolerance of ±3%. The typical viewing angle (2θ1/2) is 120 degrees. The typical thermal resistance from the junction to the solder point (Rth j-sp) is 2.5 °C/W. The Electrostatic Discharge (ESD) withstand voltage is 1000V (Human Body Model).

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

3.1 Sistema de Numeración de Piezas

El número de pieza sigue la estructura: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. Los códigos clave incluyen: X1 (Código de tipo, '7C' para encapsulado 7070), X2 (Código de CCT, ej. '27' para 2700K), X3 (Código de reproducción cromática, '8' para Ra80), X4 (Número de chips en serie), X5 (Número de chips en paralelo), X6 (Código de componente), y X7 (Código de color, ej. 'R' para ANSI 85°C).

3.2 Clasificación por Flujo Luminoso

Los LED se clasifican en bins según su flujo luminoso a IF=200mA y Tj=25°C. Cada CCT tiene códigos de bin específicos con rangos de flujo mínimo y máximo definidos. Por ejemplo, un LED de 4000K, Ra82 puede clasificarse como GW (900-950 lm), GX (950-1000 lm), 3A (1000-1100 lm), 3B (1100-1200 lm) o 3C (1200-1300 lm). Esto permite a los diseñadores seleccionar LED con un brillo consistente para su aplicación.

3.3 Clasificación por Voltaje Directo

Los LED también se clasifican por voltaje directo (VF) a IF=200mA. Los dos bins principales son 6L (36V a 38V) y 6M (38V a 40V), con una tolerancia de medición de ±3%. Seleccionar LED del mismo bin de voltaje puede ayudar a garantizar una distribución uniforme de corriente en circuitos paralelos.

3.4 Clasificación por Cromaticidad

La consistencia de color se define utilizando un sistema de elipse MacAdam de 5 pasos en el diagrama de cromaticidad CIE. La hoja de datos proporciona las coordenadas centrales (x, y) tanto a 25°C como a 85°C, junto con los parámetros de la elipse (a, b, Φ) para cada código CCT (ej. 27R5 para 2700K). Esto asegura que los LED coincidan visualmente. Los estándares de clasificación Energy Star se aplican a todos los productos desde 2600K hasta 7000K. La tolerancia para las coordenadas de cromaticidad es de ±0.005.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

The datasheet includes several key graphs for design analysis. Figure 1 shows the Color Spectrum at Tj=25°C, illustrating the spectral power distribution. Figure 2 depicts the Viewing Angle Distribution, confirming the Lambertian-like emission pattern. Figure 3 plots Relative Intensity versus Forward Current, showing how light output increases with current. Figure 4 shows the relationship between Forward Current and Forward Voltage (IV Curve). Figure 5 is critical for thermal design, showing how Relative Luminous Flux decreases as Ambient Temperature rises at a fixed current of 200mA. Figure 6 shows how Relative Forward Voltage changes with Ambient Temperature.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

El LED viene en un encapsulado SMD (dispositivo de montaje superficial) 7070. Las dimensiones del encapsulado son 7.00mm de largo y ancho, con una altura de 2.80mm. El dibujo detallado de dimensiones muestra el diseño de las almohadillas de soldadura, con los terminales de ánodo y cátodo claramente marcados para la polaridad. Se proporciona un patrón de soldadura recomendado (huella) para el diseño de PCB, con dimensiones que incluyen un área de almohadilla de 7.50mm x 7.50mm y un espaciado específico. El dibujo también indica la ubicación de las conexiones de chips en serie y paralelo dentro del encapsulado. Todas las tolerancias no especificadas son de ±0.1mm.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El LED es apto para soldadura por reflujo sin plomo. Se proporciona un perfil de temperatura detallado: Precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos. La tasa máxima de calentamiento hasta la temperatura pico es de 3°C/segundo. El tiempo por encima del líquido (TL=217°C) debe ser de 60-150 segundos. La temperatura máxima del cuerpo del encapsulado (Tp) no debe exceder los 260°C. El tiempo dentro de los 5°C de esta temperatura pico debe ser máximo de 30 segundos. La tasa máxima de enfriamiento es de 6°C/segundo. El tiempo total desde 25°C hasta la temperatura pico no debe exceder los 8 minutos. El cumplimiento de este perfil es crucial para prevenir daños térmicos en el LED.

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Gestión Térmica

Un disipador de calor eficaz es primordial para el rendimiento y la longevidad. La baja resistencia térmica (2.5 °C/W) indica una buena transferencia de calor desde la unión, pero esto solo funciona si la PCB y el disipador pueden disipar el calor de manera efectiva. La disipación total de potencia puede llegar hasta 7.46W (200mA * 37.3V). Los diseñadores deben asegurar que la temperatura de unión en operación se mantenga muy por debajo del máximo de 120°C, idealmente por debajo de 85°C para una vida óptima, como muestra la curva de flujo vs. temperatura.

7.2 Alimentación Eléctrica

Estos LED requieren un driver de corriente constante, no una fuente de voltaje constante, debido a la relación exponencial IV. El alto voltaje directo (~37V) significa que los drivers estándar de bajo voltaje para LED no son adecuados; se requieren drivers capaces de entregar corriente estable a voltajes más altos (ej. >40V). Al conectar múltiples LED, se prefieren conexiones en serie para garantizar una corriente idéntica, pero el driver debe suministrar el voltaje sumado. Si la conexión en paralelo es inevitable, una clasificación meticulosa por voltaje directo es esencial para evitar la concentración de corriente.

7.3 Integración Óptica

El amplio ángulo de visión de 120 grados hace que este LED sea adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación amplia y uniforme sin ópticas secundarias. Para haces enfocados, deben seleccionarse lentes o reflectores apropiados. La fuente pequeña y brillante puede requerir difusores para eliminar deslumbramientos o puntos calientes en ciertas aplicaciones.

8. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

Q: What driver current should I use?
A: The device is characterized at 200mA, which is the recommended operating point for the specified flux and lifetime. It can be driven up to the absolute maximum of 240mA, but this will increase junction temperature and may reduce lifespan. Always refer to the derating curves.

Q: How do I interpret the luminous flux bins?
A: The bin code (e.g., GW, 3A) defines a guaranteed range of light output. For consistent brightness in an array, specify LEDs from the same flux bin and, if possible, the same voltage bin.

Q: Is a heatsink necessary?
A> Yes, absolutely. With a typical power of over 7W, a properly designed metal-core PCB (MCPCB) or other heatsinking method is required to maintain a safe junction temperature. The thermal resistance value is measured on an MCPCB, indicating this is the intended mounting method.

Q: Can I use wave soldering?
A: The datasheet only specifies reflow soldering parameters. Wave soldering is generally not recommended for such packages due to the extreme and uneven thermal stress it can impose.

9. Caso Práctico de Diseño

Considere diseñar una luminaria de alta potencia (high-bay) que requiera 10,000 lúmenes. Usando LED de 4000K del bin 3C (1200-1300 lm típicos), necesitaría aproximadamente 8-9 LED. Una configuración en serie requeriría un driver capaz de ~300mA (ligeramente por encima de 200mA para margen) y un voltaje de salida mayor a 9 * 40V = 360V. Un enfoque más práctico podría ser usar dos ramas paralelas de 4-5 LED en serie cada una, lo que requiere una cuidadosa coincidencia de bins de voltaje y un driver con dos canales independientes o un circuito de balanceo de corriente. El diseño térmico debe disipar casi 70W de calor total, necesitando un disipador de aluminio sustancial con los LED montados en una MCPCB que esté térmicamente unida a él.

10. Principios Técnicos y Tendencias

10.1 Principio de Funcionamiento

Los LED blancos de esta clase típicamente utilizan un chip semiconductor de nitruro de galio e indio (InGaN) que emite luz azul. Parte de la luz azul se convierte en longitudes de onda más largas (amarillo, rojo) por un recubrimiento de fósforo dentro del encapsulado. La mezcla de luz azul y luz convertida por el fósforo da como resultado luz blanca. La CCT y el CRI están determinados por la composición precisa y el grosor de la capa de fósforo. El alto voltaje indica que múltiples uniones semiconductoras están conectadas en serie dentro del único encapsulado.

10.2 Tendencias de la Industria

El mercado de los LED de alta potencia continúa enfocándose en aumentar la eficacia luminosa (lúmenes por vatio), mejorar la calidad y consistencia del color (clasificación más estricta) y mejorar la fiabilidad a temperaturas de operación más altas. También hay una tendencia hacia encapsulados estandarizados (como el 7070) que simplifican el diseño óptico y térmico para los fabricantes de luminarias. Además, la integración del driver y la capacidad de control inteligente se están convirtiendo en características cada vez más importantes en los sistemas de iluminación profesional.