Hoja Técnica del LED Blanco T5C Serie 5050 - Tamaño 5.0x5.0x1.9mm - Voltaje 6.4V - Potencia 5.12W - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

La serie T5C representa un LED blanco de alto rendimiento y vista superior, diseñado para aplicaciones exigentes de iluminación general. Este encapsulado 5050 (5.0mm x 5.0mm) utiliza un diseño térmicamente mejorado para gestionar el calor de manera eficaz, permitiendo una operación estable a corrientes de accionamiento elevadas. Sus principales ventajas incluyen una salida de flujo luminoso alta, un ángulo de visión amplio y compatibilidad con procesos de soldadura por reflujo sin plomo, lo que lo hace adecuado para líneas de montaje automatizadas modernas. El producto cumple con la normativa RoHS, alineándose con los estándares medioambientales globales. Los mercados objetivo abarcan iluminación arquitectónica y decorativa, soluciones de modernización para luminarias existentes, iluminación general y retroiluminación para señalización tanto interior como exterior.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Características Electro-Ópticas

El rendimiento clave se mide a una temperatura de unión (Tj) de 25°C y una corriente directa (IF) de 800mA. 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 645 lúmenes, con un mínimo de 600 lúmenes. Para CCTs desde 3000K hasta 6500K (todas a Ra80), el flujo típico está entre 680 y 710 lúmenes, con mínimos que van de 600 a 650 lúmenes. Las tolerancias son de ±7% para el flujo luminoso y de ±2 para el CRI.

2.2 Parámetros Eléctricos y Térmicos

Los Valores Absolutos Máximos definen los límites operativos. La corriente directa continua máxima (IF) es de 960mA, con una corriente pulsada (IFP) de 1440mA bajo condiciones específicas (ancho de pulso ≤100μs, ciclo de trabajo ≤1/10). La disipación de potencia máxima (PD) es de 6720mW. El dispositivo puede operar en temperaturas ambiente de -40°C a +105°C y soportar temperaturas de unión de hasta 120°C.

Bajo condiciones típicas de operación (IF=800mA, Tj=25°C), el voltaje directo (VF) es típicamente de 6.4V, con un rango de 6.0V a 7.0V (tolerancia ±0.2V). El ángulo de visión (2θ1/2) es un amplio 120 grados. Un parámetro crítico es la resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura (Rth j-sp), que es típicamente de 2.5°C/W. Este valor bajo es indicativo de la eficiente capacidad de transferencia de calor del encapsulado hacia el PCB de montaje.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

3.1 Numeración de Piezas

El número de pieza sigue un código estructurado: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. Las posiciones clave indican: Tipo (ej., 5C para 5050), CCT (ej., 27 para 2700K), CRI (ej., 8 para Ra80), número de chips en serie y paralelo, código de componente y código de color que define el estándar de cromaticidad (ej., R para ANSI a 85°C).

3.2 Clasificación por Flujo Luminoso

Los LEDs se clasifican en grupos de flujo denotados por códigos de dos letras (ej., GN, GP, GQ, GR). Por ejemplo, un LED de 4000K con Ra82 puede clasificarse como GP (650-700 lm), GQ (700-750 lm) o GR (750-800 lm). Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes basándose en requisitos precisos de brillo para lograr consistencia en su aplicación.

3.3 Clasificación por Voltaje Directo

El voltaje también se clasifica para garantizar consistencia eléctrica. Códigos como B4, C4, D4, E4 y F4 representan rangos de voltaje desde 6.0-6.2V hasta 6.8-7.0V, en pasos de 0.2V. Emparejar grupos de voltaje puede ser importante para accionar múltiples LEDs en serie y asegurar una distribución uniforme de la corriente.

3.4 Clasificación por Cromaticidad

La consistencia del color se controla estrictamente dentro de una elipse MacAdam de 5 pasos para cada CCT. La hoja de datos proporciona las coordenadas de cromaticidad centrales (x, y) tanto a 25°C como a 85°C de temperatura de unión, junto con los parámetros de la elipse (a, b, Φ). Esto garantiza una variación de color visible mínima entre LEDs del mismo grupo, incluso bajo diferentes temperaturas de operación. El estándar sigue la clasificación Energy Star para CCTs desde 2600K hasta 7000K.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

4.1 Distribución Espectral

Aunque el gráfico exacto de la distribución espectral de potencia (SPD) no se detalla en el texto proporcionado, es una característica estándar que muestra la intensidad relativa a través de las longitudes de onda para un LED blanco. Típicamente, un LED blanco que utiliza un chip azul con conversión de fósforo muestra un pico azul dominante y una banda de emisión de fósforo amarillo más amplia. La forma exacta determina la CCT y el CRI.

4.2 Distribución del Ángulo de Visión

El diagrama polar proporcionado (Fig 2) ilustra la intensidad luminosa en función del ángulo desde el eje central. Con un ángulo de visión declarado de 120 grados, la curva mostrará un patrón casi Lambertiano o en forma de ala de murciélago, indicando cómo se distribuye la luz espacialmente. Esto es crucial para diseñar ópticas para patrones de haz específicos.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones y Polaridad

El encapsulado tiene un factor de forma 5050 con dimensiones de huella de 5.00mm x 5.18mm y una altura aproximada de 1.90mm. El patrón de almohadillas de soldadura está claramente definido, con almohadillas separadas para ánodo y cátodo. Una marca de polaridad (probablemente una esquina cortada o una marca en el encapsulado) identifica el cátodo. Todas las tolerancias no especificadas son de ±0.1mm.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El LED es adecuado para soldadura por reflujo sin plomo. El perfil recomendado incluye: un precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, un calentamiento hasta la temperatura máxima a una tasa máxima de 3°C/seg, un tiempo por encima del líquido (217°C) de 60-150 segundos, una temperatura máxima del cuerpo del encapsulado (Tp) que no exceda los 260°C, y un tiempo dentro de 5°C de Tp de menos de 30 segundos. El tiempo total desde 25°C hasta la temperatura máxima no debe exceder los 8 minutos. El cumplimiento de este perfil es crítico para prevenir daños térmicos en el dado del LED, el fósforo y el encapsulado.

7. Información de Embalaje y Pedido

Los LEDs se suministran en cinta y carrete para colocación automatizada. Cada carrete puede contener un máximo de 2000 piezas. Las dimensiones de la cinta aseguran compatibilidad con equipos estándar de pick-and-place. La tolerancia acumulada sobre 10 pasos es de ±0.2mm. El embalaje del carrete incluye etiquetas con el número de pieza (P/N) y la fecha de fabricación.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

This high-power LED is ideal for: Architectural Lighting: Facade washing, cove lighting, and accent lighting where high output and good color rendering are needed. Retrofit Lamps: Direct replacement for traditional light sources in downlights, track lights, and panel lights. General Lighting: High-bay lighting, industrial lighting, and commercial fixtures. Signage Backlighting: Illuminating channel letters, light boxes, and informational displays, both indoors and outdoors.

8.2 Consideraciones de Diseño

Thermal Management: The key to longevity and maintaining light output. Use an MCPCB (Metal Core Printed Circuit Board) with adequate thermal vias and consider the overall heat sink design to keep the junction temperature well below the 120°C maximum. The low Rth j-sp of 2.5°C/W helps, but system-level design is paramount. Drive Current: While rated for up to 960mA, operating at 800mA or lower will improve efficacy and lifespan. Use a constant current driver suitable for the LED's forward voltage. Optics: The 120-degree viewing angle provides a wide beam. Secondary optics (lenses, reflectors) can be used to collimate or shape the light as required by the application.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs de potencia media estándar (ej., 2835, 3030), este encapsulado 5050 ofrece un flujo luminoso de punto único significativamente mayor, reduciendo el número de componentes necesarios para una salida de luz dada. Su diseño térmicamente mejorado le permite sostener corrientes de accionamiento más altas que los encapsulados 5050 antiguos. La clasificación integral (flujo, voltaje, cromaticidad) proporciona una consistencia de color y brillo superior, crítica para aplicaciones de iluminación profesional, diferenciándolo de los LEDs de grado commodity con tolerancias más amplias.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

Q: What is the typical power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 800mA and 6.4V, the power is approximately 5.12 Watts (P = I*V).

Q: How does temperature affect performance?
A: As junction temperature increases, luminous flux typically decreases, and the forward voltage drops slightly. The chromaticity coordinates also shift, as noted in the binning table. Proper heat sinking mitigates these effects.

Q: Can I drive this LED with a constant voltage source?
A: It is strongly discouraged. LEDs are current-driven devices. A constant voltage source with a simple series resistor is inefficient and offers poor current regulation over temperature and component variations. Always use a dedicated constant current LED driver.

Q: What is the meaning of the "5-step MacAdam ellipse"?
A: It defines an area on the chromaticity diagram. LEDs whose color points fall within the same 5-step ellipse are considered to have no perceptible color difference to the average human eye under standard viewing conditions. Smaller step numbers (e.g., 3-step, 2-step) indicate even tighter color matching.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Scenario: Designing a High-Quality 4000K LED Panel Light.
A designer aims for a panel light with 3000 lumens output and uniform color. Using the 5050 LED binned in GR (750-800 lm min) at 4000K and Ra82, they would need approximately 4 LEDs (3000 lm / 750 lm per LED = 4). They would select all LEDs from the same flux bin (GR) and voltage bin (e.g., C4 for 6.2-6.4V) to ensure consistent brightness and electrical behavior. The LEDs would be mounted on a large, thermally conductive MCPCB acting as a heat spreader, which is then attached to the metal frame of the panel light. A constant current driver capable of delivering 800mA to the series string of 4 LEDs (total forward voltage ~25.6V) would be selected. Secondary diffusers would be used to blend the light from the four discrete sources into a uniform panel.

12. Principio de Funcionamiento

Este es un LED blanco convertido por fósforo. El núcleo es un chip semiconductor (típicamente nitruro de galio e indio) que emite luz azul cuando la corriente eléctrica pasa a través de él. Esta luz azul incide sobre una capa de material fosforescente (ej., granate de itrio y aluminio dopado con cerio - YAG:Ce) depositado sobre o cerca del chip. El fósforo absorbe una porción de la luz azul y la re-emite como un amplio espectro de luz amarilla. La mezcla de la luz azul restante y la luz amarilla convertida aparece blanca para el ojo humano. La proporción exacta de azul a amarillo, y la composición específica del fósforo, determinan la Temperatura de Color Correlacionada (CCT) de la luz blanca emitida.

13. Tendencias Tecnológicas

La tendencia general en la tecnología LED es hacia una mayor eficacia (más lúmenes por vatio), una reproducción cromática mejorada (CRI más alto y mejores valores R9 para la saturación del rojo) y una mayor confiabilidad a temperaturas de operación más elevadas. También hay un movimiento hacia encapsulados más compactos que puedan entregar el mismo o mayor flujo, como se ve en la evolución desde el 5050 al 3535 e incluso huellas más pequeñas para aplicaciones de alta potencia. Además, los LEDs blancos ajustables, que pueden variar la CCT, son cada vez más prevalentes para aplicaciones de iluminación centrada en el ser humano. El impulso hacia la sostenibilidad continúa presionando para lograr una mayor eficiencia y vidas útiles más largas, reduciendo el costo total de propiedad y el impacto ambiental.