Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 2. Análisis Detallado de Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Óptico-Eléctricas
- 2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas
- 2.3 Explicación del Sistema de Binning
- 3. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4. Información Mecánica y de Empaquetado
- 4.1 Dimensiones Generales
- 4.2 Conexión Eléctrica
- 5. Guía de Soldadura y Montaje
- 6. Información de Empaquetado y Pedido
- 7. Sugerencias de Aplicación
- 8. Comparación Técnica
- 9. Preguntas Frecuentes
- 10. Casos de Uso Práctico
- 11. Principios de Funcionamiento
- 12. Tendencias de Desarrollo
- 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
Este módulo LED está diseñado para cumplir con los requisitos de las luminarias convencionales, ofreciendo fácil adaptación y montaje. Utiliza paquetes LED 2835 de alta calidad, conocidos por su alta eficacia luminosa, bajo calor generado y respeto al medio ambiente (sin mercurio). Las características clave incluyen baja resistencia térmica para mejorar la disipación de calor, alto índice de reproducción cromática (IRC) y una amplia selección de temperaturas de color. Los parámetros eléctricos son compatibles con las fuentes de alimentación LED estándar, garantizando una integración sin problemas en diversos sistemas de iluminación.
El módulo admite múltiples temperaturas de color correlacionadas (TCC): blanco cálido (3000K), blanco neutro (4000K) y blanco frío (6500K), siendo adecuado para aplicaciones de iluminación residencial, comercial e industrial. Con un factor de forma compacto y una fiabilidad robusta, este módulo es una opción ideal para lámparas de techo, paneles de luz y luminarias similares.
2. Análisis Detallado de Parámetros Técnicos
2.1 Características Óptico-Eléctricas
El módulo funciona con una corriente directa nominal de 300 mA, con un rango típico de voltaje directo de 10-15V (según la versión de TCC). El consumo de potencia es de 3 a 4.5W. El flujo luminoso varía según la TCC: 380-440 lm para 3000K, 420-480 lm para 4000K y 420-480 lm para 6500K. El IRC mínimo es 80, con valores típicos de 82-84. La tolerancia de color se mantiene dentro de una elipse de MacAdam de 5 pasos, asegurando una buena consistencia de color entre lotes de producción.
2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas
Las clasificaciones máximas absolutas se definen para evitar daños en los LEDs. La corriente directa máxima es de 280 mA continua, con un pico de 300 mA (no repetitivo). El voltaje inverso no debe exceder los 5V. El módulo tiene una sensibilidad ESD de hasta 2000V (HBM). El rango de temperatura de operación va de -40 a +85°C, y el de almacenamiento de -40 a +100°C. La temperatura de unión de cada LED debe mantenerse por debajo de 110°C para garantizar la fiabilidad a largo plazo.
2.3 Explicación del Sistema de Binning
El módulo utiliza un sistema de agrupación basado en temperatura de color, flujo luminoso y voltaje directo. El número de pieza codifica la TCC (p. ej., 40 para 4000K), el tipo de paquete LED (2 para 2835), el contenedor de IRC (T para 84≥IRC>80), la potencia nominal (04 para 4W) y el método de emisión de luz (D para vista superior). Esta nomenclatura sistemática permite a los clientes seleccionar módulos con características ópticas y eléctricas precisamente coincidentes para un rendimiento de iluminación uniforme.
3. Análisis de Curvas de Rendimiento
Aunque las curvas de rendimiento detalladas (p. ej., características I-V, lúmenes frente a corriente, desplazamiento de color frente a temperatura) no se proporcionan en la hoja de datos, el comportamiento típico se puede inferir del rendimiento estándar de los LED 2835. El voltaje directo exhibe un coeficiente de temperatura positivo (aproximadamente -2mV/°C por LED), lo que significa que a temperaturas más altas el voltaje disminuye ligeramente. El flujo luminoso disminuye con el aumento de la temperatura de unión; un factor de reducción típico es alrededor del 0.2% por °C. La temperatura de color puede cambiar ligeramente (dentro de 100-200K) en el rango de temperatura de operación, pero el agrupamiento del módulo garantiza que los desplazamientos permanezcan dentro de límites aceptables.
Para la gestión térmica, el diseño de baja resistencia térmica del módulo ayuda a mantener las temperaturas de unión dentro de límites seguros incluso en condiciones de alta temperatura ambiente. Se recomienda a los usuarios seguir las prácticas de disipación de calor recomendadas que se indican en las notas de aplicación.
4. Información Mecánica y de Empaquetado
4.1 Dimensiones Generales
El módulo tiene una longitud de 109.3±0.3 mm, un ancho de 51.01±0.3 mm y un espesor de PCB de 1.0±0.1 mm. Estas dimensiones garantizan la compatibilidad con las carcasas estándar de lámparas de techo. La PCB está diseñada con orificios de montaje y almohadillas de conector para una fácil integración.
4.2 Conexión Eléctrica
El módulo consta de 4 LEDs conectados en una configuración 1P4S (una cadena paralela de 4 LEDs en serie). El conector de entrada tiene terminales positivo y negativo, claramente marcados en la PCB. La corriente de excitación recomendada es de 300 mA por módulo (cadena). Asegúrese de que la fuente de alimentación proporcione un voltaje adecuado (10-15V) para accionar la cadena en serie.
5. Guía de Soldadura y Montaje
La soldadura debe realizarse utilizando procesos de reflujo sin plomo compatibles con la máscara de soldadura de la PCB. Evite la soldadura manual si es posible. Durante el montaje, evite torcer o doblar el módulo más de 10°. No aplique fuerza sobre los paquetes LED ni sobre el conector; manipule únicamente por los bordes de la PCB. La superficie de lente de silicona de los LEDs es blanda y puede rayarse o contaminarse fácilmente; use herramientas adecuadas para la manipulación.
Se recomienda la limpieza después de la soldadura si quedan residuos. El alcohol isopropílico es un disolvente adecuado; no utilice limpieza ultrasónica ya que puede dañar los LEDs. Asegúrese de que el entorno y los materiales de acoplamiento contengan menos de 100 ppm de compuestos de azufre, y que los contenidos de bromo y cloro estén por debajo de 900 ppm cada uno (total<1500 ppm) para evitar el ataque químico a los encapsulantes de los LEDs.
6. Información de Empaquetado y Pedido
El módulo se empaqueta en cartones con protección acolchada. Cada cartón lleva una etiqueta de envío que incluye el número de pieza del cliente, número de pieza del fabricante, códigos de contenedor para TCC, flujo luminoso, voltaje, índice de reproducción cromática, cantidad, peso neto y fecha. El cartón exterior está marcado con el logotipo del fabricante y las instrucciones de manipulación. Para realizar un pedido, especifique la versión de TCC deseada (3000K, 4000K o 6500K) y cualquier preferencia de agrupamiento.
7. Sugerencias de Aplicación
Este módulo LED está diseñado principalmente para lámparas de techo, pero también se puede utilizar en paneles de luz, troffers y downlights. Al diseñar la luminaria, asegure una disipación de calor adecuada: se recomienda una PCB de núcleo metálico o una placa de montaje térmicamente conductora. La fuente de alimentación debe proporcionar una corriente constante de 300 mA con un rango de voltaje de salida de 10-15V. Utilice atenuación PWM para ajustar el color si se desea, pero evite atenuar por debajo del 10% para mantener un color estable.
Para aplicaciones exteriores, puede ser necesario un sellado adicional contra la humedad y el polvo. El módulo en sí no es impermeable. El rango de temperatura de operación de -40 a +85°C cubre la mayoría de los entornos interiores y exteriores.
8. Comparación Técnica
En comparación con las tiras LED estándar o los LEDs discretos, este módulo ofrece una conexión en serie preensamblada y contenedores LED emparejados, reduciendo el tiempo de montaje y garantizando una salida de luz uniforme. Las tres versiones de TCC permiten una fácil adaptación a diferentes requisitos de ambiente. El alto IRC (80+ típico) del módulo lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una buena reproducción cromática, como comercio minorista y hostelería. Los módulos alternativos con IRC más bajo pueden ser más baratos pero comprometen la calidad de la luz.
9. Preguntas Frecuentes
P: ¿Puedo alimentar este módulo con una corriente más alta?No, superar la corriente directa máxima absoluta (280 mA continua) puede provocar fallos prematuros o reducir la vida útil. La corriente recomendada es de 300 mA pico (no repetitivo).
P: ¿Qué sucede si invierto la polaridad?Un voltaje inverso superior a 5V puede dañar los LEDs. Asegúrese siempre de conectar la polaridad correcta.
P: ¿Cómo limpio el módulo?Use alcohol isopropílico y un paño suave. No utilice limpiadores ultrasónicos ni disolventes agresivos.
P: ¿Puedo cortar el módulo a una longitud más corta?Este módulo no está diseñado para ser cortado; el diseño de la PCB está fijo para 4 LEDs. Para longitudes más cortas, use un diseño de módulo diferente.
10. Casos de Uso Práctico
Caso 1: Lámpara de Techo ResidencialSe utiliza un módulo de 3000K en una lámpara de techo de 30W para proporcionar luz cálida y acogedora en una sala de estar. Se conectan cuatro módulos en paralelo para lograr el brillo deseado, alimentados por un controlador de corriente constante de 1200 mA.
Caso 2: Downlight de OficinaLos módulos de 4000K se instalan en downlights empotrados para proporcionar luz blanca neutra para la iluminación del espacio de trabajo. El alto IRC (82 típico) garantiza una representación precisa del color de documentos y objetos.
Caso 3: Exhibición ComercialSe eligen módulos de 6500K para una tienda de ropa para crear un ambiente brillante y frío que haga que los colores parezcan vivos. Los módulos se montan en disipadores de calor de aluminio y se atenúan al 70% para reducir el deslumbramiento.
11. Principios de Funcionamiento
El módulo utiliza paquetes LED 2835 que contienen chips LED azules con conversión de fósforo para producir luz blanca. La configuración eléctrica 1P4S significa que cuatro LEDs están conectados en serie; cada LED ve la misma corriente (300 mA) mientras que el voltaje se divide entre ellos. Esta disposición proporciona un rango de voltaje conveniente para los controladores de corriente constante típicos. La PCB está diseñada con pistas de cobre para una dispersión eficiente del calor, y la baja resistencia térmica de los LEDs permite que el calor fluya hacia la superficie de montaje. La temperatura de unión debe mantenerse por debajo de 110°C para mantener la fiabilidad; esto se logra mediante una gestión térmica adecuada.
12. Tendencias de Desarrollo
La industria de la iluminación LED continúa impulsando una mayor eficacia (más de 200 lm/W es común ahora para módulos de alta gama) y un IRC más alto (90+). El diseño de este módulo está alineado con la tendencia hacia soluciones modulares y compactas que simplifican el diseño de luminarias. Las iteraciones futuras pueden incorporar controladores integrados, capacidad de blanco ajustable o control inalámbrico. Además, las regulaciones ambientales están impulsando la eliminación de sustancias peligrosas, algo que este módulo ya cumple (sin mercurio, requisitos de bajo halógeno). La adopción de tecnología de fósforo avanzada mejorará aún más la estabilidad del color y el mantenimiento del flujo luminoso.
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. |