Especificación LED RGBW RF-W2SA50TS-RXXW - 5,4x5,0x1,55 mm - Voltaje 2,0-3,25 V - Corriente 20 mA - Documento Técnico en Español

1. Resumen del producto

El RF-W2SA50TS-RXXW es un paquete LED RGBW multichip de alto rendimiento diseñado para aplicaciones de mezcla de colores e iluminación blanca. Integra cuatro chips LED independientes (Rojo, Verde, Azul y Blanco) en un único encapsulado compacto PLCC-8 de 5,4 mm x 5,0 mm x 1,55 mm. Este componente es adecuado para el montaje SMT automatizado y cumple con los requisitos RoHS. El dispositivo ofrece ángulos de visión amplios, baja resistencia térmica y un nivel de sensibilidad a la humedad 5a, lo que lo hace ideal para entornos de iluminación exigentes como iluminación paisajística, acentos arquitectónicos y señalización.

2. Interpretación profunda de los parámetros técnicos

2.1 Características eléctricas

Todas las mediciones se realizan con una corriente de prueba de 20 mA y una temperatura de soldadura de 25 °C. Los rangos de tensión directa para cada color son los siguientes:

• Rojo (R):2,0 V a 2,3 V
• Verde (G):2,95 V a 3,25 V
• Azul (B):2,85 V a 3,25 V
• Blanco (W):2,75 V a 3,05 V

La corriente inversa es inferior a 10 µA con VR=5V. La corriente directa máxima absoluta es de 25 mA por canal, con una corriente directa pico de 80 mA (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0,1 ms). La disipación de potencia está limitada a 293,75 mW en total. La tensión de resistencia ESD (HBM) es de 2000 V.

2.2 Características ópticas

Rangos de intensidad luminosa y flujo a IF=20mA:

• Rojo:700 ~ 1000 mcd
• Verde:1800 ~ 2400 mcd
• Azul:350 ~ 650 mcd
• Blanco (varios CCT):6,5 ~ 9,5 lm (para versiones de 2700K, 3000K, 4000K, 4100K, 6000K)

Rangos de longitud de onda dominante:

• Rojo:618 ~ 623 nm
• Verde:521 ~ 526 nm
• Azul:467 ~ 472 nm

Los ángulos de visión (ángulo de haz a media potencia) son excepcionalmente amplios: Rojo: 121°, Verde: 123°, Azul: 120°, Blanco: 117°. El índice de reproducción cromática (Ra) para los LED blancos es de al menos 80.

2.3 Características térmicas

Resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura (RthJ-S) para cada color: Rojo: 120 °C/W, Verde: 105 °C/W, Azul: 85 °C/W, Blanco: 75 °C/W. La temperatura de la unión no debe exceder los 94 °C para R/V/A y 93 °C para blanco. Una buena disipación térmica es fundamental para mantener el rendimiento y la vida útil.

3. Sistema de clasificación (Binning)

3.1 Bins de tensión directa e intensidad luminosa

Los dispositivos se clasifican en bins según la tensión directa y la intensidad luminosa. Por ejemplo, los bins de VF para rojo van de 2,0-2,3 V (código Rv), para verde de 2,95-3,25 V (Gv), para azul de 2,85-3,25 V (Bv) y para blanco de 2,75-3,05 V (Cv). Los bins de intensidad luminosa se definen para cada color: rojo (RI) 700-1000 mcd, verde (GI) 1800-2400 mcd, azul (BI) 350-650 mcd y blanco (CI) 6,5-9,5 lm.

3.2 Bins de longitud de onda y cromaticidad

Se especifican bins de longitud de onda dominante: Rojo: 618-623 nm (código RL), Verde: 521-526 nm (GL1), Azul: 467-472 nm (BL). Los LED blancos se clasifican por coordenadas cromáticas (x,y) según el diagrama CIE 1931. La hoja de datos proporciona códigos de bin específicos para 2700K, 3000K, 4000K, 4100K y 6000K (por ejemplo, K1/K2 para 3000K, M1/M2 para 4000K, etc.).

4. Análisis de curvas de rendimiento

4.1 Tensión directa vs. corriente directa (curvas I-V)

Las curvas I-V típicas muestran un comportamiento exponencial. A 20 mA, las tensiones directas son las indicadas. Los chips azul y blanco tienen tensiones de encendido más altas que el verde y el rojo. Las curvas indican una operación estable en todo el rango de corriente.

4.2 Dependencia de la temperatura

La intensidad luminosa relativa disminuye al aumentar la temperatura de soldadura. A 85 °C, la intensidad cae aproximadamente al 80 % (azul), 70 % (verde/rojo) y 90 % (blanco) del valor a 25 °C. La tensión directa también disminuye linealmente con la temperatura a una tasa de aproximadamente -2 mV/°C. La corriente directa máxima se reduce a altas temperaturas para mantener las temperaturas de unión dentro de los límites.

4.3 Distribución espectral

El pico rojo está alrededor de 620 nm, verde en 523 nm, azul en 470 nm, y el blanco muestra un espectro amplio con un pico de bombeo azul cerca de 450 nm y una banda de conversión de fósforo que cubre 500-700 nm.

4.4 Patrón de radiación

El diagrama de radiación muestra una distribución de tipo Lambertiano con ángulos de haz a media potencia superiores a 120°, lo que garantiza una iluminación uniforme en un área amplia.

5. Información mecánica y del encapsulado

5.1 Dimensiones del encapsulado

Las dimensiones del LED son 5,40 mm x 5,00 mm (cuerpo) con una altura total de 1,55 mm. El encapsulado tiene un área de lente central y 8 pines (PLCC-8) dispuestos como R+/R-, G+/G-, B+/B-, W+/W-. La polaridad está marcada en la vista inferior. Se proporcionan las almohadillas de soldadura recomendadas con dimensiones para una conexión térmica y eléctrica óptima.

5.2 Cinta portadora y carrete

Las piezas se suministran en cinta y carrete (1000 piezas por carrete). Dimensiones de la cinta: ancho 12,00 mm, paso 4,00 mm, paso del orificio de arrastre 2,00 mm. Diámetro exterior del carrete 178 mm, diámetro del cubo 58,5 mm, ancho 12,4 mm.

6. Pautas de soldadura y ensamblaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

Recomendación: Precalentamiento de 150 °C a 200 °C durante 60-120 segundos. Tasa de aumento ≤3 °C/s. Tiempo por encima de 217 °C: ≤60 segundos. Temperatura pico 260 °C, máximo 10 segundos. Tasa de enfriamiento ≤6 °C/s. Tiempo total desde 25 °C hasta el pico ≤8 minutos. Máximo dos ciclos de reflujo. Si hay más de 24 horas entre ciclos, es necesario un horneado.

6.2 Soldadura manual

Temperatura del soldador ≤300 °C, tiempo ≤3 segundos, una sola vez.

6.3 Precauciones de manipulación

No aplicar presión sobre la superficie de la lente de silicona. Utilice herramientas de agarre lateral. Evite tensiones mecánicas durante el enfriamiento. El encapsulado de silicona es blando y puede atraer polvo; límpielo con alcohol isopropílico si es necesario. No se recomienda la limpieza ultrasónica.

7. Información de empaquetado y pedido

Empaquetado estándar: 1000 piezas por carrete en bolsa barrera contra la humedad con desecante e indicador de humedad. Condiciones de almacenamiento: Antes de abrir la bolsa, temperatura ≤30 °C, humedad ≤75 %, vida útil 4 meses. Después de abrir, usar dentro de 24 horas a ≤30 °C / ≤60 % HR. Si se excede, hornear a 60±5 °C durante >24 horas.

8. Recomendaciones de aplicación

Las aplicaciones típicas incluyen tiras de lámparas de cambio de color, iluminación paisajística, iluminación arquitectónica, señalización e iluminación general interior/exterior. En el diseño del circuito, siempre use resistencias limitadoras de corriente para evitar sobrecorrientes. La gestión térmica es crítica: asegure una disipación de calor adecuada para mantener la temperatura de unión por debajo de 94 °C. Evite exponer el LED a entornos con compuestos de azufre (>100 ppm), bromo (>900 ppm) o cloro (>900 ppm). El contenido total de halógenos debe ser inferior a 1500 ppm.

9. Comparación técnica con alternativas

En comparación con LED RGBW similares en el mercado, el RF-W2SA50TS-RXXW ofrece ángulos de visión superiores (≥120°) y alta eficiencia luminosa. El LED blanco integrado con CRI ≥80 proporciona una buena reproducción cromática. La baja resistencia térmica (75-120 °C/W) permite una mejor disipación de calor que muchos competidores. La resistencia ESD de 2000 V HBM es estándar en la industria. El uso de AlGaInP para rojo e InGaN para verde/azul garantiza un color estable con la temperatura.

10. Preguntas frecuentes

P1:¿Puedo accionar los canales RGBW simultáneamente con 20 mA cada uno?
R:Sí, dentro del límite de disipación de potencia total de 293,75 mW. Sin embargo, asegure una disipación de calor adecuada para mantener la temperatura de unión por debajo del valor máximo nominal.

P2:¿Cuál es la vida útil típica en condiciones nominales?
R:La hoja de datos proporciona resultados de pruebas de confiabilidad: después de 1000 horas a 25 °C/20 mA, el mantenimiento de la intensidad luminosa es ≥70 % para R/V/A y ≥88 % para blanco. La vida útil real depende de la gestión térmica.

P3:¿Puedo usar estos LED para iluminación exterior?
R:Sí, el rango de temperatura de operación es de -40 °C a +85 °C. Sin embargo, el encapsulado no está sellado contra la humedad; utilice un recubrimiento conformado si se expone al agua.

P4:¿Cómo se interpreta el código de bin de cromaticidad?
R:Cada CCT blanco tiene múltiples bins (por ejemplo, K1/K2 para 3000K). Las coordenadas xy exactas se pueden encontrar en el diagrama CIE. El código de bin es parte del número de pieza completo.

11. Casos prácticos de diseño

Caso 1: Tira LED de cambio de color.Usando control PWM (por ejemplo, 1 kHz, 8 bits) en cada canal, el amplio ángulo de visión asegura una mezcla uniforme en una cobertura de 120°. Utilice resistencias en serie (por ejemplo, 33 Ω para fuente de 5 V) para limitar la corriente a 20 mA por canal.

Caso 2: Luminaria de luz blanca (3000 K).Combine múltiples LED blancos (por ejemplo, 10 en serie) alimentados por una fuente de corriente constante (20 mA). Disipador de calor con PCB de aluminio. El alto CRI (≥80) es adecuado para iluminación comercial.

12. Principio de funcionamiento

El LED rojo utiliza material semiconductor AlGaInP cultivado sobre un sustrato. Cuando se polariza en directa, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa emitiendo a 620 nm. Los LED verde y azul utilizan material InGaN. El LED blanco combina un chip azul InGaN con un fósforo amarillo que convierte parte de la luz azul en amarillo, dando como resultado luz blanca. El encapsulado PLCC-8 proporciona aislamiento eléctrico y conducción térmica.

13. Tendencias de desarrollo

La tendencia en los LED RGBW es hacia una mayor eficacia (lm/W), encapsulados más pequeños y circuitos integrados de control. Este dispositivo ya ofrece un buen rendimiento térmico y amplios ángulos de visión. Los desarrollos futuros pueden incluir un CRI más alto (90+), blanco ajustable y una mejor robustez ESD. El uso de encapsulado de silicona se está convirtiendo en estándar debido a su alta estabilidad térmica y transmisión.