Especificación del LED Blanco RF-H**HI32DS-EF-2N - 2.8x3.5x0.7mm PLCC-2 - Tensión Directa 2.6-3.0V - 60mA - 2700K-6500K - IRC >80

1. Resumen del producto

La serie RF-H**HI32DS-EF-2N es un LED blanco de alto rendimiento diseñado para aplicaciones de iluminación interior general. Utiliza un chip LED azul combinado con fósforo amarillo para producir luz blanca con un alto índice de reproducción cromática (IRC ≥80). El dispositivo está alojado en un encapsulado compacto PLCC-2 de 2.8mm × 3.5mm × 0.7mm, lo que lo hace adecuado para montaje superficial y compatible con procesos estándar de soldadura por reflujo. Las ventajas clave incluyen un ángulo de visión extremadamente amplio de 120 grados, excelente resistencia térmica (15°C/W) y nivel de sensibilidad a la humedad 3. El producto cumple con RoHS y está disponible en embalaje en cinta y carrete (4000 unidades/carrete). Ofrece múltiples bins de temperatura de color que van desde blanco cálido (2700K) hasta luz diurna fría (6500K), con un flujo luminoso típico entre 29 y 36 lúmenes a 60mA de corriente de excitación.

2. Análisis detallado de parámetros técnicos

2.1 Características eléctricas

A una corriente de prueba de 60mA y temperatura de soldadura Ts=25°C, la tensión directa (VF) varía de 2.6V a 3.0V, con un valor típico de 2.77V. Este estrecho rango de VF garantiza una brillantez y un consumo de energía consistentes en diferentes bins. La corriente inversa (IR) se especifica en un máximo de 10µA cuando se aplica una tensión inversa de 5V, lo que indica una buena integridad de la unión. Las clasificaciones máximas absolutas permiten una corriente directa continua de 180mA, una corriente directa pico de 300mA (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms) y una disipación de potencia de 540mW. La temperatura de unión no debe exceder los 125°C, y el rango de temperatura de funcionamiento es de -40°C a +85°C. La capacidad de resistencia ESD es de 2000V (HBM).

2.2 Características ópticas

El LED está disponible en siete bins de temperatura de color correlacionada (CCT): 27H (2570-2870K), 30H (2870-3220K), 35H (3230-3660K), 40H (3640-4260K), 50H (4640-5350K), 57H (5300-6110K) y 65H (6070-7120K). El bin 40H se subdivide en cuatro sub-bins (40H-1 a 40H-4) con coordenadas cromáticas precisas proporcionadas en el diagrama CIE 1931. El flujo luminoso típico a 60mA varía de 31lm (bins cálidos) a 36lm (bins fríos). El ángulo de visión (2θ1/2) es de 120 grados, lo que proporciona una amplia dispersión del haz adecuada para bombillas e iluminación interior. El índice de reproducción cromática (Ra) es típicamente 81.5, con un mínimo de 80.

2.3 Características térmicas

La resistencia térmica desde la unión hasta la almohadilla de soldadura (RTHJ-S) es de 15°C/W, lo que indica una buena capacidad de disipación de calor. La gestión térmica adecuada es fundamental para mantener la temperatura de unión por debajo de 125°C y evitar una degradación acelerada. El rendimiento del LED, incluido el flujo luminoso y la tensión directa, varía con la temperatura de soldadura, como se muestra en las curvas ópticas.

3. Explicación del sistema de clasificación por bins

3.1 Bins de tensión directa

La tensión directa se clasifica en cuatro bins: F1 (2.6-2.7V), F2 (2.7-2.8V), G1 (2.8-2.9V) y G2 (2.9-3.0V). Esta clasificación estrecha facilita una distribución uniforme de la corriente en circuitos paralelos y simplifica el diseño térmico.

3.2 Bins de flujo luminoso

Los bins de flujo luminoso se etiquetan como REC (29-30lm), RFD (30-31lm), RFE (31-32lm), RFF (32-33lm), RGB (33-34.5lm) y RGC (34.5-36lm). El código de bin en la etiqueta del producto indica tanto el rango de VF como el de flujo, lo que permite una fácil selección para requisitos de brillantez específicos.

3.3 Bins de temperatura de color

Las coordenadas cromáticas para cada bin de CCT se especifican en las Tablas 1-4. Por ejemplo, el bin 40H tiene cuatro sub-bins con coordenadas (x,y) definidas con precisión. Esto garantiza la consistencia del color en todos los lotes de producción. La tolerancia para la medición de coordenadas de color es de ±0.003.

4. Análisis de curvas de rendimiento

4.1 Tensión directa vs. Corriente directa

La Figura 1-7 muestra una relación lineal entre la tensión directa y la corriente. A 60mA, VF es de aproximadamente 2.77V; a 210mA, VF aumenta a aproximadamente 3.05V. Los diseñadores deben tener en cuenta esta variación al establecer la corriente de excitación.

4.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa

La intensidad luminosa relativa aumenta casi linealmente con la corriente hasta aproximadamente 150mA, luego comienza a saturarse. A 180mA, la intensidad relativa es aproximadamente el 250% del valor a 60mA. Esto permite la regulación mediante reducción de corriente con cambios predecibles de brillantez.

4.3 Temperatura de soldadura vs. Intensidad relativa y corriente directa

La Figura 1-9 indica que a medida que la temperatura de soldadura aumenta de 25°C a 100°C, el flujo luminoso relativo disminuye aproximadamente un 30%. De manera similar, la corriente directa máxima permitida debe reducirse a temperaturas más altas (Figura 1-10). Por ejemplo, a una temperatura de soldadura de 80°C, la corriente máxima se reduce a aproximadamente 120mA para mantener la temperatura de unión por debajo de 125°C.

4.4 Tensión directa vs. Temperatura de soldadura

La tensión directa disminuye linealmente con el aumento de temperatura a una tasa de aproximadamente -2.5mV/°C. A 85°C, VF es aproximadamente 2.5V, en comparación con 2.8V a 25°C. Este coeficiente de temperatura negativo debe considerarse en el diseño de controladores de corriente constante.

4.5 Patrón de radiación y espectro

El diagrama de radiación (Figura 1-12) muestra una distribución lambertiana típica con un ángulo de media intensidad de ±60°, lo que confirma el ángulo de visión de 120°. El espectro (Figura 1-13) muestra un pico azul alrededor de 450nm y una banda de emisión de fósforo amplia de 500nm a 700nm. Diferentes CCT resultan de variar la concentración de fósforo, con 6500K mostrando un componente azul más fuerte y 3000K un espectro más equilibrado.

5. Información mecánica y de embalaje

5.1 Dimensiones del encapsulado

El encapsulado del LED mide 2.80mm × 3.50mm × 0.70mm (largo × ancho × alto). La vista inferior muestra una almohadilla de cátodo (2.10mm × 1.82mm) y una almohadilla de ánodo (2.10mm × 0.48mm), con una marca de polaridad que indica la esquina del cátodo. El patrón de soldadura recomendado para el diseño de PCB tiene almohadillas de 2.10mm × 1.10mm con un espaciado de 0.5mm, lo que garantiza una buena formación de filetes de soldadura.

5.2 Dimensiones de la cinta portadora y el carrete

La cinta portadora tiene un paso de 4.00mm, ancho de 8mm, con un tamaño de cavidad de 3.84mm × 5.24mm. Las dimensiones del carrete son: diámetro exterior 178±1.0mm, diámetro interior 59±1.0mm, diámetro del cubo 13.5±0.3mm y ancho 8.5±0.3mm. Cada carrete contiene 4000 unidades. La dirección de alimentación se indica con flechas y la polaridad está marcada en la cinta.

5.3 Información de la etiqueta

La etiqueta del carrete incluye el número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (incluyendo flujo, cromaticidad, VF, longitud de onda), cantidad y fecha. Se utiliza una bolsa barrera contra la humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad para el almacenamiento sensible a la humedad.

6. Pautas de soldadura y montaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

La Tabla 3-1 especifica el perfil de reflujo recomendado: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, velocidad de subida ≤3°C/s, temperatura por encima de 217°C (líquidus) durante un máximo de 60 segundos, temperatura pico de 260°C con tiempo de permanencia en pico ≤10 segundos, y velocidad de enfriamiento ≤6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico no debe exceder los 8 minutos. Solo se permiten dos ciclos de reflujo, y si pasan más de 24 horas después del primer reflujo, los LEDs pueden dañarse.

6.2 Soldadura manual y reparación

Si es necesaria la soldadura manual, la temperatura del hierro debe ser inferior a 300°C y el tiempo de contacto menor de 3 segundos, limitado a un intento. Se debe evitar la reparación; si es inevitable, se recomienda un soldador de doble punta. El encapsulado de silicona es blando y puede dañarse por presión excesiva durante la recogida y colocación o el retrabajo.

6.3 Almacenamiento y horneado

Antes de abrir la bolsa de aluminio, los LEDs se pueden almacenar a ≤30°C / ≤75% HR hasta un año desde la fecha de sellado. Después de abrir, deben usarse dentro de las 24 horas a ≤30°C / ≤60% HR. Si la tarjeta indicadora de humedad muestra humedad excesiva o el tiempo de almacenamiento excede los límites, se requiere horneado a 60±5°C durante ≥24 horas.

7. Información de embalaje y pedido

Embalaje estándar: 4000 piezas por carrete, selladas en bolsa barrera contra la humedad con desecante y etiqueta. La caja de cartón (Fig. 2-5) proporciona protección mecánica durante el transporte. Las pruebas de confiabilidad (Tabla 2-3) incluyen soldadura por reflujo, choque térmico (-40°C a 100°C), almacenamiento a alta temperatura (100°C/1000h), almacenamiento a baja temperatura (-40°C/1000h), prueba de vida (25°C/60mA/1000h), prueba de vida a alta temperatura y alta humedad (60°C/90%HR/60mA/1000h) y almacenamiento en temperatura y humedad (85°C/85%HR). Los criterios de aceptación (Tabla 2-4) permiten VF hasta 1.1× U.S.L., IR hasta 2.0× U.S.L. y flujo luminoso no inferior a 0.7× L.S.L.

8. Recomendaciones de aplicación

8.1 Aplicaciones típicas

El RF-H**HI32DS-EF-2N es ideal para iluminación interior, incluyendo bombillas LED, downlights, paneles de luz e iluminación general donde se desea un alto IRC y un amplio ángulo de haz. Su pequeño tamaño permite un empaquetado denso para diseños de alta densidad de lúmenes. El amplio rango de temperatura de color se adapta tanto a los mercados de blanco cálido como a los de blanco frío.

8.2 Consideraciones de diseño

• Limitación de corriente:Utilice siempre una resistencia limitadora de corriente o un controlador de corriente constante para evitar el desbordamiento térmico debido al coeficiente de temperatura negativo de VF.
• Gestión térmica:Proporcione un disipador de calor adecuado para mantener la temperatura de soldadura por debajo de 85°C y mantener la salida de lúmenes y la vida útil.
• Configuraciones en serie/paralelo:Tenga en cuenta la clasificación de VF para equilibrar la distribución de corriente; use controladores separados para cadenas paralelas.
• Protección ESD:Utilice dispositivos de protección ESD (por ejemplo, diodos Zener) en las líneas LED, especialmente en entornos con alta ESD.
• Compatibilidad química:Evite materiales que liberen compuestos orgánicos volátiles (COV) o que contengan azufre (límite 100ppm), bromo (<900ppm), cloro (<900ppm), halógenos totales<1500ppm.
• Esfuerzo mecánico:No aplique presión sobre la lente de silicona; manipúlelo por los lados usando pinzas.

9. Comparación técnica con alternativas

En comparación con los LED 2835 convencionales de otros fabricantes, el RF-H**HI32DS-EF-2N ofrece varias ventajas: (1) Mayor IRC (80 min vs. 70 típico de los estándar) para una mejor reproducción cromática. (2) Ángulo de visión más amplio (120°) frente a los 110° típicos, proporcionando una iluminación más uniforme. (3) Resistencia térmica menor (15°C/W) que permite una mejor disipación del calor. (4) Clasificación de color más ajustada (±0.003) que garantiza la consistencia del color. Sin embargo, su clasificación de corriente máxima (180mA continua) es moderada; algunos competidores pueden manejar corrientes más altas para una mayor salida de lúmenes a costa de la eficacia.

10. Preguntas técnicas comunes

P: ¿Puedo conducir este LED a 150mA de forma continua?

R: La corriente continua máxima absoluta es de 180mA, pero debe asegurarse de que la temperatura de soldadura no exceda la curva de reducción (Fig. 1-10). A 25°C ambiente con una buena gestión térmica, 150mA es aceptable. Sin embargo, el flujo luminoso será aproximadamente 2 veces mayor que a 60mA, y la temperatura de unión debe permanecer por debajo de 125°C.

P: ¿Cómo funciona el LED a altas temperaturas ambiente?

R: A 85°C ambiente, la corriente directa máxima permitida se reduce a aproximadamente 60mA para evitar exceder TJmax. El flujo luminoso disminuye aproximadamente un 30% en comparación con 25°C (Fig. 1-9). El diseño térmico es crítico para aplicaciones de alta temperatura.

P: ¿Puedo mezclar diferentes bins de CCT en el mismo dispositivo?

R: No se recomienda porque los cambios de cromaticidad serán visibles. Solicite siempre el mismo código de bin para garantizar la uniformidad del color. La tolerancia de coordenadas de ±0.003 es lo suficientemente ajustada para la mayoría de las aplicaciones comerciales.

P: ¿Qué disolventes de limpieza son seguros?

R: Se recomienda alcohol isopropílico. Evite disolventes que puedan atacar el encapsulado de silicona (por ejemplo, acetona, tolueno). No se recomienda la limpieza ultrasónica, ya que puede dañar las conexiones de alambre.

11. Ejemplo de diseño de aplicación

Objetivo de diseño:Una bombilla LED de 7W con salida de 800lm, CCT de 3000K, IRC >80.
Solución:Utilice 24 LEDs en una configuración 12S2P (12 en serie, 2 en paralelo). Cada LED funciona a 60mA, corriente total 120mA. Con VF típico de 2.77V, tensión total ~33.2V. Potencia = 33.2V × 0.12A ≈ 4W. Para alcanzar 800lm, considerando las pérdidas ópticas (~85% de eficiencia), se necesitan aproximadamente 941lm de los LEDs. Cada LED entrega ~32lm a 60mA (bin 30H), por lo que 24 LEDs dan 768lm, insuficiente. Aumente la corriente a 80mA por LED: intensidad relativa ~130% → ~41.6lm cada uno → 998lm total, potencia ~33.2V × 0.16A = 5.3W, aún dentro de los límites térmicos si el disipador es adecuado. Ajuste la selección del bin a RFF (32-33lm) para mayor flujo. Se requiere simulación térmica para garantizar que la temperatura de unión<125°C.

12. Principio de generación de luz blanca

Este LED produce luz blanca mediante conversión de fósforo: un chip LED azul InGaN/GaN emite luz azul (pico ~450nm). La luz azul excita un fósforo amarillo (típicamente YAG:Ce) que convierte parte de los fotones azules a longitudes de onda más largas (región verde a roja). La combinación de la luz azul restante y la amplia emisión amarilla aparece blanca al ojo humano. Al ajustar la composición y concentración del fósforo, se logran diferentes temperaturas de color correlacionadas, desde cálidas (más amarillo/rojo) hasta frías (más azul). El índice de reproducción cromática se mejora utilizando fósforos con emisión roja adicional para mejorar los valores R9.

13. Tendencias tecnológicas

La industria LED continúa avanzando hacia una mayor eficacia (lm/W), mejor calidad de color (IRC >90, R9 >50) y encapsulados más pequeños. Este producto representa una tecnología madura PLCC-2, pero las tendencias futuras incluyen: (1) Encapsulados a escala de chip (CSP) para un tamaño aún menor. (2) Módulos multichip o chip-on-board (COB) para aplicaciones de alta potencia. (3) LED de espectro completo con chips violeta o UV cercano y fósforos RGB para una reproducción cromática definitiva. (4) Módulos LED inteligentes con controladores integrados y control inalámbrico. La demanda de LED de alto IRC (Ra>90) está creciendo en iluminación minorista y de museos. Esta serie específica podría actualizarse con mayor eficiencia y mejor rendimiento térmico en futuras revisiones.