Tabla de contenido
- 1. Resumen del producto
- 1.1 Descripción general
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Análisis profundo de parámetros técnicos
- 2.1 Características eléctricas
- 2.2 Características ópticas
- 2.3 Características térmicas
- 3. Sistema de clasificación por contenedores
- 3.1 Contenedores de tensión directa
- 3.2 Contenedores de flujo luminoso
- 3.3 Contenedores de cromaticidad
- 4. Análisis de curvas de rendimiento
- 4.1 Tensión directa vs. Corriente directa
- 4.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa
- 4.3 Temperatura de soldadura vs. Intensidad relativa y corriente directa
- 4.4 Tensión directa vs. Temperatura de soldadura
- 4.5 Patrón de radiación
- 4.6 Distribución espectral
- 5. Información mecánica y del paquete
- 5.1 Dimensiones del paquete
- 5.2 Marcado de polaridad
- 5.3 Cinta portadora y carrete
- 6. Pautas de soldadura y montaje
- 6.1 Perfil de soldadura por reflujo
- 6.2 Soldadura manual
- 6.3 Reparación
- 6.4 Precauciones de manipulación
- 7. Información de embalaje y pedido
- 7.1 Detalles del embalaje
- 7.2 Información de pedido
- 8. Sugerencias de aplicación
- 8.1 Recomendaciones de diseño
- 8.2 Aplicaciones típicas
- 9. Preguntas frecuentes
- 9.1 ¿Cuál es la condición de almacenamiento para estos LED?
- 9.2 ¿Cuántos ciclos de reflujo puede soportar el LED?
- 9.3 ¿El LED es sensible a las descargas electrostáticas?
- 9.4 ¿Puedo usar limpieza por ultrasonidos?
- 9.5 ¿Cuál es la corriente máxima que puedo aplicar?
- 10. Introducción al principio
- 11. 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
1.1 Descripción general
La serie RF-W3HV32DS-EF-G2 es un LED blanco fabricado mediante un chip azul combinado con conversión de fósforo. Las dimensiones del paquete son 2,8 mm x 3,5 mm x 0,7 mm, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de iluminación compactas. El dispositivo está alojado en un paquete PLCC-2, que ofrece una excelente confiabilidad de las juntas de soldadura y un amplio ángulo de visión. Este LED está diseñado para iluminación general de interiores, incluyendo iluminación de bombillas y otros luminarios interiores.
1.2 Características
- Paquete PLCC-2 para montaje en superficie
- Ángulo de visión extremadamente amplio (120 grados típico)
- Adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura
- Disponible en cinta y carrete para manejo automatizado
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 (vida útil en piso de 168 horas)
- Cumple con RoHS
- Alto índice de reproducción cromática (CRI típ. 80)
- Baja resistencia térmica (27°C/W) para una disipación de calor eficiente
1.3 Aplicaciones
- Luminarios de iluminación interior
- Iluminación de bombillas (lámparas A, bombillas decorativas)
- Aplicaciones interiores generales donde se requieran alta eficiencia y buena calidad de color
2. Análisis profundo de parámetros técnicos
2.1 Características eléctricas
La tensión directa (VF) del LED se mide con una corriente de prueba de 50 mA a 25°C. El dispositivo se clasifica en cuatro rangos de tensión: U3 (17,4-17,8 V), VW3 (17,8-18,2 V), W3 (18,2-18,6 V) y X3 (18,6-19,0 V). La VF típica es de alrededor de 18 V. La corriente inversa a 30 V es inferior a 10 µA. Las clasificaciones máximas absolutas incluyen una corriente directa de 60 mA, corriente directa máxima de 100 mA (ciclo de trabajo 1/10, 0,1 ms), disipación de potencia de 1140 mW y tensión inversa de 30 V. La clasificación ESD es de 2000 V HBM. El rango de temperatura de funcionamiento es de -40°C a +105°C, y la temperatura de unión no debe exceder los 125°C.
2.2 Características ópticas
El flujo luminoso (Φ) se clasifica en rangos FC2 (100-110 lm), FC3 (110-120 lm), FC4 (120-130 lm) y FC5 (130-140 lm) según la CCT. Para 3000K, los contenedores son FC2, FC3, FC4; para 4000K y 6500K, contenedores FC3, FC4, FC5. El flujo típico es de 117 lm para 3000K y 125 lm para 4000K/6500K. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 120 grados. El índice de reproducción cromática (CRI) es típicamente 80. El dispositivo está disponible en tres temperaturas de color correlacionadas: 3000K (30M), 4000K (40M) y 6500K (65M), cada una con una definición de contenedor de elipse MacAdam de 6 pasos.
2.3 Características térmicas
La resistencia térmica entre la unión y el punto de soldadura (RthJ-S) es de 27°C/W típica. Esta baja resistencia térmica ayuda a mantener la temperatura de la unión dentro de los límites en condiciones normales de funcionamiento. Una gestión térmica adecuada en el PCB es esencial para evitar exceder la temperatura máxima de unión de 125°C.
3. Sistema de clasificación por contenedores
3.1 Contenedores de tensión directa
Como se muestra en la Tabla 1-3, los contenedores de tensión directa son:
| Código de contenedor | Rango de VF (V) |
|---|---|
| U3 | 17,4 - 17,8 |
| VW3 | 17,8 - 18,2 |
| W3 | 18,2 - 18,6 |
| X3 | 18,6 - 19,0 |
3.2 Contenedores de flujo luminoso
Los contenedores de flujo luminoso varían según la CCT:
| CCT | Contenedores (lm) |
|---|---|
| 3000K (30M) | FC2 (100-110), FC3 (110-120), FC4 (120-130) |
| 4000K (40M) | FC3 (110-120), FC4 (120-130), FC5 (130-140) |
| 6500K (65M) | FC3 (110-120), FC4 (120-130), FC5 (130-140) |
3.3 Contenedores de cromaticidad
Cada CCT tiene una elipse MacAdam de 6 pasos definida con coordenadas cromáticas específicas (x,y). Por ejemplo, el contenedor 30M de 3000K tiene los puntos de esquina como se enumeran en la hoja de datos. Esto garantiza la consistencia del color dentro del contenedor.
4. Análisis de curvas de rendimiento
4.1 Tensión directa vs. Corriente directa
La curva IV (Fig. 1-7) muestra una relación exponencial típica. A corrientes bajas, la tensión aumenta rápidamente, mientras que a corrientes más altas la tensión aumenta más lentamente. La curva permite a los diseñadores predecir la tensión en diferentes corrientes de excitación.
4.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa
La Fig. 1-8 indica que la intensidad luminosa relativa aumenta con la corriente directa, aproximadamente de forma lineal hasta la corriente nominal máxima. Esto permite el control del brillo mediante el ajuste de la corriente.
4.3 Temperatura de soldadura vs. Intensidad relativa y corriente directa
Las Figuras 1-9 y 1-10 muestran que a medida que aumenta la temperatura del punto de soldadura, la intensidad relativa disminuye y la corriente directa permitida debe reducirse 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 (Fig. 1-11), con un coeficiente típico de aproximadamente -2 mV/°C. Esta característica debe considerarse en el diseño de controladores de corriente constante.
4.5 Patrón de radiación
El diagrama de radiación (Fig. 1-12) muestra una distribución amplia, similar a la de Lambert, con un semiángulo de aproximadamente 60° (ángulo de visión de 120°). Esto es adecuado para una iluminación uniforme.
4.6 Distribución espectral
El espectro (Fig. 1-13) muestra un pico azul típico alrededor de 450 nm y una emisión amplia de fósforo amarillo de 500-700 nm. La forma espectral exacta varía con la CCT, teniendo las CCT más cálidas más contenido rojo.
5. Información mecánica y del paquete
5.1 Dimensiones del paquete
El paquete del LED tiene dimensiones de 2,8 mm (largo) × 3,5 mm (ancho) × 0,7 mm (alto). La vista inferior muestra las almohadillas de ánodo y cátodo con marcado de polaridad. Los patrones de soldadura recomendados (Fig. 1-5) proporcionan almohadillas de 2,10 mm × 0,50 mm y 1,10 mm × 2,10 mm con el espaciado adecuado. Todas las dimensiones están en milímetros con tolerancias de ±0,05 mm a menos que se indique lo contrario.
5.2 Marcado de polaridad
La polaridad se indica en la parte inferior: un símbolo "+" cerca de la almohadilla del ánodo y una almohadilla más grande para el cátodo, como se muestra en la Fig. 1-4. La orientación correcta es esencial para un funcionamiento adecuado.
5.3 Cinta portadora y carrete
La cinta portadora tiene dimensiones: paso de 4,00 mm, ancho de 8 mm, con un tamaño de bolsillo que acomoda el LED. El carrete tiene un diámetro exterior de 290±2 mm, diámetro del cubo de 79,6±0,2 mm y ancho de 12,2±0,3 mm. Cada carrete contiene 12.000 piezas.
6. Pautas de soldadura y montaje
6.1 Perfil de soldadura por reflujo
El perfil de soldadura por reflujo recomendado sigue las condiciones de la Tabla 3-1. La velocidad promedio de rampa desde 150°C hasta 200°C (zona de precalentamiento) no debe exceder 3°C/s. El tiempo de precalentamiento entre 150°C y 200°C es de 60-120 segundos. La temperatura debe elevarse a 217°C (TL) y permanecer por encima de 217°C durante un máximo de 60 segundos (tL). La temperatura máxima (TP) es de 260°C con un tiempo de permanencia máximo de 10 segundos. La velocidad de enfriamiento no debe exceder 6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta la temperatura máxima debe ser inferior a 8 minutos. No debe realizarse soldadura por reflujo más de dos veces. Si transcurren más de 24 horas después del primer reflujo, los LED pueden absorber humedad y requerir secado.
6.2 Soldadura manual
La soldadura manual debe realizarse con una temperatura del soldador inferior a 300°C durante menos de 3 segundos. Solo se permite una operación de soldadura manual.
6.3 Reparación
No se recomienda la reparación después de la soldadura. Si es inevitable, utilice un soldador de doble punta y verifique que no haya daños en las características del LED.
6.4 Precauciones de manipulación
El encapsulante de silicona es blando; evite aplicar presión fuerte en la superficie superior. Utilice boquillas de recogida adecuadas. No monte LED en PCB deformados. Evite tensiones mecánicas o vibraciones durante el enfriamiento. No enfríe rápidamente después de la soldadura.
7. Información de embalaje y pedido
7.1 Detalles del embalaje
Cada carrete contiene 12.000 piezas envasadas en una bolsa barrera contra la humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad. La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de contenedor (flujo luminoso, cromaticidad, tensión directa), cantidad y código de fecha. La bolsa debe almacenarse a ≤30°C y ≤75% HR antes de abrir. Después de abrir, los LED deben usarse dentro de las 24 horas a ≤30°C y ≤60% HR; de lo contrario, se requiere secado a 60±5°C durante ≥24 horas.
7.2 Información de pedido
La tabla de selección de productos muestra tres modelos: RF-W3HV32DS-EF-G2 (3000K), RF-W4HV32DS-EF-G2 (4000K), RF-W6HV32DS-EF-G2 (6500K). El número de pieza puede incluir códigos de contenedor para pedir rangos específicos de flujo luminoso y tensión.
8. Sugerencias de aplicación
8.1 Recomendaciones de diseño
Al diseñar con este LED, considere lo siguiente: Utilice un controlador de corriente constante para mantener un brillo estable. Incluya una resistencia en serie para limitar la corriente en caso de variaciones de tensión. Asegure una disipación de calor adecuada para mantener la temperatura del punto de soldadura por debajo de 85°C para una vida útil óptima. Evite entornos con alto contenido de azufre (>100 ppm), ya que el azufre puede degradar el LED. Utilice materiales que no emitan compuestos orgánicos volátiles (COV) que puedan decolorar la silicona. Para la limpieza, se recomienda alcohol isopropílico; no se recomienda la limpieza por ultrasonidos.
8.2 Aplicaciones típicas
Debido a su amplio ángulo de visión, buen CRI y tamaño compacto, este LED es ideal para downlights interiores, luces de panel, luminarios lineales y bombillas de sustitución. La alta tensión (17-19 V) permite un diseño eficiente del controlador con menos LED en serie.
9. Preguntas frecuentes
9.1 ¿Cuál es la condición de almacenamiento para estos LED?
Almacene las bolsas sin abrir a ≤30°C y ≤75% HR durante hasta un año. Después de abrir, use dentro de las 24 horas a ≤30°C y ≤60% HR; de lo contrario, seque a 60±5°C durante ≥24 horas.
9.2 ¿Cuántos ciclos de reflujo puede soportar el LED?
Se permiten hasta dos ciclos de reflujo. Si transcurren más de 24 horas entre ciclos, se requiere secado.
9.3 ¿El LED es sensible a las descargas electrostáticas?
Sí, la clasificación ESD es de 2000 V HBM. Se deben tomar las precauciones adecuadas contra ESD durante la manipulación y el montaje.
9.4 ¿Puedo usar limpieza por ultrasonidos?
No, no se recomienda la limpieza por ultrasonidos ya que puede dañar el LED. En su lugar, use alcohol isopropílico.
9.5 ¿Cuál es la corriente máxima que puedo aplicar?
La corriente directa máxima absoluta es de 60 mA. Sin embargo, la corriente de funcionamiento real debe determinarse según la gestión térmica para mantener la temperatura de unión por debajo de 125°C.
10. Introducción al principio
Este LED blanco funciona según el principio de conversión de fósforo. Un chip LED azul de InGaN (nitruro de galio e indio) emite luz azul a aproximadamente 450 nm. Esta luz azul excita un fósforo de emisión amarilla (típicamente YAG:Ce) que está recubierto sobre el chip. La combinación de la luz azul y la luz amarilla produce luz blanca. Ajustando la composición y concentración del fósforo, se pueden lograr diferentes temperaturas de color correlacionadas (CCT), desde blanco cálido (3000K) hasta blanco frío (6500K). El índice de reproducción cromática (CRI) indica con qué fidelidad la luz reproduce los colores en comparación con una fuente de referencia; un CRI de 80 es adecuado para iluminación interior general.
11. Tendencias de desarrollo
La industria de la iluminación LED continúa avanzando hacia una mayor eficacia, mejor calidad de color y paquetes más pequeños. Este producto presenta un diseño de alta tensión (17-19 V) que permite reducir la corriente y las pérdidas resistivas en el controlador, mejorando la eficiencia general del sistema. Los avances en la tecnología de fósforos están permitiendo valores de CRI más altos (>90) y una mejor consistencia del color. La tendencia hacia la miniaturización es evidente en la huella de 2,8x3,5 mm, que se adapta a luminarias compactas. Además, una mejor gestión térmica a través de paquetes de baja resistencia térmica (27°C/W) admite corrientes de excitación más altas y una vida útil más larga.
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. |