Hoja de Datos del LED de Alta Potencia XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N - Paquete 5.0x5.0mm - 26V Máx. - 180mA - Luz Blanca - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N es un LED de alta potencia para iluminación, alojado en un compacto encapsulado SMD (Dispositivo de Montaje Superficial) 5050. Este componente está diseñado para ofrecer una alta salida luminosa y eficiencia, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones de iluminación general y especializada. Su emisión de luz blanca en vista superior y su construcción robusta se alinean con los estándares modernos de fabricación y medioambientales.

1.1 Ventajas Principales y Posicionamiento

Este LED se distingue por la combinación de una alta intensidad luminosa y un amplio ángulo de visión de 120 grados, lo que garantiza una distribución de luz amplia y uniforme. Cumple con los principales estándares de la industria, incluyendo RoHS, REACH de la UE y requisitos libres de halógenos (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), haciéndolo apto para mercados globales con estrictas regulaciones ambientales. La construcción libre de plomo mejora aún más su perfil ecológico.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Los principales dominios de aplicación para este LED incluyen:

• Iluminación Decorativa y de Entretenimiento:Ideal para iluminación de acento, realces arquitectónicos e iluminación escénica debido a su brillo y consistencia de color.
• Iluminación Agrícola:Adecuado para sistemas de iluminación hortícola donde se requieren espectros de luz específicos y alta eficiencia para el crecimiento de las plantas.
• Iluminación General:Una opción confiable para luminarias residenciales, comerciales e industriales como downlights, paneles de luz y farolas.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los principales parámetros eléctricos, ópticos y térmicos especificados en la hoja de datos.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los umbrales de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se garantiza la operación en o bajo estos límites.

• Corriente Directa (I_F):200 mA (DC). Esta es la corriente continua máxima que el LED puede soportar.
• Corriente Directa en Pulsos (I_PF):280 mA. Una corriente más alta permitida para operación en pulsos cortos, útil para pruebas o esquemas de excitación específicos.
• Disipación de Potencia (P_d):5.2 W. La potencia máxima que el encapsulado puede disipar como calor, calculada típicamente como V_F* I_F.
• Temperatura de Unión (T_j):125 °C. La temperatura máxima permitida en la unión del semiconductor.
• Resistencia Térmica, Unión a Placa (R_θjc):10 °C/W. Este parámetro crítico indica la eficacia con la que el calor fluye desde la unión del LED a la placa de circuito. Un valor más bajo significa un mejor rendimiento térmico.
• Temperatura de Soldadura:Reflujo: 260°C durante 10 segundos; Soldadura manual: 350°C durante 3 segundos. El cumplimiento de estos perfiles es crucial para evitar daños en el encapsulado o el chip.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones estándar de prueba (T_soldadura= 25°C, I_F= 180mA).

• Flujo Luminoso (Φ):Los valores mínimos oscilan entre 700 lm y 780 lm dependiendo de la variante de temperatura de color correlacionada (CCT), con una tolerancia de ±11%. Esto define la salida total de luz visible.
• Tensión Directa (V_F):Máximo de 26 V a 180mA, con una tolerancia de ±0.1V. La alta V_Fsugiere que se trata de un arreglo de múltiples chips LED dentro del encapsulado, conectados en serie.
• Índice de Reproducción Cromática (IRC o R_a):Mínimo de 70 para las variantes listadas, con una tolerancia de ±2. El IRC mide la capacidad de la fuente de luz para revelar los colores verdaderos de los objetos en comparación con una fuente de luz natural.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados. El ángulo en el que la intensidad luminosa es la mitad del valor a 0 grados (en el eje).
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 50 µA a V_R= 5V. Los LED no están diseñados para polarización inversa; este parámetro indica fuga.

3. Explicación del Sistema de Binning

El producto utiliza un sistema de binning integral para garantizar la consistencia de color y brillo, lo cual es vital para aplicaciones de iluminación donde se utilizan múltiples LED juntos.

3.1 Binning del Índice de Reproducción Cromática (IRC)

La hoja de datos define bins de IRC con valores mínimos específicos, denotados por una sola letra en el número de parte. Por ejemplo, 'L' corresponde a un IRC mínimo de 70. Bins más altos como 'H' (90 min) y 'R' (90 min con R9 > 50) ofrecen una fidelidad de color superior, importante para iluminación de retail o museos.

3.2 Binning del Flujo Luminoso

El flujo se agrupa en pasos de 50 lúmenes, específicos para cada grupo de CCT. Por ejemplo, un LED de 4000K podría agruparse como 780L50 (780-830 lm), 830L50 (830-880 lm), etc. Esto permite a los diseñadores seleccionar LED para requisitos precisos de salida de lúmenes, asegurando uniformidad en toda la luminaria.

3.3 Binning de la Tensión Directa

La tensión se agrupa de 22V a 26V en pasos de 1V (22J, 23J, 24J, 25J). Hacer coincidir los bins de V_Fpuede simplificar el diseño del driver y mejorar la coincidencia de corriente en cadenas en paralelo.

3.4 Binning de Coordenadas de Cromaticidad

La hoja de datos proporciona cuadros detallados de coordenadas (x, y) en el diagrama CIE 1931 para cada CCT (2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K). Cada CCT tiene múltiples sub-bins (ej., 27K-A, 27K-B, 27K-F, 27K-G) que definen regiones más pequeñas dentro de los cuadriláteros estándar ANSI. Este binning estricto es crucial para lograr una excelente uniformidad de color, eliminando diferencias visibles entre LED adyacentes.

4. Lista de Producción en Masa e Información de Pedido

Los productos estándar disponibles se listan con sus parámetros clave. El número de parte sigue la estructura:XI5050U/LKE-H[BinFlujo][CCT][ÍndiceTensión][ÍndiceCorriente]/[Configuración].

Ejemplo:XI5050U/LKE-H50780260Z18/2N se decodifica como:

- Bin de Flujo: 780 lm (Mín.) para 5000K

- CCT: 5000K

- Índice V_F: '260' para 26V máx.

- Índice I_F: 'Z18' para 180mA

- Configuración: /2N (probablemente indica una configuración interna de 2 chips u otra).

Las ofertas estándar incluyen CCT desde 2700K (Blanco Cálido) hasta 6500K (Blanco Frío), todos con un IRC mínimo de 70 y V_Fmaxde 26V.

5. Consideraciones de Rendimiento y Aplicación

5.1 Gestión Térmica

Con una disipación de potencia de hasta 5.2W y una R_θjcde 10°C/W, una gestión térmica efectiva es innegociable. El LED debe montarse en un PCB con vías térmicas adecuadas y, en la mayoría de los casos, unido a un disipador de calor. Exceder la temperatura de unión (T_j) de 125°C reducirá drásticamente la vida útil y la salida luminosa. Los diseñadores deben calcular la T_jesperada usando la fórmula: T_j= T_placa+ (P_d* R_θjc).

5.2 Consideraciones de Excitación Eléctrica

El LED está especificado para una corriente directa de 180mA. Debe ser excitado por una fuente de corriente constante, no de tensión constante, para garantizar una salida de luz estable y prevenir la fuga térmica. La alta tensión directa (hasta 26V) requiere un driver capaz de entregar esta tensión. Para diseños que usan múltiples LED, la conexión en serie sumará la V_F, mientras que la conexión en paralelo requiere una cuidadosa coincidencia de bins o regulación de corriente individual para evitar el acaparamiento de corriente.

5.3 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 120 grados proporciona un patrón de emisión amplio, similar a Lambertiano. Para aplicaciones que requieren un haz más estrecho, serán necesarias ópticas secundarias (lentes o reflectores). La resina transparente asegura una alta eficiencia de extracción de luz.

6. Directrices de Soldadura y Manipulación

• Sensibilidad ESD:El dispositivo es sensible a descargas electrostáticas (ESD). Se deben observar las precauciones ESD adecuadas (estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras antiestáticas) durante la manipulación y el ensamblaje.
• Soldadura por Reflujo:Siga el perfil recomendado: temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 10 segundos. Es aplicable un perfil estándar de reflujo sin plomo.
• Soldadura Manual:Si es necesario, limite el contacto del soldador a 350°C durante un máximo de 3 segundos por pad.
• Almacenamiento:Almacene en condiciones entre -35°C y +100°C, preferiblemente en bolsas con barrera de humedad si la humedad es alta.

7. Preguntas Frecuentes (FAQs)

7.1 ¿Por qué la tensión directa es tan alta (26V)?

El encapsulado 5050 probablemente contiene múltiples chips LED conectados en serie internamente. La suma de las tensiones directas de estos chips individuales resulta en la alta V_Fdel paquete. Este diseño puede simplificar el diseño del driver en algunas aplicaciones de alta tensión.

7.2 ¿Puedo excitar este LED a una corriente superior a 180mA?

El límite absoluto máximo para corriente continua es 200mA. Si bien excitar hasta 200mA es permisible desde el punto de vista de la fiabilidad, generará más calor y reducirá la vida útil del LED. Los datos fotométricos (flujo, CCT, IRC) están garantizados a 180mA; el rendimiento a otras corrientes puede variar y debe caracterizarse.

7.3 ¿Cómo logro la mejor uniformidad de color en mi luminaria?

Seleccione LED del mismo bin de cromaticidad estricto (ej., todos del bin 30K-F) y, si es posible, del mismo bin de flujo. Trabaje con su proveedor para solicitar bins emparejados para su producción.

7.4 ¿Cuál es la vida útil típica de este LED?

Si bien la hoja de datos no especifica una vida útil L70 o L50, la vida útil de un LED es principalmente una función de la temperatura de unión. Operar el LED en o por debajo de su corriente recomendada (180mA) y mantener una baja temperatura de unión (muy por debajo de 125°C) mediante un buen diseño térmico maximizará la vida útil operativa, alcanzando típicamente decenas de miles de horas.

8. Caso de Estudio de Diseño: Una Luminaria LED Lineal

Escenario:Diseñar una luminaria lineal de 4 pies para iluminación general de oficinas, con objetivo de temperatura de color 4000K y alta uniformidad.

Selección:Elija la variante XI5050U/LKE-H40780260Z18/2N (4000K, 780 lm mín.). Especifique un solo bin de cromaticidad estricto (ej., 40K-F) y un solo bin de flujo (ej., 830L50) al proveedor.

Diseño Térmico:Monte los LED en un PCB de núcleo metálico (MCPCB) con una capa de cobre de 2 oz. El MCPCB se une luego a un perfil de aluminio que actúa como disipador. Las simulaciones térmicas deben confirmar que la T_jse mantiene por debajo de 100°C en la temperatura ambiente objetivo.

Diseño Eléctrico:Para una luminaria con 20 LED, conéctelos todos en serie. La V_Ftotal podría ser de hasta 520V (20 * 26V), requiriendo un driver de corriente constante con una salida de alta tensión compatible. Excitar a los 180mA recomendados asegura la salida de luz nominal y la longevidad.

Diseño Óptico:Utilice un difusor de policarbonato blanco lechoso sobre los LED para fusionar los puntos individuales en una línea de luz suave y uniforme, aprovechando el ángulo de haz nativo de 120°.

9. Contexto Tecnológico y de Mercado

9.1 Principio de Funcionamiento

Esta es una fuente de luz de estado sólido basada en física de semiconductores. Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión p-n del/los chip(s) LED, los electrones y huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). Los materiales específicos (InGaN para LED blancos) y los recubrimientos de fósforo determinan la longitud de onda y el color de la luz emitida.

9.2 Comparación y Tendencias

El encapsulado de alta potencia 5050 representa una plataforma madura que ofrece un equilibrio entre costo, rendimiento y fiabilidad. En comparación con encapsulados más pequeños (ej., 2835), típicamente ofrece un flujo total más alto por dispositivo. La tendencia del mercado continúa hacia una mayor eficacia (lúmenes por vatio), una mejor calidad de color (IRC y R9 más altos) y un binning más estricto para una uniformidad superior. Este producto, con sus opciones definidas de alto IRC y bins de cromaticidad detallados, aborda estas demandas evolutivas del mercado para una iluminación de calidad.