Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 2. Parámetros y Especificaciones Técnicas
- 2.1 Límites Absolutos Máximos (Ts=25°C)
- 2.2 Características Electro-Ópticas (Ts=25°C)
- 3. Sistema de Clasificación y Binning
- 3.1 Regla de Numeración del Modelo
- 3.2 Clasificación de Temperatura de Color Correlacionada (CCT)
- 3.3 Clasificación de Flujo Luminoso
- 3.4 Clasificación de Tensión Directa
- 4. Información Mecánica y del Encapsulado
- 4.1 Dimensiones de Contorno
- 4.2 Patrón de Pads y Diseño de Esténcil
- 5. Características de Rendimiento y Curvas
- 5.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)
- 5.2 Flujo Luminoso Relativo vs. Corriente Directa
- 5.3 Distribución Espectral de Potencia
- 5.4 Temperatura de Unión vs. Energía Espectral Relativa
- 6. Guías de Aplicación y Manipulación
- 6.1 Sensibilidad a la Humedad y Horneado
- 6.2 Recomendaciones de Soldadura
- 6.3 Consideraciones de Diseño del Circuito
- 7. Aplicaciones Típicas y Casos de Uso
- 8. Comparación Técnica y Diferenciación del Producto
- 9. Preguntas Frecuentes (FAQ)
- 9.1 ¿Por qué la tensión directa es de alrededor de 6V para un LED de 0.5W?
- 9.2 ¿Es obligatorio un driver de corriente constante?
- 9.3 ¿Puedo accionar este LED a más de 80mA para obtener más luz?
- 9.4 ¿Qué tan crítico es el diseño térmico del PCB?
- 9.5 ¿Qué significa el 'Código de Flujo Luminoso' (ej., E7)?
1. Descripción General del Producto
La serie T34 representa un LED blanco de montaje superficial de alto rendimiento, diseñado para aplicaciones que requieren una iluminación fiable y eficiente. Este producto utiliza una configuración de doble chip en serie dentro de un encapsulado compacto 3020 (huella de 3.0mm x 2.0mm), entregando una potencia nominal de 0.5W. La serie está diseñada para ofrecer un equilibrio entre flujo luminoso, gestión térmica y longevidad, lo que la hace adecuada para una variedad de soluciones de iluminación, incluyendo retroiluminación, luces indicadoras e iluminación decorativa general. Su diseño se centra en un rendimiento estable bajo las condiciones eléctricas y ambientales especificadas.
2. Parámetros y Especificaciones Técnicas
2.1 Límites Absolutos Máximos (Ts=25°C)
Los siguientes parámetros definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente al dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.
- Corriente Directa (IF):90 mA (DC)
- Corriente Directa de Pulso (IFP):160 mA (Ancho de pulso ≤10ms, Ciclo de trabajo ≤1/10)
- Disipación de Potencia (PD):612 mW
- Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +80°C
- Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +80°C
- Temperatura de Unión (Tj):125°C
- Temperatura de Soldadura (Tsld):Soldadura por reflujo a 230°C o 260°C durante un máximo de 10 segundos.
2.2 Características Electro-Ópticas (Ts=25°C)
Parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones de prueba estándar.
- Tensión Directa (VF):Típica 6.0V, Máxima 6.8V (a IF=80mA)
- Tensión Inversa (VR):5V
- Corriente Inversa (IR):Máximo 10 µA
- Ángulo de Visión (2θ1/2):110° (típico, sin lente)
3. Sistema de Clasificación y Binning
3.1 Regla de Numeración del Modelo
El modelo del producto sigue un código estructurado:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Este código define atributos clave:
- Código de Encapsulado (ej., '34'):Denota el factor de forma 3020.
- Código de Número de Chips:'2' indica una configuración de doble chip.
- Código de Óptica:'00' para sin lente primario, '01' para con lente.
- Código de Color:L (Blanco Cálido, <3700K), C (Blanco Neutro, 3700-5000K), W (Blanco Frío, >5000K).
- Código de Flujo Luminoso:Un código de múltiples caracteres que especifica el bin mínimo de flujo luminoso (ej., E6, E7, E8).
- Código de Tensión Directa:C (5.5-6.0V), D (6.0-6.5V), E (6.5-7.0V).
3.2 Clasificación de Temperatura de Color Correlacionada (CCT)
Los bins estándar de CCT para pedidos se definen con sus correspondientes regiones de cromaticidad (pasos de elipse MacAdam).
- 2725K ±145K (27M5, elipse MacAdam de 5 pasos)
- 3045K ±175K (30M5, elipse MacAdam de 5 pasos)
- 3985K ±275K (40M5, elipse MacAdam de 5 pasos)
- 5028K ±283K (50M5, elipse MacAdam de 5 pasos)
- 5665K ±355K (57M7, elipse MacAdam de 7 pasos)
- 6530K ±510K (65M7, elipse MacAdam de 7 pasos)
Nota: Los envíos se adhieren a la región de cromaticidad especificada para la CCT pedida. El flujo luminoso se especifica como un valor mínimo; el flujo real puede ser mayor.
3.3 Clasificación de Flujo Luminoso
El flujo se clasifica según la CCT y el Índice de Reproducción Cromática (CRI). La tabla especifica los valores mínimos de flujo luminoso a IF=80mA. Por ejemplo, un LED Blanco Cálido (2700-3700K) con CRI≥70 en el bin E6 tiene un flujo mínimo de 50 lm y un máximo típico de 54 lm. Existen bins similares (E7, E8, E9) para las variantes Blanco Neutro y Blanco Frío, con bins correspondientes para las versiones de alto CRI (≥80).
3.4 Clasificación de Tensión Directa
La tensión directa se clasifica en tres bins para ayudar en el diseño de circuitos de regulación de corriente.
- Código C:5.5V a 6.0V
- Código D:6.0V a 6.5V
- Código E:6.5V a 7.0V
Tolerancias:Flujo luminoso ±7%, Tensión directa ±0.08V, CRI ±2, Coordenadas de cromaticidad ±0.005.
4. Información Mecánica y del Encapsulado
4.1 Dimensiones de Contorno
El LED está alojado en un encapsulado estándar de montaje superficial 3020. El dibujo dimensional muestra un contorno en vista superior con las medidas clave. Se especifican tolerancias críticas: las dimensiones anotadas como .X son ±0.1mm, y .XX son ±0.05mm.
4.2 Patrón de Pads y Diseño de Esténcil
Se proporcionan diagramas separados para el patrón de pistas recomendado en PCB (disposición de pads) y el diseño de apertura del esténcil para pasta de soldar. Adherirse a estos diseños es crucial para lograr una formación adecuada de la junta de soldadura, transferencia térmica y estabilidad mecánica durante el reflujo. Los pads del ánodo y cátodo están claramente marcados para la identificación de polaridad.
5. Características de Rendimiento y Curvas
5.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)
La curva característica muestra la relación entre la corriente directa y la tensión directa. Para el diseño de doble chip en serie, la VFtípica es de alrededor de 6.0V a la corriente de accionamiento nominal de 80mA. Esta curva es esencial para diseñar el circuito limitador de corriente apropiado, que es obligatorio para el funcionamiento del LED.
5.2 Flujo Luminoso Relativo vs. Corriente Directa
Este gráfico ilustra cómo aumenta la salida de luz con la corriente de accionamiento. Aunque la salida aumenta con la corriente, la eficiencia típicamente disminuye a corrientes más altas debido al aumento de los efectos térmicos. Operar en o por debajo de los 80mA recomendados garantiza una eficacia y longevidad óptimas.
5.3 Distribución Espectral de Potencia
Se proporciona la curva de distribución espectral de energía relativa para diferentes rangos de CCT (2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K). Estas curvas muestran la intensidad de la luz emitida en cada longitud de onda, definiendo la calidad del color y el CRI del LED. Los LEDs blanco frío exhiben más energía en la región azul, mientras que los blanco cálido tienen más energía en la región roja/amarilla.
5.4 Temperatura de Unión vs. Energía Espectral Relativa
Esta curva demuestra el efecto de la temperatura de unión en el espectro del LED. A medida que aumenta la temperatura, la longitud de onda pico puede desplazarse ligeramente, y la salida espectral total puede cambiar, afectando potencialmente el punto de color y el mantenimiento del lumen. Una gestión térmica adecuada es crítica para minimizar este desplazamiento.
6. Guías de Aplicación y Manipulación
6.1 Sensibilidad a la Humedad y Horneado
El LED de la serie T34 está clasificado como sensible a la humedad según la norma IPC/JEDEC J-STD-020C. La exposición a la humedad ambiental después de abrir la bolsa con barrera de humedad puede provocar grietas en el encapsulado durante la soldadura por reflujo.
- Almacenamiento:Las bolsas sin abrir deben almacenarse por debajo de 30°C/85% HR. Después de abrir, almacenar por debajo de 30°C/60% HR.
- Requisito de Horneado:Los LEDs que han sido retirados de la bolsa sellada original y aún no soldados deben hornearse antes del reflujo.
- Método de Horneado:Hornear a 60°C durante 24 horas en el carrete original. No exceder los 60°C. El reflujo debe realizarse dentro de una hora después del horneado, o las piezas deben almacenarse en un gabinete seco (<20% HR).
- Tarjeta Indicadora de Humedad:Verifique la tarjeta dentro de la bolsa inmediatamente al abrir para determinar si se requiere horneado.
6.2 Recomendaciones de Soldadura
La soldadura por reflujo es el método de ensamblaje recomendado. Se especifica el perfil de temperatura máxima de soldadura: temperatura pico de 230°C o 260°C durante un máximo de 10 segundos. Es crítico seguir un perfil de temperatura controlado para prevenir choque térmico y daños al dado del LED, el fósforo y el encapsulado. No se recomienda la soldadura manual con cautín debido al riesgo de sobrecalentamiento localizado.
6.3 Consideraciones de Diseño del Circuito
Debido al diseño de doble chip en serie y la consiguiente tensión directa más alta (~6V), las fuentes de alimentación lógicas estándar de 3V o 3.3V son insuficientes. Es necesario un driver de LED dedicado o un regulador de corriente capaz de proporcionar una tensión por encima de la VFmáxima (hasta 7.0V) a la corriente constante requerida (ej., 80mA). Siempre diseñe con la VFmáxima de la tabla de clasificación para garantizar un funcionamiento adecuado en todas las unidades. Un diseño térmico de PCB adecuado, incluyendo vías térmicas y áreas de cobre conectadas al pad del cátodo, es esencial para disipar el calor y mantener una baja temperatura de unión.
7. Aplicaciones Típicas y Casos de Uso
El LED T34 de 0.5W es muy adecuado para aplicaciones que requieren una fuente de luz compacta, brillante y con buena consistencia de color.
- Retroiluminación:Unidades de retroiluminación con iluminación lateral o directa para pantallas pequeñas y medianas, paneles de control y señalización.
- Iluminación Decorativa:Iluminación de acento, iluminación de contorno e iluminación ambiental donde se desea luz blanca consistente.
- Luces Indicadoras y de Estado:Indicadores de estado de alta luminosidad en equipos industriales, electrónica de consumo o interiores automotrices.
- Iluminación Portátil:Integrado en linternas compactas o luces de trabajo, aprovechando su eficiencia y pequeño tamaño.
Al diseñar para estas aplicaciones, considere la corriente de accionamiento, la ruta térmica, los requisitos ópticos (lente, difusor) y la necesidad de un color consistente (especificando bins ajustados de CCT y flujo).
8. Comparación Técnica y Diferenciación del Producto
La serie T34 ofrece ventajas específicas dentro de la categoría de LED de 0.5W:
- Diseño de Doble Chip en Serie:En comparación con un solo dado de 0.5W, el enfoque de doble chip puede ofrecer diferentes opciones de aplicación de fósforo y potencialmente una emisión de luz más uniforme desde el encapsulado. La conexión en serie simplifica el accionamiento desde una fuente de tensión ligeramente más alta en comparación con las configuraciones en paralelo que requieren un balance de corriente preciso.
- Encapsulado 3020:Proporciona un área de pad térmico ligeramente mayor que encapsulados más pequeños como 2835 o 3014 para su nivel de potencia, ayudando en la disipación de calor. Su huella es un estándar común de la industria, facilitando el diseño de PCB y la obtención de ópticas compatibles.
- Clasificación Integral:La disponibilidad de bins detallados de CCT (incluyendo elipses MacAdam de 5 y 7 pasos), flujo y tensión permite un emparejamiento de color preciso y una predicción del rendimiento eléctrico en producción en volumen, reduciendo la necesidad de ajustes de circuito en la línea de producción.
9. Preguntas Frecuentes (FAQ)
9.1 ¿Por qué la tensión directa es de alrededor de 6V para un LED de 0.5W?
Esto se debe a la conexión interna en serie de dos chips LED. Cada chip tiene una tensión directa típica de alrededor de 3.0V a 3.4V. Cuando se conectan en serie, las tensiones se suman, resultando en un total de ~6V. Esto requiere una fuente de alimentación compatible.
9.2 ¿Es obligatorio un driver de corriente constante?
Yes.Los LEDs son dispositivos accionados por corriente. Su salida de luz es proporcional a la corriente, no a la tensión. Un driver de corriente constante garantiza un brillo estable y protege al LED de la fuga térmica, que puede ocurrir si es accionado por una fuente de tensión constante sin una resistencia en serie adecuada.
9.3 ¿Puedo accionar este LED a más de 80mA para obtener más luz?
Aunque es posible, no se recomienda para una operación confiable a largo plazo. Exceder la corriente nominal aumenta la temperatura de unión, lo que acelera la depreciación del lumen (disminución de la salida de luz con el tiempo) y puede reducir significativamente la vida útil del LED. Consulte siempre los Límites Absolutos Máximos.
9.4 ¿Qué tan crítico es el diseño térmico del PCB?
Muy crítico.Los 0.5W de potencia eléctrica se convierten principalmente en calor. Una ruta térmica efectiva desde el pad térmico del LED (típicamente el cátodo) a través del PCB hacia el ambiente es esencial para mantener baja la temperatura de unión. La alta temperatura de unión es la causa principal de falla y degradación del rendimiento del LED.
9.5 ¿Qué significa el 'Código de Flujo Luminoso' (ej., E7)?
Este es un código de clasificación que especifica un rango de flujo luminoso mínimo. Para una CCT y CRI dadas, un bin E7 garantiza un flujo mínimo (ej., 54 lm para algunos tipos) y típicamente implica un valor máximo (ej., 58 lm). Permite a los diseñadores seleccionar LEDs que cumplan con sus requisitos mínimos de brillo.
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. |