Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Características Principales
- 1.2 Aplicaciones Objetivo
- 2. Análisis de Parámetros Técnicos
- 2.1 Límites Absolutos Máximos
- 2.2 Características Electro-Ópticas (Típicas @ IF=40mA)
- 3. Explicación del Sistema de Clasificación
- 3.1 Clasificación por Temperatura de Color (CCT)
- 3.2 Clasificación por Flujo Luminoso
- 3.3 Clasificación por Tensión Directa (VF)
- 3.4 Regiones de Cromaticidad y Centros de Elipse
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)
- 4.2 Corriente Directa vs. Flujo Luminoso Relativo
- 4.3 Temperatura de Unión vs. Potencia Espectral Relativa
- 4.4 Distribución de Potencia Espectral Relativa
- 5. Información Mecánica y del Encapsulado
- 5.1 Dimensiones de Contorno
- 5.2 Diseño de Pads y Plantilla
- 6. Guías de Soldadura y Montaje
- 6.1 Sensibilidad a la Humedad y Secado
- 6.2 Perfil de Soldadura por Reflujo
- 7. Embalaje e Información de Pedido
- 7.1 Regla de Numeración de Modelo
- 7.2 Referencia de Códigos de Color
- 8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño
- 8.1 Gestión Térmica
- 8.2 Alimentación Eléctrica
- 8.3 Diseño Óptico
- 9. Comparación y Diferenciación Técnica
- 10. Preguntas Frecuentes (FAQs)
- 10.1 ¿Cuál es la diferencia entre los lotes de CCT 27M5 y 30M5?
- 10.2 ¿Puedo operar este LED a 60mA continuamente?
- 10.3 ¿Es siempre necesario el secado antes de soldar?
- 11. Ejemplo Práctico de Uso
- 11.1 Diseño para una Tira de LED
- 12. Principio de Funcionamiento
- 13. Tendencias Tecnológicas
1. Descripción General del Producto
La serie T3B es un LED compacto de montaje superficial diseñado para aplicaciones de iluminación general y retroiluminación. Este LED blanco de un solo chip y 0.12W en formato de encapsulado 3014 ofrece un equilibrio entre eficiencia, tamaño y fiabilidad, lo que lo hace adecuado para diseños con limitaciones de espacio que requieren una iluminación uniforme.
1.1 Características Principales
- Encapsulado:3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)
- Tecnología del Chip:Cristal único
- Potencia Nominal:0.12W (funcionamiento típico a 40mA)
- Opciones de Color:Blanco Cálido (L), Blanco Neutro (C), Blanco Frío (W) con varios lotes de Temperatura de Color Correlacionada (CCT).
- Ángulo de Visión:Amplio ángulo medio de 110 grados (2θ1/2).
1.2 Aplicaciones Objetivo
Este LED es ideal para aplicaciones como tiras de LED, retroiluminación de señalización, iluminación decorativa, luces indicadoras y como componente en matrices LED más grandes para iluminación de paneles.
2. Análisis de Parámetros Técnicos
Todos los parámetros se especifican a una temperatura del punto de soldadura (Ts) de 25°C, salvo que se indique lo contrario.
2.1 Límites Absolutos Máximos
Tensiones más allá de estos límites pueden causar daños permanentes.
- Corriente Directa (IF):60 mA (continua)
- Corriente Directa de Pulso (IFP):80 mA (Ancho de pulso ≤10ms, Ciclo de trabajo ≤1/10)
- Disipación de Potencia (PD):210 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):230°C o 260°C durante 10 segundos (soldadura por reflujo).
2.2 Características Electro-Ópticas (Típicas @ IF=40mA)
- Tensión Directa (VF):3.0V (Típico), 3.5V (Máximo)
- Tensión Inversa (VR):5V
- Corriente Inversa (IR):10 μA (Máximo @ VR=5V)
- Flujo Luminoso:Consulte las tablas de clasificación en la Sección 2.4.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):110 grados.
3. Explicación del Sistema de Clasificación
El producto se clasifica en lotes precisos para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción.
3.1 Clasificación por Temperatura de Color (CCT)
El pedido estándar se basa en regiones de cromaticidad específicas (elipses de MacAdam).
- 27M5:2725K ±145K
- 30M5:3045K ±175K
- 40M5:3985K ±275K
- 50M5:5028K ±283K
- 57M7:5665K ±355K
- 65M7:6530K ±510K
Nota: Otras combinaciones de CCT y flujo están disponibles bajo pedido. Los envíos se ajustan a la región de cromaticidad solicitada, no a un valor máximo de flujo.
3.2 Clasificación por Flujo Luminoso
El flujo se clasifica por el valor mínimo a 40mA. La tabla define códigos (C6, C7, etc.) con rangos mínimos y máximos de lúmenes para diferentes categorías de CCT e IRC (Índice de Reproducción Cromática) (70 u 80). Por ejemplo, un LED Blanco Neutro (3700-5000K), 70 IRC con código D1 tiene un flujo mínimo de 17 lm y un máximo típico de 18 lm.
3.3 Clasificación por Tensión Directa (VF)
La tensión se categoriza en lotes de la B a la H, cada uno cubriendo un rango de 0.1V (ej., Lote C: 2.9V a 3.0V). Esto ayuda a diseñar circuitos de corriente constante consistentes.
3.4 Regiones de Cromaticidad y Centros de Elipse
El documento define las coordenadas del centro (x, y) y los parámetros de la elipse (radios de eje mayor/menor, ángulo) para cada lote de CCT (27M5, 30M5, etc.) en el diagrama de cromaticidad CIE, asegurando un control de color estricto dentro de los pasos de MacAdam especificados.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
4.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)
La curva muestra la relación exponencial. A la corriente de operación típica de 40mA, la tensión directa es aproximadamente 3.0V. Los diseñadores deben usar una resistencia limitadora de corriente o un driver de corriente constante basado en esta curva para asegurar una operación estable.
4.2 Corriente Directa vs. Flujo Luminoso Relativo
Este gráfico demuestra que la salida de luz aumenta con la corriente, pero puede no ser lineal en todo el rango. Operar por encima de los 40mA recomendados aumenta la temperatura de unión, lo que puede reducir la eficiencia y la vida útil.
4.3 Temperatura de Unión vs. Potencia Espectral Relativa
La curva indica cómo la salida espectral cambia con la temperatura de unión (Tj). Una Tj más alta típicamente causa un ligero desplazamiento en la longitud de onda y una disminución en la salida de luz total, destacando la importancia de la gestión térmica.
4.4 Distribución de Potencia Espectral Relativa
El gráfico traza la intensidad relativa frente a la longitud de onda para diferentes rangos de CCT (2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K). Los LED blancos fríos tienen más energía en el espectro azul, mientras que los blancos cálidos tienen más energía en el espectro rojo/amarillo.
5. Información Mecánica y del Encapsulado
5.1 Dimensiones de Contorno
El LED tiene un encapsulado rectangular 3014 con dimensiones de 3.0mm (L) x 1.4mm (A) x 0.8mm (H). Se especifican tolerancias: .X ±0.10mm, .XX ±0.05mm.
5.2 Diseño de Pads y Plantilla
Los dibujos detallados muestran la huella de soldadura recomendada y el patrón de apertura de la plantilla correspondiente para asegurar el volumen correcto de pasta de soldar y la formación de una junta de soldadura fiable durante el reflujo. El ánodo y el cátodo están claramente marcados.
6. Guías de Soldadura y Montaje
6.1 Sensibilidad a la Humedad y Secado
El encapsulado 3014 es sensible a la humedad (cumple con MSL de IPC/JEDEC J-STD-020C).
- Almacenamiento:Almacenar en la bolsa sellada original a <30°C, <30% HR. No se requiere secado si se cumplen estas condiciones y la tarjeta indicadora de humedad está dentro de los límites.
- Requisito de Secado:Requerido si la bolsa se ha abierto o se han excedido las condiciones de almacenamiento.
- Método de Secado:Secar a 60°C durante 24 horas en el carrete original. No exceder los 60°C. Soldar dentro de 1 hora después del secado o almacenar en ambiente <20% HR.
6.2 Perfil de Soldadura por Reflujo
Utilice un perfil de reflujo estándar sin plomo. La temperatura máxima no debe exceder los 260°C, y el tiempo por encima de 230°C debe limitarse a 10 segundos según la especificación máxima.
7. Embalaje e Información de Pedido
7.1 Regla de Numeración de Modelo
El número de pieza (ej., T3B00SL(C、W)A) se construye así: T [Código de Encapsulado: 3B para 3014] [Código de Lente: 00 para ninguno] [Número de Chips: S para uno] [Código de Color: L/C/W] [Código Interno] - [Código de Flujo] [Código CCT]. Este sistema permite especificar con precisión todos los parámetros clave.
7.2 Referencia de Códigos de Color
R: Rojo, Y: Amarillo, B: Azul, G: Verde, U: Púrpura/Violeta, A: Ámbar/Naranja, I: IR, L: Blanco Cálido (<3700K), C: Blanco Neutro (3700-5000K), W: Blanco Frío (>5000K), F: Color Completo.
8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño
8.1 Gestión Térmica
Aunque es de baja potencia, una disipación de calor efectiva a través de la PCB es crucial para mantener el rendimiento y la longevidad, especialmente en matrices de alta densidad o luminarias cerradas. Asegúrese de que el diseño de la PCB proporcione vías térmicas adecuadas y área de cobre bajo el pad del LED.
8.2 Alimentación Eléctrica
Siempre alimente el LED con una fuente de corriente constante o una fuente de tensión con una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor debe calcularse en función de la tensión de alimentación y el lote de tensión directa del LED para lograr la corriente deseada de 40mA (o inferior). Evite alimentar a la corriente absoluta máxima durante períodos prolongados.
8.3 Diseño Óptico
El amplio ángulo de visión de 110 grados proporciona una buena distribución espacial. Para iluminación direccional, pueden ser necesarias ópticas secundarias (lentes, reflectores). Considere el patrón de radiación espacial del LED al diseñar sistemas ópticos.
9. Comparación y Diferenciación Técnica
En comparación con encapsulados más antiguos como el 3528, el 3014 ofrece una huella más compacta con un rendimiento óptico similar o mejor. Su bajo perfil (0.8mm) es ventajoso para soluciones de iluminación ultradelgadas. La estructura de clasificación definida para flujo, tensión y elipses de cromaticidad estrictas proporciona una consistencia de color superior para la producción en serie en comparación con alternativas no clasificadas o clasificadas de manera laxa.
10. Preguntas Frecuentes (FAQs)
10.1 ¿Cuál es la diferencia entre los lotes de CCT 27M5 y 30M5?
27M5 está centrado alrededor de 2725K (blanco muy cálido), mientras que 30M5 está centrado alrededor de 3045K (blanco cálido). El "M5" indica que la tolerancia de color está dentro de una elipse de MacAdam de 5 pasos, asegurando una diferencia de color visual muy pequeña entre LEDs del mismo lote.
10.2 ¿Puedo operar este LED a 60mA continuamente?
Aunque el límite absoluto máximo es 60mA, la condición de operación típica y los parámetros técnicos se especifican a 40mA. La operación continua a 60mA aumentará significativamente la temperatura de unión, reducirá la eficiencia, acelerará la depreciación del lumen y puede anular las garantías de fiabilidad. No se recomienda para aplicaciones estándar.
10.3 ¿Es siempre necesario el secado antes de soldar?
No. El secado solo es necesario si los LEDs han estado expuestos a humedad más allá de los límites especificados en la tarjeta indicadora de humedad dentro de la bolsa sellada, o si la bolsa se ha abierto y los LEDs se han almacenado en ambientes húmedos no controlados durante un período prolongado (según lo definido por el nivel de sensibilidad a la humedad).
11. Ejemplo Práctico de Uso
11.1 Diseño para una Tira de LED
Para una tira de LED de 12V, se conectan múltiples LEDs T3B en combinaciones serie-paralelo. Un segmento típico podría tener 3 LEDs en serie (VF total ~9V) con una resistencia limitadora calculada para ~40mA por cadena. Estas cadenas se conectan luego en paralelo. El encapsulado 3014 permite una colocación de alta densidad, creando una línea continua de luz. Usar LEDs del mismo lote de flujo y CCT (ej., C8, 50M5) asegura un brillo y color uniformes a lo largo de toda la tira.
12. Principio de Funcionamiento
Este es un dispositivo fotónico semiconductor. Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral del diodo, los electrones y huecos se recombinan en la región activa del chip semiconductor (el "cristal único"), liberando energía en forma de fotones (luz). Los materiales específicos y el recubrimiento de fósforo (para LEDs blancos) determinan la longitud de onda y el color de la luz emitida. El encapsulado 3014 aloja el chip, proporciona conexiones eléctricas a través de los pads de ánodo y cátodo, e incorpora una lente que da forma a la salida de luz.
13. Tendencias Tecnológicas
El mercado de LEDs SMD como el 3014 continúa tendiendo hacia una mayor eficacia (más lúmenes por vatio), una mejor reproducción cromática (valores más altos de IRC y R9) y una consistencia de color más estricta (elipses de MacAdam más pequeñas, como de 2 o 3 pasos). También existe una tendencia hacia la miniaturización manteniendo o aumentando la salida de luz, y hacia una fiabilidad mejorada en condiciones de operación a mayor temperatura. Los sistemas de clasificación estandarizados utilizados en esta hoja de datos son parte del esfuerzo de la industria para proporcionar componentes predecibles y consistentes para la fabricación automatizada y de gran volumen.
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. |