Hoja Técnica LED Blanco Serie T3C 3030 - Dimensiones 3.0x3.0mm - Voltaje 5.9V - Potencia 0.7W - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LED blanco Serie T3C 3030 es un dispositivo de montaje superficial de alto rendimiento, diseñado para aplicaciones exigentes de iluminación general. Cuenta con una huella compacta de 3.0mm x 3.0mm y está diseñado para ofrecer una alta salida luminosa con una excelente fiabilidad.

1.1 Ventajas Principales

• Thermally Enhanced Package: The design effectively manages heat dissipation, allowing for stable performance at higher drive currents.
• High Luminous Flux Output: Provides bright, efficient illumination suitable for a wide range of lighting products.
• High Current Capability: Rated for a forward current (IM) of 200mA, with a pulse capability of 300mA under specified conditions.
• Wide Viewing Angle: A typical viewing angle (2θ1/2) of 120 degrees ensures broad and uniform light distribution.
• Robust Construction: Suitable for lead-free reflow soldering processes and compliant with RoHS standards.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED es ideal tanto para proyectos de renovación como para nuevos diseños en diversos sectores de iluminación:

• General Lighting: Bulbs, downlights, and panel lights.
• Architectural & Decorative Lighting: Accent lighting, cove lighting, and signage.
• Backlighting: Indoor and outdoor sign boards.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos (Tj=25°C)

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede producirse un daño permanente en el dispositivo. La operación debe mantenerse dentro de estos límites.

• Forward Current (IM): 200 mA (DC)
• Pulse Forward Current (IMP): 300 mA (Pulse width ≤100μs, Duty cycle ≤1/10)
• Power Dissipation (PD): 1200 mW
• Reverse Voltage (VR): 5 V
• Operating Temperature (Topr): -40°C to +105°C
• Storage Temperature (Tstg): -40°C to +85°C
• Junction Temperature (Tj): 120°C
• Soldering Temperature (Tsld): Reflow profile with peak of 230°C or 260°C for 10 seconds.

2.2 Características Electro-Ópticas (Tj=25°C, IF=120mA)

Estos son los parámetros de rendimiento típicos bajo condiciones de prueba estándar.

• Forward Voltage (VF): 5.9 V (Typical), with a range from 5.6V (Min) to 6.0V (Max). Tolerance is ±0.2V.
• Reverse Current (IR): Maximum 10 μA at VR=5V.
• Viewing Angle (2θ1/2): 120° (Typical). This is the off-axis angle where luminous intensity is half of the peak value.
• Thermal Resistance (Rth j-sp): 13 °C/W (Typical). This is the thermal resistance from the LED junction to the solder point on an MCPCB.
• Electrostatic Discharge (ESD): Withstands 1000V (Human Body Model).

2.3 Características Luminosas y Cromáticas (Tj=25°C, IF=120mA)

El documento especifica los parámetros para una variante de 5000K, Ra80.

• Correlated Color Temperature (CCT): 5000K (Cool White).
• Color Rendering Index (CRI Ra): Minimum 80. Measurement tolerance is ±2.
• Red Color Rendering (R9): Minimum 0 (specific to this bin).
• Luminous Flux: Typical 122 lm, with a minimum of 120 lm for the base specification. Measurement tolerance is ±7%.
• Chromaticity: The color point is defined within a 5-step MacAdam ellipse centered at CIE coordinates x=0.3533, y=0.3651. Coordinate tolerance is ±0.005.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LED se clasifican en lotes (bins).

3.1 Clasificación por Flujo Luminoso (IF=120mA, Tj=25°C)

Para la variante 5000K/80 CRI, el flujo se categoriza en varios rangos (códigos 5H a 5L), con valores típicos que van desde 115 lm hasta 135 lm. Por ejemplo, el código 5J cubre 120-125 lm, y el código 5L cubre 130-135 lm.

3.2 Clasificación por Voltaje Directo (IF=120mA, Tj=25°C)

Los lotes de voltaje ayudan a diseñar circuitos de alimentación consistentes. Los lotes son:

• Code Z3: 5.6V - 5.8V
• Code A4: 5.8V - 6.0V
• Code B4: 6.0V - 6.2V

3.3 Clasificación por Cromaticidad

El color está controlado de forma estricta dentro de una elipse MacAdam de 5 pasos centrada en las coordenadas CIE especificadas, garantizando una variación de color visible mínima entre unidades.

3.4 Reglas de Agrupación (Kitting) para Envío

Para simplificar el inventario y el montaje, los LED se envían en kits predefinidos que contienen carretes de lotes específicos de flujo, voltaje y CIE. Se ofrecen múltiples combinaciones de kits (por ejemplo, Kit 1: Flujo 5H y 5K) para proporcionar objetivos de rendimiento promedio.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye varios gráficos clave (referenciados como Fig 1-8) que ilustran el rendimiento bajo condiciones variables.

• Color Spectrum (Fig 1): Shows the spectral power distribution for the Ra≥80 variant, highlighting the phosphor-converted white light profile.
• Viewing Angle Distribution (Fig 2): Illustrates the Lambertian-like intensity pattern, confirming the wide 120° viewing angle.
• Forward Current vs. Relative Intensity (Fig 3): Demonstrates the relationship between drive current and light output, crucial for dimming and efficacy calculations.
• Forward Current vs. Forward Voltage (Fig 4): The IV curve, essential for thermal and electrical design of the driver.
• Ambient Temperature vs. Relative Luminous Flux (Fig 5): Shows the derating of light output as ambient (and thus junction) temperature increases.
• Ambient Temperature vs. Relative Forward Voltage (Fig 6): Indicates how forward voltage decreases with rising temperature, a factor for constant-current drivers.
• Ts vs. CIE x, y Shift (Fig 7): Depicts how the color coordinates may shift with solder point temperature.
• Maximum Forward Current vs. Ambient Temperature (Fig 8): A critical derating curve that defines the maximum allowable drive current to prevent overheating as ambient temperature rises.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED tiene una huella estándar 3030. Las dimensiones clave incluyen un tamaño de cuerpo de 3.00mm x 3.00mm, con una altura típica. La vista inferior muestra dos pads de soldadura. La polaridad está claramente marcada: un pad está designado como el Cátodo. La tolerancia dimensional es típicamente de ±0.2mm a menos que se especifique lo contrario.

5.2 Diseño de Pads de Soldadura y Polaridad

El patrón de soldadura está diseñado para un montaje superficial fiable. Los pads del ánodo y el cátodo están colocados simétricamente. La orientación correcta de la polaridad durante el montaje es vital, como indica la marca del cátodo en la parte inferior del encapsulado.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El componente es compatible con procesos estándar de reflujo sin plomo. Los parámetros recomendados del perfil incluyen:

• Preheat: Ramp from 150°C to 200°C over 60-120 seconds.
• Ramp-up Rate: Maximum 3°C/second to peak temperature.
• Time Above Liquidus (TL=217°C): 60-150 seconds.
• Peak Package Body Temperature (Tp): Maximum 260°C.
• Time within 5°C of Peak (tp): Maximum 30 seconds.
• Ramp-down Rate: Maximum 6°C/second.
• Total Cycle Time: Maximum 8 minutes from 25°C to peak temperature.

Cumplir con este perfil previene el choque térmico y asegura uniones de soldadura fiables sin dañar el encapsulado del LED.

7. Información de Pedido y Numeración de Modelos

7.1 Sistema de Numeración de Referencias

El número de referencia T3C50821S-***** sigue un código estructurado:

• X1 (Type): "3C" denotes the 3030 package.
• X2 (CCT): "50" indicates 5000K color temperature.
• X3 (CRI): "8" indicates Ra80 color rendering.
• X4 (Serial Chips): "2" (interpretation depends on internal design).
• X5 (Parallel Chips): "1" (interpretation depends on internal design).
• X6 (Component Code): "S".
• X7 (Color Code): Likely specifies the ANSI or other standard bin.
• X8-X10: Internal and spare codes.

8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Gestión Térmica

Dada una resistencia térmica de 13°C/W, un disipador de calor efectivo es crucial, especialmente cuando se opera cerca de los valores máximos absolutos. Debe usarse la curva de reducción de potencia (Fig 8) para determinar la corriente de operación segura a la temperatura ambiente máxima de la aplicación. Exceder la temperatura máxima de unión (120°C) reducirá significativamente la vida útil y la salida luminosa.

8.2 Alimentación Eléctrica

Este LED debe ser alimentado con una fuente de corriente constante, no de voltaje constante. El voltaje directo típico es de 5.9V a 120mA. Diseñe el driver para acomodar el rango de lotes de voltaje (5.6V-6.2V). El límite de corriente del driver no debe exceder el valor máximo absoluto en DC de 200mA.

8.3 Diseño Óptico

El amplio ángulo de visión de 120 grados hace que este LED sea adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación amplia sin ópticas secundarias. Para haces enfocados, serán necesarias lentes o reflectores apropiados.

9. Comparativa y Diferenciadores Clave

Aunque existen muchos LED 3030, los diferenciadores clave que sugiere esta hoja de datos incluyen:

• Higher Voltage/Series Configuration: A typical Vf of 5.9V suggests it may contain multiple LED chips in series within the package, offering higher efficacy per package for a given current compared to single-chip low-voltage designs.
• Comprehensive Binning & Kitting: The detailed flux, voltage, and chromaticity binning with pre-defined kits aids in achieving consistent color and brightness in mass production.
• Robust Thermal Specs: Clear absolute maximum ratings and a defined thermal resistance value facilitate more reliable thermal design.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating point (120mA, 5.9V), the electrical power is approximately 0.71 Watts (0.12A * 5.9V).

Q: Can I drive this LED at 200mA continuously?
A: While the absolute maximum rating is 200mA, continuous operation at this level will generate significant heat (P=~1.18W at 5.9V). You must consult the derating curve (Fig 8) and ensure the junction temperature does not exceed 120°C through excellent thermal management. For optimal lifetime and efficacy, operating at or below the test current of 120mA is recommended.

Q: How do I interpret the luminous flux bins for my design?
A: Choose a bin (e.g., 5L for 130-135 lm min) based on your minimum brightness requirement. Using a kit (e.g., a mix of 5J and 5K reels) will give you an average performance, which can be a cost-effective solution where absolute uniformity is less critical.

Q: Is a heatsink necessary?
A> For any sustained operation, especially above 120mA or in enclosed fixtures, a properly designed heatsink connected to the solder point (as defined by Rth j-sp) is essential to maintain performance and longevity.

11. Ejemplo Práctico de Uso

Scenario: Designing a 10W LED Bulb Retrofit.
A designer plans to create a bulb using 14 of these LEDs to replace a 75W incandescent. Targeting ~1000 lm, each LED needs to provide ~71 lm. Operating at 120mA (typical flux 122 lm) easily meets this with margin. The total system voltage would be ~83V (14 * 5.9V), requiring a constant-current driver with an output voltage range covering 78.4V to 84V (using Z3 bin). A well-designed metal-core PCB (MCPCB) acts as the heatsink, keeping the solder point temperature low enough to allow full light output based on Fig 5 & 8. The wide viewing angle ensures good omnidirectional light distribution in the bulb.

12. Introducción al Principio Técnico

Este LED es un LED blanco convertido por fósforo. Probablemente utiliza un chip semiconductor emisor de azul (por ejemplo, basado en InGaN). Parte de la luz azul es absorbida por una capa de material de fósforo que recubre el chip. El fósforo reemite luz a través de un amplio espectro en las regiones amarilla y roja. La combinación de la luz azul restante y la luz amarilla/roja convertida por el fósforo da como resultado la percepción de luz blanca. La mezcla específica de fósforos determina la Temperatura de Color Correlacionada (CCT, por ejemplo, 5000K) y el Índice de Reproducción Cromática (CRI, por ejemplo, Ra80). Los múltiples chips sugeridos por el número de referencia pueden estar interconectados en una configuración serie-paralelo para lograr las características objetivo de voltaje y corriente.

13. Tendencias y Contexto de la Industria

El formato de encapsulado 3030 representa un equilibrio entre alta salida de luz y densidad térmica manejable. La tendencia en los LED de iluminación general es hacia una mayor eficacia (lúmenes por vatio), una mejor reproducción cromática (especialmente R9 para los rojos) y una mayor fiabilidad a temperaturas de unión elevadas. Este dispositivo, con sus parámetros especificados, se encuadra en el segmento de mercado que requiere LED robustos de potencia media para soluciones de iluminación comercial e industrial de calidad. El movimiento hacia encapsulados estandarizados como el 3030 simplifica el diseño óptico y mecánico para los fabricantes de luminarias. Además, la información detallada de clasificación y agrupación refleja el enfoque de la industria en la consistencia del color y la eficiencia de la cadena de suministro para la producción en gran volumen.