Hoja de Datos del LED Blanco Serie T20 2016 - Tamaño 2.0x1.6x0.75mm - Voltaje 5.9-6.4V - Potencia 0.64W - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

La Serie T20 2016 es un LED blanco de alto rendimiento diseñado para aplicaciones de iluminación general. Este LED de vista superior presenta un diseño de encapsulado térmicamente mejorado, que permite un alto flujo luminoso y un funcionamiento fiable en condiciones exigentes. Su tamaño compacto y su amplio ángulo de visión lo hacen adecuado para una variedad de luminarias.

1.1 Ventajas Principales

• Encapsulado Térmicamente Mejorado:Mejor gestión térmica para un mayor rendimiento y longevidad.
• Alto Flujo Luminoso:Proporciona una iluminación brillante y eficiente.
• Alta Capacidad de Corriente:Soporta operación con corriente directa de hasta 100mA.
• Tamaño de Encapsulado Compacto:La huella 2016 (2.0mm x 1.6mm) permite diseños de PCB de alta densidad.
• Amplio Ángulo de Visión:Un ángulo de media intensidad típico de 120 grados proporciona una distribución de luz amplia y uniforme.
• Libre de Plomo y Conforme con RoHS:Adecuado para procesos de fabricación respetuosos con el medio ambiente.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está diseñado para diversas soluciones de iluminación donde la fiabilidad y la eficiencia son primordiales.

• Iluminación Interior:Downlights, paneles de luz y otras luminarias para interiores.
• Retrofits y Sustituciones:Actualización de sistemas de iluminación existentes con tecnología LED moderna.
• Iluminación General:Una fuente de luz versátil para uso comercial y residencial.
• Iluminación Arquitectónica y Decorativa:Iluminación de acento, iluminación en alero y otras aplicaciones centradas en el diseño.

2. Análisis 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 Características Electro-Ópticas

El rendimiento se mide en condiciones estándar de prueba con una corriente directa (IF) de 80mA y una temperatura de unión (Tj) de 25°C. El flujo luminoso varía con la Temperatura de Color Correlacionada (CCT) y el Índice de Reproducción Cromática (CRI).

• Flujo Luminoso (Típico/Mínimo):Varía aproximadamente entre 51 lm y 66 lm dependiendo de la combinación CCT/CRI. Por ejemplo, un LED de 4000K con Ra80 tiene un flujo típico de 66 lm y un mínimo de 63 lm.
• Tolerancias:Las mediciones de flujo luminoso tienen una tolerancia de ±7%, y las mediciones de CRI (Ra) tienen una tolerancia de ±2.

2.2 Valores Máximos Absolutos

Estos son los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. La operación siempre debe mantenerse dentro de estos límites.

• Corriente Directa (IF):100 mA (Continua).
• Corriente Directa de Pulso (IFP):150 mA (Ancho de pulso ≤100μs, Ciclo de trabajo ≤1/10).
• Disipación de Potencia (PD):640 mW.
• Voltaje Inverso (VR):5 V.
• Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +105°C.
• Temperatura de Unión (Tj):120°C (Máxima).

2.3 Características Eléctricas y Térmicas

Estos son parámetros de operación típicos a Tj=25°C.

• Voltaje Directo (VF):5.9V a 6.4V a IF=80mA, con una tolerancia de medición de ±0.2V.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):120 grados (típico). Este es el ángulo fuera del eje donde la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor máximo.
• Resistencia Térmica (Rth j-sp):25 °C/W (típico). Este parámetro indica la impedancia térmica desde la unión del LED hasta el punto de soldadura en un MCPCB, crucial para el diseño del disipador de calor.
• Descarga Electroestática (ESD):Resiste 1000V (Modelo de Cuerpo Humano).

3. Explicación del Sistema de Clasificación

Los LEDs se clasifican en lotes basándose en parámetros clave de rendimiento para garantizar la consistencia en las series de producción.

3.1 Clasificación por Flujo Luminoso

Los LEDs se categorizan en rangos específicos de flujo (ej., E8, F1) con valores definidos de salida luminosa mínima y máxima. La estructura de clasificación se define por separado para diferentes combinaciones de CCT y CRI. Por ejemplo, un LED de 4000K Ra80 en el lote F1 tendrá un flujo luminoso entre 66 lm y 70 lm.

3.2 Clasificación por Voltaje Directo

Los LEDs también se clasifican por la caída de voltaje directo a 80mA. Códigos como Z3, A4, B4 y C4 representan rangos de voltaje (ej., Z3: 5.6V - 5.8V). Esto es importante para diseñar drivers de corriente constante y garantizar un brillo uniforme entre múltiples LEDs en una cadena.

3.3 Clasificación de Cromaticidad (Color)

La consistencia del color se controla dentro de una elipse MacAdam de 5 pasos en el diagrama de cromaticidad CIE. Cada CCT (ej., 2700K, 4000K) tiene una coordenada central definida (x, y) y parámetros de elipse (a, b, Φ). Esto garantiza una diferencia de color mínima visible entre LEDs del mismo punto de blanco nominal.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los datos gráficos proporcionan información sobre el comportamiento del LED bajo diferentes condiciones.

4.1 Distribución Espectral de Potencia

La hoja de datos incluye espectros para las variantes Ra80 y Ra90. Estas curvas muestran la intensidad relativa a través de las longitudes de onda, definiendo la calidad del color y las propiedades de reproducción cromática de la luz.

4.2 Corriente vs. Voltaje (I-V) y Corriente vs. Intensidad Relativa

La curva I-V (Fig. 5) muestra la relación no lineal entre la corriente directa y el voltaje. La curva que muestra la corriente directa vs. la intensidad relativa (Fig. 4) demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, hasta el valor máximo nominal.

4.3 Dependencia de la Temperatura

Los gráficos clave ilustran el impacto de la temperatura ambiente (Ta):

• Flujo Luminoso Relativo vs. Ta (Fig. 6):La salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura. Un diseño térmico adecuado es crítico para mantener el brillo.
• Voltaje Directo Relativo vs. Ta (Fig. 7):El voltaje directo típicamente disminuye al aumentar la temperatura.
• Desviación de Cromaticidad vs. Ta (Fig. 8):Muestra cómo las coordenadas de color del punto de blanco pueden desplazarse con la temperatura.

4.4 Curva de Reducción de Corriente Directa

La Figura 9 proporciona la corriente directa permitida en función de la temperatura ambiente/del punto de soldadura. Para garantizar la fiabilidad y prevenir el sobrecalentamiento, la corriente máxima permisible debe reducirse cuando se opera a temperaturas ambientales más altas.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED tiene un tamaño de encapsulado 2016 compacto. Las dimensiones clave incluyen:

• Longitud: 2.00 mm
• Ancho: 1.60 mm
• Altura: 0.75 mm (típico)
• Se proporcionan las dimensiones del patrón de soldadura (pad) para el diseño del PCB.

Todas las tolerancias no especificadas son ±0.1mm.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo y el ánodo están claramente marcados en el diagrama de vista inferior. La conexión correcta de la polaridad es esencial para el funcionamiento del dispositivo.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

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

• Temperatura Máxima del Cuerpo del Encapsulado (Tp):260°C máximo.
• Tiempo por Encima del Líquido (TL=217°C):60 a 150 segundos.
• Tasa de Calentamiento:Máximo 3°C por segundo desde TL hasta Tp.
• Precalentamiento:Calentamiento desde 150°C hasta 200°C durante 60-120 segundos.

Cumplir con este perfil es crítico para prevenir daños térmicos al encapsulado del LED y al chip interno.

6.2 Consideraciones de Manipulación y Almacenamiento

• Deben observarse precauciones contra ESD durante la manipulación.
• La temperatura de almacenamiento recomendada es entre -40°C y +85°C.
• Evitar la exposición a la humedad; usar empaquetado seco o realizar un horneado según los procedimientos estándar de Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) si es necesario.

7. Numeración de Partes e Información de Pedido

7.1 Sistema de Numeración de Modelos

El número de parte sigue el formato: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (Código de Tipo):'20' para el encapsulado 2016.
• X2 (Código de CCT):ej., '27' para 2700K, '40' para 4000K.
• X3 (Reproducción Cromática):'7' para Ra70, '8' para Ra80, '9' para Ra90.
• X4 (Chips en Serie):Número de chips en serie (1-Z).
• X5 (Chips en Paralelo):Número de chips en paralelo (1-Z).
• X6 (Código de Componente):Designación interna (A-Z).
• X7 (Código de Color):Define el estándar de rendimiento (ej., 'M' para ANSI, 'F' para ERP).

8. Recomendaciones de Diseño para Aplicación

8.1 Diseño del Circuito del Driver

Debido a las características del voltaje directo y la clasificación, se recomienda encarecidamente un driver de corriente constante en lugar de una fuente de voltaje constante. Esto garantiza una salida de luz estable y protege al LED de picos de corriente. El driver debe seleccionarse para operar dentro de los Valores Máximos Absolutos, considerando la curva de reducción para entornos de alta temperatura.

8.2 Gestión Térmica

Una disipación de calor efectiva es primordial para el rendimiento y la vida útil. La resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura (Rth j-sp) es de 25°C/W. Diseñe el PCB y el disipador de calor para mantener la temperatura del punto de soldadura lo más baja posible, especialmente cuando se opera a corrientes altas o en ambientes cálidos. Utilice materiales térmicamente conductivos y asegure un buen contacto mecánico entre el encapsulado del LED y el disipador de calor.

8.3 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 120 grados es adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación amplia y difusa. Para haces más enfocados, serán necesarias ópticas secundarias (lentes o reflectores). El diseño de vista superior facilita la emisión de luz directa perpendicular al plano de montaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Aunque el documento fuente no proporciona comparaciones específicas con competidores, los diferenciadores clave del LED Serie T20 2016 basados en sus especificaciones incluyen:

• Rendimiento Equilibrado:Ofrece una combinación competitiva de alto flujo luminoso, buenas opciones de CRI (hasta Ra90) y un amplio rango de CCT en un encapsulado muy compacto.
• Diseño Térmico:El 'Diseño de Encapsulado Térmicamente Mejorado' explícitamente declarado sugiere un enfoque en la fiabilidad bajo condiciones de conducción, lo que puede ofrecer una ventaja en aplicaciones donde la gestión térmica es un desafío.
• Clasificación Integral:La clasificación detallada para flujo, voltaje y color (MacAdam de 5 pasos) permite un emparejamiento de color preciso y consistencia eléctrica en productos de iluminación de alta calidad.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

10.1 ¿Cuál es el consumo de energía real de este LED?

En la condición de prueba típica de 80mA y un voltaje directo de 5.9V-6.4V, la potencia eléctrica está entre 472mW y 512mW. Esto está por debajo de la clasificación máxima absoluta de disipación de potencia de 640mW, proporcionando un margen de seguridad.

10.2 ¿Puedo conducir este LED a su corriente máxima de 100mA?

Sí, pero solo si las condiciones térmicas lo permiten. Debe consultar la curva de reducción de corriente directa (Fig. 9). A temperaturas ambientales elevadas, la corriente máxima permitida se reduce. Exceder la corriente reducida o la temperatura máxima de unión (120°C) acortará la vida útil del LED.

10.3 ¿Cómo selecciono el lote correcto para mi aplicación?

Para una apariencia uniforme en luminarias con múltiples LEDs, especifique lotes estrechos para flujo luminoso (ej., solo F1) y cromaticidad (elipse de 5 pasos). Para aplicaciones sensibles al costo donde ligeras variaciones son aceptables, podría ser permisible un lote más amplio o mezclar lotes. La clasificación por voltaje es crítica para diseños que usan LEDs en serie para garantizar que compartan la corriente de manera uniforme.

11. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario: Diseñar un tubo LED de retrofit.

1. Requisitos:Reemplazar un tubo fluorescente T8. Se necesita alta eficiencia, buena reproducción cromática (Ra80+), luz de 4000K y operación fiable en una luminaria cerrada.
2. Selección del LED:Se elige el LED T20 2016 en 4000K/Ra80 por su alto flujo y tamaño compacto, permitiendo colocar muchos LEDs en una tira de PCB estrecha.
3. Diseño Térmico:El PCB de aluminio actúa como disipador de calor. La resistencia térmica (25°C/W) se utiliza para calcular la temperatura de unión esperada basada en la potencia del LED y la capacidad del PCB para disipar calor al entorno del tubo. Se verifica la curva de reducción para asegurar que la corriente de conducción elegida (ej., 80mA) sea segura a la temperatura interna máxima prevista del tubo.
4. Diseño Eléctrico:Los LEDs se organizan en una configuración serie-paralelo. Se especifican lotes de voltaje (ej., A4: 5.8-6.0V) para minimizar el desajuste de voltaje. Se selecciona un driver de corriente constante compatible con el voltaje y corriente total de la cadena.
5. Resultado:Un tubo LED de alta calidad y fiable con brillo y color consistentes, hecho posible al adherirse a las especificaciones detalladas y pautas de aplicación proporcionadas en esta hoja de datos.

12. Introducción al Principio Técnico

Los LEDs blancos típicamente se basan en un chip LED azul recubierto con una capa de fósforo. Cuando la luz azul del chip semiconductor excita el fósforo, éste convierte una parte de esta luz a longitudes de onda más largas (amarillo, rojo). La mezcla de la luz azul restante y la luz emitida por el fósforo es percibida como blanca por el ojo humano. La Temperatura de Color Correlacionada (CCT) se controla mediante la composición del fósforo, haciéndola parecer 'cálida' (2700K, más amarillo/rojo) o 'fría' (6500K, más azul). El Índice de Reproducción Cromática (CRI) mide con qué precisión la luz revela los colores verdaderos de los objetos en comparación con una fuente de referencia natural; un valor Ra más alto (ej., 90) indica una mejor fidelidad del color.

13. Tendencias y Desarrollos de la Industria

La industria LED continúa evolucionando hacia una mayor eficacia (más lúmenes por vatio), mejor calidad de color y mayor fiabilidad. Las tendencias relevantes para componentes como la Serie T20 incluyen:

• Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en la tecnología de chips y fósforos impulsan un mayor flujo luminoso desde encapsulados iguales o más pequeños.
• Calidad del Color:La demanda de iluminación de alto CRI (Ra90, Ra95+) y de espectro completo está creciendo en aplicaciones comerciales y residenciales.
• Miniaturización:La tendencia hacia LEDs más pequeños y potentes permite diseños de luminarias más elegantes y mayor densidad de píxeles en aplicaciones de visión directa.
• Iluminación Inteligente y Ajustable:Los LEDs se integran cada vez más en sistemas que permiten el control dinámico de la intensidad y la temperatura de color.
• Sostenibilidad:El enfoque en la larga vida útil, el cumplimiento de RoHS y la reciclabilidad sigue siendo un fuerte impulsor en el diseño y fabricación de componentes.

Las especificaciones del LED Serie T20 2016 se alinean con estas tendencias al ofrecer buena eficiencia, opciones de alto CRI y un factor de forma compacto adecuado para diseños de iluminación modernos.