Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 2. Análise de Parâmetros Técnicos
- 2.1 Características Elétricas
- 2.2 Características Ópticas
- 2.3 Características Térmicas
- 3. Sistema de Classificação (Binning)
- 3.1 Bins de Tensão Direta
- 3.2 Bins de Fluxo Luminoso
- 3.3 Bins de Cromaticidade
- 4. Análise de Curvas de Desempenho
- 4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Fig. 1-6)
- 4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa (Fig. 1-7)
- 4.3 Temperatura vs. Intensidade Relativa (Fig. 1-8)
- 4.4 Diagrama de Radiação (Fig. 1-10) e Espectro (Fig. 1-11)
- 5. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 5.1 Dimensões do Invólucro
- 5.2 Polaridade e Padrões de Soldagem
- 6. Guia de Montagem e Soldagem
- 6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
- 6.2 Soldagem Manual e Reparo
- 6.3 Precauções de Manuseio
- 7. Informações de Embalagem e Pedido
- 7.1 Especificações de Embalagem
- 7.2 Informações da Etiqueta
- 8. Recomendações de Aplicação
- 8.1 Aplicações Típicas
- 8.2 Considerações de Projeto
- 9. Confiabilidade e Testes
- 9.1 Itens de Teste de Confiabilidade
- 9.2 Condições de Armazenamento
- Terminologia de Especificação LED
- Desempenho Fotoeletrico
- Parâmetros Elétricos
- Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
- Embalagem e Materiais
- Controle de Qualidade e Classificação
- Testes e Certificação
1. Visão Geral do Produto
A série RF-AL-C3535L2K1**-H2 é um LED branco de alta potência projetado para iluminação geral e aplicações de iluminação especializada. Ele utiliza um chip LED azul combinado com fósforo para produzir luz branca com alta eficácia e excelente reprodução de cores. O invólucro mede 3,45 mm x 3,45 mm x 2,65 mm, tornando-o adequado para luminárias compactas e matrizes de alta densidade. As principais características incluem um substrato cerâmico para gerenciamento térmico superior, um amplo ângulo de visão de 120° e conformidade com RoHS. O LED suporta acionamento de alta corrente de até 2000 mA (pico de 3000 mA) e pode dissipar até 6800 mW, permitindo alto fluxo luminoso em ambientes exigentes.
2. Análise de Parâmetros Técnicos
2.1 Características Elétricas
A tensão direta (VF) a 350 mA está tipicamente na faixa de 2,6 V a 3,4 V, com um valor padrão em torno de 3,0 V. O LED pode ser acionado com uma corrente contínua direta de até 2000 mA, desde que a dissipação de calor adequada seja mantida. A tensão reversa é limitada a 5 V, e o dispositivo é classificado para sensibilidade ESD de 2000 V (HBM). A dissipação de potência não deve exceder 6800 mW em nenhuma condição de operação.
2.2 Características Ópticas
O fluxo luminoso varia com a corrente e o bin de temperatura de cor. A 350 mA, as faixas típicas de fluxo são de 140 a 190 lm para diferentes bins de CCT. A 700 mA, o fluxo aproximadamente dobra (260 a 360 lm). As opções de Temperatura de Cor Correlacionada (CCT) incluem 2700 K, 3000 K, 3500 K, 4000 K, 4500 K, 5000 K, 5700 K e 6000 K. O Índice de Reprodução de Cor (Ra) é mínimo de 80. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 120°, proporcionando uma distribuição de luz ampla e uniforme.
2.3 Características Térmicas
A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RthJ-S) é tipicamente de 1,90 °C/W a 700 mA e 25°C ambiente. Esta baixa resistência térmica garante uma transferência de calor eficiente para a PCB. A temperatura máxima da junção é de 125°C. O projeto térmico adequado é crítico para manter a confiabilidade e evitar a depreciação do fluxo luminoso.
3. Sistema de Classificação (Binning)
3.1 Bins de Tensão Direta
A 350 mA, a tensão direta é classificada em quatro bins: F0 (2,6–2,8 V), G0 (2,8–3,0 V), H0 (3,0–3,2 V) e I0 (3,2–3,4 V). Isso permite que os clientes selecionem LEDs com VF correspondente para projetos em paralelo ou em série.
3.2 Bins de Fluxo Luminoso
O fluxo luminoso a 350 mA é classificado como FC6 (140–150 lm), FC7 (150–160 lm), FC8 (160–170 lm), FC9 (170–180 lm) e FD1 (180–190 lm). Bins de fluxo mais altos estão disponíveis para o mesmo CCT, permitindo uma classificação rigorosa para saída de luz uniforme.
3.3 Bins de Cromaticidade
Para cada CCT nominal (por exemplo, 2700K, 3000K, etc.), o LED é subdividido em sub-bins (por exemplo, 27A, 27B, 27C, 27D) com base nas coordenadas cromáticas CIE 1931. As tabelas fornecidas listam os limites exatos das coordenadas x/y. Isso garante uma aparência de cor consistente em todos os lotes de produção.
4. Análise de Curvas de Desempenho
4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Fig. 1-6)
A curva mostra uma relação quase linear entre a corrente direta (0–1600 mA) e a tensão direta (2,6–3,3 V). Em correntes mais altas, a inclinação aumenta ligeiramente devido ao aquecimento resistivo e à resistência em série.
4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa (Fig. 1-7)
A intensidade luminosa relativa aumenta com a corrente, mas não linearmente. A 350 mA, a intensidade relativa é de cerca de 1,0 e, a 1400 mA, atinge aproximadamente 3,5. A eficiência diminui em correntes altas devido a efeitos térmicos e de recombinação não radiativa.
4.3 Temperatura vs. Intensidade Relativa (Fig. 1-8)
À medida que a temperatura do ponto de solda (Ts) aumenta de 25°C para 125°C, a intensidade relativa cai cerca de 30%. Essa redução térmica deve ser considerada no projeto do sistema para manter o fluxo luminoso alvo.
4.4 Diagrama de Radiação (Fig. 1-10) e Espectro (Fig. 1-11)
O padrão de radiação é Lambertiano com um ângulo de meia potência de 120° (FWHM). A distribuição espectral mostra um pico azul em torno de 450 nm e uma ampla emissão de fósforo de 500 a 700 nm, típica para LEDs brancos com Ra >80.
5. Informações Mecânicas e de Embalagem
5.1 Dimensões do Invólucro
O LED é alojado em um invólucro cerâmico de 3,45 mm x 3,45 mm com altura total de 2,65 mm. A vista inferior mostra dois pads elétricos (ânodo e cátodo) com marcação de polaridade. A vista superior é uma lente de silicone transparente. Os padrões de soldagem fornecem as áreas de contato recomendadas na PCB para dissipação de calor ideal e estabilidade mecânica.
5.2 Polaridade e Padrões de Soldagem
A polaridade é indicada no invólucro e deve ser observada durante a montagem. O padrão de soldagem recomendado garante a condução térmica adequada e evita curtos-circuitos. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerância de ±0,2 mm, salvo indicação em contrário.
6. Guia de Montagem e Soldagem
6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
O perfil de refluxo recomendado possui uma zona de pré-aquecimento de 150–200°C por 60–120 segundos, uma taxa de rampa ≤3°C/s, um tempo acima de 217°C (TL) de até 60 segundos e uma temperatura de pico de 260°C por ≤10 segundos. A taxa de resfriamento não deve exceder 6°C/s. São permitidos apenas dois ciclos de refluxo.
6.2 Soldagem Manual e Reparo
Se a soldagem manual for necessária, a temperatura do ferro deve ser inferior a 300°C e o tempo de soldagem inferior a 3 segundos, realizada apenas uma vez. O reparo deve ser evitado; se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e verifique se não há danos ao LED.
6.3 Precauções de Manuseio
A lente de silicone é macia; evite pressão mecânica na superfície superior. Use pinças nas superfícies laterais. Não monte LEDs em PCBs empenadas. Após a soldagem, não empenhe nem aplique vibração até que esfrie à temperatura ambiente. O teor de enxofre nos materiais circundantes deve ser inferior a 100 ppm; os limites de bromo e cloro são especificados para evitar corrosão e descoloração.
7. Informações de Embalagem e Pedido
7.1 Especificações de Embalagem
Os LEDs são fornecidos em fita e bobina: 1000 peças por bobina. A fita transportadora tem dimensões de passo de 4,0 mm, largura de 12,0 mm, com 100 bolsos vazios no início e no final. Dimensões da bobina: 178 mm de diâmetro, furo central de 14,0 mm. Detalhes do saco de barreira de umidade e etiqueta são fornecidos.
7.2 Informações da Etiqueta
Cada etiqueta inclui número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin para fluxo luminoso (Φ), bin de cromaticidade (XY), bin de tensão direta (VF), quantidade e código de data. Isso garante a rastreabilidade.
8. Recomendações de Aplicação
8.1 Aplicações Típicas
O LED é adequado para luzes de advertência, downlights, luzes de parede de lavagem, spots, luzes de rua, iluminação de plantas, iluminação paisagística, luzes de fotografia de palco, bem como iluminação comercial e residencial interna (hotéis, mercados, escritórios, residências).
8.2 Considerações de Projeto
O gerenciamento térmico é crítico. Use uma PCB com vias térmicas adequadas e PCB de núcleo metálico (MCPCB) para projetos de alta corrente. Sempre inclua resistores limitadores de corrente ou drivers de corrente constante. Evite tensão reversa. Considere as curvas de redução para garantir que a temperatura da junção permaneça abaixo de 125°C. Para strings em paralelo, use bins de VF correspondentes para evitar desequilíbrio de corrente.
9. Confiabilidade e Testes
9.1 Itens de Teste de Confiabilidade
O LED foi aprovado nos testes de soldagem por refluxo (260°C, 2 vezes), choque térmico (-40°C a 100°C, 1000 ciclos), armazenamento em alta temperatura (100°C, 1000 h), armazenamento em baixa temperatura (-40°C, 1000 h), teste de vida (350 mA a 25°C, 1000 h) e teste de vida em alta temperatura e alta umidade (60°C/90% UR, 350 mA, 1000 h). Critérios de aceitação: manutenção do fluxo luminoso ≥80%, sem circuito aberto/curto ou cintilação.
9.2 Condições de Armazenamento
Antes de abrir o saco selado: armazenar a ≤30°C, ≤75% UR, dentro de 6 meses. Após abertura: ≤30°C, ≤60% UR, dentro de 168 horas. Se excedido, secar em estufa a 60°C ±5°C,<5% UR por ≥24 horas. As precauções de ESD devem ser observadas durante todo o manuseio.
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |