Ficha Técnica do LED Branco XI5050 - 5.0x5.0x1.6mm - Tensão 6.0-7.2V - Potência 5.4W - Branco Frio/Neutro/Quente - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série XI5050 é um LED de alta potência para iluminação, encapsulado num compacto pacote SMD 5050. Este dispositivo foi projetado para fornecer elevado fluxo luminoso e eficiência, tornando-o um componente versátil adequado para uma vasta gama de aplicações de iluminação geral e especializada. A sua emissão branca de topo e o amplo ângulo de visão de 120 graus facilitam uma distribuição de luz uniforme.

1.1 Vantagens Principais

• Alta Eficácia Luminosa:O encapsulamento está otimizado para elevado fluxo luminoso, com valores mínimos de fluxo a atingir até 690 lúmens, dependendo do bin e modelo específico.
• Design Térmico Robusto:Com uma resistência térmica (junção-placa) de 7°C/W, o LED gere eficazmente a dissipação de calor, suportando uma operação estável a longo prazo.
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com normas ambientais-chave, incluindo RoHS, REACH da UE, e é Livre de Halogéneos (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• Ampla Gama de Temperatura de Cor:Disponível em temperaturas de cor correlacionadas (CCT) desde o branco quente (3000K) até ao branco frio (6500K), com binning preciso para consistência de cor.

1.2 Aplicações Alvo

As principais áreas de aplicação para o LED XI5050 incluem iluminação decorativa e de entretenimento, sistemas de iluminação agrícola e propósitos de iluminação geral onde é necessária luz branca fiável e de alto brilho.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Os limites operacionais do dispositivo são definidos para garantir fiabilidade e prevenir danos. As especificações máximas absolutas principais são:

• Corrente Direta (I_F):750 mA (Contínua)
• Corrente Direta de Pulsos (I_PF):1125 mA
• Dissipação de Potência (P_d):5.4 W
• Temperatura de Operação (T_opr):-35°C a +85°C
• Temperatura de Junção (T_j):115°C
• Resistência Térmica (R_θjc):7 °C/W (Junção para Placa)

Exceder estas especificações, especialmente a temperatura de junção, pode levar à degradação permanente do fluxo luminoso e à redução da vida útil operacional.

2.2 Características Fotométricas e Elétricas

O desempenho dos números de peça específicos é detalhado na tabela do produto. Os parâmetros principais incluem:

• Fluxo Luminoso Mínimo:Varia de 640 lm a 690 lm, medido a uma temperatura do *thermal pad* de 25°C com uma tolerância de ±10%.
• Tensão Direta (V_F):Tipicamente entre 6.0V e 7.2V quando alimentado com a corrente nominal de 750mA. Esta gama é ainda subdividida em bins de tensão precisos para consistência de projeto.
• Temperatura de Cor Correlacionada (CCT):As ofertas padrão incluem 3000K (Branco Quente), 4000K (Branco Neutro), 5000K (Branco Neutro) e 6500K (Branco Frio).
• Índice de Reprodução de Cor (CRI):Existem modelos disponíveis com valores mínimos de CRI desde 60 (M) até 90 (H), com uma tolerância típica de ±2.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência de cor e brilho nas séries de produção, os LEDs XI5050 são classificados em bins precisos para parâmetros-chave.

3.1 Binning de Fluxo Luminoso

Os bins de fluxo definem o fluxo luminoso mínimo e máximo garantido para um grupo de LEDs. Exemplos de bins incluem N (640-690 lm), 6974 (690-740 lm) e 7479 (740-790 lm). Isto permite aos projetistas selecionar componentes que cumpram requisitos específicos de brilho para a sua aplicação.

3.2 Binning de Tensão Direta

Os bins de tensão categorizam os LEDs com base na sua queda de tensão direta a 750mA. Bins como 6062 (6.0-6.2V), 6264 (6.2-6.4V), até 7072 (7.0-7.2V) ajudam a projetar circuitos *driver* eficientes e consistentes, garantindo distribuição uniforme de corrente em *arrays* multi-LED.

3.3 Binning de Coordenadas de Cromaticidade

Este é o binning mais crítico para a qualidade da cor. Para cada CCT (ex., 3000K, 4000K, 5000K, 6500K), as coordenadas de cromaticidade (CIE x, y) são rigorosamente controladas dentro de quadriláteros definidos no diagrama de cromaticidade CIE 1931. A cada quadrilátero é atribuído um código de bin (ex., 30K-A, 40K-B, 50K-F, 65K-G). Este sistema garante que todos os LEDs dentro de uma CCT e código de bin específicos terão uma aparência visual idêntica em cor, o que é essencial para aplicações que requerem luz branca uniforme, como iluminação de painéis ou realces arquitetónicos.

4. Análise de Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas não sejam fornecidas no texto extraído, a ficha técnica fornece dados tabulares que definem limites de desempenho. A relação entre corrente direta e tensão é implícita pelos bins V_Fa 750mA. O valor da resistência térmica (7°C/W) é crucial para modelar o aumento da temperatura de junção acima da temperatura da placa, o que impacta diretamente a manutenção do fluxo luminoso e a fiabilidade a longo prazo. Os projetistas devem usar este valor em simulações térmicas para garantir que o LED opera dentro do seu T_j limit.

5. Informação Mecânica e do Pacote

O LED utiliza a *footprint* padrão de dispositivo de montagem em superfície (SMD) 5050. As dimensões do pacote são aproximadamente 5.0mm de comprimento e largura. O componente possui um *thermal pad* que é essencial para uma transferência de calor eficiente da junção do LED para a placa de circuito impresso (PCB). A aplicação adequada da pasta de solda e o perfil de *reflow* para este *pad* são críticos para alcançar o desempenho térmico especificado (R_θjc= 7°C/W).

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldadura por *Reflow*

O LED é sensível a altas temperaturas. O perfil de soldadura recomendado não deve exceder:
Temperatura de Pico:260°C
Tempo no Pico:Máximo de 10 segundos.
Estes parâmetros são típicos para processos de soldadura sem chumbo (*Pb-free*) e devem ser rigorosamente seguidos para prevenir danos no *die* interno e no fósforo.

6.2 Manuseamento e Armazenamento

• Sensibilidade ESD:O dispositivo é sensível a descargas eletrostáticas (ESD). Devem ser observadas precauções ESD adequadas (ex., estações de trabalho aterradas, pulseiras) durante o manuseamento e montagem.
• Condições de Armazenamento:A gama de temperatura de armazenamento recomendada é de -35°C a +85°C, num ambiente seco para prevenir absorção de humidade.

7. Informação de Encomenda e Decodificação do Número de Modelo

O número de peça segue uma estrutura específica:XI5050/LK5C-HXXXX072Z75/2N.
Um exemplo é decodificado da seguinte forma:XI5050/LK5C-H6569072Z75/2N

• XI5050:Série e tamanho do pacote (5.0x5.0mm).
• H6569072:Este segmento contém códigos de desempenho-chave.
  • 6:Código do índice CRI (ex., 'L' para CRI 70 Mín.). O dígito corresponde à tabela de símbolos CRI.
  • 5:Primeiro dígito da CCT (ex., '5' para parte de 6500K).
  • 690:Fluxo Luminoso Mínimo em lúmens (690 lm).
  • 072:Código da Tensão Direta Máxima (7.2V).
• Z75:Índice de Corrente Direta (750 mA).

8. Considerações de Projeto de Aplicação

8.1 Projeto do Circuito *Driver*

Dada a gama de tensão direta (6.0-7.2V) e a corrente nominal de 750mA, um *driver* de LED de corrente constante é obrigatório. O *driver* deve ser capaz de fornecer 750mA estáveis enquanto acomoda o V_Fmáximo do bin de tensão selecionado. Para projetos que usam múltiplos LEDs, podem ser usadas configurações em série, paralelo ou série-paralelo, mas é necessária uma consideração cuidadosa do emparelhamento da tensão direta (usando bins) para garantir corrente e brilho uniformes.

8.2 Gestão Térmica

Um dissipador de calor eficaz é fundamental. Com uma dissipação de potência de até 5.4W (750mA * 7.2V), a PCB deve ser projetada para conduzir o calor para longe do *thermal pad* do LED. Isto envolve usar uma PCB com espessura e área de cobre suficientes, potencialmente com *vias* térmicas ligadas a planos de terra internos ou uma PCB de núcleo metálico (MCPCB) dedicada para aplicações de alta potência. O objetivo é minimizar o aumento de temperatura da placa (T_board) para a junção do LED (T_j).

8.3 Integração Ótica

O ângulo de visão de 120° fornece um feixe amplo. Para aplicações que requerem luz focada, devem ser usadas óticas secundárias, como lentes ou refletores. O material e o design destas óticas devem ter em conta potenciais perdas de eficiência e desvio de cor.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O XI5050 diferencia-se no mercado de LEDs 5050 através da sua combinação de elevado fluxo de saída (até 690lm mín.) a uma corrente de acionamento padrão de 750mA, aliada a um sistema de binning de cromaticidade abrangente e preciso. Isto torna-o particularmente adequado para aplicações onde tanto o alto brilho como a excelente uniformidade de cor são críticos, como iluminação linear de alta qualidade ou luzes de painel comerciais. A resistência térmica especificada de 7°C/W é competitiva, indicando um design de pacote otimizado para extração de calor.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

10.1 Qual é a diferença entre as várias opções de CRI?

O CRI (Índice de Reprodução de Cor) mede a precisão com que uma fonte de luz revela as cores dos objetos em comparação com uma luz de referência natural. Um CRI mais elevado (ex., 90 vs. 70) geralmente significa que as cores aparecerão mais vivas e realistas sob a iluminação do LED. A escolha depende da aplicação; um CRI de 80+ é frequentemente desejado para iluminação de retalho ou residencial, enquanto um CRI de 70 pode ser suficiente para iluminação utilitária ou exterior.

10.2 Posso acionar este LED com uma corrente inferior a 750mA?

Sim, o LED pode ser operado com correntes abaixo do máximo de 750mA. Isto reduzirá a saída de luz e o consumo de energia, e tipicamente melhorará a eficácia (lúmens por watt) e a longevidade devido a temperaturas de junção mais baixas. A tensão direta também diminuirá. O dispositivo deve ser sempre acionado com uma fonte de corrente constante, não uma fonte de tensão constante.

10.3 Como seleciono o bin correto para o meu projeto?

A seleção depende das suas prioridades de projeto:

• Para consistência de brilho:Especifique um bin de fluxo luminoso apertado (ex., 6974).
• Para eficiência do *driver* e emparelhamento de corrente em *arrays*:Especifique um bin de tensão direta apertado (ex., 6466).
• Para correspondência de cor perfeita:Especifique a CCT exata e o código de bin de cromaticidade mais apertado disponível (ex., 40K-F). Para grandes projetos, é aconselhável adquirir todos os LEDs do mesmo lote de fabrico.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Caso: Projetar um Luminário Linear de Alta Uniformidade
Um projetista está a criar um luminário linear LED de 4 pés para iluminação de escritório com uma CCT de 4000K e alta uniformidade de cor. Eles selecionariam o modelo XI5050 com CCT 4000K e um CRI elevado (ex., 80 ou 90). Para garantir consistência visual em todo o luminário, especificariam um único código de bin de cromaticidade apertado (ex., 40K-F) para todos os LEDs. Os LEDs seriam montados numa MCPCB longa e estreita com um design de *thermal pad* contínuo. Seria selecionado um *driver* de corrente constante capaz de alimentar a combinação série/paralelo dos LEDs a 750mA, com tensão de entrada a acomodar o V_Ftotal da série. Um difusor seria colocado sobre os LEDs para criar uma saída de luz confortável e sem encandeamento.

12. Princípio de Funcionamento

O XI5050 é um LED branco convertido por fósforo. O núcleo do dispositivo é um *chip* semicondutor (tipicamente baseado em InGaN) que emite luz azul quando a corrente elétrica passa por ele no sentido direto. Esta luz azul é parcialmente absorvida por uma camada de revestimento de fósforo amarelo (e frequentemente vermelho/verde) depositada sobre ou em torno do *chip*. O fósforo reemite luz em comprimentos de onda mais longos. A combinação da luz azul remanescente e da luz amarela/vermelha de espectro largo do fósforo mistura-se para produzir luz branca. As proporções exatas de luz azul e luz convertida pelo fósforo determinam a temperatura de cor correlacionada (CCT) da luz branca emitida.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência geral na tecnologia de LED de alta potência como o XI5050 é para uma eficácia luminosa cada vez maior (mais lúmens por watt), o que reduz diretamente o consumo de energia para uma determinada saída de luz. Há também um forte foco na melhoria da qualidade e consistência da cor, levando a sistemas de binning mais precisos e valores típicos de CRI mais elevados. Além disso, os avanços nos materiais de encapsulamento e nas tecnologias de interface térmica continuam a baixar a resistência térmica, permitindo correntes de acionamento mais altas e maior saída de luz da mesma *footprint*, ou melhor fiabilidade em condições de acionamento padrão. A pressão pela sustentabilidade impulsiona a conformidade com regulamentações ambientais mais rigorosas e o desenvolvimento de processos de fabrico mais eficientes.