Ficha Técnica LED Branco 7070 - Pacote 7.0x7.0x0.8mm - Tensão Direta 37.7V - Potência 10.6W - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações da série T7C de diodos emissores de luz (LEDs) brancos de alta potência no pacote 7070. Este produto foi concebido para aplicações de iluminação geral e arquitetónica que exigem elevado fluxo luminoso e fiabilidade.

1.1 Vantagens Principais

O LED apresenta um design de pacote termicamente otimizado, crucial para a gestão do calor em aplicações de alta potência, melhorando assim a longevidade e mantendo uma saída de luz consistente. Oferece um elevado fluxo luminoso e é capaz de operar com correntes diretas elevadas. O pacote é compacto com um ângulo de visão amplo, tornando-o adequado para uma variedade de luminárias. É compatível com processos de soldagem por refluxo sem chumbo (Pb-free) e foi concebido para cumprir as normas ambientais RoHS.

1.2 Aplicações Alvo

• Luminárias para iluminação interior.
• Lâmpadas de substituição (retrofit) para fontes de luz tradicionais.
• Fins de iluminação geral.
• Iluminação arquitetónica e decorativa.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

2.1 Características Eletro-Ópticas

O desempenho eletro-óptico principal é medido a uma corrente direta (IF) de 280mA e a uma temperatura de junção (Tj) de 25°C. O fluxo luminoso varia com a temperatura de cor correlacionada (CCT). Para uma CCT de 2700K com um Índice de Reprodução de Cor (CRI ou Ra) de 80, o fluxo luminoso típico é de 1160 lúmens (lm), com um mínimo de 1000 lm. Para CCTs de 3000K a 6500K (Ra80), o fluxo luminoso típico é de 1300 lm, com um mínimo de 1100-1200 lm dependendo da CCT. A tolerância para medição do fluxo luminoso é de ±7%, e para medição do CRI é de ±2.

2.2 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A corrente direta máxima absoluta (IF) é de 350 mA. A corrente direta de pulso (IFP) pode atingir 525 mA sob condições específicas (largura de pulso ≤100μs, ciclo de trabalho ≤1/10). A dissipação de potência máxima (PD) é de 14000 mW. A tensão reversa (VR) não deve exceder 5 V. A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +105°C. A faixa de temperatura de armazenamento (Tstg) é de -40°C a +85°C. A temperatura máxima de junção (Tj) é de 120°C. A temperatura de soldagem (Tsld) para refluxo é especificada como 230°C ou 260°C por um máximo de 10 segundos.

2.3 Características Elétricas/Ópticas

Sob condições padrão de teste (Tj=25°C), a tensão direta típica (VF) a 280mA é de 37.7V, com uma faixa de 36V (mín.) a 40V (máx.) e uma tolerância de ±3%. A corrente reversa (IR) é no máximo 10 μA a 5V de polarização reversa. O ângulo de visão (2θ1/2), definido como o ângulo total onde a intensidade cai para metade do pico, é tipicamente 120°. A resistência térmica da junção ao ponto de solda (Rth j-sp) é tipicamente 1.8 °C/W. O dispositivo tem uma capacidade de suportar descarga eletrostática (ESD) de 1000V (Modelo do Corpo Humano).

3. Explicação do Sistema de Binning

3.1 Sistema de Numeração de Peças

O número de peça segue a estrutura: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]. Códigos-chave incluem: X1 (Código de tipo: 7C para pacote 7070), X2 (Código CCT: ex., 27 para 2700K, 30 para 3000K), X3 (Reprodução de Cor: 8 para Ra80), X4 (Número de chips em série), X5 (Número de chips em paralelo), X6 (Código do componente), X7 (Código de Cor: ex., R para padrão ANSI 85°C).

3.2 Binning de Fluxo Luminoso

Os LEDs são classificados em bins de fluxo luminoso. Por exemplo, para um LED 4000K, Ra80, o bin 3C cobre 1200-1300 lm, o bin 3D cobre 1300-1400 lm, e o bin 3E cobre 1400-1500 lm. Binning semelhante existe para outras CCTs, permitindo a seleção com base nos níveis de brilho necessários.

3.3 Binning de Tensão Direta

A tensão direta também é classificada em bins. O código 6L cobre uma faixa VF de 36-38V, e o código 6M cobre 38-40V, ambos a IF=280mA.

3.4 Binning de Cromaticidade

A consistência de cor é definida por elipses MacAdam de 5 passos no diagrama de cromaticidade CIE. O documento fornece coordenadas centrais (x, y) a 25°C e 85°C, juntamente com parâmetros da elipse (a, b, Φ) para várias CCTs (27R5 para 2700K, 30R5 para 3000K, etc.), indicando um controlo apertado da cor. O binning Energy Star é aplicado para CCTs entre 2600K e 7000K. A tolerância para as coordenadas de cromaticidade é de ±0.005.

4. Análise de Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia vários gráficos de desempenho chave (Fig 1 a Fig 6). Estes ilustram tipicamente a relação entre parâmetros operacionais e o desempenho do dispositivo.Fig 1: Espectro de Cormostra a distribuição espectral de potência a 25°C.Fig 2: Distribuição do Ângulo de Visãodescreve o padrão de radiação espacial.Fig 3: Corrente Direta vs. Intensidade Relativamostra como a saída de luz varia com a corrente de acionamento.Fig 4: Corrente Direta vs. Tensão Diretaé a curva característica IV.Fig 5: Temperatura Ambiente vs. Fluxo Luminoso Relativoilustra a derivação térmica da saída de luz.Fig 6: Temperatura Ambiente vs. Tensão Direta Relativamostra como a tensão direta muda com a temperatura. Estas curvas são essenciais para o design do circuito e gestão térmica.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED utiliza um pacote SMD (dispositivo de montagem em superfície) 7070. As dimensões totais são 7.00 mm de comprimento e largura. A altura do pacote é de 0.80 mm. O documento inclui um desenho dimensional detalhado mostrando o layout dos terminais, com dois terminais de ânodo e dois de cátodo para a configuração interna de chips 2 em série, 2 em paralelo. As dimensões-chave dos terminais incluem uma largura de 2.80 mm e espaçamento. A polaridade está claramente marcada. Salvo indicação em contrário, a tolerância dimensional é de ±0.1 mm.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

É fornecido um perfil detalhado de soldagem por refluxo para garantir uma montagem fiável sem danificar o LED. Parâmetros-chave incluem: Pré-aquecimento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos. A taxa máxima de aquecimento até à temperatura de pico é de 3°C/segundo. O tempo acima da temperatura líquida (TL=217°C) deve ser de 60-150 segundos. A temperatura máxima do corpo do pacote (Tp) não deve exceder 260°C. O tempo dentro de 5°C desta temperatura de pico (tp) deve ser no máximo de 30 segundos. A taxa máxima de arrefecimento é de 6°C/segundo. O tempo total desde 25°C até à temperatura de pico não deve exceder 8 minutos.

7. Notas de Aplicação e Considerações de Design

7.1 Gestão Térmica

Dada a elevada dissipação de potência (até 10.6W a 280mA, 37.7V), uma gestão térmica eficaz é primordial. A baixa resistência térmica (1.8 °C/W) é benéfica, mas requer uma placa de circuito impresso com núcleo metálico (MCPCB) bem projetada ou outra solução de dissipação de calor para manter a temperatura de junção dentro de limites seguros, especialmente considerando a derivação do fluxo luminoso com a temperatura (Fig 5). Exceder a temperatura máxima de junção (120°C) reduzirá significativamente a vida útil e a fiabilidade.

7.2 Considerações de Acionamento Elétrico

O LED deve ser acionado por uma fonte de corrente constante, não de tensão constante, devido à relação exponencial IV (Fig 4). O driver deve ser classificado para a alta tensão direta (típica 37.7V). Deve-se ter cuidado para evitar picos de tensão ou polarização reversa superior a 5V. A capacidade de corrente de pulso permite uma potencial regulação de intensidade via modulação por largura de pulso (PWM), mas os limites especificados de ciclo de trabalho e largura de pulso devem ser observados.

7.3 Design Óptico

O amplo ângulo de visão de 120° torna este LED adequado para aplicações que requerem iluminação ampla e uniforme sem ópticas secundárias. Para feixes focados, serão necessárias lentes ou refletores apropriados. Os designers devem considerar as seleções de binning (fluxo, CCT, Vf) para garantir consistência no brilho e cor do produto final.

8. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

8.1 Qual é o consumo real de energia?

No ponto de operação típico de 280mA e 37.7V, a potência elétrica de entrada é de aproximadamente 10.56 Watts (0.28A * 37.7V). Projete a fonte de alimentação e o sistema térmico em conformidade.

8.2 Como seleciono o bin correto?

Escolha o bin de CCT (X2) com base na cor de luz desejada (branco quente, branco frio, etc.). Selecione o bin de fluxo luminoso (ex., 3C, 3D) com base no nível de saída de luz necessário para a sua aplicação. O bin de tensão (6L, 6M) pode ser importante para o design do driver, especialmente em matrizes multi-LED, para garantir a correspondência de corrente.

8.3 Posso acioná-lo na corrente máxima absoluta de 350mA?

Embora possível, operar no valor máximo absoluto gerará mais calor (aproximadamente 13.2W, assumindo VF~37.7V), elevando a temperatura de junção e acelerando a depreciação dos lúmens. Geralmente recomenda-se operar abaixo do máximo absoluto, talvez na corrente de teste de 280mA, para uma vida útil e fiabilidade ótimas, a menos que o design térmico seja excecionalmente robusto.

8.4 O que significa \"Aplicação de Soldagem por Refluxo sem Chumbo\"?

Significa que os materiais utilizados no pacote do LED são compatíveis com processos de soldagem de alta temperatura que utilizam ligas de solda sem chumbo, que tipicamente têm pontos de fusão mais elevados do que a solda tradicional de estanho-chumbo. O perfil de refluxo fornecido foi concebido para tais processos.

9. Princípios e Tendências Técnicas

9.1 Princípio de Funcionamento

Um LED branco utiliza tipicamente um chip semicondutor de nitreto de gálio e índio (InGaN) que emite luz azul. Parte da luz azul é convertida em comprimentos de onda mais longos (amarelo, vermelho) por uma camada de fósforo que reveste o chip. A mistura de luz azul e convertida é percebida como branca pelo olho humano. A temperatura de cor correlacionada (CCT) e o índice de reprodução de cor (CRI) são controlados pela composição e concentração do fósforo.

9.2 Tendências da Indústria

A indústria da iluminação continua a exigir maior eficácia (lúmens por watt), melhor qualidade de cor (CRI mais elevado, melhor R9 para reprodução de vermelho) e maior fiabilidade. Pacotes como o 7070 fazem parte de uma tendência para LEDs SMD de alta potência padronizados que oferecem bom desempenho térmico e simplificam a fabricação em comparação com pacotes mais antigos de orifício passante ou COB (Chip-on-Board) para certas aplicações. Há também um foco em binning preciso e tolerâncias mais apertadas para garantir consistência de cor e brilho nas luminárias finais.