Ficha Técnica do LED Branco Série T5C 5050 - Dimensões 5.0x5.0x1.9mm - Tensão 6.4V - Potência 5.12W - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série T5C representa um LED branco de alto desempenho e visão superior, projetado para aplicações exigentes de iluminação geral. Este encapsulamento 5050 (5.0mm x 5.0mm) utiliza um design termicamente aprimorado para gerir o calor de forma eficaz, permitindo operação estável em correntes de acionamento elevadas. As suas principais vantagens incluem um elevado fluxo luminoso, um ângulo de visão amplo e compatibilidade com processos de soldagem por refluxo sem chumbo, tornando-o adequado para linhas de montagem automatizadas modernas. O produto está em conformidade com a diretiva RoHS, alinhando-se com os padrões ambientais globais. Os mercados-alvo abrangem iluminação arquitetónica e decorativa, soluções de retrofit para luminárias existentes, iluminação geral e retroiluminação para sinalização interior e exterior.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Eletro-Ópticas

O desempenho chave é medido a uma temperatura de junção (Tj) de 25°C e a uma corrente direta (IF) de 800mA. O fluxo luminoso varia com a Temperatura de Cor Correlata (CCT). Para um LED de 2700K com um Índice de Reprodução de Cor (CRI ou Ra) de 80, o fluxo luminoso típico é de 645 lúmens, com um mínimo de 600 lúmens. Para CCTs de 3000K a 6500K (todos com Ra80), o fluxo típico situa-se entre 680 e 710 lúmens, com mínimos entre 600 e 650 lúmens. As tolerâncias são de ±7% para o fluxo luminoso e ±2 para o CRI.

2.2 Parâmetros Elétricos e Térmicos

As Especificações Absolutas Máximas definem os limites operacionais. A corrente direta contínua máxima (IF) é de 960mA, com uma corrente pulsada (IFP) de 1440mA sob condições específicas (largura de pulso ≤100μs, ciclo de trabalho ≤1/10). A dissipação de potência máxima (PD) é de 6720mW. O dispositivo pode operar em temperaturas ambientes de -40°C a +105°C e suportar temperaturas de junção até 120°C.

Em condições operacionais típicas (IF=800mA, Tj=25°C), a tensão direta (VF) é tipicamente de 6.4V, com uma variação de 6.0V a 7.0V (tolerância de ±0.2V). O ângulo de visão (2θ1/2) é amplo, de 120 graus. Um parâmetro crítico é a resistência térmica da junção ao ponto de solda (Rth j-sp), que é tipicamente de 2.5°C/W. Este valor baixo é indicativo da capacidade eficiente de transferência de calor do encapsulamento para a PCB de montagem.

3. Explicação do Sistema de Binning

3.1 Numeração da Peça

O número da peça segue um código estruturado: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. As posições-chave indicam: Tipo (ex.: 5C para 5050), CCT (ex.: 27 para 2700K), CRI (ex.: 8 para Ra80), número de chips em série e paralelo, código do componente e código de cor que define o padrão de cromaticidade (ex.: R para ANSI 85°C).

3.2 Binning de Fluxo Luminoso

Os LEDs são classificados em bins de fluxo denotados por códigos de duas letras (ex.: GN, GP, GQ, GR). Por exemplo, um LED de 4000K com Ra82 pode ser classificado como GP (650-700 lm), GQ (700-750 lm) ou GR (750-800 lm). Isto permite aos projetistas selecionar componentes com base em requisitos precisos de brilho para garantir consistência na sua aplicação.

3.3 Binning de Tensão Direta

A tensão também é classificada para garantir consistência elétrica. Códigos como B4, C4, D4, E4 e F4 representam intervalos de tensão desde 6.0-6.2V até 6.8-7.0V, em passos de 0.2V. A correspondência dos bins de tensão pode ser importante para acionar múltiplos LEDs em série, garantindo uma distribuição uniforme da corrente.

3.4 Binning de Cromaticidade

A consistência de cor é rigorosamente controlada dentro de uma elipse MacAdam de 5 passos para cada CCT. A ficha técnica fornece as coordenadas cromáticas centrais (x, y) a 25°C e 85°C de temperatura de junção, juntamente com os parâmetros da elipse (a, b, Φ). Isto garante uma variação de cor visível mínima entre LEDs do mesmo bin, mesmo sob diferentes temperaturas operacionais. O padrão segue o binning Energy Star para CCTs de 2600K a 7000K.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Distribuição Espectral

Embora o gráfico exato da distribuição espectral de potência (SPD) não seja detalhado no texto fornecido, é uma característica padrão que mostra a intensidade relativa ao longo dos comprimentos de onda para um LED branco. Tipicamente, um LED branco que utiliza um chip azul com conversão por fósforo mostra um pico azul dominante e uma banda de emissão de fósforo amarelo mais ampla. A forma exata determina a CCT e o CRI.

4.2 Distribuição do Ângulo de Visão

O diagrama polar fornecido (Fig. 2) ilustra a intensidade luminosa em função do ângulo em relação ao eixo central. Com um ângulo de visão declarado de 120 graus, a curva mostrará um padrão quase-Lambertiano ou em "asa de morcego", indicando como a luz é distribuída espacialmente. Isto é crucial para projetar óticas para padrões de feixe específicos.

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

5.1 Dimensões e Polaridade

O encapsulamento tem o formato 5050 com dimensões de 5.00mm x 5.18mm na base e uma altura de aproximadamente 1.90mm. O padrão das almofadas de solda está claramente definido, com almofadas separadas para o ânodo e o cátodo. Uma marca de polaridade (provavelmente um canto cortado ou uma marcação no encapsulamento) identifica o cátodo. Todas as tolerâncias não especificadas são de ±0.1mm.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O LED é adequado para soldagem por refluxo sem chumbo. O perfil recomendado inclui: um pré-aquecimento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, um aquecimento até à temperatura de pico a uma taxa máxima de 3°C/seg, um tempo acima do líquido (217°C) de 60-150 segundos, uma temperatura máxima do corpo do encapsulamento (Tp) não superior a 260°C, e um tempo dentro de 5°C da Tp inferior a 30 segundos. O tempo total desde 25°C até à temperatura de pico não deve exceder 8 minutos. A adesão a este perfil é crítica para evitar danos térmicos no chip do LED, no fósforo e no encapsulamento.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

Os LEDs são fornecidos em fita e bobina para colocação automatizada. Cada bobina pode conter um máximo de 2000 peças. As dimensões da fita garantem compatibilidade com equipamentos padrão de pick-and-place. A tolerância cumulativa ao longo de 10 passos é de ±0.2mm. A embalagem da bobina inclui etiquetas com o número da peça (P/N) e a data de fabrico.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

This high-power LED is ideal for: Architectural Lighting: Facade washing, cove lighting, and accent lighting where high output and good color rendering are needed. Retrofit Lamps: Direct replacement for traditional light sources in downlights, track lights, and panel lights. General Lighting: High-bay lighting, industrial lighting, and commercial fixtures. Signage Backlighting: Illuminating channel letters, light boxes, and informational displays, both indoors and outdoors.

8.2 Considerações de Projeto

Thermal Management: The key to longevity and maintaining light output. Use an MCPCB (Metal Core Printed Circuit Board) with adequate thermal vias and consider the overall heat sink design to keep the junction temperature well below the 120°C maximum. The low Rth j-sp of 2.5°C/W helps, but system-level design is paramount. Drive Current: While rated for up to 960mA, operating at 800mA or lower will improve efficacy and lifespan. Use a constant current driver suitable for the LED's forward voltage. Optics: The 120-degree viewing angle provides a wide beam. Secondary optics (lenses, reflectors) can be used to collimate or shape the light as required by the application.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs de média potência padrão (ex.: 2835, 3030), este encapsulamento 5050 oferece um fluxo luminoso de ponto único significativamente mais elevado, reduzindo o número de componentes necessários para uma determinada saída de luz. O seu design termicamente aprimorado permite suportar correntes de acionamento mais elevadas do que os encapsulamentos 5050 mais antigos. O binning abrangente (fluxo, tensão, cromaticidade) proporciona uma consistência de cor e brilho superior, crucial para aplicações de iluminação profissional, distinguindo-o dos LEDs de grau comercial com tolerâncias mais amplas.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

Q: What is the typical power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 800mA and 6.4V, the power is approximately 5.12 Watts (P = I*V).

Q: How does temperature affect performance?
A: As junction temperature increases, luminous flux typically decreases, and the forward voltage drops slightly. The chromaticity coordinates also shift, as noted in the binning table. Proper heat sinking mitigates these effects.

Q: Can I drive this LED with a constant voltage source?
A: It is strongly discouraged. LEDs are current-driven devices. A constant voltage source with a simple series resistor is inefficient and offers poor current regulation over temperature and component variations. Always use a dedicated constant current LED driver.

Q: What is the meaning of the "5-step MacAdam ellipse"?
A: It defines an area on the chromaticity diagram. LEDs whose color points fall within the same 5-step ellipse are considered to have no perceptible color difference to the average human eye under standard viewing conditions. Smaller step numbers (e.g., 3-step, 2-step) indicate even tighter color matching.

11. Exemplo Prático de Caso de Utilização

Scenario: Designing a High-Quality 4000K LED Panel Light.
A designer aims for a panel light with 3000 lumens output and uniform color. Using the 5050 LED binned in GR (750-800 lm min) at 4000K and Ra82, they would need approximately 4 LEDs (3000 lm / 750 lm per LED = 4). They would select all LEDs from the same flux bin (GR) and voltage bin (e.g., C4 for 6.2-6.4V) to ensure consistent brightness and electrical behavior. The LEDs would be mounted on a large, thermally conductive MCPCB acting as a heat spreader, which is then attached to the metal frame of the panel light. A constant current driver capable of delivering 800mA to the series string of 4 LEDs (total forward voltage ~25.6V) would be selected. Secondary diffusers would be used to blend the light from the four discrete sources into a uniform panel.

12. Princípio de Funcionamento

Este é um LED branco convertido por fósforo. O núcleo é um chip semicondutor (tipicamente nitreto de gálio e índio) que emite luz azul quando a corrente elétrica o atravessa. Esta luz azul atinge uma camada de material fosforescente (ex.: granada de ítrio e alumínio dopada com cério - YAG:Ce) depositada sobre ou perto do chip. O fósforo absorve uma parte da luz azul e reemite-a como um amplo espectro de luz amarela. A mistura da luz azul remanescente e da luz amarela convertida aparece branca ao olho humano. A proporção exata de azul para amarelo, e a composição específica do fósforo, determinam a Temperatura de Cor Correlata (CCT) da luz branca emitida.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência geral na tecnologia LED é no sentido de uma maior eficácia (mais lúmens por watt), uma melhor reprodução de cor (CRI mais elevado e melhores valores R9 para saturação do vermelho) e uma maior fiabilidade a temperaturas operacionais mais elevadas. Há também uma tendência para encapsulamentos mais compactos que podem fornecer o mesmo ou maior fluxo, como visto na evolução do 5050 para o 3535 e até mesmo bases mais pequenas para aplicações de alta potência. Além disso, os LEDs brancos ajustáveis, que podem variar a CCT, estão a tornar-se mais prevalentes para aplicações de iluminação centradas no ser humano. A busca pela sustentabilidade continua a impulsionar uma maior eficiência e tempos de vida mais longos, reduzindo o custo total de propriedade e o impacto ambiental.