Ficha Técnica LED Branco 7070 - Dimensões 7.0x7.0x2.8mm - Tensão 49V - Potência 7.8W - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece especificações técnicas abrangentes para um LED branco de alta potência no formato de encapsulamento 7070. O dispositivo foi projetado para aplicações de iluminação exigentes que requerem alta saída luminosa e robusto desempenho térmico. O seu design de encapsulamento termicamente aprimorado permite uma dissipação de calor eficiente, suportando operação com alta corrente e contribuindo para uma confiabilidade de longo prazo.

O LED é um componente de visão superior, oferecendo um amplo ângulo de visão adequado para aplicações que requerem distribuição de luz ampla. É compatível com processos de soldagem por refluxo sem chumbo e foi projetado para estar em conformidade com as regulamentações ambientais relevantes.

2. Características Principais e Aplicações

2.1 Características Principais

• Emissão de luz branca com visão superior.
• Design de Encapsulamento Termicamente Aprimorado para melhor gestão do calor.
• Alto fluxo luminoso de saída.
• Alta capacidade de corrente (até 150mA contínuos).
• Tamanho Compacto do Encapsulamento (7.0mm x 7.0mm).
• Amplo ângulo de visão (tipicamente 120 graus).
• Adequado para Aplicação de Soldagem por Refluxo sem Chumbo.
• Conforme com a diretiva RoHS.

2.2 Aplicações Alvo

• Iluminação arquitetônica e decorativa.
• Soluções de iluminação de retrofit (substituição para fontes de luz tradicionais).
• Fins de iluminação geral.
• Iluminação de fundo para placas de sinalização internas e externas.

3. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

3.1 Características Eletro-Ópticas

Todas as medições são especificadas a uma temperatura de junção (Tj) de 25°C e uma corrente direta (IF) de 100mA. O dispositivo está disponível em múltiplas Temperaturas de Cor Relacionadas (CCT): 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K e 6500K. Todas as variantes oferecem um Índice de Reprodução de Cor (Ra) mínimo de 80. O fluxo luminoso típico varia de 590 lm a 650 lm dependendo da CCT, com uma saída mínima garantida especificada para cada bin. Uma tolerância de medição de ±7% aplica-se ao fluxo luminoso e ±2% para o Ra.

3.2 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação deve sempre ser mantida dentro destes limites.

• Corrente Direta (IF):150 mA (contínua).
• Corrente Direta de Pulso (IFP):225 mA (Largura de Pulso ≤100μs, Ciclo de trabalho ≤1/10).
• Dissipação de Potência (PD):7800 mW.
• Tensão Reversa (VR):5 V.
• Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +105°C.
• Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +85°C.
• Temperatura de Junção (Tj):120°C (máxima).
• Temperatura de Soldagem (Tsld):Perfil de refluxo com pico de 230°C ou 260°C por 10 segundos.

Exceder estes parâmetros pode alterar as propriedades do LED e não é recomendado. Deve-se tomar cuidado para garantir que a dissipação de potência não exceda o valor máximo absoluto.

3.3 Características Elétricas/Ópticas a Tj=25°C

• Tensão Direta (VF):46V (Mín), 49V (Típ), 52V (Máx) a IF=100mA. Tolerância é de ±3%.
• Corrente Reversa (IR):Máximo 10 μA a VR=5V.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Tipicamente 120 graus, definido como o ângulo fora do eixo onde a intensidade luminosa é metade da intensidade de pico.
• Resistência Térmica (Rth j-sp):Tipicamente 3 °C/W da junção do LED para o ponto de solda em uma MCPCB, medido com potência elétrica aplicada a IF=100mA.
• Descarga Eletrostática (ESD):Suporta no mínimo 1000V (Modelo do Corpo Humano).

4. Explicação do Sistema de Binning

O produto é classificado em bins para garantir consistência nos parâmetros-chave para o projeto de iluminação.

4.1 Binning de Fluxo Luminoso

A IF=100mA e Tj=25°C, os LEDs são classificados em ranks de fluxo luminoso (ex.: GL, GM, GN, GP) com faixas de fluxo mínima e máxima definidas para cada CCT. Por exemplo, um LED de 4000K no bin GM tem um fluxo luminoso entre 550 lm e 600 lm.

4.2 Binning de Tensão Direta

Os LEDs também são classificados por tensão direta a IF=100mA e Tj=25°C. Os códigos incluem 6R (46-48V), 6S (48-50V) e 6T (50-52V), com uma tolerância de medição de ±3%.

4.3 Binning de Cromaticidade

As coordenadas de cor são controladas dentro de uma elipse MacAdam de 5 passos no diagrama de cromaticidade CIE. A ficha técnica fornece as coordenadas centrais (a Tj=25°C e 85°C) e os parâmetros da elipse (a, b, Φ) para cada código CCT (ex.: 27R5 para 2700K). Este binning apertado, alinhado com padrões como o Energy Star para 2600K-7000K, garante variação de cor visível mínima entre os LEDs. A tolerância para medição da coordenada de cromaticidade é de ±0.005.

5. Análise das Curvas de Desempenho

5.1 Distribuição Espectral

O gráfico do espectro de cores fornecido (a Tj=25°C) mostra a intensidade relativa versus o comprimento de onda para o LED branco. Esta curva é típica de um LED branco convertido por fósforo, apresentando um pico azul do chip LED primário e uma banda de emissão amarela/vermelha mais ampla do fósforo. A forma exata determina a CCT e o CRI da luz.

5.2 Distribuição do Ângulo de Visão

O diagrama polar ilustra o padrão de radiação espacial. A distribuição ampla, tipicamente semelhante à de Lambert (ângulo de visão de 120°), confirma uma saída de luz uniforme sobre uma área ampla, o que é ideal para iluminação geral e retroiluminação onde é necessária cobertura uniforme.

6. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

6.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED tem uma pegada quadrada medindo 7.00mm x 7.00mm. A altura total do encapsulamento é de 2.80mm. As características internas principais incluem as localizações dos terminais do ânodo e do cátodo. O desenho dimensional especifica todos os comprimentos críticos, incluindo os tamanhos dos terminais (2.73mm x 2.73mm) e o espaçamento (6.10mm entre os centros dos terminais). Salvo indicação em contrário, a tolerância dimensional é de ±0.1mm.

6.2 Identificação de Polaridade e Design dos Terminais

O encapsulamento possui dois terminais elétricos. A polaridade está claramente marcada no diagrama: um terminal é o ânodo e o outro é o cátodo. A polaridade correta deve ser observada durante a montagem da placa de circuito. O design dos terminais é adequado para processos padrão de tecnologia de montagem em superfície (SMT).

7. Diretrizes de Soldagem e Montagem

7.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

Um perfil de refluxo detalhado é fornecido para soldagem sem chumbo:

• Pré-aquecimento:Rampa de 150°C a 200°C ao longo de 60-120 segundos.
• Taxa de Aquecimento:Máximo de 3°C/segundo da temperatura líquida até a temperatura de pico.
• Temperatura Líquida (TL):217°C. O tempo acima de TL (tL) deve ser de 60-150 segundos.
• Temperatura de Pico (Tp):Máximo de 260°C no corpo do encapsulamento.
• Tempo no Pico (tp):Máximo de 30 segundos dentro de 5°C de Tp.
• Taxa de Resfriamento:Máximo de 6°C/segundo de Tp até TL.
• Tempo Total do Ciclo:Máximo de 8 minutos de 25°C até a temperatura de pico.

Aderir a este perfil é crítico para prevenir danos térmicos ao encapsulamento do LED e aos materiais internos de fixação do chip.

7.2 Notas de Armazenamento e Manuseio

Embora não detalhado explicitamente no extrato fornecido, com base na prática padrão para dispositivos sensíveis à umidade, recomenda-se armazenar os LEDs em um ambiente seco (tipicamente<10% de umidade relativa) e utilizá-los dentro de uma vida útil especificada após a abertura do saco selado para evitar o efeito pipoca durante o refluxo. Sempre manuseie com precauções contra ESD.

8. Informações de Embalagem e Pedido

8.1 Embalagem em Fita e Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada para montagem automatizada. A quantidade máxima por bobina é de 1000 peças. A tolerância cumulativa ao longo de 10 passos da fita é de ±0.2mm. A embalagem externa deve ser à prova de umidade e rotulada com o número da peça, código de data de fabricação e quantidade.

8.2 Sistema de Numeração de Peças

O número da peça segue um formato estruturado: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. Os elementos-chave incluem:

• Código de Tipo:Indica o tamanho do encapsulamento (ex.: '7C' para 7070).
• Código CCT:Dois dígitos para temperatura de cor (ex.: '40' para 4000K).
• Reprodução de Cor (Ra):Um dígito (ex.: '8' para Ra80).
• Contagem de Chips Série/Paralelo:Códigos de 1 a Z.
• Código do Componente & Código de Cor:Definem variações internas do componente e bins específicos para aplicação (ex.: padrão ANSI, bins de alta temperatura 85°C/105°C, retroiluminação).

9. Sugestões de Aplicação

9.1 Considerações de Projeto

• Gestão Térmica:A alta dissipação de potência (até 7.8W) necessita de um sistema eficaz de gestão térmica. Utilize uma PCB com Núcleo de Metal (MCPCB) ou outros métodos de dissipação de calor para manter a temperatura de junção bem abaixo do valor máximo de 120°C, garantindo longevidade e mantendo a saída de luz.
• Acionamento por Corrente:Utilize um driver de corrente constante adequado para a alta tensão direta (~49V) e corrente (até 150mA). Não exceda os valores máximos absolutos.
• Projeto Óptico:O amplo ângulo de visão de 120° pode requerer ópticas secundárias (lentes, refletores) se for necessário um feixe mais focado.
• Seleção de Binning:Para aplicações que requerem consistência de cor (ex.: iluminação arquitetônica), especifique bins de cromaticidade e fluxo apertados.

9.2 Implementação de Circuito Típico

Múltiplos LEDs podem ser conectados em série para corresponder à tensão de saída de um driver de corrente constante. O número em série é limitado pela tensão de saída máxima do driver. Conexões em paralelo geralmente não são recomendadas sem um balanceamento cuidadoso para evitar a concentração de corrente.

10. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado a encapsulamentos menores (ex.: 2835, 3030), este LED 7070 oferece um fluxo luminoso significativamente maior por encapsulamento, reduzindo o número de componentes necessários para uma determinada saída de luz. O seu design termicamente aprimorado suporta correntes de acionamento e dissipação de potência mais altas. A alta tensão direta (~49V) é atípica para um LED de chip único e sugere uma configuração de múltiplos chips em série dentro do encapsulamento, o que pode oferecer vantagens na eficiência da regulação de corrente quando usado com certos drivers. O amplo ângulo de visão de 120° fornece luz mais difusa comparado a LEDs de ângulo mais estreito.

11. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

11.1 Qual é o consumo real de energia?

No ponto de operação típico de 100mA e 49V, a potência elétrica de entrada é de 4.9W (0.1A * 49V). O valor máximo absoluto de dissipação de potência de 7.8W fornece uma margem de segurança para operação em correntes ou tensões mais altas.

11.2 Como a temperatura afeta o desempenho?

À medida que a temperatura de junção aumenta, a saída luminosa tipicamente diminui, e a tensão direta pode cair ligeiramente. As coordenadas de cromaticidade também se deslocam, conforme indicado pelas coordenadas centrais separadas fornecidas para Tj=85°C. O resfriamento eficaz é essencial para manter o desempenho especificado.

11.3 Posso alimentá-lo com uma fonte de tensão constante?

É fortemente desencorajado. LEDs são dispositivos acionados por corrente. Uma fonte de tensão constante pode levar à fuga térmica e à destruição do LED devido ao coeficiente de temperatura negativo da tensão direta. Utilize sempre um driver de corrente constante.

11.4 O que significa o valor de 'Resistência Térmica'?

Uma resistência térmica (Rth j-sp) de 3 °C/W significa que para cada watt de potência dissipada na junção do LED, a diferença de temperatura entre a junção e o ponto de solda aumentará aproximadamente 3 graus Celsius. Valores mais baixos indicam caminhos térmicos melhores.

12. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetando um luminário industrial para pé-direito alto.

Um projetista precisa de uma saída de luz de 10.000 lúmens com uma CCT de 4000K e boa reprodução de cor (Ra80). Usando este LED 7070 no bin de fluxo GP (650-700 lm típico), seriam necessários aproximadamente 15-16 LEDs. Eles seriam dispostos em uma série em uma grande MCPCB. Um driver de corrente constante com uma faixa de tensão de saída capaz de acionar 16 LEDs em série (16 * ~49V = ~784V) e uma saída de corrente de 100mA seria selecionado. A MCPCB seria fixada a um dissipador de calor de alumiano substancial para manter uma baixa temperatura de junção, garantindo vida longa e saída de luz estável. O amplo ângulo de visão ajudaria a fornecer iluminação uniforme em todo o piso da fábrica.

13. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este é um LED branco convertido por fósforo. Fundamentalmente, consiste em um chip semicondutor emissor de luz azul (tipicamente baseado em InGaN). Esta luz azul é parcialmente absorvida por uma camada de material de fósforo (ex.: YAG:Ce) revestida sobre ou ao redor do chip. O fósforo reemite luz através de um amplo espectro nas regiões amarela e vermelha. A combinação da luz azul remanescente e da luz amarela/vermelha convertida pelo fósforo resulta na percepção de luz branca. A proporção exata de luz azul para amarela, determinada pela composição e espessura do fósforo, define a Temperatura de Cor Relacionada (CCT). O Índice de Reprodução de Cor (Ra) é uma medida de quão precisamente o espectro do LED revela as cores dos objetos comparado a uma fonte de luz de referência natural da mesma CCT.

14. Tendências de Desenvolvimento

A indústria de iluminação de estado sólido continua a evoluir com várias tendências claras. Há uma busca constante por maior eficácia luminosa (mais lúmens por watt), reduzindo o consumo de energia para a mesma saída de luz. Melhorias na tecnologia de fósforos e no design de chips contribuem para isso. Outra tendência é a busca por valores mais altos do Índice de Reprodução de Cor (CRI), especialmente R9 (vermelho saturado), para aplicações onde a qualidade da cor é crítica, como iluminação de varejo e museus. Confiabilidade aprimorada e maior vida útil sob temperaturas de operação e correntes de acionamento mais altas também são áreas-chave de desenvolvimento. Além disso, há uma miniaturização e integração contínuas, com encapsulamentos se tornando mais eficientes na extração de luz e gestão térmica, permitindo maiores densidades de potência em fatores de forma menores. A padronização do binning de cor e fluxo continua a melhorar, facilitando projetos de iluminação consistentes.