Ficha Técnica LED Branco Série T5C 5050 - Dimensões 5.0x5.0x1.9mm - Tensão 25.6V - Potência 5.12W - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

A série T5C representa um LED branco de alto desempenho e visão superior, encapsulado num compacto pacote 5050 (5.0mm x 5.0mm). Este dispositivo foi concebido para aplicações de iluminação geral e arquitetónica, oferecendo um equilíbrio entre elevado fluxo luminoso e robusto desempenho térmico. O seu design está otimizado para fiabilidade e eficiência em ambientes de iluminação exigentes.

1.1 Vantagens Principais

• Pacote Termicamente Otimizado:O design do pacote prioriza a dissipação eficiente de calor, que é crítica para manter o desempenho e a longevidade sob correntes de acionamento elevadas.
• Elevado Fluxo Luminoso:Fornece níveis de brilho elevados, tornando-o adequado para aplicações que requerem iluminação significativa.
• Capacidade de Corrente Elevada:Classificado para operação contínua a 200mA, com uma corrente direta máxima de 240mA, suportando aplicações de alta potência.
• Ângulo de Visão Ampla:Apresenta um ângulo de visão típico (2θ1/2) de 120 graus, proporcionando uma distribuição de luz ampla e uniforme.
• Conformidade Ambiental:O produto foi concebido para processos de soldadura por refluxo sem chumbo e adere aos padrões de conformidade RoHS.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é versátil e encontra uso em vários cenários de iluminação, incluindo iluminação interior, lâmpadas de retrofit para substituir fontes de luz tradicionais, luminárias de iluminação geral e iluminação arquitetónica ou decorativa onde tanto o desempenho como o fator de forma são importantes.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros elétricos, ópticos e térmicos especificados na ficha técnica.

2.1 Características Eletro-Ópticas

As principais métricas de desempenho são medidas a uma temperatura de junção (Tj) de 25°C e a uma corrente direta (IF) de 200mA, que é o ponto de operação recomendado.

• Tensão Direta (VF):A tensão direta típica é de 25.6V, com um mínimo de 24V e um máximo de 27V (tolerância ±3%). Esta tensão relativamente elevada indica que o LED provavelmente contém múltiplos chips semicondutores ligados em série dentro do pacote.
• Fluxo Luminoso:A saída varia significativamente com a Temperatura de Cor Relacionada (CCT) e o Índice de Reprodução de Cor (CRI). Por exemplo, um LED de 4000K com CRI 70 (Ra70) tem um fluxo típico de 775 lúmens (mín. 700 lm), enquanto um LED de 2700K com CRI 90 (Ra90) tem um fluxo típico de 580 lúmens (mín. 500 lm). Um CRI mais elevado geralmente correlaciona-se com uma redução na eficácia luminosa.
• Ângulo de Visão:O ângulo de visão de 120 graus é característico de um padrão de emissão Lambertiano ou quase-Lambertiano, ideal para iluminação de área em vez de feixes focados.

2.2 Valores Máximos Absolutos e Parâmetros Elétricos

Estes valores definem os limites operacionais além dos quais pode ocorrer dano permanente.

• Limites de Corrente:A corrente direta contínua máxima (IF) é de 240mA. É permitida uma corrente direta pulsada (IFP) de 360mA sob condições estritas (largura de pulso ≤100μs, ciclo de trabalho ≤1/10). Exceder estes limites arrisca uma falha catastrófica.
• Dissipação de Potência (PD):O valor máximo absoluto é de 6480 mW. Um design térmico cuidadoso é essencial para garantir que a potência operacional real (VF * IF) permaneça abaixo deste valor, considerando a derating a temperaturas elevadas.
• Resistência Térmica (Rth j-sp):A resistência térmica típica da junção ao ponto de soldadura é de 2.5 °C/W. Este valor baixo é crucial para o design termicamente otimizado, permitindo que o calor seja eficientemente transferido do chip do LED para a placa de circuito impresso (PCB).
• Descarga Eletrostática (ESD):Classificado para 1000V no Modelo do Corpo Humano (HBM), que é um nível padrão de proteção para componentes optoeletrónicos. Devem ainda ser seguidas as devidas precauções de manuseamento ESD durante a montagem.

2.3 Características Térmicas

A gestão térmica é fundamental para o desempenho e vida útil do LED.

• Temperatura de Junção (Tj):A temperatura de junção máxima permitida é de 120°C. Operar no ou perto deste limite irá acelerar a depreciação do fluxo luminoso e reduzir a vida operacional.
• Temperatura de Operação & Armazenamento:O dispositivo pode operar em temperaturas ambientes de -40°C a +105°C e ser armazenado de -40°C a +85°C.
• Temperatura de Soldadura:Compatível com perfis de refluxo padrão, com uma temperatura de soldadura de pico de 230°C ou 260°C por um máximo de 10 segundos.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto é classificado em bins com base em parâmetros de desempenho chave para garantir consistência na aplicação.

3.1 Binning de Fluxo Luminoso

Os bins de fluxo são definidos para cada combinação de CCT e CRI. O código do bin (ex., GN, GP, GQ) especifica uma gama mínima e máxima de fluxo luminoso a 200mA. Por exemplo, para LEDs de 4000K/5000K/5700K/6500K com CRI 70, estão disponíveis os bins GQ (700-750 lm), GR (750-800 lm) e GS (800-850 lm). Isto permite aos designers selecionar LEDs com brilho previsível para as suas necessidades específicas.

3.2 Binning de Tensão Direta

Os LEDs também são classificados por tensão direta em duas categorias: Código 6E (24-26V) e Código 6F (26-28V). Combinar LEDs do mesmo bin de tensão pode simplificar o design do driver e melhorar o equilíbrio de corrente em matrizes multi-LED.

3.3 Binning de Cromaticidade (Consistência de Cor)

As coordenadas de cromaticidade (x, y) são controladas dentro de uma elipse MacAdam de 5 passos para cada bin de CCT (ex., 27R5 para 2700K, 40R5 para 4000K). Uma elipse de 5 passos é um padrão comum da indústria para garantir uma uniformidade de cor aceitável para o olho humano na maioria das aplicações de iluminação geral. A ficha técnica fornece as coordenadas centrais e os parâmetros da elipse para temperaturas de junção de 25°C e 85°C, reconhecendo a mudança de cor que ocorre com o aquecimento.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Os gráficos fornecidos oferecem perspetivas sobre o comportamento do LED sob condições variáveis.

4.1 Corrente vs. Intensidade/Tensão (Curvas IV)

A Figura 3 (Corrente Direta vs. Intensidade Relativa) mostra tipicamente uma relação sub-linear, onde a eficiência (lúmens por watt) pode diminuir a correntes muito elevadas devido ao aumento de calor. A Figura 4 (Corrente Direta vs. Tensão Direta) mostra a característica exponencial IV do díodo, com a tensão a aumentar com a corrente.

4.2 Dependência da Temperatura

A Figura 5 (Temperatura Ambiente vs. Fluxo Luminoso Relativo) é crítica: mostra a saída de lúmens a diminuir à medida que a temperatura aumenta. Um dissipador de calor eficaz é necessário para minimizar esta queda. A Figura 6 (Temperatura Ambiente vs. Tensão Direta Relativa) mostra tipicamente um coeficiente de temperatura negativo, onde VF diminui ligeiramente com o aumento da temperatura. A Figura 8 (Ta vs. Desvio CIE x, y) representa visualmente a deriva das coordenadas de cromaticidade com a temperatura, que é quantificada na tabela de binning de cromaticidade.

4.3 Distribuição Espectral e Ângulo de Visão

As Figuras 1a, 1b e 1c mostram a distribuição espectral de potência para CRI 70, 80 e 90, respetivamente. Espectros de CRI mais elevado têm um vale mais preenchido entre o pico da bomba azul e a emissão mais ampla do fósforo, levando a uma melhor reprodução de cor. A Figura 2 ilustra a distribuição espacial de intensidade, confirmando o amplo ângulo de visão de 120 graus.

5. Informação Mecânica e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED tem uma área de base de 5.0mm x 5.0mm com uma altura típica de 1.9mm. O desenho dimensional especifica tolerâncias de ±0.1mm salvo indicação em contrário. A vista inferior mostra claramente o layout das pastilhas de soldadura.

5.2 Design das Pastilhas de Soldadura e Polaridade

O padrão de soldadura foi concebido para uma fixação mecânica estável e uma condução térmica ótima. O cátodo e o ânodo estão claramente marcados no diagrama. O cátodo é tipicamente indicado por uma característica distintiva, como um entalhe, uma marca verde ou uma forma de pastilha diferente. A polaridade correta deve ser observada durante a montagem para evitar danos.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldadura por Refluxo

O LED é compatível com processos de refluxo por infravermelhos ou convecção padrão usando solda sem chumbo (ligas SAC). A temperatura de pico máxima não deve exceder 230°C ou 260°C, e o tempo acima do líquidus deve ser controlado de acordo com as especificações do fabricante da pasta de solda, com o limite absoluto na temperatura de pico sendo 10 segundos. É recomendada uma taxa de aquecimento e arrefecimento controlada para minimizar o stress térmico.

6.2 Precauções de Manuseamento e Armazenamento

Devido à sua sensibilidade ESD (1000V HBM), o pessoal e as estações de trabalho devem estar devidamente aterrados. Os LEDs devem ser armazenados nas suas embalagens originais de barreira à humidade num ambiente controlado (temperatura < 30°C, humidade relativa < 60% recomendado) para prevenir a absorção de humidade, que pode causar "popcorning" durante o refluxo.

7. Regra de Numeração do Modelo

O número de peça segue um formato estruturado: T □□ □□ □ □ □ – □ □□ □□ □. Os elementos chave incluem: X1 (Código de tipo, ex., '5C' para 5050), X2 (Código CCT, ex., '40' para 4000K), X3 (Código CRI, ex., '8' para Ra80), X4/X5 (Número de chips em série/paralelo, representado como 1-Z), X6 (Código do componente) e X7 (Código de cor, ex., 'R' para binning ANSI a 85°C). Este sistema permite a identificação precisa das características elétricas e ópticas do LED.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Considerações de Design

• Gestão Térmica:A baixa resistência térmica (2.5°C/W) só é eficaz se o LED for montado numa PCB de Núcleo Metálico (MCPCB) adequada ou noutro substrato de dissipação de calor. O design térmico do sistema deve manter a temperatura de junção bem abaixo do máximo de 120°C para uma operação fiável.
• Seleção do Driver:Dada a elevada tensão direta típica de ~25.6V, é necessário um driver de corrente constante classificado para esta gama de tensão. O driver deve ser escolhido com base na corrente desejada (ex., 200mA) e no número de LEDs ligados em série/paralelo.
• Design Óptico:O amplo ângulo de feixe de 120 graus pode requerer ótica secundária (lentes, refletores) se for necessário um feixe mais direcionado para aplicações de spot ou downlight.

8.2 Circuitos de Aplicação Típicos

Para uma operação fiável, os LEDs devem ser acionados por uma fonte de corrente constante. Ao ligar múltiplos LEDs, uma configuração em série é preferível para o emparelhamento de corrente, mas a tensão direta total da cadeia deve estar dentro da tensão de conformidade do driver. A ligação em paralelo de LEDs sem equilíbrio de corrente individual geralmente não é recomendada devido às variações de Vf causarem partilha de corrente desigual.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é o consumo real de energia deste LED?

R: No ponto de operação típico de 200mA e 25.6V, a potência elétrica de entrada é aproximadamente 5.12 Watts (P = V * I).

P: Como é que a temperatura de cor (CCT) afeta a saída de luz?

R: Como mostrado na tabela eletro-óptica, para o mesmo CRI, CCTs mais elevadas (ex., 6500K) geralmente têm um fluxo luminoso típico ligeiramente superior comparado com CCTs mais baixas (ex., 2700K).

P: O que significa "elipse MacAdam de 5 passos" para a minha aplicação?

R: Significa que os LEDs do mesmo bin de cor terão coordenadas de cromaticidade tão próximas que a diferença de cor é impercetível ou mínima para a maioria dos observadores sob condições típicas de iluminação, garantindo uma boa consistência de cor numa luminária.

P: Posso acionar este LED na sua corrente máxima de 240mA continuamente?

R: Embora possível, irá gerar mais calor (aproximadamente 6.14W assumindo 25.6V) e provavelmente reduzirá a eficácia luminosa e a vida útil. Operar nos 200mA recomendados proporciona um melhor equilíbrio entre desempenho e fiabilidade.

10. Princípio de Operação

Os LEDs brancos deste tipo usam tipicamente um chip semicondutor de nitreto de gálio e índio (InGaN) emissor de luz azul. Parte da luz azul é convertida em comprimentos de onda mais longos (amarelo, vermelho) por uma camada de fósforo depositada sobre ou em torno do chip. A combinação da luz azul remanescente e da luz convertida pelo fósforo resulta na perceção de luz branca. A mistura específica de fósforos determina a Temperatura de Cor Relacionada (CCT) e o Índice de Reprodução de Cor (CRI) da luz emitida.

11. Tendências da Indústria

O mercado para LEDs de alta potência continua a evoluir no sentido de maior eficácia (mais lúmens por watt), melhor qualidade de cor (CRI mais elevado com menor compromisso de eficácia) e maior fiabilidade. Há também uma tendência para fatores de forma e interfaces elétricas padronizados para simplificar o design e a fabricação. Pacotes termicamente eficientes, como o usado nesta série, permanecem essenciais à medida que as densidades de potência aumentam. Além disso, há uma ênfase crescente em binning preciso e tolerâncias de cor mais apertadas para atender às exigências de iluminação arquitetónica e comercial de alta qualidade.