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Especificação Técnica do Módulo LED - 109.3x51.01x1.0mm - 10-15V - 3-4.5W - CCT 3000K/4000K/6500K

Especificação técnica detalhada para módulo LED com LEDs 2835, corrente de 300mA, potência de 3-4.5W, fluxo luminoso de 380-480lm, CRI 80+ e múltiplas opções de CCT.
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Capa do documento PDF - Especificação Técnica do Módulo LED - 109.3x51.01x1.0mm - 10-15V - 3-4.5W - CCT 3000K/4000K/6500K

1. Visão Geral do Produto

Este módulo LED foi projetado para atender aos requisitos de luminárias convencionais, oferecendo fácil compatibilidade e montagem conveniente. O módulo utiliza encapsulamentos LED 2835 de alta qualidade, conhecidos por sua alta eficácia luminosa, baixa geração de calor e respeito ambiental (livre de mercúrio). As principais características incluem baixa resistência térmica para melhor dissipação de calor, alto índice de reprodução de cor (CRI) e uma ampla seleção de temperaturas de cor. Os parâmetros elétricos são projetados para serem compatíveis com fontes de alimentação LED convencionais, garantindo integração perfeita em diversos sistemas de iluminação.

O módulo suporta múltiplas temperaturas de cor correlacionadas (CCT): branco quente (3000K), branco neutro (4000K) e branco frio (6500K), tornando-o adequado para aplicações de iluminação residencial, comercial e industrial. Com formato compacto e robustez confiável, este módulo é uma escolha ideal para luminárias de teto, painéis de luz e luminárias similares.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Óptico-Elétricas

O módulo opera com corrente direta nominal de 300 mA, com faixa típica de tensão direta de 10-15V (dependendo da versão CCT). O consumo de potência está entre 3 e 4,5W. O fluxo luminoso varia conforme o CCT: 380-440 lm para 3000K, 420-480 lm para 4000K e 420-480 lm para 6500K. O CRI mínimo é 80, com valores típicos atingindo 82-84. A tolerância de cor é mantida dentro de uma elipse MacAdam de 5 passos, garantindo boa consistência de cor entre lotes de produção.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

As classificações máximas absolutas são definidas para evitar danos aos LEDs. A corrente direta máxima é de 280 mA contínua, com corrente de pico de 300 mA (não repetitiva). A tensão reversa não deve exceder 5V. O módulo é classificado para sensibilidade ESD de até 2000V (HBM). A temperatura de operação varia de -40 a +85°C, e a temperatura de armazenamento de -40 a +100°C. A temperatura da junção de cada LED deve ser mantida abaixo de 110°C para garantir confiabilidade a longo prazo.

2.3 Explicação do Sistema de Binning

O módulo utiliza um sistema de binning baseado em temperatura de cor, fluxo luminoso e tensão direta. O número de peça codifica o CCT (ex.: 40 para 4000K), o tipo de encapsulamento LED (2 para 2835), o bin de CRI (T para 84≥CRI>80), a classificação de potência (04 para 4W) e o método de emissão de luz (D para visão superior). Esta nomenclatura sistemática permite que os clientes selecionem módulos com características ópticas e elétricas precisamente combinadas para desempenho de iluminação consistente.

3. Análise das Curvas de Desempenho

Embora as curvas de desempenho detalhadas (ex.: características I-V, lúmen vs. corrente, desvio de cor vs. temperatura) não sejam fornecidas na ficha técnica, o comportamento típico pode ser inferido a partir do desempenho padrão dos LEDs 2835. A tensão direta exibe um coeficiente de temperatura positivo (aproximadamente -2mV/°C por LED), o que significa que em temperaturas mais altas a tensão diminui ligeiramente. O fluxo luminoso diminui com o aumento da temperatura da junção; um fator de redução típico é de cerca de 0,2% por °C. A temperatura de cor pode mudar ligeiramente (dentro de 100-200K) ao longo da faixa de temperatura de operação, mas o binning do módulo garante que os desvios permaneçam dentro dos limites aceitáveis.

Para gerenciamento térmico, o design de baixa resistência térmica do módulo ajuda a manter as temperaturas da junção dentro de limites seguros, mesmo em condições ambientes elevadas. Recomenda-se que os usuários sigam as práticas de dissipação de calor recomendadas, conforme descrito nas notas de aplicação.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões de Contorno

O módulo tem comprimento de 109,3±0,3 mm, largura de 51,01±0,3 mm e espessura de PCB de 1,0±0,1 mm. Essas dimensões garantem compatibilidade com invólucros padrão de luminárias de teto. A PCB é projetada com furos de montagem e pads de conector para fácil integração.

4.2 Conexão Elétrica

O módulo consiste em 4 LEDs conectados em configuração 1P4S (uma fileira paralela de 4 LEDs conectados em série). O conector de entrada possui terminais positivo e negativo, claramente marcados na PCB. A corrente de acionamento recomendada é de 300 mA por módulo (fileira). Certifique-se de que a fonte de alimentação forneça tensão adequada (10-15V) para acionar a cadeia em série.

5. Guia de Soldagem e Montagem

A soldagem deve ser realizada usando processos de refluxo sem chumbo compatíveis com a máscara de solda da PCB. Evite soldagem manual, se possível. Durante a montagem, evite torcer ou dobrar o módulo em mais de 10°. Não aplique força nos encapsulamentos LED ou no conector; manuseie apenas pelas bordas da PCB. A superfície da lente de silicone dos LEDs é macia e pode ser facilmente arranhada ou contaminada; use ferramentas apropriadas para manuseio.

Recomenda-se a limpeza após a soldagem se houver resíduos. Álcool isopropílico é um solvente adequado; não use limpeza ultrassônica, pois pode danificar os LEDs. Certifique-se de que o ambiente e os materiais de acasalamento contenham menos de 100 ppm de compostos de enxofre, e que os teores de bromo e cloro estejam abaixo de 900 ppm cada (total<1500 ppm) para evitar ataque químico aos encapsulamentos dos LEDs.

6. Informações de Embalagem e Pedido

O módulo é embalado em caixas de papelão com amortecimento protetor. Cada caixa possui uma etiqueta de remessa que inclui o número de peça do cliente, número de peça do fabricante, códigos de bin para CCT, fluxo luminoso, tensão, índice de reprodução de cor, quantidade, peso líquido e data. A caixa externa é marcada com o logotipo do fabricante e instruções de manuseio. Para pedidos, especifique a versão CCT desejada (3000K, 4000K ou 6500K) e quaisquer preferências de binning.

7. Sugestões de Aplicação

Este módulo LED é projetado principalmente para luminárias de teto, mas também pode ser usado em painéis de luz, troffers e downlights. Ao projetar a luminária, garanta dissipação de calor adequada: uma PCB com núcleo metálico ou placa de montagem termicamente condutiva é recomendada. A fonte de alimentação deve fornecer uma corrente constante de 300 mA com faixa de tensão de saída de 10-15V. Use dimerização PWM para ajuste de cor, se desejado, mas evite dimerizar abaixo de 10% para manter a cor estável.

Para aplicações externas, pode ser necessária vedação adicional contra umidade e poeira. O módulo em si não é à prova d'água. A faixa de temperatura de operação de -40 a +85°C cobre a maioria dos ambientes internos e externos.

8. Comparação Técnica

Comparado a fitas LED padrão ou LEDs discretos, este módulo oferece conexão em série pré-montada e bins de LED correspondentes, reduzindo o tempo de montagem e garantindo emissão de luz uniforme. As três versões CCT permitem fácil adaptação a diferentes requisitos de ambiente. O alto CRI do módulo (80+ típico) o torna adequado para aplicações que exigem boa reprodução de cor, como varejo e hospitalidade. Módulos alternativos com CRI mais baixo podem ser mais baratos, mas comprometem a qualidade da luz.

9. Perguntas Frequentes

P: Posso acionar este módulo com corrente mais alta?Não, exceder a corrente direta máxima absoluta (280 mA contínua) pode causar falha prematura ou reduzir a vida útil. A corrente recomendada é de 300 mA de pico (não repetitiva).

P: O que acontece se eu inverter a polaridade?A tensão reversa acima de 5V pode danificar os LEDs. Sempre garanta a conexão correta da polaridade.

P: Como limpar o módulo?Use álcool isopropílico e um pano macio. Não use limpadores ultrassônicos ou solventes agressivos.

P: Posso cortar o módulo em um comprimento mais curto?Este módulo não foi projetado para ser cortado; o layout da PCB é fixo para 4 LEDs. Para comprimentos mais curtos, use um design de módulo diferente.

10. Casos de Uso Práticos

Caso 1: Luminária de Teto ResidencialUm módulo de 3000K é usado em uma luminária de teto de 30W para fornecer luz quente e aconchegante para uma sala de estar. Quatro módulos são conectados em paralelo para atingir o brilho desejado, alimentados por um driver de corrente constante classificado em 1200 mA.

Caso 2: Downlight de EscritórioMódulos de 4000K são instalados em downlights embutidos para fornecer luz branca neutra para iluminação de espaço de trabalho. O alto CRI (82 típico) garante representação precisa de cores de documentos e objetos.

Caso 3: Exibição de VarejoMódulos de 6500K são escolhidos para uma loja de roupas para criar um ambiente brilhante e frio que faz as cores parecerem vívidas. Os módulos são montados em dissipadores de calor de alumínio e dimerizados para 70% para reduzir o brilho.

11. Princípios de Operação

O módulo usa encapsulamentos LED 2835 contendo chips LED azuis com conversão de fósforo para produzir luz branca. A configuração elétrica 1P4S significa que quatro LEDs são conectados em série; cada LED vê a mesma corrente (300 mA) enquanto a tensão se divide entre eles. Essa disposição fornece uma faixa de tensão conveniente para drivers de corrente constante típicos. A PCB é projetada com trilhas de cobre para dissipação eficiente de calor, e a baixa resistência térmica dos LEDs permite que o calor flua para a superfície de montagem. A temperatura da junção deve ser mantida abaixo de 110°C para manter a confiabilidade; isso é alcançado através de gerenciamento térmico adequado.

12. Tendências de Desenvolvimento

A indústria de iluminação LED continua a buscar maior eficácia (acima de 200 lm/W é comum para módulos de ponta) e CRI mais alto (90+). O design deste módulo está alinhado com a tendência de soluções compactas e modulares que simplificam o design de luminárias. Iterações futuras podem incorporar drivers integrados, capacidade de branco ajustável ou controle sem fio. Além disso, as regulamentações ambientais estão impulsionando a eliminação de substâncias perigosas, às quais este módulo já está em conformidade (livre de mercúrio, baixos requisitos de halogênio). A adoção de tecnologia de fósforo avançada melhorará ainda mais a estabilidade de cor e a manutenção do lúmen.

Terminologia de Especificação LED

Explicação completa dos termos técnicos LED

Desempenho Fotoeletrico

Termo Unidade/Representação Explicação Simples Por Que Importante
Eficácia Luminosa lm/W (lumens por watt) Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade.
Fluxo Luminoso lm (lumens) Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". Determina se a luz é brilhante o suficiente.
Ângulo de Visão ° (graus), ex., 120° Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. Afeta o alcance de iluminação e uniformidade.
CCT (Temperatura de Cor) K (Kelvin), ex., 2700K/6500K Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados.
CRI / Ra Sem unidade, 0–100 Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus.
SDCM Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs.
Comprimento de Onda Dominante nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes.
Distribuição Espectral Curva comprimento de onda vs intensidade Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. Afeta a reprodução de cor e qualidade.

Parâmetros Elétricos

Termo Símbolo Explicação Simples Considerações de Design
Tensão Direta Vf Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série.
Corrente Direta If Valor de corrente para operação normal do LED. Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil.
Corrente de Pulsação Máxima Ifp Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos.
Tensão Reversa Vr Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão.
Resistência Térmica Rth (°C/W) Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte.
Imunidade ESD V (HBM), ex., 1000V Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis.

Gerenciamento Térmico e Confiabilidade

Termo Métrica Chave Explicação Simples Impacto
Temperatura de Junção Tj (°C) Temperatura operacional real dentro do chip LED. Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor.
Depreciação do Lúmen L70 / L80 (horas) Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. Define diretamente a "vida de serviço" do LED.
Manutenção do Lúmen % (ex., 70%) Porcentagem de brilho retida após o tempo. Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo.
Deslocamento de Cor Δu′v′ ou elipse MacAdam Grau de mudança de cor durante o uso. Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação.
Envelhecimento Térmico Degradação do material Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto.

Embalagem e Materiais

Termo Tipos Comuns Explicação Simples Características e Aplicações
Tipo de Pacote EMC, PPA, Cerâmica Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa.
Estrutura do Chip Frontal, Flip Chip Arranjo dos eletrodos do chip. Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência.
Revestimento de Fósforo YAG, Silicato, Nitreto Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI.
Lente/Óptica Plana, Microlente, TIR Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz.

Controle de Qualidade e Classificação

Termo Conteúdo de Binning Explicação Simples Propósito
Bin de Fluxo Luminoso Código ex. 2G, 2H Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. Garante brilho uniforme no mesmo lote.
Bin de Tensão Código ex. 6W, 6X Agrupado por faixa de tensão direta. Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema.
Bin de Cor Elipse MacAdam de 5 passos Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo.
Bin CCT 2700K, 3000K etc. Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena.

Testes e Certificação

Termo Padrão/Teste Explicação Simples Significado
LM-80 Teste de manutenção do lúmen Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. Usado para estimar vida do LED (com TM-21).
TM-21 Padrão de estimativa de vida Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. Fornece previsão científica de vida.
IESNA Sociedade de Engenharia de Iluminação Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. Base de teste reconhecida pela indústria.
RoHS / REACH Certificação ambiental Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). Requisito de acesso ao mercado internationalmente.
ENERGY STAR / DLC Certificação de eficiência energética Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade.