LED RGBW Especificação RF-W2SA50TS-RXXW - 5.4x5.0x1.55mm - Tensão 2.0-3.25V - Corrente 20mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O RF-W2SA50TS-RXXW é um pacote LED RGBW multicanal de alto desempenho, projetado para aplicações de mistura de cores e iluminação branca. Ele integra quatro chips LED independentes (Vermelho, Verde, Azul e Branco) em um único pacote compacto PLCC-8 medindo 5,4 mm x 5,0 mm x 1,55 mm. Este componente é adequado para montagem SMT automatizada e atende aos requisitos RoHS. O dispositivo oferece amplos ângulos de visão, baixa resistência térmica e nível de sensibilidade à umidade 5a, tornando-o ideal para ambientes de iluminação exigentes, incluindo iluminação paisagística, acentos arquitetônicos e sinalização.

2. Interpretação Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas

Todas as medições são realizadas com corrente de teste de 20 mA e temperatura de solda de 25°C. As faixas de tensão direta para cada cor são as seguintes:

• Vermelho (R):2,0 V a 2,3 V
• Verde (G):2,95 V a 3,25 V
• Azul (B):2,85 V a 3,25 V
• Branco (W):2,75 V a 3,05 V

A corrente reversa é inferior a 10 µA em VR=5V. A corrente direta máxima absoluta é de 25 mA por canal, com um pico de corrente direta de 80 mA (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms). A dissipação de potência é limitada a 293,75 mW total. A tensão de suportabilidade ESD (HBM) é de 2000V.

2.2 Características Ópticas

Faixas de intensidade luminosa e fluxo em IF=20mA:

• Vermelho:700 ~ 1000 mcd
• Verde:1800 ~ 2400 mcd
• Azul:350 ~ 650 mcd
• Branco (várias TCC):6,5 ~ 9,5 lm (para versões de 2700K, 3000K, 4000K, 4100K, 6000K)

Faixas de comprimento de onda dominante:

• Vermelho:618 ~ 623 nm
• Verde:521 ~ 526 nm
• Azul:467 ~ 472 nm

Os ângulos de visão (ângulo de meia potência) são excepcionalmente amplos: Vermelho: 121°, Verde: 123°, Azul: 120°, Branco: 117°. O índice de reprodução de cor (IRC) para LEDs brancos é de no mínimo 80.

2.3 Características Térmicas

Resistência térmica da junção ao ponto de solda (RthJ-S) para cada cor: Vermelho: 120°C/W, Verde: 105°C/W, Azul: 85°C/W, Branco: 75°C/W. A temperatura da junção não deve exceder 94°C para R/G/B e 93°C para Branco. A dissipação de calor adequada é essencial para manter o desempenho e a vida útil.

3. Sistema de Classificação (Binning)

3.1 Bins de Tensão Direta e Intensidade Luminosa

Os dispositivos são classificados em bins para tensão direta e intensidade luminosa. Por exemplo, os bins de VF para vermelho variam de 2,0-2,3V (código Rv), verde VF de 2,95-3,25V (Gv), azul VF de 2,85-3,25V (Bv) e branco VF de 2,75-3,05V (Cv). Os bins de intensidade luminosa são definidos para cada cor: vermelho (RI) 700-1000 mcd, verde (GI) 1800-2400 mcd, azul (BI) 350-650 mcd e branco (CI) 6,5-9,5 lm.

3.2 Bins de Comprimento de Onda e Cromaticidade

Os bins de comprimento de onda dominante são especificados: Vermelho: 618-623nm (código RL), Verde: 521-526nm (GL1), Azul: 467-472nm (BL). Os LEDs brancos são classificados por coordenadas cromáticas (x,y) de acordo com o diagrama CIE 1931. A folha de dados fornece códigos de bin específicos para 2700K, 3000K, 4000K, 4100K e 6000K (por exemplo, K1/K2 para 3000K, M1/M2 para 4000K, etc.).

4. Análise de Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Curvas I-V)

As curvas I-V típicas mostram comportamento exponencial. A 20mA, as tensões diretas são as listadas. Os chips azul e branco têm tensões de ativação mais altas do que o verde e o vermelho. As curvas indicam operação estável em toda a faixa de corrente.

4.2 Dependência da Temperatura

A intensidade luminosa relativa diminui com o aumento da temperatura de solda. A 85°C, a intensidade cai para aproximadamente 80% (azul), 70% (verde/vermelho) e 90% (branco) do valor a 25°C. A tensão direta também diminui linearmente com a temperatura a uma taxa de cerca de -2 mV/°C. A corrente direta máxima é reduzida em altas temperaturas para manter as temperaturas da junção dentro dos limites.

4.3 Distribuição Espectral

O pico vermelho está em torno de 620 nm, o verde a 523 nm, o azul a 470 nm, e o branco mostra um espectro amplo com um pico de bombeamento azul próximo a 450 nm e uma banda de conversão de fósforo cobrindo 500-700 nm.

4.4 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação mostra uma distribuição do tipo Lambertiana com ângulos de meia potência superiores a 120°, garantindo iluminação uniforme em uma ampla área.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

As dimensões do LED são 5,40 mm x 5,00 mm (corpo) com altura total de 1,55 mm. O pacote possui uma área de lente central e 8 terminais (PLCC-8) dispostos como R+/R-, G+/G-, B+/B-, W+/W-. A polaridade é marcada na vista inferior. São fornecidas almofadas de solda recomendadas com dimensões para conexão térmica e elétrica ideal.

5.2 Fita Transportadora e Bobina

As peças são fornecidas em fita e bobina (1000 peças por bobina). Dimensões da fita: largura 12,00 mm, passo 4,00 mm, passo do furo de avanço 2,00 mm. Diâmetro externo da bobina 178 mm, diâmetro do cubo 58,5 mm, largura 12,4 mm.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

Recomendação: Pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos. Taxa de aquecimento ≤3°C/s. Tempo acima de 217°C: ≤60 segundos. Temperatura de pico 260°C, máximo 10 segundos. Taxa de resfriamento ≤6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico ≤8 minutos. Máximo de dois ciclos de refluxo. Se houver mais de 24 horas entre os ciclos, é necessária secagem em estufa.

6.2 Soldagem Manual

Temperatura do ferro ≤300°C, tempo ≤3 segundos, apenas uma vez.

6.3 Precauções de Manuseio

Não aplique pressão na superfície da lente de silicone. Use ferramentas de preensão lateral. Evite estresse mecânico durante o resfriamento. O encapsulante de silicone é macio e pode atrair poeira; limpe com álcool isopropílico, se necessário. A limpeza ultrassônica não é recomendada.

7. Informações de Embalagem e Pedido

Embalagem padrão: 1000 peças por bobina em saco de barreira de umidade com dessecante e indicador de umidade. Condições de armazenamento: Antes de abrir o saco, temperatura ≤30°C, umidade ≤75%, vida útil de 4 meses. Após a abertura, usar dentro de 24 horas a ≤30°C/≤60%UR. Se excedido, secar em estufa a 60±5°C por >24 horas.

8. Recomendações de Aplicação

As aplicações típicas incluem fitas de luz com mudança de cor, iluminação paisagística, iluminação arquitetônica, sinalização e iluminação interna/externa geral. No projeto de circuito, use sempre resistores limitadores de corrente para evitar sobrecorrente. O gerenciamento térmico é crítico: garanta dissipação de calor adequada para manter a temperatura da junção abaixo de 94°C. Evite expor o LED a ambientes com compostos de enxofre (>100ppm), bromo (>900ppm) ou cloro (>900ppm). O teor total de halogênio deve ser inferior a 1500ppm.

9. Comparação Técnica com Alternativas

Comparado a LEDs RGBW similares no mercado, o RF-W2SA50TS-RXXW oferece ângulos de visão superiores (≥120°) e alta eficiência luminosa. O LED branco integrado com IRC≥80 proporciona boa reprodução de cor. A baixa resistência térmica (75-120°C/W) permite melhor dissipação de calor do que muitos concorrentes. A suportabilidade ESD de 2000V HBM é padrão da indústria. O uso de AlGaInP para o vermelho e InGaN para o verde/azul garante cor estável em função da temperatura.

10. Perguntas Frequentes

P1:Posso acionar os canais RGBW simultaneamente a 20mA cada?
R:Sim, dentro do limite de dissipação total de potência de 293,75mW. No entanto, garanta dissipação de calor adequada para manter a temperatura da junção abaixo da classificação máxima.

P2:Qual é a vida útil típica sob condições nominais?
R:A folha de dados fornece resultados de teste de confiabilidade: após 1000 horas a 25°C/20mA, a manutenção da intensidade luminosa é ≥70% para R/G/B e ≥88% para branco. A vida útil real depende do gerenciamento térmico.

P3:Posso usar esses LEDs para iluminação externa?
R:Sim, a faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C. No entanto, o pacote não é selado contra umidade; use revestimento conforme se exposto à água.

P4:Como interpretar o código do bin de cromaticidade?
R:Cada TCC branca possui vários bins (por exemplo, K1/K2 para 3000K). As coordenadas xy exatas podem ser encontradas no diagrama CIE. O código do bin faz parte do número completo da peça.

11. Casos Práticos de Projeto

Caso 1: Fita de LED com mudança de cor.Usando controle PWM (por exemplo, 1kHz, 8 bits) em cada canal, o amplo ângulo de visão garante mistura uniforme em uma cobertura de 120°. Use resistores em série (por exemplo, 33Ω para alimentação de 5V) para limitar a corrente a 20mA por canal.

Caso 2: Luminária de luz branca (3000K).Combine vários LEDs brancos (por exemplo, 10 em série) acionados por uma fonte de corrente constante (20mA). Dissipador de calor com PCB de alumínio. O alto IRC (≥80) é adequado para iluminação comercial.

12. Princípio de Funcionamento

O LED vermelho usa material semicondutor AlGaInP cultivado em um substrato. Quando polarizado diretamente, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa emitindo em 620nm. Os LEDs verde e azul usam material InGaN. O LED branco combina um chip azul InGaN com um fósforo amarelo que converte parte da luz azul em amarelo, resultando em luz branca. O pacote PLCC-8 fornece isolamento elétrico e condução térmica.

13. Tendências de Desenvolvimento

A tendência em LEDs RGBW é para maior eficácia (lm/W), pacotes menores e circuitos integrados de controle. Este dispositivo já oferece bom desempenho térmico e amplos ângulos de visão. Desenvolvimentos futuros podem incluir IRC mais alto (90+), branco ajustável e robustez ESD melhorada. O uso de encapsulante de silicone está se tornando padrão devido à sua alta estabilidade de temperatura e transmissão.