Ficha Técnica da Série LED 3030 Mid-Power - 3.0x3.0x?mm - Tensão 6.8V - Potência 1.3W - Branco Frio/Neutro/Quente - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações dos componentes LED da série 3030 mid-power. Projetada para aplicações de iluminação geral, esta série utiliza um encapsulamento de Composto de Moldagem Epóxi Termicamente Aprimorado (EMC), oferecendo um equilíbrio ideal entre eficácia luminosa, custo-benefício e confiabilidade. A série é caracterizada pela sua dimensão de 3.0mm x 3.0mm e é capaz de operar em níveis de potência de até 1.3W, posicionando-se entre os LEDs mid-power tradicionais e os LEDs high-power de entrada.

1.1 Vantagens e Posicionamento Central

A principal proposta de valor desta série de LED reside em alcançar uma das melhores relações de lúmens por watt (lm/W) e lúmens por dólar (lm/$) dentro da categoria mid-power. O encapsulamento EMC proporciona uma gestão térmica superior em comparação com plásticos padrão PPA ou PCT, permitindo correntes de acionamento mais altas e uma melhor manutenção do fluxo luminoso a longo prazo. O produto é adequado para processos de soldagem por refluxo sem chumbo, alinhando-se com os padrões de fabricação modernos e ambientalmente conscientes.

1.2 Aplicações-Alvo

Esta versátil série de LED é projetada para um amplo espectro de soluções de iluminação. As principais áreas de aplicação incluem lâmpadas de retrofit projetadas para substituir fontes tradicionais incandescentes ou fluorescentes, iluminação ambiente geral para espaços residenciais e comerciais, retroiluminação para sinalização interna e externa, e iluminação arquitetônica ou decorativa onde tanto o desempenho quanto a qualidade estética da cor são importantes.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Todos os parâmetros são medidos nas condições padrão de teste de Ta = 25°C e 60% de humidade relativa, salvo indicação em contrário.

2.1 Características Eletro-Ópticas

O desempenho fotométrico é definido a uma corrente direta (I_F) de 150mA. A série oferece uma gama de Temperaturas de Cor Correlacionadas (CCT) desde o branco quente (2725K) até o branco frio (6530K), todos com um Índice de Reprodução de Cor (IRC ou Ra) mínimo de 80. Os valores típicos de fluxo luminoso variam conforme o bin de CCT, indo de aproximadamente 107 lm a 120 lm a 150mA. É importante notar as tolerâncias de medição declaradas: ±7% para o fluxo luminoso e ±2 para o IRC. O ângulo de visão dominante (2Θ1/2) é de 110 graus, proporcionando uma distribuição de feixe ampla adequada para iluminação geral.

2.2 Parâmetros Elétricos e Térmicos

A tensão direta típica (V_F) é de 6.8V a 150mA, com uma tolerância de ±0.1V. A corrente direta máxima absoluta é de 200mA DC, sendo permitida uma corrente direta pulsada (I_FP) de 300mA sob condições específicas (largura do pulso ≤ 100µs, ciclo de trabalho ≤ 1/10). A dissipação máxima de potência é de 1360 mW. Um parâmetro térmico crítico é a resistência térmica junção-ponto de solda (R_{th j-sp}), que é tipicamente de 17 °C/W. Esta baixa resistência térmica é um benefício direto do encapsulamento EMC, permitindo uma transferência de calor eficiente para longe da junção do LED.

2.3 Especificações Máximas Absolutas

Operar o dispositivo além destes limites pode causar danos permanentes. As especificações principais incluem: Corrente Direta: 200 mA; Tensão Reversa: 5 V; Temperatura da Junção: 115 °C; Faixa de Temperatura de Operação: -40 a +85 °C; Faixa de Temperatura de Armazenamento: -40 a +85 °C. O perfil de temperatura de soldagem não deve exceder 230°C ou 260°C por mais de 10 segundos.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir a consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins.

3.1 Binning de Cor (CCT)

O produto utiliza uma estrutura de binning elíptica no diagrama de cromaticidade CIE 1931, em conformidade com os requisitos Energy Star para a faixa de 2600K a 7000K. Seis códigos de cor primários são definidos (ex.: 27M5, 30M5...65M6), cada um com uma coordenada central (x, y), semi-eixo maior (a), semi-eixo menor (b) e ângulo (Φ). A incerteza de medição para as coordenadas de cor é de ±0.007. Este binning apertado garante uma diferença de cor visível mínima dentro de um único luminário.

3.2 Binning de Fluxo Luminoso

Dentro de cada bin de cor, os LEDs são ainda classificados pela sua saída de fluxo luminoso a 150mA. Múltiplas classificações de fluxo são definidas (ex.: 2A, 2B, 2C, 2D, 2E), cada uma cobrindo uma faixa específica de lúmens (ex.: 94-100 lm, 100-107 lm, etc.). Isto permite aos projetistas selecionar bins que correspondam aos requisitos precisos de brilho da sua aplicação.

3.3 Binning de Tensão Direta

Os LEDs também são classificados de acordo com a sua queda de tensão direta na corrente de teste. Embora os valores e faixas específicos dos códigos estejam detalhados na tabela da ficha técnica, este binning ajuda a projetar circuitos de acionamento mais eficientes e consistentes, especialmente em cadeias de múltiplos LEDs.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Características IV e Fluxo Luminoso Relativo

A Figura 3 mostra a relação entre a corrente direta e o fluxo luminoso relativo. A saída é relativamente linear até à corrente máxima nominal, mas os projetistas devem notar que a eficácia (lm/W) tipicamente diminui a correntes mais altas devido ao aumento da carga térmica e ao "droop" de eficiência. A Figura 4 ilustra a curva de tensão direta versus corrente, que é essencial para o projeto do driver para garantir a conformidade adequada da tensão.

4.2 Dependência da Temperatura

As Figuras 6 e 7 demonstram os efeitos da temperatura ambiente (T_a) no desempenho. A saída luminosa diminui à medida que a temperatura aumenta, uma característica de todos os LEDs. Por outro lado, a tensão direta diminui com o aumento da temperatura. A Figura 5 mostra a variação das coordenadas de cromaticidade (CIE x, y) com a temperatura, o que é crucial para aplicações que requerem pontos de cor estáveis. A Figura 8 fornece um gráfico de projeto crítico: a corrente direta máxima permitida versus a temperatura ambiente para dois cenários diferentes de resistência térmica (R_j-a=35°C/W e 45°C/W). Este gráfico é vital para determinar correntes de operação seguras em ambientes térmicos reais.

4.3 Distribuição Espectral e Angular

A Figura 1 apresenta uma distribuição espectral de potência típica, mostrando um amplo espectro de luz branca convertida por fósforo, característico de um LED de bombeamento azul com revestimento de fósforo. A Figura 2 descreve a distribuição espacial de intensidade (padrão de ângulo de visão), confirmando o padrão de feixe amplo tipo Lambertiano indicado pelo ângulo de visão de 110 graus.

5. Diretrizes de Aplicação e Considerações de Projeto

5.1 Gestão Térmica

Um dissipador de calor eficaz é fundamental para o desempenho e longevidade. Apesar da baixa R_{th j-sp}, o caminho térmico do ponto de solda para o ambiente (R_{th sp-a}) deve ser minimizado através de um projeto adequado da PCB (usando vias térmicas, área de cobre suficiente) e de um dissipador de calor a nível de sistema. Consulte a Figura 8 para reduzir a corrente de operação com base na T_aestimada e na R_j-a.

do sistema.

5.2 Acionamento Elétrico_FÉ fortemente recomendado um driver de corrente constante para garantir uma saída de luz e cor estáveis. O driver deve ser projetado para operar dentro das Especificações Máximas Absolutas, considerando o binning de tensão e os efeitos da temperatura sobre V

. Para projetos próximos da corrente máxima, considere o compromisso entre uma maior saída de luz e uma eficácia/vida útil reduzida.

5.3 Integração Óptica

O ângulo de visão de 110 graus torna estes LEDs adequados para aplicações que requerem iluminação difusa e ampla sem ópticas secundárias. Para iluminação direcional, devem ser selecionadas lentes ou refletores apropriados. O binning consistente de cor e fluxo permite uma aparência uniforme em matrizes de múltiplos LEDs.

6. Soldagem e Manuseio

O componente é compatível com perfis padrão de soldagem por refluxo sem chumbo. A temperatura máxima de soldagem não deve exceder 230°C ou 260°C, com o tempo de exposição acima de 217°C limitado a 60 segundos e o tempo na temperatura de pico limitado a 10 segundos. Devem ser observadas as precauções padrão contra ESD (Descarga Eletrostática) durante o manuseio, uma vez que o dispositivo tem uma tensão de suporte ESD de 1000V (Modelo do Corpo Humano).

7. Comparação e Diferenciação Técnica

O principal diferenciador desta série é o uso de um encapsulamento EMC no fator de forma mid-power 3030. Em comparação com encapsulamentos plásticos padrão (PPA/PCT), o EMC oferece uma condutividade térmica significativamente maior e resistência a altas temperaturas e exposição UV, levando a uma melhor manutenção do fluxo luminoso e estabilidade de cor ao longo da vida útil do produto. Isto permite que o LED seja acionado a correntes mais altas (até 200mA) do que os LEDs mid-power típicos, preenchendo a lacuna para dispositivos de maior potência, mantendo as vantagens de custo e ópticas da plataforma mid-power.

8. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Qual é o consumo real de energia no ponto de operação típico?_FR: Com I_F= 150mA e V

= 6.8V, a potência elétrica típica é de 150mA * 6.8V = 1.02W.

P: Como seleciono o bin de CCT e fluxo correto para o meu projeto?

R: Escolha a CCT (ex.: 3000K branco quente, 4000K branco neutro, 6500K branco frio) com base na atmosfera desejada. Selecione um bin de fluxo com base na saída de lúmens alvo por LED, considerando as tabelas de binning e as tolerâncias de medição. Para matrizes uniformes, especifique um único bin apertado tanto para cor como para fluxo.

P: Posso acionar este LED a 200mA continuamente?_{R: Pode, mas apenas se a temperatura da junção for mantida bem abaixo do seu máximo de 115°C. Isto requer uma excelente gestão térmica. Consulte a Figura 8; a uma temperatura ambiente de 85°C, a corrente máxima permitida para um sistema com R}j-a

=45°C/W é de apenas cerca de 89mA. Portanto, acionar a 200mA só é viável em ambientes muito bem refrigerados e com baixa temperatura ambiente.

9. Exemplo de Caso de Projeto e Utilização

Cenário: Projetar uma Lâmpada LED de Substituição de 1200 lm (A19).

Objetivo: 1200 lm, CCT 2700K, entrada AC 120V.

1. Passos do Projeto:Seleção do LED:

2. Escolha o modelo T3C27821C-**AA (CCT 2725K). Selecione um bin de alto fluxo luminoso (ex.: 2D ou 2E) para máxima saída por LED.Cálculo da Quantidade:

3. Assumindo 115 lm/LED (típico do bin 2D), são necessários aproximadamente 1200 lm / 115 lm/LED ≈ 11 LEDs.Projeto Elétrico:

4. Configure os 11 LEDs em uma cadeia em série. A tensão direta total a 150mA seria de ~11 * 6.8V = 74.8V. Selecione um driver LED isolado, de corrente constante, com uma saída compatível com 74.8V, 150mA.Projeto Térmico:

5. A dissipação total de potência é de ~1.02W/LED * 11 LEDs = 11.22W. Uma parte significativa é calor. A lâmpada deve incorporar um dissipador de calor de alumínio ou similar para manter a temperatura do ponto de solda do LED abaixo da curva de redução na Figura 8, garantindo longa vida e saída de luz estável.Projeto Óptico:

O amplo ângulo de feixe de 110 graus pode ser suficiente para aplicações de lâmpadas omnidirecionais. Uma cobertura difusora seria usada para misturar as múltiplas fontes pontuais num brilho uniforme.

10. Princípios e Tendências Técnicas

10.1 Princípio de Funcionamento

Este é um LED branco convertido por fósforo. O elemento semicondutor central é um díodo emissor de luz azul de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio). Parte da luz azul é absorvida por um revestimento de fósforo de granada de ítrio e alumínio dopado com cério (YAG:Ce), que a reemite como luz amarela de amplo espectro. A combinação da luz azul remanescente e da luz amarela convertida resulta na perceção de luz branca. A proporção de luz azul para amarela, controlada pela composição e espessura do fósforo, determina a Temperatura de Cor Correlacionada (CCT).

10.2 Tendências da Indústria