Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Análise aprofundada dos parâmetros técnicos
- 2.1 Características Elétricas / Ópticas (Ts=25°C)
- 2.2 Limites Máximos Absolutos
- 3. Explicação do Sistema de Classificação por Lotes (Binning)
- 3.1 Lotes de Tensão Direta e Intensidade Luminosa (IF=350mA)
- 4. Análise das Curvas de Desempenho
- 4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta
- 4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa
- 4.3 Temperatura vs. Intensidade Relativa
- 4.4 Temperatura Ts vs. Redução da Corrente Direta
- 4.5 Diagrama de Radiação (Ângulo de Visão)
- 4.6 Distribuição Espectral
- 5. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 5.1 Dimensões do Pacote
- 5.2 Dimensões da Fita Portadora e Bobina
- 5.3 Informações da Etiqueta
- 6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
- 6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo SMT
- 6.2 Precauções de Manuseio
- 7. Informações de Embalagem e Pedido
- 8. Recomendações de Aplicação
- 8.1 Casos de Uso Típicos
- 8.2 Considerações de Projeto
- 9. Comparação Técnica
- 10. Perguntas Frequentes
- 11. Exemplo Prático de Aplicação
- 12. Princípios de Operação
- 13. Tendências Tecnológicas
- Terminologia de Especificação LED
- Desempenho Fotoeletrico
- Parâmetros Elétricos
- Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
- Embalagem e Materiais
- Controle de Qualidade e Classificação
- Testes e Certificação
1. Visão Geral do Produto
O Refond RF-AL-C3535L2K1**-H4 é um LED branco de alta potência projetado para aplicações de iluminação geral. É fabricado usando um chip azul combinado com fósforos para produzir luz branca. As dimensões do pacote do LED são 3,45mm x 3,45mm x 2,20mm, tornando-o adequado para luminárias compactas.
1.1 Descrição Geral
Este LED utiliza um pacote cerâmico que proporciona excelente gestão térmica e alta confiabilidade. Possui um ângulo de visão de 120 graus, tornando-o ideal para iluminação de áreas amplas. O componente é compatível com todos os processos de montagem SMT e solda, e é fornecido em fita e bobina para fabricação automatizada. Está em conformidade com RoHS, atendendo aos padrões ambientais.
1.2 Características
- Pacote cerâmico para dissipação superior de calor
- Ângulo de visão de 120°
- Alta confiabilidade
- Adequado para todos os processos de montagem SMT e solda
- Disponível em fita e bobina (1000 unidades/bobina)
- Em conformidade com RoHS
1.3 Aplicações
O LED é projetado para uma ampla gama de aplicações de iluminação, incluindo:
- Luzes de advertência, downlights, luzes de lavagem de parede, spots, luzes de rua
- Iluminação de plantas, iluminação paisagística, luz de fotografia de palco
- Hotéis, mercados, escritórios, uso doméstico e outros usos internos
- Uso geral
2. Análise aprofundada dos parâmetros técnicos
2.1 Características Elétricas / Ópticas (Ts=25°C)
Todas as medições são realizadas sob o ambiente padronizado da Refond a uma temperatura de solda de 25°C. A tensão direta (VF) é medida em IF=350mA e varia de 2,6V (mín) a 3,4V (máx), com valores típicos dependendo do lote (bin). O fluxo luminoso varia de acordo com o modelo:
- RF-AL-C3535L2K127-H4: 140-170 lm @ 350mA, 260-320 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K130-H4: 150-180 lm @ 350mA, 280-340 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K135-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K140-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K145-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K150-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K157-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K160-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K165-H4: 150-180 lm @ 350mA, 280-340 lm @ 700mA
A temperatura de cor correlacionada (CCT) para cada modelo corresponde aos dois últimos dígitos do número de peça: 27=2700K, 30=3000K, 35=3500K, 40=4000K, 45=4500K, 50=5000K, 57=5700K, 60=6000K, 65=6500K. O índice de reprodução de cor (Ra) é mínimo 80 em IF=350mA. A corrente reversa é menor que 10 μA em VR=5V. Ângulo de visão é 120 graus. A resistência térmica (junção para ponto de solda) é tipicamente 1,90°C/W em IF=700mA e Ta=25°C.
2.2 Limites Máximos Absolutos
Os limites máximos absolutos nunca devem ser excedidos em nenhuma circunstância:
- Dissipação de Potência (PD): 6800 mW
- Corrente Direta (IF): 2000 mA
- Corrente Direta de Pico (IFP): 3000 mA (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0,1ms)
- Tensão Reversa (VR): 5 V
- Descarga Eletrostática (HBM): 2000 V
- Temperatura de Operação (TOPR): -40°C a +85°C
- Temperatura de Armazenamento (TOPR): -40°C a +85°C
- Temperatura de Junção (TJ): 125°C
3. Explicação do Sistema de Classificação por Lotes (Binning)
3.1 Lotes de Tensão Direta e Intensidade Luminosa (IF=350mA)
O LED é classificado em lotes para tensão direta e fluxo luminoso para garantir consistência. Lotes de tensão: F0 (2,6-2,8V), G0 (2,8-3,0V), H0 (3,0-3,2V), I0 (3,2-3,4V). Lotes de fluxo luminoso: FC6 (140-150 lm), FC7 (150-160 lm), FC8 (160-170 lm), FC9 (170-180 lm), FD1 (180-190 lm). As coordenadas cromáticas são definidas para cada região de CCT no espaço de cores CIE 1931, com múltiplas sub-regiões (por exemplo, 27A, 27B, 27C, 27D para 2700K). As tabelas detalhadas de coordenadas são fornecidas na especificação.
4. Análise das Curvas de Desempenho
4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta
A Figura 1-6 mostra uma relação quase linear: com tensão direta de 2,6V, a corrente é de aproximadamente 200mA, aumentando para cerca de 1600mA a 3,3V. Esta curva ajuda os projetistas a definir a limitação adequada de corrente.
4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa
A Figura 1-7 ilustra que a intensidade relativa aumenta linearmente com a corrente direta até cerca de 1000mA, depois começa a saturar. A 1600mA, a intensidade relativa atinge aproximadamente 3,5 vezes a intensidade a 350mA.
4.3 Temperatura vs. Intensidade Relativa
A Figura 1-8 mostra que à medida que a temperatura do ponto de solda (Ts) aumenta de 25°C para 125°C, a intensidade relativa cai linearmente para cerca de 0,85 a 125°C. Isso deve ser considerado na gestão térmica.
4.4 Temperatura Ts vs. Redução da Corrente Direta
A Figura 1-9 fornece uma curva de redução: em Ts=25°C, a corrente direta máxima é 1600mA; em Ts=85°C, reduz-se para cerca de 600mA. Isso garante que a temperatura de junção não exceda 125°C.
4.5 Diagrama de Radiação (Ângulo de Visão)
A Figura 1-10 mostra o padrão de radiação. A intensidade luminosa relativa é máxima a 0° e cai para 50% a aproximadamente ±60°, consistente com um ângulo de visão de 120°.
4.6 Distribuição Espectral
A Figura 1-11 exibe a intensidade de emissão relativa vs. comprimento de onda para CCT de 4000K e 5000K com Ra80. Os espectros têm pico em torno de 450nm (azul) com uma ampla emissão de fósforo de 500nm a 700nm.
5. Informações Mecânicas e de Embalagem
5.1 Dimensões do Pacote
O pacote do LED tem 3,45mm x 3,45mm x 2,20mm. A vista superior mostra uma área emissora central com duas almofadas de ânodo/cátodo. A vista inferior indica uma almofada térmica (tamanho 3,30mm x 3,30mm) e uma marcação de polaridade (um pequeno círculo próximo ao pino 1). O padrão de soldagem (Figura 1-5) recomenda uma almofada de 3,50mm x 3,40mm com uma almofada térmica central de largura 1,30mm. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerância ±0,2mm, salvo indicação em contrário.
5.2 Dimensões da Fita Portadora e Bobina
A fita portadora tem largura de 12,0mm, passo de bolso de 4,0mm e profundidade do componente de 3,9mm. A bobina tem diâmetro de 178mm e largura de 14,0mm. Cada bobina contém 1000 peças. A embalagem inclui um saco barreira contra umidade e dessecante.
5.3 Informações da Etiqueta
A etiqueta inclui Número da Peça, Número da Especificação, Número do Lote, Código do Lote (incluindo lote de fluxo luminoso e lote cromático XY), lote de tensão direta, Quantidade e Data. As dimensões da caixa de papelão são padrão para envio.
6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo SMT
O perfil de refluxo recomendado (Figura 3-1) especifica: taxa média de rampa ≤3°C/s, pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos, tempo acima de 217°C (TL) até 60 segundos, temperatura de pico 260°C com tempo máximo (tp) de 10 segundos dentro de 5°C do pico. Taxa de resfriamento ≤6°C/s. O tempo total de 25°C ao pico não deve exceder 8 minutos. A soldagem por refluxo não deve exceder duas vezes. Se a soldagem manual for necessária, use temperatura de ferro<300°C por menos de 3 segundos, apenas uma vez.
6.2 Precauções de Manuseio
- O encapsulante do LED é silicone, que é macio. Evite aplicar pressão na superfície superior. Use bicos de pick-and-place com força adequada.
- Não monte em PCBs empenadas. Após a soldagem, não empeno a placa.
- Evite estresse mecânico ou resfriamento rápido após a soldagem.
- O ambiente operacional deve ter teor de enxofre inferior a 100PPM nos materiais de acoplamento. Teor único de bromo<900PPM, teor único de cloro<900PPM, total de bromo+cloro<1500PPM em materiais externos.
- VOCs de materiais de fixação podem descolorir o silicone; evite adesivos que exalem gases.
- Manuseie os componentes pelas superfícies laterais usando pinças ou ferramentas adequadas; não toque na lente de silicone diretamente.
- Sempre inclua resistores limitadores de corrente no circuito de acionamento. Tensão reversa pode causar danos.
- O projeto térmico é crítico; garanta que a temperatura de junção não exceda 125°C.
- Limpe com álcool isopropílico se necessário; a limpeza ultrassônica não é recomendada.
- Armazenamento: antes de abrir o saco de alumínio, temperatura ≤30°C, umidade<75% UR, dentro de 6 meses. Após abertura, use dentro de 168 horas a ≤30°C,<60% UR. Se excedido, asse a 60±5°C,<5% UR por 24 horas.
- LEDs são sensíveis a ESD e EOS; precauções adequadas devem ser tomadas.
7. Informações de Embalagem e Pedido
A embalagem padrão é de 1000 peças por bobina. A fita portadora tem 100 bolsos vazios de líder e trailer. Saco barreira contra umidade com dessecante é usado. O produto é identificado por um número de peça de 16 dígitos (RF-AL-C3535L2K1**-H4), onde os dois últimos dígitos indicam o lote CCT. O código do lote na etiqueta inclui lote VF e lote cromático. As dimensões da caixa de papelão são padrão para envio de múltiplas bobinas.
8. Recomendações de Aplicação
8.1 Casos de Uso Típicos
Este LED é adequado para luzes de advertência, downlights, luzes de lavagem de parede, spots, luzes de rua, iluminação de plantas, iluminação paisagística, luz de fotografia de palco e iluminação interna geral em hotéis, mercados, escritórios e residências. Seu alto fluxo luminoso (até 190 lm a 350mA) e amplo ângulo de visão o tornam versátil.
8.2 Considerações de Projeto
Ao projetar circuitos, certifique-se de que a corrente através de cada LED não exceda os limites máximos absolutos. Use gerenciamento térmico adequado (dissipador de calor) para manter a temperatura de junção abaixo de 125°C. A almofada térmica na parte inferior deve ser soldada a uma ilha térmica da PCB com área de cobre adequada. Para arranjos paralelos, considere resistores de compartilhamento de corrente. Para strings em série, garanta que a tensão total não exceda a capacidade do driver. Como o LED tem baixa resistência térmica (1,9°C/W), um bom projeto térmico da PCB é essencial.
9. Comparação Técnica
Comparado a pacotes PLCC padrão, o pacote cerâmico do C3535 oferece menor resistência térmica e maior confiabilidade, tornando-o adequado para aplicações de alta corrente até 2A. O ângulo de visão de 120° é mais amplo do que os LEDs de potência média típicos (geralmente 120°-140°) e mais estreito do que alguns pacotes chip-scale. O IRC de 80 atende à maioria dos requisitos de iluminação geral. A disponibilidade de múltiplos lotes CCT (2700K-6500K) fornece flexibilidade para diferentes necessidades de ambiente.
10. Perguntas Frequentes
P: Qual é a corrente máxima a uma temperatura do ponto de solda de 85°C?
R: Da curva de redução (Figura 1-9), a Ts=85°C a corrente direta máxima é de aproximadamente 600mA.
P: Posso operar este LED continuamente a 700mA?
R: Sim, o fluxo luminoso típico a 700mA é fornecido na tabela. No entanto, certifique-se de que a temperatura de junção não exceda 125°C fornecendo dissipação de calor adequada.
P: Como devo armazenar os LEDs após abrir o saco barreira contra umidade?
R: Armazene a ≤30°C e<60% UR. Use dentro de 168 horas. Se excedido, asse a 60±5°C por 24 horas.
P: Qual é o ângulo de visão típico?
R: O ângulo de visão é de 120 graus (meio ângulo ±60° a 50% de intensidade).
P: O LED requer um diodo de proteção contra tensão reversa?
R: Sim, tensão reversa acima de 5V pode danificar o LED. Sempre garanta que o circuito de acionamento não aplique tensão reversa.
11. Exemplo Prático de Aplicação
Considere um projeto de downlight usando 10 LEDs em série. Em IF=350mA, cada LED cai aproximadamente 3,0V (típico), então a tensão direta total é de 30V. Use um driver de corrente constante classificado para 350mA e saída de 30-40V. O gerenciamento térmico: cada LED dissipa cerca de 1,05W (3,0V*0,35A). Com resistência térmica de 1,9°C/W, a elevação da temperatura de junção acima do ponto de solda é de cerca de 2°C. Se a temperatura ambiente for de 25°C, a temperatura do ponto de solda pode ser mantida baixa com um bom dissipador de calor, garantindo longa vida.
12. Princípios de Operação
O LED branco usa um chip InGaN emissor de azul revestido com fósforo amarelo (tipicamente YAG:Ce). A luz azul excita o fósforo, que emite luz amarela. A combinação de azul e amarelo parece branca. A CCT exata é controlada pela composição e espessura do fósforo. O chip LED é montado em um substrato cerâmico com almofadas metálicas para conexão elétrica e térmica. A lente de silicone encapsula o chip e o fósforo, fornecendo proteção e extração de luz.
13. Tendências Tecnológicas
A tendência da indústria para LEDs de alta potência está migrando para pacotes cerâmicos com baixa resistência térmica para suportar correntes de acionamento mais altas e pegadas menores. O pacote C3535 é um tamanho padrão (3,45mm x 3,45mm) que equilibra a saída de luz e o desempenho térmico. Desenvolvimentos futuros podem incluir maior eficácia (lm/W) e melhor reprodução de cores (IRC >90) mantendo a confiabilidade. A série C3535 da Refond atende a essas necessidades com uma ampla faixa de CCT e opções de alto fluxo.
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. |