Ficha Técnica do LED de Alta Potência SMD XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N - Pacote 5.0x5.0mm - Máx. 26V - 180mA - Luz Branca - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N é um LED de alta potência para iluminação, encapsulado num compacto pacote SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) 5050. Este componente foi projetado para oferecer elevado rendimento e eficiência luminosa, sendo adequado para uma vasta gama de aplicações de iluminação geral e especializada. A sua emissão de luz branca de visão superior e construção robusta estão alinhadas com os padrões modernos de fabrico e ambientais.

1.1 Vantagens e Posicionamento Central

Este LED distingue-se pela combinação de alta intensidade luminosa e um amplo ângulo de visão de 120 graus, garantindo uma distribuição de luz ampla e uniforme. É conforme com as principais normas da indústria, incluindo RoHS, REACH da UE e requisitos sem halogéneos (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), tornando-o adequado para mercados globais com regulamentações ambientais rigorosas. A construção sem chumbo reforça ainda mais o seu perfil ambiental.

1.2 Aplicações Alvo

Os principais domínios de aplicação para este LED incluem:

• Iluminação Decorativa e de Entretenimento:Ideal para iluminação de destaque, realces arquitetónicos e iluminação de palco devido ao seu brilho e consistência de cor.
• Iluminação Agrícola:Adequado para sistemas de iluminação horticultura onde são necessários espectros de luz específicos e alta eficiência para o crescimento das plantas.
• Iluminação Geral:Uma escolha fiável para luminárias residenciais, comerciais e industriais, como "downlights", painéis de luz e candeeiros de rua.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

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

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação sob ou nestes limites não é garantida.

• Corrente Direta (I_F):200 mA (DC). Esta é a corrente contínua máxima que o LED pode suportar.
• Corrente Direta de Pulso (I_PF):280 mA. Uma corrente mais elevada permitida para operação em pulso curto, útil para testes ou esquemas de acionamento específicos.
• Dissipação de Potência (P_d):5.2 W. A potência máxima que o pacote pode dissipar como calor, calculada tipicamente como V_F* I_F.
• Temperatura da Junção (T_j):125 °C. A temperatura máxima permitida na junção semicondutora.
• Resistência Térmica, Junção para Placa (R_θjc):10 °C/W. Este parâmetro crítico indica a eficácia com que o calor flui da junção do LED para a placa de circuito. Um valor mais baixo significa melhor desempenho térmico.
• Temperatura de Soldadura:Reflow: 260°C durante 10 segundos; Soldadura manual: 350°C durante 3 segundos. O cumprimento destes perfis é crucial para evitar danos no pacote ou no "die".

2.2 Características Eletro-Óticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos em condições de teste padrão (T_soldadura= 25°C, I_F= 180mA).

• Fluxo Luminoso (Φ):Os valores mínimos variam de 700 lm a 780 lm dependendo da variante de temperatura de cor correlacionada (CCT), com uma tolerância de ±11%. Isto define a saída total de luz visível.
• Tensão Direta (V_F):Máximo de 26 V a 180mA, com uma tolerância de ±0.1V. A elevada V_Fsugere que se trata de um "array" de múltiplos chips LED dentro do pacote, ligados em série.
• Índice de Reprodução de Cor (CRI ou R_a):Mínimo de 70 para as variantes listadas, com uma tolerância de ±2. O CRI mede a capacidade da fonte de luz para revelar as cores verdadeiras dos objetos em comparação com uma fonte de luz natural.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus. O ângulo no qual a intensidade luminosa é metade do valor a 0 graus (no eixo).
• Corrente Inversa (I_R):Máximo 50 µA a V_R= 5V. Os LEDs não são projetados para polarização inversa; este parâmetro indica a fuga.

3. Explicação do Sistema de "Binning"

O produto utiliza um sistema abrangente de "binning" para garantir a consistência de cor e brilho, o que é vital para aplicações de iluminação onde múltiplos LEDs são usados em conjunto.

3.1 "Binning" do Índice de Reprodução de Cor (CRI)

A ficha técnica define "bins" de CRI com valores mínimos específicos, denotados por uma única letra no número de peça. Por exemplo, 'L' corresponde a um CRI mínimo de 70. "Bins" mais elevados como 'H' (90 min) e 'R' (90 min com R9 > 50) oferecem fidelidade de cor superior, importante para iluminação de retalho ou museus.

3.2 "Binning" do Fluxo Luminoso

O fluxo é agrupado em passos de 50 lúmenes, específicos para cada grupo de CCT. Por exemplo, um LED de 4000K pode ser agrupado como 780L50 (780-830 lm), 830L50 (830-880 lm), etc. Isto permite aos projetistas selecionar LEDs para requisitos precisos de saída de lúmenes, garantindo uniformidade numa luminária.

3.3 "Binning" da Tensão Direta

A tensão é agrupada de 22V a 26V em passos de 1V (22J, 23J, 24J, 25J). A correspondência de "bins" de V_Fpode simplificar o projeto do "driver" e melhorar a correspondência de corrente em cadeias paralelas.

3.4 "Binning" das Coordenadas de Cromaticidade

A ficha técnica fornece caixas detalhadas de coordenadas (x, y) no diagrama CIE 1931 para cada CCT (2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K). Cada CCT tem múltiplos sub-"bins" (ex., 27K-A, 27K-B, 27K-F, 27K-G) que definem regiões mais pequenas dentro dos quadriláteros padrão ANSI. Este "binning" apertado é crucial para alcançar uma excelente uniformidade de cor, eliminando diferenças visíveis entre LEDs adjacentes.

4. Lista de Produção em Massa & Informação de Encomenda

Os produtos padrão disponíveis estão listados com os seus parâmetros-chave. O número de peça segue a estrutura:XI5050U/LKE-H[FluxBin][CCT][VoltageIndex][CurrentIndex]/[Configuration].

Exemplo:XI5050U/LKE-H50780260Z18/2N decodifica como:

- "Bin" de Fluxo: 780 lm (Mín.) para 5000K

- CCT: 5000K

- Índice V_F: '260' para 26V máx.

- Índice I_F: 'Z18' para 180mA

- Configuração: /2N (provavelmente indicando uma configuração interna de 2 chips ou outra).

As ofertas padrão incluem CCTs desde 2700K (Branco Quente) até 6500K (Branco Frio), todos com um CRI mínimo de 70 e V_Fmaxde 26V.

5. Considerações de Desempenho e Aplicação

5.1 Gestão Térmica

Com uma dissipação de potência até 5.2W e um R_θjcde 10°C/W, uma gestão térmica eficaz é não negociável. O LED deve ser montado numa PCB com "vias" térmicas adequadas e, na maioria dos casos, fixado a um dissipador de calor. Exceder a temperatura da junção (T_j) de 125°C reduzirá drasticamente a vida útil e a saída luminosa. Os projetistas devem calcular a T_jesperada usando a fórmula: T_j= T_placa+ (P_d* R_θjc).

5.2 Considerações de Acionamento Elétrico

O LED é especificado para uma corrente direta de 180mA. Deve ser acionado por uma fonte de corrente constante, não uma fonte de tensão constante, para garantir uma saída de luz estável e prevenir "thermal runaway". A elevada tensão direta (até 26V) requer um "driver" capaz de fornecer esta tensão. Para projetos que usam múltiplos LEDs, a ligação em série somará a V_F, enquanto a ligação em paralelo requer uma correspondência cuidadosa de "bins" ou regulação de corrente individual para evitar a concentração de corrente.

5.3 Projeto Ótico

O ângulo de visão de 120 graus fornece um padrão de emissão amplo, semelhante a Lambertiano. Para aplicações que requerem um feixe mais estreito, serão necessárias óticas secundárias (lentes ou refletores). A resina transparente assegura uma elevada eficiência de extração de luz.

6. Diretrizes de Soldadura e Manuseamento

• Sensibilidade ESD:O dispositivo é sensível a descargas eletrostáticas (ESD). Devem ser observadas precauções ESD adequadas (estações de trabalho aterradas, pulseiras) durante o manuseamento e montagem.
• Soldadura por Reflow:Siga o perfil recomendado: temperatura de pico de 260°C por um máximo de 10 segundos. Um perfil de reflow padrão sem chumbo é aplicável.
• Soldadura Manual:Se necessário, limite o contacto do ferro a 350°C por um máximo de 3 segundos por "pad".
• Armazenamento:Armazene em condições entre -35°C e +100°C, de preferência em sacos de barreira à humidade se a humidade for elevada.

7. Perguntas Frequentes (FAQs)

7.1 Porque é a tensão direta tão elevada (26V)?

O pacote 5050 provavelmente contém múltiplos chips LED ligados em série internamente. A soma das tensões diretas destes chips individuais resulta na elevada V_Fdo pacote. Este projeto pode simplificar o projeto do "driver" em algumas aplicações de alta tensão.

7.2 Posso acionar este LED a uma corrente superior a 180mA?

O valor máximo absoluto para corrente contínua é 200mA. Embora seja permitido acionar até 200mA do ponto de vista da fiabilidade, isso gerará mais calor e reduzirá a vida útil do LED. Os dados fotométricos (fluxo, CCT, CRI) são garantidos a 180mA; o desempenho a outras correntes pode variar e deve ser caracterizado.

7.3 Como alcanço a melhor uniformidade de cor na minha luminária?

Selecione LEDs do mesmo "bin" apertado de cromaticidade (ex., todos do "bin" 30K-F) e, se possível, do mesmo "bin" de fluxo. Trabalhe com o seu fornecedor para solicitar "bins" correspondentes para a sua produção.

7.4 Qual é a vida útil típica deste LED?

Embora a ficha técnica não especifique uma vida útil L70 ou L50, a vida útil de um LED é principalmente uma função da temperatura da junção. Operar o LED na ou abaixo da sua corrente recomendada (180mA) e manter uma baixa temperatura de junção (bem abaixo de 125°C) através de um bom projeto térmico maximizará a vida útil operacional, tipicamente atingindo dezenas de milhares de horas.

8. Estudo de Caso de Projeto: Uma Luminária LED Linear

Cenário:Projetar uma luminária linear de 4 pés (cerca de 1.2m) para iluminação geral de escritório, visando temperatura de cor de 4000K e alta uniformidade.

Seleção:Escolha a variante XI5050U/LKE-H40780260Z18/2N (4000K, 780 lm mín.). Especifique um único "bin" apertado de cromaticidade (ex., 40K-F) e um único "bin" de fluxo (ex., 830L50) ao fornecedor.

Projeto Térmico:Monte os LEDs numa PCB de núcleo metálico (MCPCB) com uma camada de cobre de 2 oz. A MCPCB é então fixada a um perfil de alumínio que atua como dissipador de calor. Simulações térmicas devem confirmar que a T_jpermanece abaixo de 100°C na temperatura ambiente alvo.

Projeto Elétrico:Para uma luminária com 20 LEDs, ligue-os todos em série. A V_Ftotal pode chegar a 520V (20 * 26V), exigindo um "driver" de corrente constante com uma saída de alta tensão compatível. Acionar à corrente recomendada de 180mA garante a saída de luz nominal e longevidade.

Projeto Ótico:Use um difusor de policarbonato branco leitoso sobre os LEDs para misturar os pontos individuais numa linha de luz suave e uniforme, aproveitando o ângulo de feixe nativo de 120°.

9. Contexto Tecnológico e de Mercado

9.1 Princípio de Funcionamento

Esta é uma fonte de luz de estado sólido baseada na física dos semicondutores. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n do(s) chip(s) LED, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). Os materiais específicos (InGaN para LEDs brancos) e os revestimentos de fósforo determinam o comprimento de onda e a cor da luz emitida.

9.2 Comparação e Tendências

O pacote de alta potência 5050 representa uma plataforma madura que oferece um equilíbrio entre custo, desempenho e fiabilidade. Comparado com pacotes mais pequenos (ex., 2835), tipicamente oferece um fluxo total mais elevado por dispositivo. A tendência do mercado continua em direção a uma maior eficácia (lúmenes por watt), melhor qualidade de cor (CRI e R9 mais elevados) e "binning" mais apertado para uma uniformidade superior. Este produto, com as suas opções definidas de alto CRI e "bins" de cromaticidade detalhados, responde a estas exigências de mercado em evolução para iluminação de qualidade.