Folha de Dados Técnicos do LED Branco Quente Série T3C 3030 - Dimensão 3.0x3.0mm - Tensão 56-58V - Potência 1.45W - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série T3C representa um LED branco quente de alto desempenho e visão superior, encapsulado num compacto pacote 3030 (3.0mm x 3.0mm). Este produto é projetado para aplicações de iluminação geral, oferecendo um equilíbrio entre alta saída luminosa, eficiência térmica e confiabilidade. O seu design de encapsulamento termicamente aprimorado permite uma dissipação de calor eficaz, o que é fundamental para manter o desempenho e a longevidade em luminárias exigentes.

As principais vantagens deste LED incluem a sua alta capacidade de corrente, amplo ângulo de visão de 120 graus e compatibilidade com processos padrão de soldagem por refluxo sem chumbo. Foi concebido para ser compatível com a diretiva RoHS, garantindo a conformidade com as regulamentações ambientais. Os mercados-alvo principais para este componente são a iluminação interior, soluções de retrofit para luminárias existentes, iluminação geral e iluminação arquitetónica ou decorativa, onde se deseja uma qualidade de luz branca quente consistente.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Eletro-Ópticas

O desempenho eletro-óptico é especificado numa condição de teste padrão de corrente direta (IF) de 25mA e temperatura de junção (Tj) de 25°C. O fluxo luminoso varia com a Temperatura de Cor Relacionada (CCT). Para as variantes de branco quente 2700K e 3000K, o fluxo luminoso típico é de 150lm e 154lm, respetivamente, com um valor mínimo garantido de 139lm. Para CCTs de 4000K a 6500K, o fluxo típico é de 163lm com um mínimo de 148lm. Todas as variantes apresentam um Índice de Reprodução de Cor (Ra) mínimo de 80. As tolerâncias são de ±7% para o fluxo luminoso e ±2 para a medição do Ra.

2.2 Parâmetros Elétricos e Térmicos

As especificações absolutas máximas definem os limites operacionais. A corrente direta contínua máxima é de 25mA, sendo permitida uma corrente pulsada (IFP) de 40mA sob condições específicas (largura de pulso ≤100μs, ciclo de trabalho ≤1/10). A dissipação de potência máxima é de 1450mW. O dispositivo pode operar em temperaturas ambientes de -40°C a +105°C.

Sob condições operacionais típicas (IF=25mA, Tj=25°C), a tensão direta (VF) varia de 56V a 58V (típico 58V). A resistência térmica da junção ao ponto de solda (Rth j-sp) é tipicamente 9°C/W, indicando uma boa condução térmica do chip para a placa. O dispositivo tem uma capacidade de suportar descarga eletrostática (ESD) de 1000V (Modelo do Corpo Humano).

3. Explicação do Sistema de Binning

3.1 Binning de Fluxo Luminoso

Os LEDs são classificados em bins de fluxo luminoso para garantir consistência. Cada CCT tem códigos de bin específicos com intervalos de fluxo mínimo e máximo definidos. Por exemplo, os LEDs de 2700K estão disponíveis nos bins 2G (139-148lm), 2H (148-156lm) e 2J (156-164lm). CCTs mais altas, como 4000K-6500K, usam os bins 2H, 2J e 2K (164-172lm). Isto permite aos projetistas selecionar componentes que atendam aos requisitos precisos de brilho para a sua aplicação.

3.2 Binning de Tensão Direta

A tensão direta também é classificada em bins para auxiliar no projeto de circuitos para regulação de corrente. Os bins disponíveis são 6W (52-54V), 6X (54-56V) e 6Y (56-58V). Selecionar LEDs de um bin de tensão mais restrito pode levar a um desempenho mais uniforme e a um projeto de driver simplificado.

3.3 Binning de Cromaticidade

A consistência de cor é controlada usando um sistema de elipse MacAdam de 5 passos dentro do diagrama de cromaticidade CIE. Cada CCT (ex., 27 para 2700K, 30 para 3000K) tem uma coordenada central definida tanto a 25°C como a 85°C de temperatura de junção, juntamente com parâmetros da elipse (a, b, φ). Isto garante que a diferença de cor percebida entre LEDs do mesmo bin seja mínima, o que é crucial para aplicações que requerem aparência uniforme.

4. Análise de Curvas de Desempenho

The datasheet includes several key graphs for design analysis. The Forward Current vs. Relative Intensity curve shows how light output scales with current. The Forward Current vs. Forward Voltage (IV) curve is essential for designing the driving circuitry. The Ambient Temperature vs. Relative Luminous Flux graph illustrates the expected light output drop as the operating temperature increases, highlighting the importance of thermal management. The Ambient Temperature vs. Relative Forward Voltage curve shows the negative temperature coefficient of VF. The Viewing Angle Distribution plot confirms the Lambertian-like emission pattern with a 120-degree half-angle. The Color Spectrum graph displays the spectral power distribution, typical of a phosphor-converted white LED, with a peak in the blue region from the chip and a broad phosphor emission in the yellow/red region.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

O LED utiliza um encapsulamento de dispositivo de montagem em superfície (SMD) com dimensões de 3.00mm x 3.00mm. A altura do encapsulamento é de 2.50mm com uma altura da lente de 2.20mm. O padrão das pastilhas de soldagem é claramente definido, com pastilhas separadas para o ânodo e o cátodo. A polaridade está marcada na vista inferior do encapsulamento, sendo o cátodo tipicamente indicado. A tolerância dimensional é de ±0.1mm, salvo indicação em contrário. Esta pegada compacta e padronizada permite uma fácil integração em linhas de montagem automática de PCB.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O componente é adequado para soldagem por refluxo sem chumbo. É fornecida uma curva de refluxo detalhada: A taxa de aquecimento desde a temperatura líquida até à temperatura de pico não deve exceder 3°C/segundo. A temperatura líquida (TL) é de 217°C, e o tempo acima de TL (tL) deve ser de 60-150 segundos. A temperatura máxima do corpo do encapsulamento (Tp) não deve exceder 260°C, e o tempo dentro de 5°C deste pico (tp) deve ser no máximo de 30 segundos. A taxa de arrefecimento deve ser no máximo de 6°C/segundo. O tempo total desde 25°C até à temperatura de pico deve ser de 8 minutos ou menos. Aderir a este perfil é fundamental para evitar danos térmicos no chip do LED, no fósforo ou no encapsulamento plástico.

7. Informações de Embalagem e Pedido

Os LEDs são fornecidos em fita e carretel para colocação automática. Cada carretel pode conter um máximo de 5000 peças. A fita tem dimensões específicas, incluindo passo do bolso e tolerância cumulativa. O sistema de numeração de peças é detalhado: Começa com o código de tipo (3C para 3030), seguido pelo código CCT (ex., 27 para 2700K), índice de reprodução de cor (8 para Ra80), códigos para configuração de chips em série/paralelo, um código de componente e um código de cor (ex., R para binning ANSI a 85°C). Este sistema alfanumérico permite a identificação precisa das características de desempenho do LED.

8. Recomendações de Aplicação

Typical Application Scenarios: This LED is ideal for indoor lighting fixtures such as downlights, panel lights, and tube lights. It is also suitable for retrofitting older fluorescent or incandescent fixtures with LED technology. In architectural lighting, it can be used for coves, shelves, and accent lighting where warm white tones are preferred.

Design Considerations: 1) Thermal Management: Given a typical thermal resistance of 9°C/W, proper heat sinking is mandatory when operating at or near maximum ratings to prevent premature lumen depreciation and color shift. 2) Current Driving: A constant current driver is recommended to ensure stable light output and color. The driver should be chosen based on the forward voltage bin and the required operating current. 3) Optical Design: The wide 120-degree viewing angle makes it suitable for applications requiring broad illumination without secondary optics, though lenses or reflectors can be used for beam control.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs de média potência padrão, o encapsulamento T3C 3030 oferece uma maior capacidade de dissipação de potência (1.45W máx.) e uma tensão direta mais elevada, indicando frequentemente um design multi-chip dentro do encapsulamento para maior saída de lúmens. A disponibilização de binning detalhado para fluxo, tensão e cor dentro de uma elipse MacAdam de 5 passos oferece uma consistência de cor superior em comparação com componentes com binning menos rigoroso. O design de encapsulamento termicamente aprimorado diferencia-o dos encapsulamentos básicos ao oferecer um caminho de menor resistência térmica, que é um fator chave para a fiabilidade a longo prazo em aplicações de alta potência.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

Q: What driver voltage is needed for this LED?
A: The LED requires a driver that can supply the necessary voltage to overcome the forward voltage (VF) of the LED string. With a VF of 56-58V at 25mA, a driver with an output voltage capability above 58V is recommended, accounting for tolerances and temperature effects.

Q: How does temperature affect performance?
A: As shown in the performance curves, luminous flux decreases as ambient/junction temperature increases. The forward voltage also decreases with temperature. Effective thermal management is crucial to maintain stated performance.

Q: What is the meaning of the 5-step MacAdam ellipse?
A: It defines the area on the color chart where LEDs are considered a color match. A 5-step ellipse is a standard for good color consistency in general lighting, meaning the color difference between two LEDs from the same bin is barely perceptible to most observers.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Case: Designing a retrofit LED tube light. A designer is replacing a traditional T8 fluorescent tube with an LED version. They select the 4000K, Ra80 variant of this LED for a neutral white light suitable for office environments. They plan to connect 20 LEDs in series to achieve the desired length and light output. Using the typical VF of 58V per LED, the total string voltage is approximately 1160V. This necessitates a driver capable of handling this high voltage or suggests a different series-parallel configuration is needed to match available, safe driver voltages. The designer must also design an aluminum PCB or heat sink structure to manage the heat from 20 LEDs dissipating up to 1.45W each, ensuring the junction temperature stays within safe limits to achieve the claimed lifetime.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este é um LED branco convertido por fósforo. O núcleo é um chip semicondutor (provavelmente baseado em InGaN) que emite luz azul quando a corrente elétrica passa por ele no sentido direto (eletroluminescência). Esta luz azul é parcialmente absorvida por um revestimento de fósforo amarelo (e frequentemente vermelho) depositado sobre ou em torno do chip. O fósforo reemite luz em comprimentos de onda mais longos. A combinação da luz azul remanescente e da luz de amplo espectro amarela/vermelha do fósforo resulta na perceção de luz branca. A mistura específica de fósforos determina a Temperatura de Cor Relacionada (CCT) e o Índice de Reprodução de Cor (Ra) da luz branca emitida.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

A indústria de LED continua a evoluir no sentido de maior eficácia (mais lúmens por watt), melhor qualidade de cor (valores mais altos de Ra e R9) e maior fiabilidade. Encapsulamentos como o 3030 fazem parte de uma tendência para formatos SMD padronizados, compactos e de alta potência que permitem designs de iluminação modulares e escaláveis. Existe também um forte foco na melhoria da gestão térmica ao nível do encapsulamento para permitir correntes de acionamento e densidades de potência mais elevadas sem comprometer a vida útil. Além disso, a pressão por iluminação "centrada no ser humano" está a impulsionar a procura por LEDs com CCT ajustável e características espectrais, embora a peça aqui descrita seja uma solução de CCT fixa destinada ao mercado principal de iluminação geral.