Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Parâmetros Técnicos
- 2.1 Características Elétricas e Óticas (a Ts=25°C)
- 2.2 Valores Máximos Absolutos
- 3. Sistema de Classificação (Binning)
- 3.1 Classificação por Tensão Direta e Fluxo Luminoso
- 3.2 Classificação por Cromaticidade
- 4. Curvas de Desempenho
- 4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta
- 4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa
- 4.3 Temperatura de Solda vs. Intensidade Relativa
- 4.4 Temperatura de Solda vs. Corrente Direta
- 4.5 Tensão Direta vs. Temperatura de Solda
- 4.6 Diagrama de Radiação
- 4.7 Coordenada de Cromaticidade vs. Temperatura de Solda
- 4.8 Distribuição Espectral
- 5. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 5.1 Dimensões da Embalagem
- 5.2 Dimensões da Fita de Transporte
- 5.3 Dimensões da Bobina
- 5.4 Especificação da Etiqueta
- 5.5 Embalagem Resistente à Humidade
- 5.6 Itens de Teste de Fiabilidade
- 5.7 Critérios para Julgar Danos
- 6. Instruções de Soldadura por Refluxo SMT
- 6.1 Perfil de Refluxo
- 6.2 Ferro de Soldar
- 6.3 Reparação
- 6.4 Cuidados
- 7. Precauções de Manuseamento
- 7.1 Teor de Enxofre e Halogéneos
- 7.2 COV e Silicone
- 7.3 Ferramentas de Manuseamento
- 7.4 Projeto do Circuito
- 7.5 Projeto Térmico
- 7.6 Limpeza
- 7.7 Condições de Armazenamento
- 7.8 Sensibilidade ESD
- 8. Notas de Aplicação
- 9. Perguntas Frequentes
- 9.1 Por que é importante a classificação por tensão direta?
- 9.2 Como lidar com ESD?
- 9.3 Posso exceder 600mA?
- 10. Casos de Aplicação Prática
- 11. Princípio de Funcionamento
- 12. Tendências de Desenvolvimento
- 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
1.1 Descrição
O RT-TVG*GE33MCZ é um diodo emissor de luz (LED) branco que utiliza um chip azul e conversão de fósforo para produzir luz branca de amplo espectro. Está alojado numa embalagem EMC (Epoxy Molding Compound) medindo 3,0mm x 3,0mm com uma espessura de 0,72mm. Esta embalagem oferece melhor dissipação de calor e robustez mecânica em comparação com embalagens PLCC tradicionais, tornando-a adequada para operação com alta corrente até 600mA.
1.2 Características
- Embalagem EMC para melhor gestão térmica e fiabilidade.
- Ângulo de visão extremamente amplo de 120 graus, proporcionando distribuição uniforme da luz.
- Compatível com processos padrão de montagem SMT e soldadura por refluxo.
- Disponível em embalagem de fita e bobina para montagem automatizada.
- Nível de sensibilidade à humidade 3, indicando uma vida útil de 168 horas após abertura.
- Conformidade RoHS, livre de substâncias perigosas.
1.3 Aplicações
- Retroiluminação para ecrãs LCD, TVs e monitores.
- Iluminação de interruptores e símbolos em automóveis e eletrónica de consumo.
- Indicadores óticos para estado e alarme.
- Painéis de exibição interiores e sinalização.
- Luminárias tubulares (substituição T8/T5).
- Iluminação geral onde é necessária alta luminosidade.
2. Parâmetros Técnicos
2.1 Características Elétricas e Óticas (a Ts=25°C)
A tabela seguinte resume os principais parâmetros elétricos e óticos. As condições de teste são a uma corrente direta de 600mA, salvo indicação em contrário.
| Parâmetro | Símbolo | Mín | Típ | Máx | Unidade | Condição de Teste |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tensão Direta | VF | 2.8 | — | 3.6 | V | IF=600mA |
| Corrente Reversa | IR | — | — | 10 | µA | VR=0,6V |
| Fluxo Luminoso | Φ | 140 | — | 220 | lm | IF=600mA |
| Ângulo de Visão | 2θ1/2 | — | 120 | — | graus | IF=600mA |
| Resistência Térmica | RTHJ-S | — | 12 | — | °C/W | IF=600mA |
2.2 Valores Máximos Absolutos
| Parâmetro | Símbolo | Valor | Unidade |
|---|---|---|---|
| Dissipação de Potência | PD | 2160 | mW |
| Corrente Direta | IF | 600 | mA |
| Corrente Direta de Pico | IFP | 900 | mA |
| Tensão Reversa | VR | 0.6 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Temperatura de Operação | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | Tstg | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Junção | TJ | 115 | °C |
Notas: (1) A corrente direta de pico é a 1/10 do ciclo de trabalho, largura de pulso de 0,1ms. (2) Todas as medições em condições normalizadas.
3. Sistema de Classificação (Binning)
3.1 Classificação por Tensão Direta e Fluxo Luminoso
A uma corrente direta de 600mA, a tensão direta e o fluxo luminoso são classificados em grupos (bins) para garantir consistência. Os grupos de tensão variam de G1 (2,8-2,9V) a J2 (3,5-3,6V). Os grupos de fluxo luminoso são designados T140 (140-145 lm) a T240 (240-245 lm). Existem outros grupos intermédios, mas não estão listados na totalidade.
3.2 Classificação por Cromaticidade
O diagrama de cromaticidade CIE 1931 define vários grupos de cor: D, H, K, T, etc. Cada grupo é definido por quatro coordenadas de canto. Por exemplo, o grupo D00 tem coordenadas (0,3025,0,2723), (0,2958,0,2760), (0,3003,0,2850), (0,3070,0,2813). Estes grupos permitem uma seleção precisa de cor para aplicações que exigem consistência cromática rigorosa.
4. Curvas de Desempenho
4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta
A Figura 1-7 mostra a relação: a tensão direta aumenta moderadamente com a corrente direta. A cerca de 600mA, VF é aproximadamente 3,0V.
4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa
A intensidade luminosa relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta até 600mA, indicando boa eficiência ao longo da gama de operação.
4.3 Temperatura de Solda vs. Intensidade Relativa
À medida que a temperatura do ponto de solda (Ts) aumenta de 20°C para 120°C, a intensidade relativa diminui cerca de 15%, destacando a importância da gestão térmica.
4.4 Temperatura de Solda vs. Corrente Direta
A corrente direta máxima permitida é reduzida com a temperatura. A Ts=85°C, a corrente direta deve ser reduzida para aproximadamente 400mA.
4.5 Tensão Direta vs. Temperatura de Solda
A tensão direta diminui linearmente com o aumento da temperatura, com uma inclinação de cerca de -2mV/°C.
4.6 Diagrama de Radiação
O padrão de radiação mostra uma distribuição lambertiana com largura total a meia altura de 120°, proporcionando uma ampla cobertura angular.
4.7 Coordenada de Cromaticidade vs. Temperatura de Solda
A mudança de cor é mínima com a temperatura; o Δx e Δy permanecem dentro de 0,01 ao longo da gama de operação.
4.8 Distribuição Espectral
O espectro de emissão atinge o pico em torno de 450nm (azul) e 550nm (amarelo), típico de LEDs brancos convertidos por fósforo.
5. Informações Mecânicas e de Embalagem
5.1 Dimensões da Embalagem
A embalagem tem dimensões de 3,0mm × 3,0mm × 0,72mm (vista superior: 3,0×2,6? o tamanho real é 3,0×3,0mm). A polaridade é indicada por um entalhe no topo e um cátodo marcado. O padrão de soldagem recomendado é fornecido.
5.2 Dimensões da Fita de Transporte
As dimensões do bolso da fita de transporte são AO=3,2±0,1mm, BO=3,3±0,1mm, KO=1,4±0,1mm. A largura da fita é de 8,0mm com passo padrão.
5.3 Dimensões da Bobina
O diâmetro da bobina é 178±1mm, largura 16,9±0,1mm, diâmetro do cubo 59mm.
5.4 Especificação da Etiqueta
Cada etiqueta inclui número de peça, número de especificação, número de lote, código de grupo (fluxo, cromaticidade, VF), quantidade e data.
5.5 Embalagem Resistente à Humidade
As bobinas são colocadas em sacos de barreira à humidade com dessecante e cartão indicador de humidade.
5.6 Itens de Teste de Fiabilidade
Os testes incluem refluxo, choque térmico, armazenamento a alta/baixa temperatura, teste de vida a 600mA e 25°C, e teste de vida em alta temperatura/alta humidade. Critério de aceitação: 0/1 falha.
5.7 Critérios para Julgar Danos
Após o teste, a tensão direta não deve exceder 1,1×USL, a corrente reversa não deve exceder 2,0×USL, e o fluxo luminoso não deve cair abaixo de 0,7×LSL.
6. Instruções de Soldadura por Refluxo SMT
6.1 Perfil de Refluxo
Pré-aquecimento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos. Taxa de aumento ≤3°C/s. Tempo acima de 217°C (TL) é de 60-120 segundos com temperatura de pico 260°C por no máximo 10 segundos. Taxa de arrefecimento ≤6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico ≤8 minutos.
6.2 Ferro de Soldar
Soldadura manual: temperatura do ferro ≤300°C por ≤3 segundos, apenas uma vez.
6.3 Reparação
A reparação é desencorajada; se necessário, use ferro de soldar de ponta dupla e verifique as características.
6.4 Cuidados
A superfície superior é de silicone macio; evite pressão excessiva. Não monte em PCB empenado. Evite tensão mecânica durante o arrefecimento.
7. Precauções de Manuseamento
7.1 Teor de Enxofre e Halogéneos
O teor de enxofre nos materiais de contacto deve ser inferior a 100PPM. Bromo e cloro cada um abaixo de 900PPM, total abaixo de 1500PPM. Isto é apenas uma recomendação.
7.2 COV e Silicone
Os COV dos materiais das luminárias podem penetrar no silicone e causar descoloração, reduzindo a emissão de luz. Teste todos os materiais quanto à compatibilidade.
7.3 Ferramentas de Manuseamento
Use pinças nas superfícies laterais; evite tocar na lente de silicone. Não aplique pressão na lente.
7.4 Projeto do Circuito
Projete resistências de limitação de corrente para evitar exceder os valores máximos absolutos. Evite tensão reversa para prevenir danos.
7.5 Projeto Térmico
A geração de calor degrada o brilho e altera a cor. Forneça dissipação de calor adequada.
7.6 Limpeza
Use álcool isopropílico para limpeza. A limpeza ultrassónica pode danificar o LED.
7.7 Condições de Armazenamento
Saco não aberto: ≤30°C, ≤75% HR durante até 1 ano. Após abertura: ≤30°C, ≤60% HR durante 24 horas. Se excedido, seque a 65±5°C durante 24 horas.
7.8 Sensibilidade ESD
Os LEDs são sensíveis a ESD; use as precauções adequadas. Rendimento ESD >90% a 8kV HBM.
8. Notas de Aplicação
Para aplicações de retroiluminação, vários LEDs podem ser ligados em série/paralelo com regulação de corrente adequada. Recomenda-se um driver de corrente constante para manter o brilho consistente. A gestão térmica é crítica: garanta bom contacto entre o pad do LED e o dissipador de calor da PCB. Use vias térmicas se necessário. Para aplicações exteriores, considere proteção ambiental adicional devido à sensibilidade da lente de silicone.
9. Perguntas Frequentes
9.1 Por que é importante a classificação por tensão direta?
Garante brilho e consumo de energia uniformes em cadeias paralelas.
9.2 Como lidar com ESD?
Use postos de trabalho com ligação à terra, pulseiras antiestáticas e embalagens antiestáticas.
9.3 Posso exceder 600mA?
Não, o valor máximo absoluto não deve ser excedido. Mesmo pulsos curtos a 900mA são permitidos apenas com 10% de ciclo de trabalho.
10. Casos de Aplicação Prática
Caso 1: Lâmpada tubular linear substituindo tubo fluorescente T8. 24 LEDs por metro, acionados a 600mA, alcançando 3000 lúmens por metro. Caso 2: Unidade de retroiluminação LCD com 100 LEDs, cada um funcionando a 300mA para reduzir a densidade de calor.
11. Princípio de Funcionamento
Este LED branco utiliza um chip azul InGaN revestido com fósforo YAG:Ce. A luz azul (λ≈450nm) do chip excita o fósforo, que emite luz amarela. A combinação de azul e amarelo produz luz branca. A temperatura de cor depende da composição do fósforo.
12. Tendências de Desenvolvimento
A embalagem EMC está a ganhar popularidade devido à sua resistência a altas temperaturas, melhor extração de luz e compatibilidade com operação de alta corrente. As tendências futuras incluem embalagem em escala de chip e maior eficácia.
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. |