Ficha Técnica LED Branco SMD 5050 - Dimensões 5.0x5.0x1.9mm - Tensão 46-52V - Potência 6.24W - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece especificações técnicas abrangentes para um LED branco de alto desempenho, com visão superior, em encapsulamento SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) 5050. O componente foi projetado para aplicações exigentes de iluminação geral que requerem alta saída luminosa e confiabilidade. O seu design de encapsulamento termicamente aprimorado permite uma dissipação de calor eficiente, suportando operação com alta corrente e contribuindo para a estabilidade de desempenho a longo prazo.

O LED é adequado para processos de soldagem por refluxo sem chumbo e está em conformidade com os regulamentos ambientais relevantes. A sua pequena área de ocupação de 5,0mm x 5,0mm e o amplo ângulo de visão de 120 graus tornam-no versátil para vários projetos de iluminação onde o espaço e a distribuição de luz são considerações-chave.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens desta série de LED incluem uma alta saída de fluxo luminoso, uma gestão térmica robusta que permite alta capacidade de corrente e um fator de forma compacto. Estas características posicionam-no como uma solução ideal para iluminação arquitetónica e decorativa, aplicações de retrofit que substituem fontes de luz tradicionais, iluminação geral e retroiluminação para sinalização interior e exterior. O design do produto prioriza tanto o desempenho em lúmens por watt quanto a longevidade sob condições operacionais típicas.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Eletro-Ópticas

O desempenho eletro-óptico é medido a uma corrente de teste padrão de 100mA e a uma temperatura de junção (Tj) de 25°C. O LED está disponível em seis temperaturas de cor correlacionadas (CCT): 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K e 6500K. Todas as variantes mantêm um índice de reprodução de cor (CRI ou Ra) mínimo de 80, com um valor típico de 82 e uma tolerância de medição de ±2.

O fluxo luminoso varia conforme a CCT. Para brancos quentes (2700K, 3000K), o fluxo luminoso típico é de 605lm e 635lm, respetivamente, com um valor mínimo garantido de 550lm. Para brancos neutros e frios (4000K a 6500K), o fluxo luminoso típico é de 665lm com um mínimo de 600lm. Aplica-se uma tolerância de ±7% às medições de fluxo luminoso. O comprimento de onda dominante é determinado pela seleção da CCT e é controlado dentro de uma elipse MacAdam de 5 passos para uma consistência de cor precisa.

2.2 Parâmetros Elétricos e Térmicos

As classificações absolutas máximas definem os limites operacionais. A corrente direta contínua máxima (IF) é de 120mA, sendo permitida uma corrente direta pulsada (IFP) de 180mA sob condições específicas (largura de pulso ≤100μs, ciclo de trabalho ≤1/10). A dissipação de potência máxima (PD) é de 6240mW. O dispositivo pode suportar uma tensão reversa (VR) de até 5V. A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +105°C, e a faixa de temperatura de armazenamento (Tstg) é de -40°C a +85°C. A temperatura de junção máxima (Tj) é de 120°C.

Sob condições operacionais típicas (IF=100mA, Tj=25°C), a tensão direta (VF) varia de 46V a 52V, com um valor típico de 49V e uma tolerância de ±3%. A corrente reversa (IR) é no máximo de 10μA a VR=5V. A resistência térmica da junção ao ponto de solda numa MCPCB (Rth j-sp) é tipicamente de 3°C/W. 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

Para garantir consistência, os LEDs são classificados em bins de fluxo luminoso. A estrutura de bins depende da CCT. Para 2700K e 3000K, são definidos os bins GM (550-600lm), GN (600-650lm) e GP (650-700lm). Para CCTs de 4000K a 6500K, estão disponíveis os bins GN (600-650lm), GP (650-700lm) e GQ (700-750lm). Este binning permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de saída de lúmens para a sua aplicação.

3.2 Binning de Tensão Direta

A tensão direta também é classificada em bins para auxiliar no projeto do circuito, particularmente para acionar múltiplos LEDs em série. Três bins de tensão são definidos a IF=100mA: 6R (46-48V), 6S (48-50V) e 6T (50-52V). Selecionar LEDs de um bin de tensão apertado pode ajudar a alcançar uma distribuição de corrente mais uniforme e simplificar o projeto do driver.

3.3 Binning de Cromaticidade

A consistência de cor é rigorosamente controlada. As coordenadas de cromaticidade para cada CCT são definidas tanto a 25°C como a 85°C de temperatura de junção. A variação permitida para cada bin está dentro de uma elipse MacAdam de 5 passos, uma medida padrão para diferença de cor perceptível. Coordenadas centrais específicas (x, y) e parâmetros da elipse (a, b, Φ) são fornecidos para cada código CCT (por exemplo, 27R5 para 2700K). Este sistema garante que os LEDs do mesmo bin parecerão visualmente idênticos em cor. O padrão de binning Energy Star é aplicado em toda a faixa de 2600K a 7000K.

4. Análise de Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas para características IV ou manutenção de lúmens não sejam fornecidas no conteúdo extraído, aspetos-chave de desempenho podem ser inferidos a partir dos dados tabulares. A relação entre corrente direta e tensão é indicada pela especificação VF a 100mA. O desempenho térmico é caracterizado pela resistência térmica (Rth j-sp) de 3°C/W, que é crucial para estimar o aumento da temperatura de junção sob potência operacional. O amplo ângulo de visão de 120 graus (2θ1/2) indica um padrão de emissão Lambertiano ou similar, fornecendo uma iluminação ampla e uniforme.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões e Polaridade

O encapsulamento do LED tem dimensões de 5,00mm x 5,00mm na área de ocupação, com uma altura de aproximadamente 1,90mm. É fornecida uma vista dimensionada detalhada, mostrando a vista superior, a vista inferior e a vista lateral. O padrão dos terminais de solda é claramente ilustrado na vista inferior. O ânodo e o cátodo estão distintamente marcados. O cátodo é tipicamente identificado por uma marca verde ou um entalhe no encapsulamento. A tolerância dimensional, salvo indicação em contrário, é de ±0,1mm.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O componente é adequado para soldagem por refluxo sem chumbo. É especificado um perfil de soldagem detalhado para evitar danos térmicos. Os parâmetros-chave incluem: um pré-aquecimento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos; uma taxa máxima de aquecimento de 3°C/segundo até à temperatura de pico; um tempo acima do líquido (217°C) entre 60 e 150 segundos; uma temperatura máxima do corpo do encapsulamento (Tp) não excedendo 260°C; e um tempo dentro de 5°C deste pico (tp) de no máximo 30 segundos. O tempo total de 25°C até à temperatura de pico não deve exceder 8 minutos. A adesão a este perfil é crítica para manter a integridade da junta de solda e a confiabilidade do LED.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificações da Fita e Carretel

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada para montagem automatizada. A quantidade máxima por carretel é de 2000 peças. A tolerância cumulativa ao longo de 10 passos da fita é de ±0,2mm. A embalagem é etiquetada com o número da peça, o código de data de fabrico e a quantidade.

7.2 Sistema de Numeração de Peças

É utilizado um sistema de numeração de peças detalhado (por exemplo, T5C**8G1C-*****) para codificar atributos-chave. O código decompõe-se da seguinte forma: X1 indica o tipo de encapsulamento (5C para 5050). X2 especifica a CCT (por exemplo, 27 para 2700K). X3 indica o índice de reprodução de cor (8 para Ra80). X4 e X5 denotam o número de chips em série e paralelo dentro do encapsulamento. X6 é um código do componente. X7 é um código de cor que define graus de desempenho específicos (por exemplo, padrões ANSI, versões de alta temperatura). X8, X9 e X10 são para códigos internos ou de reserva. Este sistema permite a identificação precisa e a encomenda da configuração de LED desejada.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Considerações de Projeto

Ao projetar com este LED, a gestão térmica é primordial devido à sua alta capacidade de potência. A baixa resistência térmica (3°C/W) só é eficaz quando o LED é montado corretamente numa placa de circuito impresso com núcleo metálico (MCPCB) adequada ou noutro substrato de dissipação de calor. Os projetistas devem calcular a temperatura de junção esperada com base na corrente direta, na tensão direta e na resistência térmica do sistema para garantir que permaneça abaixo da classificação máxima de 120°C para uma confiabilidade a longo prazo.

O projeto elétrico deve ter em conta a alta tensão direta (tipicamente 49V a 100mA). Recomendam-se drivers de corrente constante para garantir uma saída de luz e cor estáveis ao longo da temperatura e da vida útil. O limite de proteção de tensão reversa de 5V deve ser respeitado no projeto do circuito. Para aplicações que requerem uma consistência de cor específica, aconselha-se a seleção de LEDs do mesmo bin de fluxo luminoso e cromaticidade.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs de média potência padrão, este componente 5050 oferece um fluxo luminoso significativamente mais alto por encapsulamento, reduzindo o número de componentes necessários para uma determinada saída de luz. O seu design termicamente aprimorado permite suportar correntes de acionamento mais altas do que os encapsulamentos convencionais de tamanho similar, potencialmente oferecendo uma melhor eficácia (lm/W) em pontos operacionais mais elevados. A disponibilidade de um binning de cromaticidade apertado (MacAdam de 5 passos) e um CRI alto (Ra80 min) torna-o adequado para aplicações onde a qualidade e consistência da cor são críticas, como iluminação de retalho ou iluminação de museus.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é a corrente de acionamento típica para este LED?

R: As características eletro-ópticas são especificadas a 100mA. Pode ser acionado até ao seu máximo absoluto de 120mA continuamente, mas a saída luminosa e a eficácia devem ser verificadas no ponto operacional pretendido, pois variarão com a corrente.

P: Como interpreto o binning de tensão (6R, 6S, 6T)?

R: Isto indica a faixa de tensão direta a 100mA. Por exemplo, os LEDs do bin 6S têm uma VF entre 48V e 50V. Usar LEDs do mesmo bin pode simplificar o projeto do driver, reduzindo a dispersão de tensão em cadeias em série.

P: É necessário um dissipador de calor?

R: Sim, absolutamente. Com uma dissipação de potência máxima de mais de 6 watts, uma gestão térmica eficaz através de uma MCPCB e/ou de um dissipador de calor a nível de sistema é essencial para manter o desempenho e a vida útil. A resistência térmica de 3°C/W é da junção ao ponto de solda; a resistência térmica total do sistema para o ambiente deve ser calculada.

11. Exemplos Práticos de Aplicação

Exemplo 1: Módulo LED Linear para Iluminação de Escritório.Múltiplos LEDs 5050 podem ser dispostos em série numa tira MCPCB longa e estreita. A sua alta saída de lúmens significa que são necessários menos LEDs por metro para alcançar a iluminância desejada, potencialmente reduzindo custos e complexidade. O amplo ângulo de visão garante uma distribuição de luz uniforme num teto ou superfície de trabalho. Selecionar LEDs de 4000K ou 5000K com Ra80 proporciona um ambiente de luz neutro e produtivo.

Exemplo 2: Unidade de Retroiluminação para Sinalização de Grande Formato.O alto brilho e o encapsulamento robusto tornam estes LEDs adequados para sinalização exterior ou interior com alta luz ambiente. Podem ser densamente agrupados atrás de um painel difusor. O binning de cor apertado garante uma cor de fundo branca uniforme em toda a face do sinal, o que é crítico para a imagem da marca e a legibilidade.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este é um LED branco convertido por fósforo. O núcleo do dispositivo é um chip semicondutor 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 depositado sobre o chip. O fósforo reemite esta energia como luz através de um amplo espectro na região amarela/laranja/vermelha. A combinação da luz azul remanescente do chip e da luz de amplo espectro do fósforo mistura-se para produzir luz branca. A proporção exata de luz azul para luz convertida por fósforo determina a temperatura de cor correlacionada (CCT) da saída. O índice de reprodução de cor (CRI) é influenciado pela mistura específica de fósforo, com misturas mais complexas tipicamente produzindo valores de CRI mais altos ao preencher lacunas espectrais.

13. Tendências Tecnológicas

A indústria de iluminação de estado sólido continua a evoluir no sentido de uma maior eficácia (lúmens por watt), melhor qualidade de cor (CRI mais alto e melhor consistência de cor) e maior confiabilidade. Encapsulamentos como este LED 5050 representam uma tendência de escalar plataformas de média potência para lidar com correntes de acionamento e níveis de potência mais elevados, desfazendo as linhas entre as categorias de LED de média e alta potência. Isto é alcançado através de materiais de encapsulamento avançados (por exemplo, substratos cerâmicos, compostos de moldagem de alta condutividade térmica) e tecnologia de fósforo melhorada para melhor estabilidade térmica e manutenção da cor. Além disso, há uma ênfase crescente na padronização de áreas de ocupação, testes fotométricos e binning para simplificar o projeto e o fornecimento para fabricantes de iluminação. A busca pela sustentabilidade também impulsiona uma maior eficiência e vidas úteis mais longas, reduzindo o custo total de propriedade e o impacto ambiental.