Ficha Técnica do LED Branco Série T20 2016 - Dimensões 2.0x1.6x0.75mm - Tensão 5.9-6.4V - Potência 0.64W - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A Série T20 2016 é um LED branco de alto desempenho projetado para aplicações de iluminação geral. Este LED de visão superior (top-view) apresenta um design de encapsulamento termicamente aprimorado, permitindo uma alta saída de fluxo luminoso e operação confiável em condições exigentes. Seu tamanho compacto e amplo ângulo de visão o tornam adequado para uma variedade de luminárias.

1.1 Vantagens Principais

• Encapsulamento Termicamente Aprimorado:Gerenciamento térmico melhorado para maior desempenho e longevidade.
• Alta Saída de Fluxo Luminoso:Fornece iluminação brilhante e eficiente.
• Alta Capacidade de Corrente:Suporta operação com corrente direta de até 100mA.
• Tamanho Compacto do Encapsulamento:A pegada 2016 (2.0mm x 1.6mm) permite layouts de PCB de alta densidade.
• Amplo Ângulo de Visão:Um ângulo de meia intensidade típico de 120 graus proporciona uma distribuição de luz ampla e uniforme.
• Sem Chumbo e em Conformidade com RoHS:Adequado para processos de fabricação com consciência ambiental.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Este LED é projetado para diversas soluções de iluminação onde confiabilidade e eficiência são primordiais.

• Iluminação Interna:Downlights, painéis de luz e outras luminárias para ambientes internos.
• Retrofits e Substituições:Atualização de sistemas de iluminação existentes com tecnologia LED moderna.
• Iluminação Geral:Uma fonte de luz versátil para uso comercial e residencial.
• Iluminação Arquitetônica e Decorativa:Iluminação de destaque, iluminação de sanca e outras aplicações focadas em design.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

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

2.1 Características Eletro-Ópticas

O desempenho é medido na condição de teste padrão de corrente direta (IF) de 80mA e temperatura de junção (Tj) de 25°C. O fluxo luminoso varia com a Temperatura de Cor Relacionada (CCT) e o Índice de Reprodução de Cor (CRI).

• Fluxo Luminoso (Típico/Mínimo):Varia de aproximadamente 51 lm a 66 lm dependendo da combinação CCT/CRI. Por exemplo, um LED de 4000K com Ra80 tem um fluxo típico de 66 lm e mínimo de 63 lm.
• Tolerâncias:As medições de fluxo luminoso têm uma tolerância de ±7%, e as medições de CRI (Ra) têm uma tolerância de ±2.

2.2 Especificações Máximas Absolutas

Estes são os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação deve sempre ser mantida dentro desses limites.

• Corrente Direta (IF):100 mA (Contínua).
• Corrente Direta de Pulso (IFP):150 mA (Largura de pulso ≤100μs, Ciclo de trabalho ≤1/10).
• Dissipação de Potência (PD):640 mW.
• Tensão Reversa (VR):5 V.
• Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +105°C.
• Temperatura de Junção (Tj):120°C (Máxima).

2.3 Características Elétricas e Térmicas

Estes são parâmetros operacionais típicos em Tj=25°C.

• Tensão Direta (VF):5.9V a 6.4V em IF=80mA, com uma tolerância de medição de ±0.2V.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120 graus (típico). Este é o ângulo fora do eixo onde a intensidade luminosa cai para metade do seu valor de pico.
• Resistência Térmica (Rth j-sp):25 °C/W (típico). Este parâmetro indica a impedância térmica da junção do LED para o ponto de solda em uma MCPCB, crucial para o design do dissipador de calor.
• Descarga Eletrostática (ESD):Suporta 1000V (Modelo do Corpo Humano).

3. Explicação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros de desempenho chave para garantir consistência nas séries de produção.

3.1 Binning de Fluxo Luminoso

Os LEDs são categorizados em ranks específicos de fluxo (ex.: E8, F1) com valores definidos de saída luminosa mínima e máxima. A estrutura de binning é definida separadamente para diferentes combinações de CCT e CRI. Por exemplo, um LED 4000K Ra80 no bin F1 terá um fluxo luminoso entre 66 lm e 70 lm.

3.2 Binning de Tensão Direta

Os LEDs também são classificados pela queda de tensão direta a 80mA. Códigos como Z3, A4, B4 e C4 representam faixas de tensão (ex.: Z3: 5.6V - 5.8V). Isso é importante para projetar drivers de corrente constante para garantir brilho uniforme entre múltiplos LEDs em uma série.

3.3 Binning de Cromaticidade (Cor)

A consistência de cor é controlada dentro de uma elipse MacAdam de 5 passos no diagrama de cromaticidade CIE. Cada CCT (ex.: 2700K, 4000K) tem uma coordenada central definida (x, y) e parâmetros de elipse (a, b, Φ). Isso garante diferença de cor visível mínima entre LEDs do mesmo ponto de branco nominal.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Dados gráficos fornecem insights sobre o comportamento do LED sob condições variáveis.

4.1 Distribuição Espectral de Potência

A ficha técnica inclui espectros para as variantes Ra80 e Ra90. Essas curvas mostram a intensidade relativa ao longo dos comprimentos de onda, definindo a qualidade de cor e as propriedades de reprodução de cor da luz.

4.2 Corrente vs. Tensão (I-V) e Corrente vs. Intensidade Relativa

A curva I-V (Fig. 5) mostra a relação não linear entre corrente direta e tensão. A curva que mostra corrente direta vs. intensidade relativa (Fig. 4) demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, até o limite máximo.

4.3 Dependência da Temperatura

Gráficos chave ilustram o impacto da temperatura ambiente (Ta):

• Fluxo Luminoso Relativo vs. Ta (Fig. 6):A saída de luz diminui conforme a temperatura aumenta. O projeto térmico adequado é crítico para manter o brilho.
• Tensão Direta Relativa vs. Ta (Fig. 7):A tensão direta tipicamente diminui com o aumento da temperatura.
• Deslocamento de Cromaticidade vs. Ta (Fig. 8):Mostra como as coordenadas de cor do ponto de branco podem se deslocar com a temperatura.

4.4 Curva de Derating de Corrente Direta

A Figura 9 fornece a corrente direta permitida em função da temperatura ambiente/do ponto de solda. Para garantir confiabilidade e evitar superaquecimento, a corrente máxima permitida deve ser reduzida ao operar em temperaturas ambientes mais altas.

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED possui um tamanho de encapsulamento 2016 compacto. As dimensões principais incluem:

• Comprimento: 2.00 mm
• Largura: 1.60 mm
• Altura: 0.75 mm (típico)
• As dimensões do padrão de solda (land pattern) são fornecidas para o layout da PCB.

Todas as tolerâncias não especificadas são de ±0.1mm.

5.2 Identificação de Polaridade

O cátodo e o ânodo estão claramente marcados no diagrama de vista inferior. A conexão correta da polaridade é essencial para a operação do dispositivo.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O LED é compatível com processos padrão de soldagem por refluxo sem chumbo. Os parâmetros de perfil recomendados incluem:

• Temperatura Máxima do Corpo do Encapsulamento (Tp):260°C no máximo.
• Tempo Acima do Líquido (TL=217°C):60 a 150 segundos.
• Taxa de Aquecimento:Máximo de 3°C por segundo de TL até Tp.
• Pré-aquecimento:Aquecimento de 150°C a 200°C ao longo de 60-120 segundos.

A adesão a este perfil é crítica para evitar danos térmicos ao encapsulamento do LED e ao chip interno.

6.2 Considerações de Manuseio e Armazenamento

• Precauções contra ESD devem ser observadas durante o manuseio.
• A temperatura de armazenamento recomendada é entre -40°C e +85°C.
• Evite exposição à umidade; use embalagem seca ou faça o bake de acordo com os procedimentos padrão de MSL (Nível de Sensibilidade à Umidade), se necessário.

7. Numeração de Peça e Informações de Pedido

7.1 Sistema de Numeração do Modelo

O número da peça segue o formato: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (Código de Tipo):'20' para o encapsulamento 2016.
• X2 (Código CCT):ex.: '27' para 2700K, '40' para 4000K.
• X3 (Reprodução de Cor):'7' para Ra70, '8' para Ra80, '9' para Ra90.
• X4 (Chips em Série):Número de chips em série (1-Z).
• X5 (Chips em Paralelo):Número de chips em paralelo (1-Z).
• X6 (Código do Componente):Designação interna (A-Z).
• X7 (Código de Cor):Define o padrão de desempenho (ex.: 'M' para ANSI, 'F' para ERP).

8. Recomendações de Projeto de Aplicação

8.1 Projeto do Circuito do Driver

Devido às características de tensão direta e ao binning, um driver de corrente constante é fortemente recomendado em vez de uma fonte de tensão constante. Isso garante saída de luz estável e protege o LED de picos de corrente. O driver deve ser selecionado para operar dentro das Especificações Máximas Absolutas, considerando a curva de derating para ambientes de alta temperatura.

8.2 Gerenciamento Térmico

Dissipação de calor eficaz é primordial para desempenho e vida útil. A resistência térmica da junção ao ponto de solda (Rth j-sp) é de 25°C/W. Projete a PCB e o dissipador de calor para manter a temperatura do ponto de solda o mais baixa possível, especialmente ao operar com altas correntes ou em ambientes quentes. Use materiais termicamente condutivos e garanta bom contato mecânico entre o encapsulamento do LED e o dissipador de calor.

8.3 Projeto Óptico

O ângulo de visão de 120 graus é adequado para aplicações que requerem iluminação ampla e difusa. Para feixes mais focados, ópticas secundárias (lentes ou refletores) serão necessárias. O design top-view facilita a emissão de luz direta perpendicular ao plano de montagem.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora comparações específicas com concorrentes não sejam fornecidas no documento fonte, os principais diferenciais do LED Série T20 2016, com base em suas especificações, incluem:

• Desempenho Equilibrado:Oferece uma combinação competitiva de alto fluxo luminoso, boas opções de CRI (até Ra90) e uma ampla faixa de CCT em um encapsulamento muito compacto.
• Projeto Térmico:O 'Design de Encapsulamento Termicamente Aprimorado' explicitamente declarado sugere um foco na confiabilidade sob condições de acionamento, o que pode oferecer uma vantagem em aplicações onde o gerenciamento térmico é desafiador.
• Binning Abrangente:O binning detalhado para fluxo, tensão e cor (MacAdam de 5 passos) permite correspondência de cor precisa e consistência elétrica em produtos de iluminação de alta qualidade.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual é o consumo real de energia deste LED?

Na condição de teste típica de 80mA e uma tensão direta de 5.9V-6.4V, a potência elétrica está entre 472mW e 512mW. Isso está abaixo da especificação máxima absoluta de dissipação de potência de 640mW, fornecendo uma margem de segurança.

10.2 Posso acionar este LED na sua corrente máxima de 100mA?

Sim, mas apenas se as condições térmicas permitirem. Você deve consultar a curva de derating de corrente direta (Fig. 9). Em temperaturas ambientes elevadas, a corrente máxima permitida é reduzida. Exceder a corrente derating ou a temperatura máxima de junção (120°C) encurtará a vida útil do LED.

10.3 Como seleciono o bin correto para minha aplicação?

Para aparência uniforme em luminárias com múltiplos LEDs, especifique bins apertados para fluxo luminoso (ex.: apenas F1) e cromaticidade (elipse de 5 passos). Para aplicações sensíveis ao custo onde pequenas variações são aceitáveis, um bin mais amplo ou a mistura de bins pode ser permitida. O binning de tensão é crítico para projetos que usam LEDs em série para garantir que eles compartilhem a corrente uniformemente.

11. Estudo de Caso de Projeto e Uso

Cenário: Projetando um tubo de LED para retrofit.

1. Requisitos:Substituir um tubo fluorescente T8. Necessita de alta eficiência, boa reprodução de cor (Ra80+), luz de 4000K e operação confiável em uma luminária fechada.
2. Seleção do LED:O LED T20 2016 em 4000K/Ra80 é escolhido por seu alto fluxo e tamanho compacto, permitindo que muitos LEDs sejam colocados em uma tira de PCB estreita.
3. Projeto Térmico:A PCB de alumínio atua como dissipador de calor. A resistência térmica (25°C/W) é usada para calcular a temperatura de junção esperada com base na potência do LED e na capacidade da PCB de dissipar calor para o ambiente do tubo. A curva de derating é verificada para garantir que a corrente de acionamento escolhida (ex.: 80mA) seja segura na temperatura interna máxima prevista do tubo.
4. Projeto Elétrico:Os LEDs são dispostos em uma configuração série-paralelo. Bins de tensão (ex.: A4: 5.8-6.0V) são especificados para minimizar incompatibilidade de tensão. Um driver de corrente constante compatível com a tensão e corrente total da série é selecionado.
5. Resultado:Um tubo de LED de alta qualidade e confiável, com brilho e cor consistentes, possibilitado pela adesão às especificações detalhadas e diretrizes de aplicação fornecidas nesta ficha técnica.

12. Introdução ao Princípio Técnico

Os LEDs brancos são tipicamente baseados em um chip de LED azul revestido com uma camada de fósforo. Quando a luz azul do chip semicondutor excita o fósforo, ele converte uma parte dessa luz para comprimentos de onda mais longos (amarelo, vermelho). A mistura da luz azul remanescente e da luz emitida pelo fósforo é percebida como branca pelo olho humano. A Temperatura de Cor Relacionada (CCT) é controlada pela composição do fósforo, fazendo-a parecer 'quente' (2700K, mais amarelo/vermelho) ou 'fria' (6500K, mais azul). O Índice de Reprodução de Cor (CRI) mede com que precisão a luz revela as cores verdadeiras dos objetos em comparação com uma fonte de referência natural; um valor de Ra mais alto (ex.: 90) indica melhor fidelidade de cor.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

A indústria de LED continua a evoluir em direção a maior eficácia (mais lúmens por watt), melhor qualidade de cor e maior confiabilidade. Tendências relevantes para componentes como a Série T20 incluem:

• Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas na tecnologia de chip e fósforo impulsionam maior fluxo luminoso a partir de encapsulamentos iguais ou menores.
• Qualidade da Cor:A demanda por iluminação de alto CRI (Ra90, Ra95+) e de espectro total está crescendo em aplicações comerciais e residenciais.
• Miniaturização:A busca por LEDs menores e mais potentes permite designs de luminárias mais elegantes e maior densidade de pixels em aplicações de visualização direta.
• Iluminação Inteligente e Ajustável:Os LEDs estão cada vez mais integrados em sistemas que permitem controle dinâmico de intensidade e temperatura de cor.
• Sustentabilidade:O foco em longa vida útil, conformidade com RoHS e reciclabilidade continua sendo um forte impulsionador no design e fabricação de componentes.

As especificações do LED Série T20 2016 estão alinhadas com essas tendências, oferecendo boa eficiência, opções de alto CRI e um fator de forma compacto adequado para designs de iluminação modernos.