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Serie 120: Módulo de chip BOP (Base of Plasma) integrado a Pacific-­‐S La energía a base de plasma es una nueva fuente de luz revolucionaria, eficiente energéticamente y ultra compacta. Combina la experiencia y ventajas de los diodos emisores de luz con el brillo de la iluminación convencional. Beneficios claves l
Resistencia térmica mínima l
Sistema sencillo para controlar la temperatura en el punto de unión l
Estructura del ensamble de bajo costo l
Alto grado de iluminación l
Tiempo de vida largo l
Costos de operación bajos l
Costos de mantenimiento reducidos l
Responsable con el medio ambiente; no tiene problemas en la disposición de desechos Aplicaciones típicas •
Iluminación de paisaje
•
Iluminación de exteriores
•
Iluminación de pasillos
•
Iluminación de fábricas y gimnasios
Precaución l No tocar o apretar el área emisora de luz. No toque el módulo BOP o el área de resina mientras esté en operación. Permita que se enfríe durante un periodo de tiempo suficiente antes de manejarlo. El módulo BOP puede alcanzar temperaturas lo suficientemente altas como para quemar la piel al contacto. P. 2 Tabla de contenidos Perfil tecnológico .................................................................................................................. 4 Características para mantener el lumen promedio ............................................... 4 Lineamientos ecológicos ................................................................................................... 5 Nomenclatura del producto ............................................................................................. 5 Dimensiones ........................................................................................................................... 6 Disposición de los circuitos .............................................................................................. 7 Índices máximos absolutos .............................................................................................. 8 Características del voltaje de flujo ................................................................................ 9 Características de la corriente de operación y flujo luminoso ....................... 10 Corriente contra eficiencia ............................................................................................ 11 Prueba de confiabilidad .................................................................................................. 12 Características de la temperatura del color ........................................................... 13 Espectro del color .............................................................................................................. 13 Área de superficie recomendada para el disipador ............................................ 15 Cómo medir la temperatura en el punto de unión .............................................. 17 Ensamble ............................................................................................................................... 19 P. 3 Perfil tecnológico Los Diodos Emisores de Luz BOP de EDISON® se diseñaron a partir de una serie de innovaciones en los campos de tecnología de chips, empaquetamiento y control de temperaturas. Estos avances permiten que los diseñadores de iluminación modelen fuentes de luz más eficientes y un mayor con un mayor grado de brillo. El diseño COHS® también reduce las resistencias térmicas entre los chips y el disipador de calor, haciendo más fácil de controlar la temperatura en el punto de unión. <Figura 1. Chip en el diagrama de disipación de calor> Características para mantener el lumen promedio El tiempo de vida para los dispositivos de luz en estado sólido (BOP) se define típicamente en términos de la conservación del lumen: el porcentaje que resta de la luz producida inicialmente después de un periodo específico de tiempo. Los productos de la serie BOP de EDISON® conservan, en promedio, el 90% del lumen después de 70,000 horas de operación con la corriente sugerida. Esta proyección se basa en una corriente de flujo constante, manteniendo la temperatura en el punto de unión a 70°C o por debajo. P. 4 Lineamientos ecológicos Los Diodos Emisores de Luz BOP de EDISON® ayudan a reducir el consumo de electricidad y la cantidad de desechos peligrosos que llegan al medio ambiente. Todos los productos EDISON® manufacturados por EDISON® cumplen las leyes de la Restriction of Hazardous Substances (RoHS) y no emplean materiales peligrosos, como el plomo y el mercurio. Nomenclatura del producto La siguiente tabla describe la disponibilidad de colores y el Wattaje, entre otros. SA 120 C CU H -­‐ 003 SA
Wattaje
Sustrato
Color
Elemento
Tipo
Tabla 1. Formato del código de orden Iniciales Wattaje SA XXX Color Sustrato Elemento C (Blanco CU (Disipador de H (Chip horizontal claro) cobre) PN) N (Blanco AL (Disipador de V (Chip vertical PN) neutro) aluminio) F (Flip-­‐Chip) W (Blanco FR (Plástico A (Corriente alterna cálido) reforzado con fibra) AC) Tipo XXX Notas para la Tabla 1: •
“X” se sustituye por un dígito
Ejemplo: SA120CCUH-­‐003 Serie SA / 120 Watts / Color blanco claro / Sustrato de disipador de cobre / Elemento con chip horizontal PN / Tipo 003. P. 5 Dimensiones El color del código se reemplaza con el signo de interrogación “?” en el código del producto. Ejemplo: SA120?CUH-­‐003 <Figura 2. Diseño de la parte núm. SA120CCUH-­‐003, SA120NCUH-­‐003, SA120WCUH-­‐003> Notas para la Figura 2: •
Los conectores de la soldadura se encuentran etiquetados como “+” y “-­‐“ para indicar positivo y
negativo, respectivamente.
•
Los diseños no están a escala.
•
Las dimensiones del diseño están en milímetros.
•
A menos que se indique lo contrario, las medidas tienen una precisión de ± 0.20 mm.
•
El centro óptico del módulo BOP está definido por el centro mecánico del módulo.
P. 6 Disposición de los circuitos El código del producto a continuación no incluye las siglas del color, sustrato y elemento; por ejemplo, en vez de SA015CCUH-­‐001 se indica SA015-­‐001. SA120-­‐003 P. 7 Índices máximos absolutos La siguiente tabla describe los índices máximos absolutos para SA120?CUH-­‐003. Revise la disposición de circuitos en el apartado anterior para corriente directa (DC) y el voltaje deseado. El código del producto a continuación no incluye las siglas de “SA”, color, sustrato y elemento; por ejemplo, en vez de SA015 CCUH-­‐001 se indica 015-­‐001. Tabla 2. Parámetro Rango Temperatura del punto de unión de Unidades Símbolo <85 °C Temperatura de operación -­‐40 a +100 °C Temperatura de almacenamiento -­‐40 a +120 °C <80 °C BOP Temperatura del sustrato de BOP (disipador) Tj Ts Tabla 2-­‐1. Código del producto Parámetro 120-­‐003 (11S22P) Unidades Símbolo 3300 mA IF Voltaje de flujo (DC) 35.5 V VF Voltaje de retorno(2) -­‐-­‐ V VR Corriente de flujo (DC)(1) Notas para la Tabla 2-­‐1: 1.
La corriente de flujo (DC) no debe exceder la corriente de operación del módulo BOP.
2.
El BOP no está diseñado para emplearse en polarización inversa.
P. 8 Características del voltaje de flujo Las siguientes tablas describen el voltaje de flujo para SA120?CUH-­‐003. Todos los rangos de voltaje de flujo se basan en un suministro de corriente de flujo constante. No emplee estos valores para diseñar un sistema a voltaje constante. El código del producto a continuación no incluye las siglas del color, sustrato y elemento; por ejemplo, en vez de SA015CCUH-­‐001 se indica SA015-­‐001. Tabla 3. Producto SA120-­‐003 Voltaje mín. Voltaje típico Voltaje máx. (VF) (VF) (VF) 33 35.5 39 Unidades V Notas para la Tabla 3: •
El voltaje de flujo se mide con una precisión de ±10%.
<Figura 3. Gráfico de Corriente contra Voltaje> P. 9 Características de la corriente de operación y flujo luminoso Las siguientes tablas describen el flujo luminoso a Tj=25°C y a Tj=70°C para SA120?CUH-­‐003 con las corrientes DC de 2450, 2800, 3300 y 3550 mA. El código del producto a continuación no incluye las siglas de “SA”, color, sustrato y empaque; por ejemplo, en vez de SA015CCUH-­‐001 se indica 015-­‐001. El rango de CCT mostrado en la siguiente tabla se encuentra dentro de los rangos promedios de CCT de LOTC. Tabla 4. Núm. de producto SA120CCU
H-­‐003 ANSI CCT CRI (K) 5200K >70 Flujo Corriente luminoso (lm) de Tj= Tj= prueba 25℃ 70℃ (mA) H-­‐003 4000K >75 UH-­‐003 2900K >80 (W) típica con Tj=25℃ (lm/W) Pérdida de lumen 86.98 135 7.2% 11340 2800 99.40 132 7.2% 3300 117.15 128 7.2% 3550 126.03 125 7.2% 12480 9640 1061
0 1185
3 9450 8125 2450 86.98 121 7.2% 10605 9120 2800 99.40 118 7.2% 3300 117.15 113 7.2% 3550 126.03 107 7.2% 11640 11940 SA120WC
típico Eficiencia 10170 8645 2450 13315 SA120NCU
Wattaje 1001
0 1043
5 8820 7760 2450 86.98 103 7.2% 9870 8685 2800 99.40 95 7.2% 10800 9505 3300 117.15 93 7.2% 11121 9958 3550 126.03 90 7.2% Notas para la Tabla 4: •
El flujo luminoso se mide con una precisión de ±10%.
P. 10 Corriente contra eficiencia <Figura 4. Gráfico de Intensidad Relativa contra Corriente de SA120CCUH-­‐003, SA120WCUH-­‐003, SA120WCUH-­‐003> Tabla 5. Corriente de entrada (mA) Wattaje Lm típico total para CW Lm típico total para WW Aplicaciones sugeridas 2450 2800 3300 3550 2450 86.98 99.4 117.15 126.03 86.98 9130 9940 11365 11970 9130 6525 7355 8200 8695 6525 Calle / High Bay/ Flood light P. 11 Prueba de confiabilidad La siguiente tabla describe las pruebas mecánicas, ambientales y de tiempo de vida de operación para la serie BOP de EDISON®. Tabla 6. Prueba de resistencia Caída Operación o almacenamiento a altas temperaturas Descripción de la prueba Altura equivalente de caída: 112 cm 125°C Altas temperaturas y humedad 85°C/85% HR Duración * 1000 horas 1000 horas –40/115°C, después de un periodo
Ciclo de temperaturas de 15 min. / <10 segundos de 500 ciclos transferencia Prueba de tiempo de vida Prueba al prender/apagar la corriente por ciclos Operación o almacenamiento a bajas temperaturas Vibración y variación de frecuencia Choque mecánico Choque térmico Descarga electrostática (ESD) Ta=25°C, IF=máx. 1000 horas Voltaje y corriente completos 1200 ciclos –40°C
1000 horas 20-­‐2,000-­‐10 Hz, velocidad de barrido log o lineal, 20 G durante 1 * min, 1.5 mm, 3X/eje 1,500 G, pulso de 0.5 ms, 5 choques cada 6 ejes –40/125°C, durante 15 min./ <10
segundos de transferencia Modelo de Prueba de Sensibilidad en el Cuerpo Humano (HBM) * 500 ciclos Mínimo±2KV P. 12 Características de la temperatura del color Las siguientes tablas describen la temperatura del color de la serie BOP. El código del producto a continuación usa “x” en vez de potencia, sustrato y empaque; por ejemplo, en vez de BOP015CCUH-­‐001 indica BOPxxxCxxx-­‐xxx. Tabla 7. Código de la orden Color λd / CCT Mín. Máx. Unidades BOPxxxCxxx-­‐xxx Blanco claro 5000 10000 K BOPxxxNxxx-­‐xxx Blanco neutro 3700 5000 K BOPxxxWxxx-­‐xxx Blanco cálido 2600 3700 K Notas para la Tabla 7: 1.
CCT se mide con una precisión de ± 200K.
Espectro del color Espectro de color del blanco claro <Figura 5. Espectro de color del blanco claro de la parte CCT de BOP. Medidas integradas.> P. 13 Espectro de color del blanco neutro <Figura 6. Espectro de color del blanco neutro de la parte CCT de BOP. Medidas integradas> Espectro de color del blanco cálido <Figura 7. Espectro de color del blanco cálido de la parte CCT de BOP. Medidas integradas.> P. 14 Área de superficie recomendada para el disipador La siguiente tabla describe el área de superficie recomendada para el disipador, para asegurar que la temperatura de unión permanezca por debajo de los 70°C y alcance el tiempo de vida estimado para los productos de la serie BOP. Tabla 8. Distribución del chip Wattaje *Nota 1
(W) Cuadrado Círculo Área de superficie recomendada (cm2) 5 150 7 300 10 500 15 800 20 1000 30 2500 40 3200 50 4000 60 > 4000 100 > 15000 120 > 20000 10 500 15 500 20 500 Nota 1: Descrito según la distribución de dado. P. 15 Ejemplo del cuadrado: Ejemplo del círculo: P. 16 Cómo medir la temperatura en el punto de unión Para obtener la temperatura en el punto de unión, se mide la temperatura en el punto de prueba. Éste se encuentra sobre el sustrato cercano al chip. Al elegir los disipadores adecuados y realizar mediciones periódicas de la temperatura del punto de unión, se puede mantener esta temperatura por debajo de los 80°C. 1. Adhiera el producto al disipador con pegamento conductor de calor.
2. Ponga en contacto el sensor térmico del cable con el punto de prueba para la
medición de temperatura.
P. 17 3. Encienda y espere a que se llegue al equilibrio térmico. El tiempo requerido
depende del tamaño del disipador que se elija, aunque normalmente es de 2.5
horas.
4. Lea la temperatura y añádale 3 grados. Ésta será la temperatura del punto de
unión.
P. 18 Ensamble Se sugiere emplear una BOP para facilitar la instalación del sistema de luz. Se emplean tornillos para fijarlo a postes de lámparas o unidades metálicas. Se recomienda ampliamente el uso de grafito entre el sistema y el poste o metal. El diseño no se encuentra a escala <Figura 8. Método recomendado de ensamble> Para los productos emisores en círculo (120-­‐003), los mejores lugares para montar con tornillos se indican en la Figura 9. <Figura 9. Ensamble completo del Emisor en Cuadrado de la serie BOP (120-­‐003)> P. 19