Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo
- 2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos
- 2.1 Valores Máximos Absolutos
- 2.2 Características Eletro-Ópticas (Ta=25°C)
- 3. Explicação do Sistema de Binning
- 4. Análise das Curvas de Desempenho
- 4.1 Curvas do Chip UY (Amarelo Brilhante)
- 4.2 Curvas do Chip SYG (Verde-Amarelo Brilhante)
- 5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento
- 5.1 Dimensões do Encapsulamento
- 5.2 Identificação de Polaridade
- 6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
- 6.1 Formação dos Terminais
- 6.2 Parâmetros de Soldagem
- 6.3 Condições de Armazenamento
- 7. Informações de Embalagem e Pedido
- 7.1 Especificação de Embalagem
- 7.2 Explicação do Rótulo
- 8. Sugestões de Aplicação
- 8.1 Cenários de Aplicação Típicos
- 8.2 Considerações de Projeto
- 9. Comparação e Diferenciação Técnica
- 10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)
- 11. Caso Prático de Projeto e Uso
- 12. Introdução ao Princípio de Operação
- 13. Tendências Tecnológicas
1. Visão Geral do Produto
A série 1259-7 é uma lâmpada LED compacta projetada para aplicações de indicação e retroiluminação. Ela integra dois chips semicondutores AlGaInP casados dentro de um único encapsulamento, permitindo uma saída de luz uniforme e um amplo ângulo de visão de 40 graus. O produto está disponível em duas configurações principais: tipos bicolor e tipos bipolar. As lâmpadas bicolor normalmente combinam duas cores diferentes (por exemplo, Amarelo Brilhante e Verde-Amarelo Brilhante) em um encapsulamento difuso, enquanto as lâmpadas bipolar apresentam uma única cor (Branco Transparente ou Cor Transparente) em um encapsulamento claro. Este design oferece confiabilidade de estado sólido, longa vida operacional e baixo consumo de energia, tornando-o adequado para integração em dispositivos eletrônicos modernos.
1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo
As principais vantagens desta lâmpada LED incluem sua arquitetura de duplo chip para brilho consistente, compatibilidade com circuitos integrados de baixa tensão e conformidade com as principais regulamentações ambientais, como RoHS, REACH da UE e padrões livres de halogênio (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Seus principais mercados-alvo são eletrônicos de consumo e periféricos de computador, onde indicadores confiáveis e compactos são essenciais.
2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos
Esta seção fornece uma análise objetiva e detalhada das principais especificações do LED conforme definido na ficha técnica.
2.1 Valores Máximos Absolutos
O dispositivo não deve ser operado além destes limites para evitar danos permanentes. Para ambos os chips UY (Amarelo Brilhante) e SYG (Verde-Amarelo Brilhante), a corrente direta contínua máxima (IF) é de 25 mA. A tensão reversa máxima (VR) é de 5 V. A dissipação de potência (Pd) para cada chip é limitada a 60 mW. A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +85°C, e a temperatura de armazenamento (Tstg) estende-se de -40°C a +100°C. A temperatura de soldagem (Tsol) é especificada para processos de reflow a 260°C por no máximo 5 segundos.
2.2 Características Eletro-Ópticas (Ta=25°C)
Estes parâmetros definem o desempenho do LED em condições típicas. A tensão direta (VF) para ambos os chips é tipicamente 2,0V, com uma faixa de 1,7V a 2,4V a uma corrente de teste de 20mA. A corrente reversa máxima (IR) é de 10 µA a 5V. A intensidade luminosa (IV) é uma métrica chave: o chip UY tem um valor típico de 125 mcd (mín. 63 mcd), enquanto o chip SYG tem um valor típico de 80 mcd (mín. 40 mcd). O ângulo de visão (2θ1/2) é tipicamente de 40 graus para ambos. O comprimento de onda dominante (λd) do chip UY é tipicamente 589 nm (pico λp em 591 nm), e o do chip SYG é tipicamente 573 nm (pico λp em 575 nm). A largura de banda espectral (Δλ) é de 15 nm para UY e 20 nm para SYG. As incertezas de medição são observadas para tensão direta (±0,1V), intensidade luminosa (±10%) e comprimento de onda dominante (±1,0nm).
3. Explicação do Sistema de Binning
A ficha técnica referencia um sistema de binning para parâmetros-chave, indicado por rótulos como CAT (classificação de Intensidade Luminosa), HUE (classificação de Comprimento de Onda Dominante) e REF (classificação de Tensão Direta). Este sistema garante a consistência de cor e brilho dentro de um lote de produção. Os projetistas devem consultar as tabelas de binning detalhadas do fabricante (não fornecidas neste trecho) para selecionar os códigos apropriados para os requisitos de tolerância de cor e brilho de sua aplicação.
4. Análise das Curvas de Desempenho
Dados gráficos fornecem uma visão mais profunda do comportamento do LED sob condições variáveis.
4.1 Curvas do Chip UY (Amarelo Brilhante)
A curva de Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda mostra um pico de emissão estreito centrado em torno de 591 nm. O padrão de Diretividade confirma o ângulo de visão de 40 graus. A curva de Corrente Direta vs. Tensão Direta (I-V) exibe a relação exponencial típica de um diodo. A curva de Intensidade Relativa vs. Corrente Direta mostra que a saída de luz aumenta linearmente com a corrente até o máximo nominal. A curva de Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente indica uma diminuição na saída à medida que a temperatura sobe, uma característica comum dos LEDs. A curva de Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente em condições de tensão constante mostraria um aumento da corrente com a temperatura devido ao coeficiente de temperatura negativo do diodo.
4.2 Curvas do Chip SYG (Verde-Amarelo Brilhante)
Curvas semelhantes são fornecidas para o chip SYG, com seu pico de emissão em torno de 575 nm. Uma curva adicional de Coordenada de Cromaticidade vs. Corrente Direta é incluída, o que é crucial para entender qualquer possível desvio de cor que possa ocorrer ao acionar o LED com correntes diferentes da condição de teste (20mA).
5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento
5.1 Dimensões do Encapsulamento
O LED apresenta um encapsulamento radial com terminais redondo padrão de 5mm. As dimensões-chave incluem diâmetro do corpo, espaçamento dos terminais e altura total. A altura do flange é especificada para ser inferior a 1,5mm. As tolerâncias dimensionais padrão são de ±0,25mm, salvo indicação em contrário. Um desenho dimensionado detalhado é essencial para o projeto da área de montagem na PCB.
5.2 Identificação de Polaridade
Para LEDs bipolares, o terminal mais longo normalmente denota o ânodo (+). Para LEDs bicolor, a configuração de cátodo comum é padrão, onde o terminal do meio é o cátodo comum e os dois terminais externos são os ânodos para os dois chips de cores diferentes. O diagrama da ficha técnica deve ser consultado para confirmar o pinout exato.
6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
O manuseio adequado é crítico para a confiabilidade.
6.1 Formação dos Terminais
A dobra deve ocorrer a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi. A formação deve ser feita antes da soldagem e à temperatura ambiente para evitar danos ou rachaduras induzidas por tensão. O alinhamento dos furos na PCB deve ser preciso para evitar tensão de montagem.
6.2 Parâmetros de Soldagem
Para soldagem manual: temperatura da ponta do ferro ≤300°C (30W máx.), tempo ≤3 segundos, com uma distância mínima de 3mm da junta até o bulbo. Para soldagem por onda/mergulho: pré-aquecimento ≤100°C por ≤60 seg, banho de solda ≤260°C por ≤5 seg, com a mesma regra de distância de 3mm. É recomendada uma única passagem de soldagem. Um gráfico de perfil de soldagem sugere uma sequência de aquecimento, pico e resfriamento para minimizar o choque térmico.
6.3 Condições de Armazenamento
Os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de UR. A vida útil na prateleira a partir do envio é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e dessecante. Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para evitar condensação.
7. Informações de Embalagem e Pedido
7.1 Especificação de Embalagem
Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos (200-500 unid./saco). Cinco sacos são colocados em uma caixa interna, e dez caixas internas são embaladas em uma caixa mestra externa. Os materiais de embalagem são resistentes à umidade.
7.2 Explicação do Rótulo
O rótulo da embalagem inclui: CPN (Número da Peça do Cliente), P/N (Número da Peça do Fabricante), QTY (Quantidade), CAT (bin de Intensidade Luminosa), HUE (bin de Comprimento de Onda Dominante), REF (bin de Tensão Direta) e LOT No. (Código de Rastreabilidade).
8. Sugestões de Aplicação
8.1 Cenários de Aplicação Típicos
As aplicações primárias incluem indicadores de status para TVs, monitores, telefones e computadores. A versão bicolor é adequada para sinalização de dois estados (por exemplo, ligado/em espera), enquanto as versões claras de alto brilho são ideais para iluminação de painéis.
8.2 Considerações de Projeto
Sempre use um resistor limitador de corrente em série com o LED. Calcule o valor do resistor com base na tensão de alimentação, na tensão direta do LED (use o valor típico ou máximo dependendo da margem de projeto) e na corrente direta desejada (≤20mA para operação normal). Considere a derivação térmica do LED ao projetar para ambientes de alta temperatura ambiente. Certifique-se de que o layout da PCB forneça folga adequada ao redor do bulbo do LED de acordo com as diretrizes de soldagem.
9. Comparação e Diferenciação Técnica
O diferencial chave da série 1259-7 é seu design de duplo chip em um único encapsulamento para funcionalidade bicolor ou uniformidade de brilho em um formato padrão de 5mm. Comparado aos LEDs de 5mm de chip único, ele oferece flexibilidade de projeto (duas cores) ou um padrão luminoso mais uniforme. Sua tecnologia AlGaInP fornece alta eficiência no espectro amarelo/verde em comparação com tecnologias mais antigas. A conformidade com regulamentações ambientais modernas (RoHS, REACH, Livre de Halogênio) é um requisito padrão, mas permanece um critério de seleção chave.
10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)
P: Posso acionar este LED a 25mA continuamente?
R: Embora o Valor Máximo Absoluto seja 25mA, as Características Eletro-Ópticas são especificadas a 20mA. Para uma operação de longo prazo confiável e para gerenciar a temperatura da junção, é recomendado operar a 20mA ou menos.
P: Qual é a diferença entre comprimento de onda dominante e comprimento de onda de pico?
R: O comprimento de onda de pico (λp) é o ponto único de maior potência espectral. O comprimento de onda dominante (λd) é o comprimento de onda único de uma luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. λd é mais relevante para a especificação de cor nas aplicações.
P: Como interpreto o bin de intensidade luminosa (CAT)?
R: O código CAT corresponde a uma faixa específica de valores mcd. Você deve solicitar o documento de binning do fabricante para conhecer os valores exatos mín./máx. para cada código CAT, a fim de garantir que seus requisitos de brilho sejam atendidos.
11. Caso Prático de Projeto e Uso
Caso: Indicador de Status de Dupla Cor para um Roteador de Rede.Um projetista usa o 1259-7 bicolor (UY/SYG) para indicar atividade da rede (verde piscando) e estados de erro (amarelo fixo). Eles usam um microcontrolador para alternar a corrente entre os dois pinos do ânodo (compartilhando um cátodo comum). Um resistor de 100Ω é usado em cada perna do ânodo com uma alimentação de 5V, resultando em uma corrente de aproximadamente (5V - 2,0V)/100Ω = 30mA. Para aderir à recomendação de 20mA, eles aumentam o resistor para 150Ω, resultando em ~20mA. O amplo ângulo de visão garante visibilidade de vários ângulos.
12. Introdução ao Princípio de Operação
Este LED é baseado no material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons e lacunas se recombinam, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga AlGaInP determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—amarelo (~589 nm) ou verde-amarelo (~573 nm). A lente de epóxi molda a saída de luz e fornece proteção mecânica e ambiental.
13. Tendências Tecnológicas
A tendência em LEDs indicadores é em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), tamanhos de encapsulamento menores (por exemplo, SMD 0402, 0201) e soluções integradas (por exemplo, LEDs com circuitos integrados embutidos para sequenciamento ou controle). Embora encapsulamentos radiais com terminais como o de 5mm permaneçam populares para certas aplicações de montagem em furo, os encapsulamentos de dispositivo de montagem em superfície (SMD) dominam novos projetos devido à sua menor área ocupada e adequação para montagem automatizada. A conformidade ambiental e a ampliação da gama de cores continuam sendo os principais impulsionadores do desenvolvimento.
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. |