Ficha Técnica da Lâmpada LED Bicolor 209SDRSYGW/S530-A3 - Vermelho Profundo e Amarelo Verde Brilhante - 20mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 209SDRSYGW/S530-A3 é uma lâmpada LED bicolor projetada para aplicações de sinalização e retroiluminação. Ele integra dois chips semicondutores distintos de AlGaInP dentro de um único encapsulamento, emitindo luz Vermelho Profundo e Amarelo Verde Brilhante. Esta configuração de duplo chip permite sinalização versátil e indicação de estado num formato compacto. A lâmpada é oferecida na versão bicolor com resina difusa branca, proporcionando um amplo ângulo de visão e uma saída de luz uniforme.

1.1 Vantagens Principais

• Chips Pareados:Os dois chips são cuidadosamente pareados para garantir intensidade luminosa e cor consistentes, melhorando a uniformidade visual nas aplicações.
• Amplo Ângulo de Visão:Apresenta um ângulo de visão típico (2θ1/2) de 80 graus, tornando-o adequado para aplicações onde a visibilidade de vários ângulos é necessária.
• Confiabilidade de Estado Sólido:Como um LED, oferece longa vida operacional, resistência a choques e alta confiabilidade em comparação com lâmpadas incandescentes tradicionais.
• Baixo Consumo de Energia e Compatibilidade com CI:Opera com baixas correntes diretas (típico 20mA), tornando-o compatível com drivers de circuito integrado e adequado para projetos sensíveis ao consumo de energia.
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com RoHS, regulamentos REACH da UE e é Livre de Halogênio (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Aplicações Alvo

Este LED destina-se principalmente ao uso em eletrônicos de consumo e equipamentos de exibição de informação, incluindo:

• Televisores (indicadores de estado, retroiluminação)
• Monitores de computador
• Telefones
• Periféricos de computador e instrumentação em geral

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestas condições não é garantida.

• Corrente Direta Contínua (I_F):25 mA para ambos os chips Vermelho Profundo (SDR) e Amarelo Verde Brilhante (SYG). Exceder esta corrente pode levar a calor excessivo e degradação acelerada da saída de luz.
• Tensão Reversa (V_R):5 V. Aplicar uma tensão reversa superior a esta especificação pode causar ruptura da junção.
• Dissipação de Potência (P_d):60 mW por chip. Esta é a perda máxima de potência permitida como calor na junção.
• Temperatura de Operação e Armazenamento:O dispositivo pode operar de -40°C a +85°C e ser armazenado de -40°C a +100°C. Esta ampla faixa o torna adequado para várias condições ambientais.
• Temperatura de Soldagem:Suporta soldagem por refluxo a 260°C por 5 segundos, o que é compatível com processos padrão de soldagem sem chumbo.

2.2 Características Eletro-Ópticas (Ta=25°C)

Estes são os parâmetros de desempenho típicos sob condições padrão de teste.

• Tensão Direta (V_F):Tipicamente 2,0V (faixa de 1,7V a 2,4V) em I_F=20mA para ambas as cores. Esta baixa tensão é vantajosa para projetos de circuitos de baixa tensão.
• Intensidade Luminosa (I_V):O chip Vermelho Profundo oferece uma intensidade típica de 50 mcd, enquanto o chip Amarelo Verde Brilhante oferece 32 mcd a 20mA. Os valores mínimos são 25 mcd e 16 mcd, respectivamente.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):Vermelho Profundo: 650 nm. Amarelo Verde Brilhante: 575 nm. Estes valores definem os pontos de cor no espectro.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Vermelho Profundo: 639 nm. Amarelo Verde Brilhante: 573 nm. Este é o comprimento de onda percebido pelo olho humano.
• Largura de Banda de Radiação Espectral (Δλ):Aproximadamente 20 nm para ambas as cores, indicando a pureza espectral da luz emitida.

Nota sobre Incerteza de Medição: Tensão Direta ±0,1V, Intensidade Luminosa ±10%, Comprimento de Onda Dominante ±1,0nm.

3. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece curvas características para cada cor de chip, que são cruciais para entender o desempenho em condições não padrão.

3.1 Características do Chip Vermelho Profundo (SDR)

• Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda:Mostra um pico acentuado em torno de 650 nm, confirmando a emissão da cor vermelho profundo.
• Padrão de Diretividade:Ilustra o padrão de emissão tipo Lambertiano com o ângulo de visão de 80 graus.
• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Demonstra a relação exponencial típica de um diodo. A curva auxilia no projeto do circuito limitador de corrente.
• Intensidade Relativa vs. Corrente Direta:Mostra que a saída de luz aumenta com a corrente, mas pode tornar-se sublinear em correntes mais altas devido aos efeitos de aquecimento.
• Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Indica que a intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta, uma característica comum dos LEDs. O gerenciamento térmico adequado é essencial para manter o brilho.
• Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Para um acionamento por tensão constante, a corrente direta mudaria com a temperatura devido à variação na V_F do diodo. O acionamento por corrente constante é recomendado para operação estável.

3.2 Características do Chip Amarelo Verde Brilhante (SYG)

Curvas semelhantes são fornecidas para o chip SYG, com a adição de umgráfico de Coordenadas de Cromaticidade vs. Corrente Direta. Esta curva é particularmente importante, pois mostra como a cor percebida (coordenadas de cromaticidade no diagrama CIE) pode mudar ligeiramente com variações na corrente de acionamento. Para aplicações que requerem cor consistente, acionar o LED na sua corrente nominal (20mA) é crítico.

4. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

4.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED utiliza um encapsulamento padrão 209 (com terminais radiais). As dimensões principais incluem:

• Espaçamento dos terminais: Aproximadamente 2,54 mm (padrão).
• Diâmetro da lente de epóxi e dimensões do corpo conforme o desenho detalhado.
• A altura do flange é especificada para ser inferior a 1,5mm.
• A tolerância geral para dimensões é de ±0,25mm, salvo indicação em contrário.

4.2 Identificação de Polaridade e Formação dos Terminais

O dispositivo possui um lado plano na lente ou um terminal mais longo (tipicamente o ânodo) para identificação de polaridade. As diretrizes críticas para a formação dos terminais incluem:

• A dobra deve ser feita a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi para evitar tensão na vedação.
• A formação dos terminais deve ser realizadaantes soldering.
• da soldagem. A tensão mecânica no encapsulamento durante a formação deve ser minimizada para evitar danos internos ou ruptura.
• Os furos na PCB devem alinhar-se perfeitamente com os terminais do LED para evitar tensão na montagem.

5. Diretrizes de Soldagem e Montagem

5.1 Condições de Soldagem Recomendadas

• Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de 30W no máximo), tempo máximo de soldagem 3 segundos. Mantenha uma distância mínima de 3mm do ponto de solda ao bulbo de epóxi.
• Soldagem por Onda/Imersão:Temperatura máxima de pré-aquecimento 100°C (máx. 60 seg), temperatura máxima do banho de solda 260°C por 5 segundos. Mantenha a mesma regra de distância de 3mm.
• Evite aplicar tensão nos terminais enquanto o LED estiver quente.
• Não solde o dispositivo mais de uma vez usando métodos de imersão ou manuais.
• Proteja o LED de choques mecânicos após a soldagem até que ele esfrie à temperatura ambiente.

5.2 Condições de Armazenamento

Para preservar a soldabilidade e a integridade do dispositivo:

• Armazene a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa após o recebimento.
• A vida útil nestas condições 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 prevenir condensação.

6. Informações de Embalagem e Pedido

6.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados com proteção contra ESD e umidade:

• Embalagem Primária:Sacos antiestáticos.
• Embalagem Secundária:Caixas internas contendo 5 sacos.
• Embalagem Terciária:Caixas externas contendo 10 caixas internas.
• Quantidade por Embalagem:200 a 500 peças por saco. Total por caixa externa: 10.000 a 25.000 peças (com base em 5 sacos/caixa interna * 10 caixas internas * 200-500 pçs/saco).

6.2 Explicação dos Rótulos

Os rótulos na embalagem incluem informações-chave para rastreabilidade e seleção de bin:

• CPN:Número da Peça do Cliente.
• P/N:Número da Peça do Fabricante (ex., 209SDRSYGW/S530-A3).
• QTY:Quantidade na embalagem.
• CAT:Classificação de Intensidade Luminosa (bin).
• HUE:Classificação de Comprimento de Onda Dominante (bin).
• REF:Classificação de Tensão Direta (bin).
• LOT No:Número do lote de fabricação para rastreabilidade.

7. Considerações de Projeto de Aplicação

7.1 Projeto do Circuito

Sempre acione LEDs com uma fonte de corrente constante ou uma fonte de tensão com um resistor limitador de corrente em série. O valor do resistor pode ser calculado usando R = (V_fonte- V_F) / I_F. Usando a V_F típica de 2,0V e uma I_F desejada de 20mA com uma fonte de 5V: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Um resistor com potência nominal adequada (P = I²² R) deve ser selecionado.

7.2 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja baixa (60mW por chip), a diminuição da intensidade luminosa com o aumento da temperatura ambiente (como mostrado nas curvas de desempenho) deve ser considerada no projeto. Garanta ventilação adequada se o LED for usado em espaços fechados ou perto de outros componentes geradores de calor.

7.3 Considerações Ópticas

A lente difusa branca proporciona um ângulo de visão amplo e uniforme, mas reduz a intensidade luminosa axial em comparação com uma lente transparente. Para aplicações que requerem um feixe estreito, ópticas externas podem ser necessárias. A natureza bicolor permite multiplexação ou controle individual das duas cores para indicação de múltiplos estados.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

A principal diferenciação deste produto reside na integração de dois chips distintos e de alta eficiência de AlGaInP em um encapsulamento padrão. Em comparação com o uso de dois LEDs monocromáticos separados, esta solução economiza espaço na PCB, simplifica a montagem e garante alinhamento mecânico consistente dos dois pontos de cor. A tecnologia de material AlGaInP oferece alto brilho e boa eficiência para comprimentos de onda vermelho e amarelo-verde.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

9.1 Posso acionar os dois chips simultaneamente na sua corrente máxima?

Sim, mas você deve considerar a dissipação total de potência. Se ambos os chips forem acionados a 25mA com uma V_F típica de 2,0V, a potência total seria aproximadamente 100mW (2 chips * 2,0V * 0,025A). Isto está abaixo da especificação máxima combinada (120mW), mas próximo. Para operação confiável de longo prazo, é aconselhável a derating; operar na corrente típica de 20mA é recomendado.

9.2 Como interpreto as classificações de intensidade luminosa (CAT no rótulo)?

O fabricante classifica os LEDs em bins com base na intensidade luminosa medida. Um código CAT específico corresponde a uma faixa de valores mcd (ex., um bin para 40-60 mcd para o chip SDR). Para brilho consistente na sua aplicação, especifique ou solicite LEDs do mesmo bin de intensidade.

9.3 Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

Comprimento de onda de pico (λ_p) é o comprimento de onda no qual a distribuição de potência espectral é máxima. Comprimento de onda dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. λ_d é mais relevante para especificação de cor em aplicações centradas no ser humano.

10. Exemplo Prático de Caso de Uso

Cenário: Indicador de Energia de Duplo Estado para um Dispositivo.O chip Vermelho Profundo pode ser usado para indicar o modo "Em Espera" ou "Carregando", enquanto o chip Amarelo Verde Brilhante indica o modo "Energia Ligada" ou "Totalmente Carregado". Um microcontrolador simples ou circuito lógico pode alternar entre acionar o ânodo de um LED ou do outro (assumindo uma configuração de cátodo comum, típica para tais LEDs bicolores). O amplo ângulo de visão garante que o estado seja visível de várias posições. O baixo consumo de energia alinha-se com os objetivos de eficiência energética do produto final.

11. Princípio de Operação

A luz é produzida através da eletroluminescência em uma junção p-n semicondutora. Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa (feita de material AlGaInP para estas cores), liberando energia na forma de fótons. A energia específica da banda proibida da liga de AlGaInP determina o comprimento de onda (cor) da luz emitida. A lente de resina epóxi difusa encapsula o chip, fornece proteção mecânica e molda o padrão de saída de luz.

12. Tendências Tecnológicas

LEDs baseados em AlGaInP são uma tecnologia madura e altamente eficiente para cores âmbar, vermelho e amarelo-verde. As tendências atuais em LEDs do tipo indicador focam em aumentar a eficiência (mais saída de luz por mA), melhorar a consistência de cor através de binning mais rigoroso e aumentar a confiabilidade sob condições ambientais adversas. A integração de múltiplos chips ou mesmo chips RGB em um único encapsulamento para capacidade de cor total também é um caminho de desenvolvimento comum, estendendo a funcionalidade de simples lâmpadas indicadoras.