Ficha Técnica da Lâmpada LED 494-10SYGT/S530-E2 - Amarelo Verde Brilhante - 20mcd - 2.0V - 60mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas para uma lâmpada LED de alta intensidade na cor Amarelo Verde Brilhante. O dispositivo é projetado utilizando tecnologia de chip AlGaInP, encapsulado em resina transparente verde, e destina-se a aplicações que requerem iluminação robusta e confiável com uma cor de saída distintiva.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

O LED oferece várias características-chave que o tornam adequado para projetos eletrônicos modernos. Está disponível em vários ângulos de visão e opções de embalagem, como fita e bobina, para montagem automatizada. O produto está em conformidade com regulamentações ambientais, sendo livre de chumbo, compatível com RoHS, compatível com REACH da UE e livre de halogênios (com Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Suas aplicações primárias incluem retroiluminação e funções de indicador em eletrônicos de consumo, como televisores, monitores de computador, telefones e equipamentos de informática em geral.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

Esta seção detalha os limites operacionais críticos e as características de desempenho do LED sob condições padrão de teste (Ta=25°C).

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A corrente direta contínua (I_F) não deve exceder 25 mA. Para operação pulsada, é permitida uma corrente direta de pico (I_FP) de 60 mA com um ciclo de trabalho de 1/10 e 1 kHz. A tensão reversa máxima (V_R) é de 5 V. O dispositivo pode dissipar até 60 mW de potência. A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, enquanto o armazenamento pode ser de -40°C a +100°C. A tolerância à temperatura de soldagem é de 260°C por uma duração máxima de 5 segundos.

2.2 Características Eletro-ópticas

Estes parâmetros definem o desempenho típico quando operado dentro das condições recomendadas. A uma corrente direta de 20 mA, a intensidade luminosa (I_v) é tipicamente de 20 mcd, com um mínimo de 10 mcd. O ângulo de visão (2θ_1/2) é tipicamente de 100 graus. O comprimento de onda de pico (λ_p) é tipicamente de 575 nm, e o comprimento de onda dominante (λ_d) é tipicamente de 573 nm, definindo sua cor Amarelo Verde Brilhante. A largura de banda espectral (Δλ) é tipicamente de 20 nm. A tensão direta (V_F) mede tipicamente 2,0 V, variando de 1,7 V a 2,4 V a 20 mA. A corrente reversa (I_R) é no máximo de 10 µA a 5 V. As incertezas de medição são observadas para tensão direta (±0,1V), intensidade luminosa (±10%) e comprimento de onda dominante (±1,0nm).

2.3 Características Térmicas

Embora não apresentada como uma tabela separada, a gestão térmica é crucial. A especificação de dissipação de potência de 60 mW e a faixa de temperatura de operação estão diretamente relacionadas ao desempenho térmico do dispositivo. Dissipação de calor adequada ou redução da corrente (derating) são necessárias ao operar próximo às especificações máximas ou em temperaturas ambientes elevadas para garantir longevidade e manter o desempenho óptico.

3. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias representações gráficas do comportamento do LED sob condições variáveis.

3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva ilustra a distribuição espectral de potência, mostrando a emissão centrada em torno do pico de 575 nm com uma largura de banda definida, confirmando o ponto de cor amarelo-verde.

3.2 Padrão de Diretividade

Este gráfico polar visualiza a distribuição espacial da luz, correspondendo ao ângulo de visão de 100 graus, mostrando como a intensidade diminui a partir do eixo central.

3.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

Esta curva fundamental mostra a relação exponencial entre corrente e tensão, essencial para projetar o circuito limitador de corrente correto. A V_Ftípica de 2,0V a 20mA é um parâmetro de projeto chave.

3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Este gráfico demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento. É tipicamente sublinear em correntes mais altas devido à queda de eficiência e efeitos térmicos, informando decisões sobre a corrente de acionamento ideal para o brilho desejado.

3.5 Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva mostra o coeficiente de temperatura negativo da saída de luz. À medida que a temperatura ambiente aumenta, a intensidade luminosa geralmente diminui, o que é crítico para aplicações com grandes variações de temperatura.

3.6 Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente

Frequentemente relacionado ao derating, este gráfico pode indicar como a corrente direta máxima permitida deve ser reduzida à medida que a temperatura ambiente aumenta para permanecer dentro dos limites de dissipação de potência.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões do Encapsulamento

A ficha técnica inclui um desenho mecânico detalhado do encapsulamento do LED. As dimensões-chave incluem o comprimento, largura e altura total do componente, espaçamento dos terminais e o tamanho e posição da lente de epóxi. Notas especificam que todas as dimensões estão em milímetros, a altura do flange deve ser inferior a 1,5 mm e a tolerância geral é de ±0,25 mm, salvo indicação em contrário. Esta informação é vital para o projeto do footprint da PCB e para garantir o encaixe adequado na montagem.

4.2 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na lente, um terminal mais curto ou uma marcação específica no corpo do encapsulamento, conforme mostrado no diagrama de dimensões. A polaridade correta deve ser observada durante a instalação.

5. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é essencial para evitar danos e garantir confiabilidade.

5.1 Formação dos Terminais

Se necessário, os terminais devem ser dobrados em um ponto a pelo menos 3 mm da base do bulbo de epóxi. A formação deve ser feita antes da soldagem, à temperatura ambiente, para evitar estresse no encapsulamento ou terminais, o que pode causar quebra ou degradação do desempenho. Os furos da PCB devem alinhar-se precisamente com os terminais do LED para evitar estresse de montagem.

5.2 Armazenamento

Os LEDs devem ser armazenados a 30°C ou menos e 70% de umidade relativa ou menos. A vida útil de armazenamento recomendada após o envio é de 3 meses. Para armazenamento mais longo, até um ano, use um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e dessecante. Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para evitar condensação.

5.3 Processo de Soldagem

Uma distância mínima de 3 mm deve ser mantida entre a junta de solda e o bulbo de epóxi. As condições recomendadas são:
Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (30W máx.), tempo de soldagem máximo 3 segundos.
Soldagem por Onda/Imersão:Temperatura de pré-aquecimento máxima 100°C (60 seg máx.), temperatura do banho de solda máxima 260°C por 5 segundos.
Um gráfico de perfil de temperatura de soldagem recomendado é fornecido, mostrando tipicamente uma fase de aquecimento, pré-aquecimento, refusão e resfriamento. A soldagem por imersão ou manual não deve ser realizada mais de uma vez. Evite estresse nos terminais em altas temperaturas. Após a soldagem, proteja o LED de choques mecânicos até que ele esfrie à temperatura ambiente. Não use processos de resfriamento rápido.

5.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use álcool isopropílico à temperatura ambiente por não mais de um minuto e, em seguida, seque ao ar. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED. Se absolutamente necessária, uma pré-qualificação é necessária para determinar níveis de potência e duração seguros.

5.5 Gestão Térmica

A gestão térmica deve ser considerada durante a fase de projeto da aplicação. A corrente de operação deve ser adequadamente reduzida (derating) com base na temperatura ambiente, consultando a curva de derating (implícita nos gráficos de desempenho) para evitar exceder a temperatura máxima da junção e garantir confiabilidade a longo prazo.

6. Informações de Embalagem e Pedido

6.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para prevenir descarga eletrostática (ESD) e danos por umidade. Eles são colocados em sacos antiestáticos. Esses sacos são então embalados em caixas internas, que posteriormente são colocadas em caixas externas para envio.

6.2 Quantidade de Embalagem e Explicação do Rótulo

As quantidades padrão de embalagem são 200-1000 peças por saco antiestático, 4 sacos por caixa interna e 10 caixas internas por caixa externa. Os rótulos na embalagem incluem códigos para: Número de Produção do Cliente (CPN), Número de Peça (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY), Classificações (CAT, provavelmente para intensidade luminosa ou binning de comprimento de onda), Comprimento de Onda Dominante (HUE), Tensão Direta (REF) e Número do Lote (LOT No).

7. Sugestões de Aplicação

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é idealmente adequado para indicadores de status, retroiluminação para pequenos displays e iluminação de painéis em eletrônicos de consumo, como TVs, monitores, telefones e computadores, onde um sinal amarelo-verde distinto é necessário.

7.2 Considerações de Projeto

Projeto do Circuito:Sempre use um resistor limitador de corrente em série. Calcule o valor do resistor com base na tensão de alimentação (V_CC), na tensão direta típica (V_F~2,0V) e na corrente direta desejada (I_F, não excedendo 25mA contínuos). Fórmula: R = (V_CC- V_F) / I_F.
Layout da PCB:Siga o footprint recomendado das dimensões do encapsulamento. Certifique-se de que a marcação de polaridade na PCB corresponda ao cátodo do LED.
Projeto Térmico:Para operação contínua na corrente máxima ou próxima a ela, considere a capacidade da PCB de atuar como um dissipador de calor. Usar trilhas de cobre mais largas conectadas aos pads do LED pode ajudar a dissipar calor.
Projeto Óptico:O ângulo de visão de 100 graus fornece um feixe amplo. Para luz mais focada, lentes ou refletores externos podem ser necessários.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta com outros números de peça não seja fornecida nesta ficha técnica única, os principais fatores de diferenciação deste LED podem ser inferidos:
Tecnologia do Chip:O uso do material semicondutor AlGaInP é padrão para LEDs amarelos e âmbar de alta eficiência, oferecendo bom brilho e pureza de cor.
Conformidade Ambiental:Conformidade total com os padrões RoHS, REACH e Livre de Halogênios o torna adequado para mercados globais com regulamentações ambientais rigorosas.
Encapsulamento:O encapsulamento padrão de lâmpada oferece facilidade de manuseio e soldagem para aplicações de montagem em furo, embora o documento também mencione disponibilidade em fita e bobina, sugerindo variantes SMD ou compatibilidade com montagem automatizada.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P1: Qual resistor preciso para uma fonte de 5V?
R1: Visando uma corrente de acionamento segura de 20mA com uma V_Ftípica de 2,0V: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Use o valor padrão mais próximo (ex.: 150Ω ou 160Ω) e verifique a potência nominal do resistor (P = I²R = 0,06W, então um resistor de 1/8W ou 1/4W está bom).

P2: Posso acionar este LED com 3,3V?
R2: Sim. Usando o mesmo cálculo: R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ω. Um resistor padrão de 68Ω resultaria em uma corrente ligeiramente menor (~19,1mA), o que é aceitável.

P3: Quão brilhante é 20 mcd?
R3: 20 milicandelas é um brilho moderado adequado para aplicações de indicador interno onde será visualizado de curta distância. É claramente visível em condições normais de iluminação ambiente.

P4: O que significa "Amarelo Verde Brilhante"?
R4: Este é um nome descritivo para a cor definida pelo seu comprimento de onda dominante de aproximadamente 573 nm. Ele fica entre o verde puro (~525 nm) e o amarelo puro (~590 nm) no espectro.

P5: É necessário um dissipador de calor?
R5: Para operação contínua na corrente máxima absoluta de 25mA em uma temperatura ambiente alta, considerações térmicas são importantes. Para uso típico a 20mA em temperatura ambiente, as trilhas da PCB geralmente são suficientes. Consulte as curvas de derating para operação em alta temperatura.

10. Exemplo Prático de Caso de Uso

Cenário: Projetando um indicador de ligação para um computador desktop.
Implementação:O LED é colocado no painel frontal. Ele é conectado em série com um resistor limitador de corrente de 180Ω ao barramento de alimentação de espera de 5V da placa-mãe. Quando o computador está conectado (mesmo desligado), o barramento 5VSB está ativo, acendendo o LED com aproximadamente 16,7mA ((5V-2,0V)/180Ω), fornecendo uma clara indicação de "espera". O amplo ângulo de visão garante visibilidade de vários ângulos. O baixo consumo de energia (~50mW para LED+resistor) é insignificante. A conformidade Livre de Halogênios e RoHS atende aos padrões ambientais exigidos para a fabricação de computadores.

11. Introdução ao Princípio de Operação

Este LED opera com base no princípio da eletroluminescência em um diodo semicondutor. A região ativa é composta por um semicondutor composto de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons da região tipo n e lacunas da região tipo p são injetados na região ativa. Quando esses portadores de carga se recombinam, eles liberam energia na forma de fótons (luz). A composição específica da liga AlGaInP determina a energia da banda proibida, que por sua vez dita o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, em torno de 573-575 nm para amarelo-verde. O encapsulamento de resina epóxi serve para proteger o chip semicondutor, atua como uma lente para moldar o feixe de saída de luz (ângulo de visão de 100 graus) e melhora a eficiência de extração de luz.

12. Tendências Tecnológicas (Perspectiva Objetiva)

A indústria de LED continua a evoluir. Embora este seja um encapsulamento padrão de lâmpada de montagem em furo, tendências mais amplas que influenciam tais componentes incluem:
Aumento da Eficiência:A pesquisa contínua em ciência dos materiais visa melhorar a eficiência quântica interna (IQE) e a eficiência de extração de luz (LEE) dos LEDs de AlGaInP, potencialmente levando a maior brilho na mesma corrente ou ao mesmo brilho com menor potência.
Miniaturização:Há uma mudança geral de mercado para encapsulamentos de dispositivo de montagem em superfície (SMD) (como 0603, 0402) para indicadores devido à sua pegada menor e compatibilidade com montagem automatizada pick-and-place, embora os encapsulamentos de montagem em furo permaneçam relevantes para prototipagem, reparo e certas aplicações robustas.
Consistência de Cor:Avanços no crescimento epitaxial e processos de binning permitem um controle mais rigoroso sobre o comprimento de onda dominante e a intensidade luminosa, fornecendo cor e brilho mais consistentes de dispositivo para dispositivo dentro de um lote de produção.
Confiabilidade e Vida Útil:Melhorias em materiais de encapsulamento (epóxi, silicone) e técnicas de fixação do chip continuam a melhorar a confiabilidade de longo prazo e a manutenção do fluxo luminoso dos LEDs, especialmente sob condições de operação em alta temperatura.