Especificação da Lâmpada LED 583UYD/S530-A3 - 5.8mm Redondo - 2.0V - 60mW - Amarelo Brilhante - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 583UYD/S530-A3 é uma lâmpada LED amarela brilhante de alta luminosidade, projetada para aplicações de montagem em furo passante. Este dispositivo utiliza tecnologia de semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) para produzir uma emissão amarela vibrante com uma lente de resina amarela difusa. A série é projetada para oferecer desempenho confiável em um encapsulamento robusto, tornando-a adequada para uma variedade de aplicações de indicação e retroiluminação onde cor e intensidade consistentes são necessárias.

As principais vantagens deste LED incluem a escolha de ângulos de visão, disponibilidade em fita e bobina para montagem automatizada e conformidade com os principais padrões ambientais e de segurança, incluindo RoHS, REACH da UE e requisitos livres de halogênio (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Seus mercados-alvo principais incluem eletrônicos de consumo, telecomunicações e periféricos de computação.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo é projetado para operar dentro de limites elétricos e térmicos rigorosos para garantir confiabilidade de longo prazo. Os valores máximos absolutos definem os limites além dos quais danos permanentes podem ocorrer.

• Corrente Contínua Direta (IF):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente ao LED em condições normais de operação.
• Corrente de Pico Direta (IFP):60 mA. Esta classificação aplica-se à operação pulsada com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz, permitindo breves períodos de maior brilho.
• Tensão Reversa (VR):5 V. Exceder esta tensão de polarização reversa pode causar ruptura da junção.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a potência máxima que o encapsulamento pode dissipar, calculada como Tensão Direta (VF) * Corrente Direta (IF).
• Temperatura de Operação (Topr):-40 a +85 °C. A faixa de temperatura ambiente para operação confiável.
• Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40 a +100 °C.
• Temperatura de Soldagem (Tsol):260 °C por 5 segundos, definindo a tolerância do perfil de soldagem por refluxo.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos em uma condição de teste padrão de Ta=25 °C e IF=20 mA, fornecendo os dados de desempenho de referência.

• Intensidade Luminosa (Iv):O valor típico é 20 mcd, com um mínimo de 10 mcd. Isso quantifica o brilho percebido da luz amarela emitida. A incerteza de medição é de ±10%.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):170 graus (típico). Este ângulo de visão muito amplo indica uma lente altamente difusa, tornando o LED adequado para aplicações que requerem visibilidade a partir de uma ampla gama de perspectivas.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):591 nm (típico). O comprimento de onda no qual a intensidade radiante espectral é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):589 nm (típico). O comprimento de onda único que descreve a cor percebida do LED, com uma incerteza de medição de ±1,0 nm.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):15 nm (típico). A largura espectral na metade da intensidade máxima, indicando a pureza da cor.
• Tensão Direta (VF):Varia de 1,7 V (mín.) a 2,4 V (máx.), com um valor típico de 2,0 V a 20 mA. A incerteza de medição é de ±0,1 V. Este parâmetro é crítico para o cálculo do resistor limitador de corrente.
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 10 μA em VR=5V, indicando boa integridade da junção.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto utiliza um sistema de binning para categorizar os LEDs com base em parâmetros ópticos e elétricos chave, garantindo consistência dentro de uma aplicação. Os rótulos na embalagem (CAT, HUE, REF) correspondem a esses bins.

• CAT (Classificações de Intensidade Luminosa):Agrupa os LEDs com base em sua intensidade luminosa medida (Iv). Isso permite que os projetistas selecionem componentes com uma faixa de brilho específica.
• HUE (Classificações de Comprimento de Onda Dominante):Categoriza os LEDs de acordo com seu comprimento de onda dominante (λd), que se correlaciona diretamente com o tom de amarelo. Isso garante uniformidade de cor entre múltiplos indicadores.
• REF (Classificações de Tensão Direta):Classifica os LEDs pela sua queda de tensão direta (VF). Bins de VF consistentes podem simplificar o projeto da fonte de alimentação e a regulação de corrente.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas características que ilustram o comportamento do dispositivo em condições variáveis.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência, com pico em aproximadamente 591 nm (amarelo) e uma largura de banda típica de 15 nm. A forma confirma o uso da tecnologia AlGaInP, conhecida pela emissão eficiente de amarelo e âmbar.

4.2 Padrão de Diretividade

O gráfico polar ilustra o ângulo de visão de 170 graus, mostrando um padrão de emissão semelhante ao Lambertiano suavizado pela resina difusa, resultando em um brilho amplo e uniforme em vez de um feixe focalizado.

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

A curva demonstra a relação exponencial típica de um diodo. No ponto de operação recomendado de 20 mA, a tensão é tipicamente 2,0V. A curva é essencial para projetar o circuito de acionamento, especialmente para determinar o valor apropriado do resistor limitador de corrente: R = (Vsupply - VF) / IF.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Este gráfico mostra que a saída de luz (intensidade relativa) aumenta aproximadamente de forma linear com a corrente direta até a corrente contínua máxima nominal. Ele destaca a importância de um acionamento de corrente estável para um brilho consistente.

4.5 Curvas de Desempenho Térmico

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a intensidade luminosa diminuindo à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta derivação térmica é uma característica fundamental dos LEDs, onde temperaturas de junção mais altas reduzem a eficiência de geração de fótons. Dissipação de calor adequada ou derivação de corrente são necessárias em ambientes de alta temperatura.

Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Esta curva provavelmente pretende mostrar a relação sob condições de tensão ou potência constantes, enfatizando a necessidade de acionamento por corrente constante para compensar o coeficiente de temperatura negativo da tensão direta.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED apresenta um encapsulamento radial redondo padrão de 5,8mm. As dimensões principais incluem o espaçamento dos terminais (aproximadamente 2,54mm ou 0,1"), o diâmetro total e a altura. A altura do flange é especificada para ser inferior a 1,5mm. Os terminais são feitos de um material soldável, e o corpo é feito de resina epóxi amarela difusa. O cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente ou pelo terminal mais curto, embora a ficha técnica deva ser consultada para a marcação de polaridade específica.

5.2 Projeto do Pad & Layout da PCB

Para montagem em PCB, os furos devem estar alinhados precisamente com o diâmetro e espaçamento dos terminais (2,54mm). Um layout de pad recomendado incluiria anéis anulares suficientes para uma soldagem confiável. A nota enfatiza que a tensão nos terminais durante a montagem pode degradar a resina epóxi e o desempenho do LED.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é crítico para evitar danos à resina epóxi do LED e ao chip semicondutor.

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.
• Evite tensionar o encapsulamento; furos de PCB desalinhados podem induzir tensão prejudicial.

6.2 Condições de Armazenamento

• Recomendado: ≤ 30°C e ≤ 70% de Umidade Relativa.
• A vida útil na prateleira após o envio é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com nitrogênio e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para evitar condensação.

6.3 Parâmetros de Soldagem

Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de 30W), tempo máximo de soldagem 3 segundos, mantenha 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 3mm de distância do ponto ao bulbo.

Notas Críticas:Não aplique tensão aos terminais durante a soldagem. Não solde mais de uma vez. Proteja o LED de choques mecânicos durante o resfriamento. Use a temperatura mais baixa possível para o processo. Siga o perfil de soldagem recomendado, que inclui fases de pré-aquecimento, contato com onda laminar e resfriamento controlado.

6.4 Limpeza

Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤ 1 minuto. Não use limpeza ultrassônica a menos que pré-qualificada, pois a cavitação pode danificar a estrutura interna ou as ligações.

7. Gerenciamento Térmico e Proteção ESD

7.1 Gerenciamento de Calor

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (60mW), o projeto térmico adequado ainda é essencial para longevidade e saída de luz estável. A corrente deve ser reduzida apropriadamente em temperaturas ambientes mais altas, conforme indicado pela curva de derivação. Os projetistas devem garantir que a temperatura ambiente na aplicação seja controlada e considerar o caminho térmico dos terminais do LED para a PCB.

7.2 Sensibilidade ESD (Descarga Eletrostática)

O chip semicondutor AlGaInP é sensível a descargas eletrostáticas e tensões de surto. Eventos ESD podem causar falha imediata ou dano latente que reduz a confiabilidade de longo prazo. Controles ESD adequados (estações de trabalho aterradas, pulseiras, espuma condutora) devem ser usados durante o manuseio e montagem. Por esse motivo, o dispositivo é embalado em sacos antiestáticos com materiais resistentes à umidade.

8. Embalagem e Informações de Pedido

8.1 Especificação de Embalagem

O produto está disponível a granel e em fita e bobina. O fluxo de embalagem padrão é:

1. Os LEDs são colocados em sacos antiestáticos (200-500 peças por saco).

2. Cinco sacos são embalados em uma caixa interna.

3. Dez caixas internas são embaladas em uma caixa externa mestra.

8.2 Explicação do Rótulo

Os rótulos da embalagem incluem: CPN (Número da Peça do Cliente), P/N (Número da Peça do Fabricante: 583UYD/S530-A3), QTY (Quantidade), CAT/HUE/REF (Códigos de Binning) e LOT No. (Número do Lote para Rastreabilidade).

9. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

9.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Indicadores de Status:Indicadores de ligado, espera, função ativa em televisores, monitores, telefones e computadores.
• Retroiluminação:Para legendas em interruptores, teclados ou painéis onde um brilho amarelo suave e difuso é desejado.
• Sinalização de Uso Geral:Luzes de advertência, indicadores de atenção em equipamentos de consumo e industriais.

9.2 Considerações de Projeto

• Acionamento de Corrente:Sempre use uma fonte de corrente constante ou um resistor limitador de corrente em série com o LED. Calcule o resistor usando R = (Vs - Vf) / If, considerando o Vf máximo da ficha técnica para garantir que If não exceda as classificações.
• Ângulo de Visão:O ângulo de 170 graus o torna ideal para indicadores de painel frontal, mas menos adequado para aplicações de feixe focalizado.
• Consistência de Cor:Para matrizes de múltiplos LEDs, especifique bins apertados de HUE e CAT para garantir aparência uniforme.
• Layout da PCB:Certifique-se de que os furos estejam espaçados corretamente para evitar tensão nos terminais. Forneça área de cobre suficiente ao redor dos terminais para dissipação de calor se operar em altas temperaturas ambientes.

10. Comparação Técnica e Diferenciação

O 583UYD/S530-A3 se diferencia no mercado por várias características principais. Comparado aos LEDs amarelos de tecnologia mais antiga (por exemplo, usando luz filtrada ou materiais menos eficientes), o chip AlGaInP fornece maior brilho e pureza de cor superior. O amplo ângulo de visão de 170 graus com resina difusa oferece uma emissão mais agradável e suave em comparação com lentes de água transparente de ângulo estreito. Sua conformidade com os padrões ambientais modernos (RoHS, REACH, Livre de Halogênio) o torna adequado para mercados globais com regulamentações rigorosas. A disponibilidade em fita e bobina suporta processos de montagem automatizada de alto volume e custo-benefício.

11. Perguntas Frequentes (FAQ)

11.1 Qual é a corrente de operação recomendada?

A condição de teste padrão é 20 mA, que é um ponto de operação seguro e típico bem abaixo do máximo absoluto de 25 mA. Para máxima longevidade, especialmente em ambientes de alta temperatura, operar abaixo de 20 mA é aconselhável.

11.2 Como identifico o cátodo?

Embora não mostrado explicitamente no texto fornecido, a prática padrão para este tipo de encapsulamento é que o cátodo é o terminal mais curto e/ou é indicado por uma borda plana na lente de plástico redonda. Sempre verifique com a amostra física ou desenho do fabricante.

11.3 Posso acionar este LED com uma fonte de 5V?

Sim, mas um resistor limitador de corrente em série é obrigatório. Por exemplo, com um Vf típico de 2,0V e If desejado de 20mA: R = (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ohms. Use o Vf máximo (2,4V) para calcular o valor mínimo seguro do resistor: R_min = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohms. Um resistor de 150 ohms é uma escolha adequada.

11.4 Por que o brilho diminui com o tempo/temperatura?

Os LEDs sofrem depreciação de lúmens. Altas temperaturas de junção aceleram esse processo devido ao aumento da geração de defeitos na rede cristalina do semicondutor. Garantir um gerenciamento de calor adequado e acionar o LED abaixo de suas classificações máximas desacelera essa degradação.

12. Estudo de Caso de Aplicação Prática

Cenário: Projetando um painel de múltiplos indicadores para um modem de mesa.O painel requer luzes amarelas difusas distintas para os status "Energia", "Internet" e "Wi-Fi". O 583UYD/S530-A3 é selecionado por seu amplo ângulo de visão, garantindo visibilidade de várias posições da mesa, e sua cor amarela brilhante oferece bom contraste contra uma moldura preta. Para garantir brilho e cor uniformes em todos os três LEDs, o projetista especifica uma faixa de binning apertada para CAT (Intensidade Luminosa) e HUE (Comprimento de Onda Dominante) no pedido de compra. Um circuito de acionamento simples é implementado usando a linha de 3,3V do modem e resistores limitadores de corrente de 68 ohms por LED, resultando em uma corrente direta de aproximadamente 19 mA ((3,3V - 2,0V)/68Ω ≈ 19,1 mA). O layout da PCB coloca os furos dos LED precisamente a 2,54mm de distância e inclui pequenas áreas de cobre conectadas aos terminais do cátodo para auxiliar na dissipação de calor.

13. Introdução ao Princípio Tecnológico

O 583UYD/S530-A3 é baseado no material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) cultivado em um substrato. Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas são injetados na região ativa onde se recombinam, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga AlGaInP determina a energia da banda proibida, que por sua vez define o comprimento de onda da luz emitida—neste caso, amarelo (~589-591 nm). A resina epóxi amarela difusa serve a múltiplos propósitos: atua como uma lente para moldar a saída de luz, fornece proteção mecânica e ambiental para o delicado chip semicondutor e as ligações de fio, e contém fósforos ou partículas de difusão para espalhar a luz e criar o amplo e uniforme ângulo de visão.

14. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

A indústria de LED continua a evoluir em direção a maior eficiência, maior confiabilidade e miniaturização. Embora LEDs de furo passante como o 583UYD permaneçam vitais para muitas aplicações, especialmente onde robustez e facilidade de montagem manual são prioridades, há uma forte tendência de mercado em direção a encapsulamentos de dispositivo de montagem em superfície (SMD) (por exemplo, 0603, 0805, 2835) para montagem automatizada de PCB. Desenvolvimentos futuros na tecnologia AlGaInP podem focar em melhorar ainda mais a eficácia luminosa (lúmens por watt) e a estabilidade da cor ao longo da temperatura e da vida útil. Além disso, a integração de eletrônica de acionamento e recursos inteligentes diretamente nos encapsulamentos de LED é uma tendência contínua, embora para lâmpadas indicadoras simples como esta, a abordagem de componente discreto ofereça custo-benefício e flexibilidade de projeto.