Ficha Técnica da Lâmpada LED 333-2UYC/S 530-A3 - Amarelo Brilhante - 20mA - 2.0V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas para uma lâmpada LED de alta luminosidade projetada para diversas aplicações eletrónicas. O dispositivo utiliza tecnologia de chip AlGaInP para produzir uma luz amarela brilhante. É caracterizado pela sua fiabilidade, robustez e conformidade com normas ambientais, como ser livre de chumbo e compatível com RoHS.

1.1 Vantagens Principais

• Escolha de vários ângulos de visão para flexibilidade de design.
• Disponível em fita e bobina para processos de montagem automatizada.
• Alta fiabilidade e construção robusta adequada para aplicações exigentes.
• Livre de chumbo e compatível com RoHS, cumprindo regulamentações ambientais.
• Especificamente projetado para aplicações que requerem níveis de brilho mais elevados.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Este LED é direcionado para os mercados de eletrónica de consumo e retroiluminação de ecrãs. Aplicações típicas incluem:

• Televisores
• Monitores de computador
• Telefones
• Periféricos e indicadores gerais de computador

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

A tabela seguinte lista os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C e a uma corrente direta (IF) de 20mA, salvo indicação em contrário. Eles definem o desempenho típico do dispositivo.

Notas de Medição:

• Incerteza da Tensão Direta: ±0.1V
• Incerteza da Intensidade Luminosa: ±10%
• Incerteza do Comprimento de Onda Dominante: ±1.0nm

2.3 Características Térmicas

Embora valores específicos de resistência térmica não sejam fornecidos na ficha técnica, as especificações máximas absolutas para dissipação de potência (60mW) e temperatura de operação (-40°C a +85°C) são críticas para a gestão térmica. Exceder a classificação Pd levará ao aumento da temperatura da junção e a uma potencial falha. Os projetistas devem garantir uma dissipação de calor adequada ou uma redução da corrente em ambientes de alta temperatura ambiente.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica indica a disponibilidade do LED em diferentes cores e intensidades, implicando uma estrutura de binning. Embora códigos de bin específicos não sejam detalhados para este modelo, os parâmetros típicos de binning para tais LEDs incluem:

• Comprimento de Onda Dominante (HUE):A ficha técnica especifica um comprimento de onda dominante típico de 589nm. A variação de produção criaria bins em torno deste valor central (ex., 587-591nm).
• Intensidade Luminosa (CAT ou Ranks):A intensidade luminosa tem um mínimo de 630mcd e um típico de 1250mcd. Os dispositivos são provavelmente classificados em bins de intensidade (ex., 630-800mcd, 800-1000mcd, 1000-1250+mcd) para garantir consistência numa aplicação.
• Tensão Direta:Com uma variação de 1.7V a 2.4V (típico 2.0V), os LEDs podem ser classificados por tensão direta para corresponder aos requisitos do driver ou para equilíbrio de corrente em matrizes paralelas.

A secção de explicação do rótulo faz referência a CAT (Ranks) e HUE (Comprimento de Onda Dominante), confirmando estes como parâmetros-chave de binning para encomenda.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias curvas características típicas que são essenciais para compreender o comportamento do dispositivo em diferentes condições.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência. Para este LED amarelo brilhante, o comprimento de onda de pico (λp) é tipicamente 591nm, e o espectro tem uma largura de banda estreita (Δλ) de aproximadamente 15nm, indicando uma cor amarela saturada.

4.2 Padrão de Direcionalidade

A curva de direcionalidade ilustra a distribuição espacial da luz. Com um ângulo de visão típico (2θ1/2) de 10 graus, este é um LED de ângulo muito estreito, concentrando a luz num feixe apertado. Isto é adequado para aplicações que requerem um ponto de luz focado ou indicação a longa distância.

4.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)

Este gráfico mostra a relação exponencial entre a tensão direta (VF) e a corrente direta (IF). A VF típica é de 2.0V a 20mA. Os projetistas usam esta curva para selecionar resistências limitadoras de corrente apropriadas ou configurações de driver de corrente constante.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra como a saída de luz (intensidade relativa) aumenta com a corrente direta. É geralmente linear dentro da faixa de operação recomendada, mas saturará a correntes mais altas. É crucial para determinar a corrente de acionamento necessária para atingir um nível de brilho desejado.

4.5 Curvas de Dependência da Temperatura

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva mostra que a saída luminosa de um LED diminui à medida que a temperatura ambiente (e consequentemente da junção) aumenta. Esta redução térmica deve ser considerada em projetos que operam a altas temperaturas.

Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Esta curva provavelmente ilustra a relação para uma condição de tensão ou potência fixa, mostrando como a corrente muda com a temperatura devido ao coeficiente de temperatura negativo da tensão direta do díodo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Desenho das Dimensões da Embalagem

A ficha técnica inclui um desenho dimensionado detalhado da embalagem do LED. Dimensões-chave incluem o tamanho total do corpo, o espaçamento dos terminais e as dimensões da lente de epóxi. Notas críticas do desenho:

• Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
• A altura da flange deve ser inferior a 1.5mm (0.059\").
• A tolerância padrão para dimensões não especificadas é ±0.25mm.

Este desenho é essencial para o design da pegada na PCB, garantindo um encaixe e alinhamento adequados durante a montagem.

5.2 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente identificado por um lado plano na lente do LED, um terminal mais curto ou uma marcação na embalagem. A pegada na PCB deve ser projetada para corresponder a esta polaridade para evitar ligação inversa, o que poderia danificar o LED se a tensão reversa exceder 5V.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

O manuseio adequado é crítico para manter o desempenho e a fiabilidade do LED.

6.1 Formação dos Terminais

• Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base da lâmpada de epóxi.
• Realize a formação dos terminaisantes soldering.
• Evite stress na embalagem do LED durante a formação para prevenir danos internos ou rutura.
• Corte os terminais à temperatura ambiente.
• Garanta que os furos na PCB estejam perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar stress de montagem.

6.2 Condições de Armazenamento

• Armazene a ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa após receção.
• A vida útil na embalagem original é de 3 meses.
• Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com atmosfera de azoto e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.

6.3 Parâmetros de Soldadura

Mantenha uma distância mínima de 3mm do ponto de solda à lâmpada de epóxi.

Notas Adicionais de Soldadura:

• Evite stress nos terminais durante a soldadura a alta temperatura.
• Não solde (por imersão ou manual) mais do que uma vez.
• Proteja o LED de choques mecânicos até que arrefeça à temperatura ambiente após a soldadura.
• Use a temperatura mais baixa possível que garanta uma junta de solda fiável.

6.4 Limpeza

• Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto.
• Seque à temperatura ambiente antes de usar.
• Evite limpeza ultrassónica. Se absolutamente necessário, qualifique previamente o processo para garantir que não ocorram danos.

7. Informações de Embalagem e Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para prevenir descargas eletrostáticas (ESD) e danos por humidade:

• Embalagem Primária:Saco antiestático.
• Embalagem Interna:Caixa de cartão contendo vários sacos.
• Embalagem Externa:Caixa de envio principal.

7.2 Quantidade de Embalagem

• Mínimo de 200 a 500 peças por saco antiestático.
• 5 sacos por caixa interna.
• 10 caixas internas por caixa externa.

7.3 Explicação do Rótulo

Os rótulos na embalagem contêm informações-chave para rastreabilidade e identificação:

• CPN:Número de Produção do Cliente
• P/N:Número de Produção (Número da Peça)
• QTY:Quantidade de Embalagem
• CAT:Ranks (Binning de Intensidade/Desempenho)
• HUE:Comprimento de Onda Dominante (Binning de Cor)
• REF:Referência
• LOT No:Número do Lote para rastreabilidade

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Indicadores de Estado:O seu alto brilho e feixe focalizado tornam-no ideal para indicadores de energia, alerta ou estado em eletrónica de consumo (TVs, monitores, telefones).
• Retroiluminação:Pode ser usado para retroiluminação localizada de pequenos painéis LCD, ícones ou teclados.
• Indicadores de Montagem em Painel:Adequado para indicadores no painel frontal onde é necessário um sinal amarelo brilhante e distinto.

8.2 Considerações de Design

• Limitação de Corrente:Use sempre uma resistência em série ou um driver de corrente constante para limitar a corrente direta a um valor seguro (≤25mA contínua). Calcule o valor da resistência usando a VF típica (2.0V) e a tensão de alimentação: R = (Vsupply - VF) / IF.
• Gestão Térmica:Em altas temperaturas ambientes ou espaços fechados, considere reduzir a corrente de operação para prevenir sobreaquecimento e depreciação prematura dos lúmens.
• Design Óptico:O ângulo de visão de 10 graus cria um feixe estreito. Para iluminação mais ampla, podem ser necessárias óticas secundárias (difusores, lentes).
• Proteção ESD:Embora não seja explicitamente declarado como sensível, são recomendadas precauções padrão de manuseio ESD durante a montagem.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta com outros números de peça não seja fornecida, as características diferenciadoras-chave deste LED, com base na sua ficha técnica, são:

• Ângulo de Visão Muito Estreito (10°):Comparado com LEDs padrão com ângulos de visão de 30-60°, este dispositivo oferece uma concentração de feixe superior, ideal para aplicações de luz direcionada.
• Tecnologia de Chip AlGaInP:Este sistema de material é conhecido pela alta eficiência nas regiões de cor vermelha, laranja, âmbar e amarela, muitas vezes fornecendo maior brilho e melhor saturação de cor do que tecnologias mais antigas.
• Alta Intensidade Luminosa Típica (1250mcd @ 20mA):Fornece alto brilho a uma corrente de acionamento padrão, potencialmente reduzindo o número de LEDs necessários para um determinado requisito de saída de luz.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

10.1 De que resistência preciso para uma alimentação de 5V?

Usando a Lei de Ohm e a tensão direta típica (VF=2.0V) à corrente desejada (ex., 20mA):

R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohms.

O valor padrão mais próximo é 150Ω. A potência nominal da resistência deve ser pelo menos P = I²R = (0.02)² * 150 = 0.06W, portanto, uma resistência de 1/8W (0.125W) ou 1/4W é adequada.

10.2 Posso acionar este LED com 3.3V?

Sim. A tensão direta (1.7V a 2.4V) está bem abaixo de 3.3V. Você precisará de uma resistência limitadora de corrente. Por exemplo, para acionar a 20mA: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohms. Uma resistência padrão de 68Ω resultaria numa corrente ligeiramente mais baixa (~19.1mA).

10.3 Por que a intensidade luminosa é dada como uma faixa (Mín 630mcd, Típ 1250mcd)?

Isto reflete variações naturais de fabrico. Os LEDs são classificados em bins (CAT/Ranks) com base na saída medida. Para brilho consistente numa aplicação, especifique ou solicite LEDs de um bin de intensidade específico.

10.4 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (591nm) e Comprimento de Onda Dominante (589nm)?

Comprimento de Onda de Pico (λp)é o comprimento de onda no qual o espectro de emissão tem a sua intensidade máxima.

Comprimento de Onda Dominante (λd)é o comprimento de onda único da luz monocromática que mais se aproxima da cor percebida da luz do LED. Eles são frequentemente próximos, mas não idênticos, especialmente para fontes não monocromáticas. λd é mais relevante para a especificação de cor.

11. Exemplo de Caso de Uso Prático

Cenário: Projetar um indicador de energia de alta visibilidade para um router de rede.

1. Requisito:Uma luz amarela brilhante e chamativa, visível do outro lado da sala, para indicar o estado "ligado".
2. Racional de Seleção:A cor amarela brilhante e a alta intensidade (até 1250mcd) atendem ao requisito de visibilidade. O ângulo de visão estreito de 10° é aceitável, pois o indicador deve ser visto a partir de uma direção frontal geral.
3. Design do Circuito:A alimentação lógica interna do router é de 3.3V. Usando a VF típica de 2.0V e visando 15mA para longevidade e redução de calor: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A = 86.7Ω. Uma resistência padrão de 82Ω é selecionada, resultando numa corrente de ~15.9mA.
4. Layout da PCB:A pegada é projetada de acordo com o desenho das dimensões da embalagem. Uma área de exclusão de 3mm é mantida em torno dos terminais do LED para soldadura. O LED é colocado perto do painel frontal com uma pequena abertura.
5. Montagem:Os LEDs são soldados manualmente usando um ferro com controlo de temperatura a 280°C por menos de 2 segundos por terminal, garantindo que a regra de distância de 3mm seja seguida.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED é baseado natecnologia de semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio).Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, eletrões e lacunas são injetados na região ativa. A sua recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga AlGaInP determina a energia da banda proibida, que define diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida. Para este dispositivo, a liga é ajustada para produzir fotões na região amarela do espectro (~589-591nm). A embalagem de resina epóxi serve para proteger o chip semicondutor, atuar como uma lente primária para moldar a saída de luz (resultando no feixe de 10°) e melhorar a eficiência de extração de luz.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

A indústria de LED continua a evoluir, mesmo para lâmpadas indicadoras padrão. Tendências relevantes incluem:

• Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas em materiais e processos levam a uma maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt elétrico), permitindo menor consumo de energia ou maior brilho com o mesmo factor de forma.
• Miniaturização:Existe uma constante busca por tamanhos de embalagem menores (ex., LEDs chip 0402, 0201) mantendo ou melhorando o desempenho óptico, permitindo designs eletrónicos mais densos e compactos.
• Fiabilidade Aprimorada:Melhorias nos materiais de embalagem (epóxi, silicone) levam a uma melhor resistência a ciclos térmicos, humidade e exposição UV, prolongando a vida útil operacional.
• Soluções Integradas:Uma tendência para LEDs com resistências limitadoras de corrente ou drivers IC incorporados simplifica o design do circuito e reduz a contagem de componentes na PCB.
• Consistência de Cor:Avanços no binning e controlo de processo permitem tolerâncias mais apertadas no comprimento de onda dominante e intensidade luminosa, proporcionando uma aparência mais uniforme em aplicações com múltiplos LEDs.