Especificação Técnica do LED Vermelho Cerâmico 3535 Série 1W - Dimensões 3.5x3.5mm - Tensão 2.2V - Potência 1W

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED de montagem em superfície de alta potência, que utiliza um encapsulamento cerâmico 3535. O componente principal é um chip de LED vermelho de 1W, projetado para aplicações que exigem alta confiabilidade, gestão térmica eficiente e desempenho óptico consistente. O substrato cerâmico oferece uma condutividade térmica superior em comparação com os encapsulamentos plásticos padrão, tornando este LED adequado para ambientes exigentes e operação com correntes elevadas.

A vantagem central deste produto reside na sua construção robusta e nos parâmetros de desempenho padronizados. Os mercados-alvo incluem iluminação automotiva (interior/sinalização), luzes indicadoras industriais, iluminação de destaque arquitetônico e qualquer aplicação que necessite de uma fonte de luz vermelha confiável e de alto brilho num formato compacto.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os seguintes parâmetros definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao LED. A operação nestas condições não é garantida.

• Corrente Direta (IF):500 mA (CC)
• Corrente de Pulso Direta (IFP):700 mA (Largura do pulso ≤10ms, Ciclo de trabalho ≤1/10)
• Dissipação de Potência (PD):1300 mW
• Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +100°C
• Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C
• Temperatura de Junção (Tj):125°C
• Temperatura de Soldagem (Tsld):Soldagem por refluxo a 230°C ou 260°C por um máximo de 10 segundos.

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

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos em condições de teste padrão.

• Tensão Direta (VF):2.2 V (Típico), 2.6 V (Máximo) em IF=350mA
• Tensão Reversa (VR):5 V
• Comprimento de Onda de Pico (λd):625 nm
• Corrente Reversa (IR):50 μA (Máximo)
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120°

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir a consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins de desempenho. Isto permite que os projetistas selecionem componentes que atendam a requisitos específicos da aplicação.

3.1 Binning de Fluxo Luminoso (a 350mA)

Os LEDs são categorizados com base na sua saída mínima e típica de fluxo luminoso.

• Código 1M:Mín 35 lm, Típ 40 lm
• Código 1N:Mín 40 lm, Típ 45 lm
• Código 1P:Mín 45 lm, Típ 50 lm
• Código 1Q:Mín 50 lm, Típ 55 lm

Nota: A tolerância de medição do fluxo luminoso é de ±7%.

3.2 Binning de Tensão Direta

Os LEDs também são classificados pela sua queda de tensão direta na corrente de teste.

• Código C:1.8V - 2.0V
• Código D:2.0V - 2.2V
• Código E:2.2V - 2.4V
• Código F:2.4V - 2.6V

Nota: A tolerância de medição da tensão direta é de ±0.08V.

3.3 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Esta classificação garante que a tonalidade da luz vermelha esteja dentro de um intervalo especificado.

• Código R1:620 nm - 625 nm
• Código R2:625 nm - 630 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

Os seguintes gráficos característicos, derivados da ficha técnica, ilustram o comportamento do LED sob várias condições. Estes são cruciais para o projeto do circuito e gestão térmica.

4.1 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)

Este gráfico mostra a relação entre a corrente que flui através do LED e a tensão nos seus terminais. É não linear, típico de um díodo. A curva é essencial para projetar o circuito de acionamento limitador de corrente. A tensão de "joelho" está em torno do VF típico de 2.2V. Operar significativamente acima da corrente nominal causa um aumento rápido na tensão e geração de calor.

4.2 Corrente Direta vs. Fluxo Luminoso Relativo

Este gráfico demonstra como a saída de luz muda com a corrente de acionamento. Inicialmente, a saída de luz aumenta quase linearmente com a corrente. No entanto, em correntes mais elevadas, ocorre uma queda de eficiência devido ao aumento da temperatura de junção e outros efeitos semicondutores. Para uma eficiência e vida útil ideais, é aconselhável operar na corrente recomendada de 350mA ou abaixo, mesmo que a corrente CC máxima seja de 500mA.

4.3 Temperatura de Junção vs. Potência Espectral Relativa

Esta curva é crítica para compreender a mudança de cor e a degradação da saída com a temperatura. À medida que a temperatura de junção (Tj) do LED aumenta, a saída total de luz diminui. Além disso, para alguns materiais semicondutores, o comprimento de onda de pico pode deslocar-se ligeiramente, afetando a cor percebida. O encapsulamento cerâmico ajuda a mitigar isto ao dissipar o calor de forma mais eficaz, mantendo a Tj mais baixa para uma determinada corrente de acionamento.

4.4 Distribuição de Potência Espectral

Este gráfico traça a intensidade da luz emitida em diferentes comprimentos de onda. Para este LED vermelho, mostra um pico relativamente estreito centrado no comprimento de onda dominante (ex.: 625nm). A largura total à meia altura (FWHM) deste pico determina a pureza da cor. Um pico mais estreito indica uma cor vermelha mais saturada e pura.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões Físicas e Desenho de Contorno

O LED está alojado num encapsulamento cerâmico de montagem em superfície (SMD) 3535. A designação "3535" refere-se tipicamente a um tamanho de corpo de aproximadamente 3.5mm x 3.5mm. O desenho dimensional exato na ficha técnica fornece medidas críticas, incluindo comprimento total, largura, altura e a posição da lente óptica. As tolerâncias são especificadas como ±0.10mm para dimensões .X e ±0.05mm para dimensões .XX.

5.2 Layout Recomendado de Pads e Design de Estêncil

A ficha técnica fornece uma pegada recomendada para o projeto da PCB. Isto inclui as dimensões e espaçamento dos pads de solda, que são cruciais para obter uma junta de solda confiável e um alinhamento adequado durante o refluxo. Um guia de design de estêncil associado recomenda o tamanho e forma da abertura para aplicação da pasta de solda, garantindo que o volume correto de pasta seja depositado, prevenindo pontes de solda ou solda insuficiente.

5.3 Identificação de Polaridade

O LED é um componente polarizado. A ficha técnica indica os terminais do ânodo e do cátodo. Tipicamente, isto está marcado no próprio dispositivo (ex.: um entalhe, um ponto ou uma marca verde no lado do cátodo) e corresponde ao diagrama de layout dos pads. A polaridade correta é essencial para o funcionamento.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O LED é compatível com processos padrão de soldagem por refluxo por infravermelhos ou convecção. A temperatura máxima de soldagem permitida é de 260°C durante 10 segundos. É crítico seguir um perfil de temperatura controlado com fases de pré-aquecimento, imersão, refluxo e arrefecimento para evitar choque térmico, que pode rachar o encapsulamento cerâmico ou danificar o chip interno e as ligações por fio.

6.2 Precauções de Manuseio e Armazenamento

Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática (ESD). Devem ser manuseados num ambiente protegido contra ESD, utilizando pulseiras aterradas e tapetes condutores. Os dispositivos devem ser armazenados nas suas embalagens originais de barreira à humidade com dessecante num ambiente controlado (especificado como -40°C a +100°C). Se a embalagem tiver sido aberta, podem ser necessários procedimentos de secagem antes do refluxo, caso os dispositivos tenham absorvido humidade.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação da Fita e Carretel

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada enrolada em carretéis, adequada para equipamentos de montagem automática pick-and-place. A ficha técnica fornece dimensões detalhadas para o bolso da fita transportadora, passo e tamanho do carretel. Esta padronização garante compatibilidade com os alimentadores padrão de montagem SMD.

7.2 Convenção de Nomenclatura do Número do Modelo

O modelo do produto (ex.: T1901PRA) segue um código estruturado que encapsula características-chave:

• Código da Série/Forma ("19"):Denota o encapsulamento cerâmico 3535.
• Código de Óptica ("01"):Indica a presença de uma lente primária.
• Configuração do Chip ("P"):Significa um único chip de alta potência (1W).
• Código de Cor ("R"):Representa emissão Vermelha.
• Códigos Adicionais ("A\

  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.