Ficha Técnica da Lâmpada LED 7343/Y5C2-ASVB/X/MS - Pacote T-1 3/4 - 2.2V - 50mA - Amarelo Brilhante - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED de alta luminosidade projetada para aplicações que exigem uma saída luminosa superior. O dispositivo utiliza tecnologia de chip AlGaInP para produzir uma luz amarela brilhante. Ele é encapsulado no popular pacote redondo T-1 3/4, oferecendo um equilíbrio entre desempenho e um formato familiar para facilitar a integração em projetos existentes.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens desta série de LED incluem sua alta intensidade luminosa, construção robusta e confiável, e disponibilidade em vários ângulos de visão. A resina epóxi é resistente aos raios UV, melhorando o desempenho a longo prazo em ambientes externos. O produto está em conformidade com as regulamentações ambientais pertinentes. É fornecido em fita e bobina para processos de montagem automatizados. As aplicações-alvo são principalmente em sinalização de alta visibilidade, incluindo placas gráficas coloridas, painéis de mensagens, sinais de mensagens variáveis (VMS) e publicidade comercial externa, onde a clareza e o brilho são primordiais.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Uma análise abrangente dos limites operacionais e do desempenho do dispositivo em condições padrão.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestes limites não é garantida. Os parâmetros-chave incluem uma tensão reversa máxima (V_R) de 5V, uma corrente direta contínua (I_F) de 50mA e uma corrente direta de pico (I_FP) de 160mA em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @1kHz). A dissipação de potência máxima (P_d) é de 115mW. O dispositivo é classificado para uma faixa de temperatura de operação (T_opr) de -40°C a +85°C e uma faixa de temperatura de armazenamento (T_stg) de -40°C a +100°C. Possui proteção contra Descarga Eletrostática (ESD) classificada em 2000V (Modelo do Corpo Humano). A temperatura máxima de soldagem é de 260°C por 5 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estas características são medidas a uma corrente direta de 20mA e uma temperatura ambiente de 25°C, representando condições típicas de operação. A intensidade luminosa (I_v) tem um valor típico de 9000 mcd, com um mínimo de 5650 mcd e um máximo de 14250 mcd, indicando um dispositivo de alta luminosidade. O ângulo de visão (2θ_1/2) é tipicamente de 23 graus, proporcionando um feixe focalizado. O comprimento de onda de pico (λ_p) é de 591 nm, e o comprimento de onda dominante (λ_d) é tipicamente de 589 nm, definindo a cor amarela brilhante. A largura de banda espectral (Δλ) é de 15 nm. A tensão direta (V_F) é tipicamente de 2,2V, com uma faixa de 1,8V a 2,6V. A corrente reversa (I_R) é no máximo de 10 µA com uma polarização reversa de 5V.

3. Explicação do Sistema de Binning

Os dispositivos são classificados em bins com base em parâmetros de desempenho-chave para garantir consistência dentro de um lote de produção e permitir um casamento preciso no projeto.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é categorizada em quatro bins: S (5650-7150 mcd), T (7150-9000 mcd), U (9000-11250 mcd) e V (11250-14250 mcd). A tolerância para intensidade luminosa é de ±10%. Os projetistas devem considerar esta faixa ao calcular as correntes de acionamento necessárias ou o número de LEDs para um nível de brilho desejado.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

O comprimento de onda dominante, que se correlaciona com a cor percebida, é classificado em dois grupos: Bin 1 (586-590 nm) e Bin 2 (590-594 nm). A tolerância é de ±1 nm. Este controle rigoroso é crucial para aplicações onde a consistência de cor entre múltiplos LEDs é importante, como em displays de cores completas ou sinalização.

3.3 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é dividida em quatro bins: 1 (1,8-2,0V), 2 (2,0-2,2V), 3 (2,2-2,4V) e 4 (2,4-2,6V), com uma tolerância de ±0,1V. O conhecimento do bin de tensão é essencial para projetar circuitos limitadores de corrente eficientes, especialmente ao acionar múltiplos LEDs em série, para garantir distribuição uniforme de corrente e prevenir fuga térmica.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Dados gráficos fornecem insights sobre o comportamento do dispositivo sob condições variáveis.

4.1 Distribuição Espectral e Diretividade

A curva de Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda mostra um pico de emissão estreito centrado em torno de 591 nm, confirmando a saída monocromática amarela. A curva de Diretividade ilustra o padrão de radiação espacial, com o ângulo de visão de 23 graus correspondendo aos pontos de meia intensidade. Este padrão é importante para o projeto óptico para alcançar perfis de iluminação desejados.

4.2 Relação Corrente-Tensão (I-V)

A curva de Corrente Direta vs. Tensão Direta é não linear, típica de um diodo. Ela mostra o aumento exponencial da corrente após o limiar da tensão direta ser excedido. Esta curva é crítica para selecionar o circuito de acionamento apropriado (corrente constante vs. tensão constante).

4.3 Dependência da Temperatura

A curva de Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente demonstra o coeficiente de temperatura negativo da saída luminosa; a intensidade diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Por outro lado, a curva de Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente (a tensão constante) mostra que a corrente aumenta com a temperatura, o que pode levar à fuga térmica se não for gerenciada adequadamente com um driver de corrente constante. Estas curvas ressaltam a importância do gerenciamento térmico no projeto do sistema.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O dispositivo está em conformidade com as dimensões padrão do pacote redondo de LED T-1 3/4. As medidas críticas incluem o espaçamento dos terminais, o diâmetro do corpo e a altura total. Uma nota especifica que a protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,5mm. Todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância padrão de 0,25mm, salvo indicação em contrário. Dados dimensionais precisos são essenciais para o projeto do footprint da PCB e para garantir o encaixe adequado dentro dos invólucros mecânicos.

5.2 Identificação de Polaridade e Montagem

O cátodo é tipicamente indicado por um ponto plano na lente do LED ou por um terminal mais curto. A ficha técnica enfatiza que, durante a montagem, os furos da PCB devem alinhar-se exatamente com os terminais do LED para evitar induzir tensão mecânica, o que pode degradar a resina epóxi e o desempenho do LED.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Precauções na Formação dos Terminais

Se os terminais precisarem ser dobrados, isso deve ser feito em um ponto a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi para evitar tensão no chip interno e nas ligações dos fios. A formação dos terminais deve ser realizada antes da soldagem e à temperatura ambiente. Cortar os terminais em altas temperaturas pode causar falha.

6.2 Parâmetros de Soldagem

Para soldagem manual, a temperatura da ponta do ferro não deve exceder 300°C (para um ferro de no máximo 30W), e o tempo de soldagem deve ser de 3 segundos ou menos. Para soldagem por imersão, a temperatura recomendada do banho é de no máximo 260°C por no máximo 5 segundos, com um pré-aquecimento de até 100°C por no máximo 60 segundos. Em ambos os casos, a junta de solda deve estar a pelo menos 3mm do bulbo de epóxi. O gráfico do perfil de soldagem sugere um ciclo controlado de aquecimento, estabilização, refluxo e resfriamento para minimizar o choque térmico. A soldagem por imersão ou manual não deve ser realizada mais de uma vez. Não deve ser aplicada tensão nos terminais enquanto o LED estiver em alta temperatura.

6.3 Condições de 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), eles devem ser mantidos em um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e material absorvente de umidade. Transições rápidas de temperatura em ambientes de alta umidade devem ser evitadas para prevenir condensação.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos para proteção contra ESD. Esses sacos são colocados em caixas internas, que são então embaladas em caixas externas. A quantidade de embalagem é flexível: um mínimo de 200 a um máximo de 500 peças por saco, 5 sacos por caixa interna e 10 caixas internas por caixa externa.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da embalagem inclui vários códigos: CPN (Número do Produto do Cliente), P/N (Número do Produto), QTY (Quantidade de Embalagem), CAT (Classificações de Intensidade Luminosa e Tensão Direta), HUE (Classificação do Comprimento de Onda Dominante), REF (Referência) e LOT No (Número do Lote para rastreabilidade).

7.3 Regra de Numeração do Modelo

O número de peça 7343/Y5C2-ASVB/X/MS segue uma estrutura específica. "7343" provavelmente denota a série ou o tipo de pacote. "Y5" indica a cor (Amarelo) e o bin de intensidade luminosa. "C2" pode se referir ao ângulo de visão ou outras características ópticas. O segmento "ASVB" poderia especificar a tecnologia do chip ou outras características. O "X" é um espaço reservado para opções específicas (como presença de parada), e "MS" pode indicar o estilo de embalagem (por exemplo, fita e bobina).

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é idealmente adequado para aplicações de alta luz ambiente ou longa distância de visualização devido à sua alta intensidade luminosa. Os usos principais incluem sinais de mensagens variáveis coloridos ou monocromáticos em rodovias, painéis publicitários, displays de informação internos/externos e painéis indicadores de status onde um sinal amarelo distinto é necessário.

8.2 Considerações de Projeto

Seleção do Driver:Sempre use um driver de corrente constante para garantir uma saída de luz estável e prevenir fuga térmica, pois a tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo. O driver deve ser classificado para a corrente direta máxima (50mA contínuos).
Gerenciamento Térmico:Apesar da baixa dissipação de potência (115mW máx.), é recomendado um layout de PCB adequado com área de cobre suficiente para dissipação de calor, especialmente ao operar em altas temperaturas ambientes ou no limite superior da faixa de corrente, para manter a intensidade luminosa e a longevidade.
Projeto Óptico:O ângulo de visão de 23 graus produz um feixe relativamente focalizado. Para uma iluminação mais ampla, ópticas secundárias (lentes ou difusores) podem ser necessárias. A resina epóxi resistente aos raios UV permite uso externo confiável sem amarelamento significativo da lente.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado aos LEDs amarelos padrão, o diferencial-chave deste dispositivo é sua intensidade luminosa muito alta (até 14250 mcd @ 20mA), que é alcançada através da avançada tecnologia de chip AlGaInP e do projeto de pacote otimizado. A disponibilidade de binning rigoroso para intensidade, comprimento de onda e tensão permite uma uniformidade de cor e brilho superior em aplicações de matriz em comparação com produtos não classificados ou com binning frouxo. O pacote T-1 3/4 oferece um formato mecânico comprovado e confiável com boas características de dissipação de calor em relação a pacotes de montagem em superfície menores, tornando-o robusto para ambientes exigentes.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED com uma fonte de 3,3V e um resistor?
R: Sim, mas é necessário um cálculo cuidadoso. Com uma V_Ftípica de 2,2V, um resistor em série teria uma queda de 1,1V. Para atingir 20mA, o valor do resistor seria R = V/I = 1,1V / 0,02A = 55Ω. No entanto, você deve considerar o bin de tensão (1,8V a 2,6V). Para um LED de 2,6V, o resistor cai apenas 0,7V, resultando em uma corrente de 0,7V / 55Ω ≈ 12,7mA, reduzindo o brilho. Um driver de corrente constante é mais confiável.

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?
R: O comprimento de onda de pico (λ_p) é o comprimento de onda no qual o espectro de emissão tem sua intensidade máxima (591 nm aqui). O comprimento de onda dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED (tipicamente 589 nm aqui). O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor.

P: Como o ângulo de visão afeta meu projeto?
R: Um ângulo de visão de 23 graus (largura total à meia altura) significa que a luz está concentrada dentro de um cone relativamente estreito. Para uma placa destinada a ser vista de um ângulo amplo, você pode precisar espaçar os LEDs mais próximos ou usar um difusor para criar uma aparência mais uniforme. Para uma aplicação de longo alcance, este feixe focalizado é vantajoso.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Caso: Projetando um Farol de Aviso de Alta Visibilidade.
Um projetista precisa de um farol amarelo piscante para um veículo de construção. Ele seleciona este LED por sua alta intensidade e pacote robusto. Ele projeta uma PCB com um resistor limitador de corrente de 55Ω por LED, alimentado pelo sistema de 12V do veículo. Para alcançar o brilho necessário em todos os bins de tensão, ele usa um circuito PWM para acionar o LED a uma corrente média de 20mA. O LED é montado em um refletor para colimar ainda mais o feixe de 23 graus para máxima visibilidade de longa distância. A resina epóxi resistente aos raios UV garante que a lente não se degrade sob exposição prolongada ao sol. As diretrizes de armazenamento e soldagem são seguidas durante a montagem para garantir confiabilidade no ambiente veicular severo com grandes variações de temperatura.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Este LED é uma fonte de luz semicondutora baseada em um chip de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta que excede o limiar do diodo é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do semicondutor, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, amarelo (~589 nm). A alta luminosidade é alcançada através da eficiência quântica interna eficiente e da extração de luz efetiva do chip e do pacote. A lente de epóxi serve para proteger o chip, moldar o feixe (ângulo de visão de 23 graus) e melhorar a saída de luz.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência na tecnologia de LED para sinalização e aplicações de alta luminosidade continua em direção a maior eficácia (mais lúmens por watt), melhor consistência de cor através de binning mais rigoroso e confiabilidade aprimorada. Embora este dispositivo use um pacote de orifício passante comprovado, a indústria está se movendo amplamente em direção a pacotes de dispositivo de montagem em superfície (SMD) para montagem automatizada e maior densidade. No entanto, pacotes de orifício passante como o T-1 3/4 permanecem relevantes para aplicações que exigem desempenho térmico superior, robustez mecânica ou fácil substituição em campo. Avanços em materiais semicondutores de cor direta e convertidos por fósforo podem oferecer caminhos alternativos para cores específicas com potencialmente maior eficiência ou diferentes características espectrais no futuro.