Ficha Técnica da Lâmpada LED 383-2UYC/S530-A3 - Amarelo Brilhante - 20mA - 2.0V Típ. - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED de alto brilho, projetada para aplicações que exigem uma saída luminosa superior. O dispositivo utiliza tecnologia de chip AlGaInP para produzir uma luz amarela brilhante. É projetado para confiabilidade e robustez, tornando-o adequado para uma variedade de aplicações em displays eletrônicos e indicadores.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

A principal vantagem desta série de LEDs é a sua alta intensidade luminosa, com valores típicos atingindo 4263 mcd a uma corrente direta padrão de 20mA. Isso o torna ideal para aplicações onde a visibilidade e o brilho são críticos. O produto está em conformidade com regulamentações ambientais importantes, incluindo RoHS, REACH da UE, e é fabricado sem halogênios. Está disponível em embalagem de fita e carretel para processos de montagem automatizados, suportando manufatura em alto volume. Os mercados-alvo incluem principalmente eletrônicos de consumo e periféricos de computador.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

Esta seção fornece uma análise objetiva e detalhada dos principais parâmetros técnicos do LED, conforme definido nas tabelas de Valores Máximos Absolutos e Características Eletro-Ópticas.

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo é classificado para uma corrente direta contínua (I_F) de 25 mA, com uma corrente direta de pico (I_FP) de 60 mA permitida sob condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz). A tensão reversa máxima (V_R) é de 5V. A dissipação de potência (P_d) nominal é de 60 mW. A faixa de temperatura de operação é especificada de -40°C a +85°C, com uma faixa de temperatura de armazenamento (T_stg) ligeiramente mais ampla, de -40°C a +100°C. A tolerância à temperatura de soldagem é de 260°C por 5 segundos, que é um padrão para processos de refusão sem chumbo.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Sob condições padrão de teste (T_a=25°C, I_F=20mA), o dispositivo exibe uma intensidade luminosa (I_v) com um mínimo de 2713 mcd e um valor típico de 4263 mcd. O ângulo de visão (2θ_1/2) é estreito, de 6 graus, típico para emissão de luz focada e de alta intensidade. O comprimento de onda de pico (λ_p) é de 591 nm, e o comprimento de onda dominante (λ_d) é de 589 nm, posicionando firmemente a saída no espectro amarelo brilhante. A largura de banda de radiação do espectro (Δλ) é de 15 nm. A tensão direta (V_F) varia de 1,7V a 2,4V, com um valor típico de 2,0V. A corrente reversa (I_R) é no máximo 10 μA a V_R=5V.

2.3 Características Térmicas

Embora não definido explicitamente em uma tabela separada, o gerenciamento térmico é crítico. A classificação de dissipação de potência de 60 mW e a faixa de temperatura de operação definem os limites térmicos. Um dissipador de calor adequado ou a redução da corrente em temperaturas ambientes elevadas é essencial para a confiabilidade a longo prazo, conforme indicado nas notas de aplicação.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica faz referência a um sistema de binning para parâmetros-chave, indicado por códigos no rótulo da embalagem (CAT, HUE, REF). Este sistema permite que os fabricantes selecionem LEDs com características rigidamente controladas para um desempenho consistente em suas aplicações.

• CAT (Classificações de Intensidade Luminosa):Agrupa os LEDs com base em sua saída luminosa medida (por exemplo, mínimo de 2713 mcd provavelmente define um bin).
• HUE (Classificações de Comprimento de Onda Dominante):Classifica os LEDs de acordo com seu comprimento de onda dominante (λ_d), garantindo a consistência da cor.
• REF (Classificações de Tensão Direta):Classifica os LEDs pela sua queda de tensão direta (V_F), o que é importante para o projeto do circuito e considerações de fonte de alimentação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas típicas de características eletro-ópticas fornecem insights visuais sobre o comportamento do dispositivo sob condições variáveis.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência, com um pico em aproximadamente 591 nm (amarelo) e uma largura de banda definida, confirmando a natureza monocromática da luz emitida.

4.2 Padrão de Diretividade

O gráfico de diretividade ilustra o ângulo de visão estreito de 6 graus, mostrando como a intensidade da luz diminui rapidamente fora do feixe central.

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

Esta curva fundamental mostra a relação exponencial entre corrente e tensão para um diodo. O V_Ftípico de 2,0V a 20mA é um parâmetro de projeto chave para o circuito de acionamento.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra que a saída de luz (intensidade relativa) aumenta com a corrente direta. No entanto, operar além dos valores máximos absolutos reduzirá a vida útil e a confiabilidade.

4.5 Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente & Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente

Estas curvas são cruciais para o projeto térmico. Elas mostram que a saída luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Por outro lado, para uma tensão fixa, a corrente direta também diminui com o aumento da temperatura devido a mudanças nas propriedades do semicondutor. Isso destaca a necessidade de gerenciamento térmico e possível redução de corrente em ambientes de alta temperatura.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O LED é encapsulado em um pacote padrão do tipo lâmpada. O desenho dimensional fornece medidas críticas para o projeto da área de montagem na PCB e integração mecânica. Notas importantes especificam que todas as dimensões estão em milímetros, a altura do flange deve ser inferior a 1,5mm e a tolerância geral é de ±0,25mm, salvo indicação em contrário. Os projetistas devem aderir a estas dimensões para garantir o encaixe e a soldagem adequados.

5.2 Identificação da Polaridade

A polaridade é tipicamente indicada pelo comprimento do terminal (terminal mais longo é o ânodo) ou por um ponto plano no flange do encapsulamento. O desenho dimensional da ficha técnica deve ser consultado para o marcador específico usado neste componente.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é essencial para evitar danos. As diretrizes principais incluem:

• Formação dos Terminais:Deve ser feita antes da soldagem, a pelo menos 3mm da lâmpada de epóxi. Evite tensão no encapsulamento.
• Armazenamento:Armazene a ≤30°C e ≤70% de UR. Para armazenamento de longo prazo (>3 meses), use um recipiente selado com purga de nitrogênio e dessecante.
• Soldagem:
  • Mantenha uma distância mínima de 3mm entre a junta de solda e a lâmpada de epóxi.
  • Soldagem Manual:Ponta do ferro ≤300°C (máx. 30W), tempo ≤3 segundos.
  • Soldagem por Onda/Imersão:Pré-aquecimento ≤100°C (≤60 seg), banho de solda ≤260°C por ≤5 segundos.
  • Evite múltiplos ciclos de soldagem e tensão mecânica durante/após a soldagem até que o dispositivo esfrie.
• Limpeza:Use álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto, se necessário. Evite limpeza ultrassônica, a menos que pré-qualificada.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos, colocados em caixas internas, que são então embaladas em caixas externas. A quantidade padrão de embalagem é de 200-500 peças por saco, 6 sacos por caixa interna e 10 caixas internas por caixa mestra (externa).

7.2 Explicação do Rótulo

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

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Devido ao seu alto brilho e feixe focalizado, este LED é bem adequado para: Retroiluminação para TVs e monitores, indicadores de status em telefones e computadores, indicadores de painel e outras aplicações que requerem um sinal amarelo brilhante e visível.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Sempre use um resistor em série ou um driver de corrente constante para limitar I_Fao valor desejado (por exemplo, 20mA para brilho típico).
• Gerenciamento Térmico:Considere o layout da PCB para dissipação de calor, especialmente se operar próximo aos valores máximos ou em altas temperaturas ambientes. Consulte as diretrizes de redução de corrente.
• Proteção contra ESD:Implemente precauções padrão contra ESD durante o manuseio e montagem, pois os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão estreito pode exigir lentes ou difusores se uma área de iluminação mais ampla for necessária.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado aos LEDs indicadores padrão, o diferencial chave deste dispositivo é a sua intensidade luminosa muito alta (4263 mcd típ.) a partir de um pacote padrão de lâmpada. O uso da tecnologia AlGaInP proporciona alta eficiência no espectro amarelo/laranja/vermelho. Sua conformidade com padrões ambientais modernos (RoHS, REACH, Sem Halogênio) é uma expectativa básica, mas permanece uma característica chave para mercados regulamentados. O ângulo de visão estreito oferece alta intensidade axial, o que é uma vantagem para aplicações de luz direcionada, mas uma limitação onde é necessária emissão de ângulo amplo.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED a 30mA para obter mais brilho?

R: O Valor Máximo Absoluto para corrente direta contínua é de 25 mA. Operar a 30mA excede esta classificação, o que reduzirá significativamente a confiabilidade e a vida útil, e pode causar falha imediata. Sempre opere dentro dos limites especificados.

P: Qual valor de resistor devo usar para uma fonte de 5V?

R: Usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Com V_fonte=5V, V_F=2,0V (típico), e I_F=20mA (0,02A), R = (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. Escolha um valor de resistor padrão próximo a este (por exemplo, 150Ω ou 160Ω) e certifique-se de que sua potência nominal seja suficiente (P = I²R = 0,06W, então um resistor de 1/8W ou 1/4W está bom).

P: Por que a saída de luz diminui quando o LED esquenta?

R: Esta é uma característica fundamental dos LEDs semicondutores. À medida que a temperatura aumenta, a eficiência quântica interna diminui e a recombinação não radiativa aumenta, resultando em menor saída de luz para a mesma corrente de acionamento. Isso é mostrado na curva "Intensidade Relativa vs. Temp. Ambiente".

11. Caso Prático de Aplicação

Cenário: Projetando um indicador de status de alta visibilidade para equipamentos industriais.Um engenheiro precisa de um LED amarelo que possa ser visto claramente em um ambiente de fábrica bem iluminado. Ele seleciona este LED por sua alta intensidade (4263 mcd). Ele projeta uma PCB com uma área de montagem que corresponde às dimensões do pacote. Ele usa um driver de corrente constante ajustado para 20mA para garantir brilho e longevidade consistentes. Ele monta o LED atrás de uma pequena janela transparente no painel do equipamento. O ângulo de visão estreito de 6 graus é perfeito para esta aplicação de indicador direcionado. Ele segue o perfil de soldagem por onda recomendado durante a montagem e garante que as condições de armazenamento sejam atendidas antes do uso. O resultado é um indicador de status robusto, confiável e altamente visível.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Este LED opera com base no princípio da eletroluminescência em um diodo semicondutor. O material do chip é AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio), que é um semicondutor de banda proibida direta. 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 corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, amarelo brilhante (~589-591 nm). A lente de resina epóxi serve para proteger o chip semicondutor, moldar o feixe de saída de luz (resultando no ângulo de visão de 6 graus) e melhorar a extração de luz do chip.

13. Tendências Tecnológicas

A indústria de LED continua a evoluir em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), melhor reprodução de cores e maior confiabilidade. Embora este dispositivo use a tecnologia AlGaInP estabelecida, as tendências no mercado mais amplo incluem o desenvolvimento de LEDs brancos mais eficientes convertidos por fósforo e micro-LEDs para aplicações de display. Para LEDs monocromáticos como este, o desenvolvimento contínuo foca em expandir os limites de eficiência, melhorar o desempenho em alta temperatura e permitir um binning ainda mais rigoroso para consistência de cor e fluxo em aplicações exigentes. A ênfase na conformidade ambiental (Sem Halogênio, REACH) também é uma tendência persistente impulsionada por regulamentações globais.