Ficha Técnica da Lâmpada LED 334-15/T2C5-1 - Pacote T-1 3/4 - 3.6V Máx. - 110mW - Branca - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED branca de alta luminosidade. O dispositivo foi projetado para aplicações que requerem uma saída luminosa significativa dentro de um pacote compacto e padrão da indústria.

1.1 Características Principais e Posicionamento

A principal vantagem deste LED é a sua alta intensidade luminosa, alcançada através de um chip InGaN e um sistema de conversão por fósforo, alojados no popular pacote redondo T-1 3/4. Isto torna-o adequado para aplicações onde uma indicação brilhante e clara é primordial. O produto foi concebido com a conformidade em mente, aderindo às normas RoHS, REACH da UE e livre de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Também apresenta um grau de proteção contra descargas eletrostáticas (ESD), com uma tensão de suporte de até 4KV (HBM). O dispositivo está disponível a granel ou em fita em bobina para processos de montagem automatizada.

1.2 Aplicações Alvo

A alta saída luminosa e o fator de forma padrão tornam este LED ideal para várias áreas de aplicação chave:

• Painéis de Mensagens e Displays:Fornecendo iluminação brilhante e legível para sinais informativos.
• Indicadores Ópticos:Funcionando como indicadores de estado ou alerta em equipamentos eletrónicos.
• Retroiluminação:Iluminando pequenos painéis, interruptores ou símbolos.
• Luzes de Marcação:Utilizadas em aplicações que requerem marcação de posição ou limite.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma interpretação detalhada e objetiva dos limites e características elétricas, ópticas e térmicas do dispositivo.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.

• Corrente Contínua Direta (I_F):30 mA. O LED não deve ser alimentado com uma corrente contínua DC que exceda este valor.
• Corrente de Pico Direta (I_FP):100 mA (a um ciclo de trabalho de 1/10, 1 kHz). Isto permite pulsos curtos de corrente mais elevada, úteis para multiplexagem ou para alcançar um brilho momentâneo superior.
• Tensão Reversa (V_R):5 V. A aplicação de uma tensão de polarização reversa superior a esta pode danificar a junção do LED.
• Dissipação de Potência (P_d):110 mW. Esta é a potência máxima permitida que o pacote pode dissipar como calor, calculada como V_F* I_F.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40 a +85 °C. A faixa de temperatura ambiente para operação confiável.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40 a +100 °C.
• Suporte a ESD (HBM):4 kV. Especifica o nível de proteção contra descarga eletrostática.
• Corrente Reversa do Zener (I_z):100 mA. Um díodo Zener de proteção está integrado, com este limite máximo de corrente.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260 °C durante 5 segundos. Define a tolerância do perfil de soldadura por refluxo.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a 25°C. Os projetistas devem usá-los para cálculos de circuito.

• Tensão Direta (V_F):2.8V a 3.6V a I_F=20mA. Esta faixa exige um circuito limitador de corrente ou um driver. O valor típico situa-se dentro desta faixa de binning.
• Tensão Reversa do Zener (V_z):Tipicamente 5.2V a I_z=5mA. Esta é a tensão de ruptura do díodo de proteção integrado.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo 50 µA a V_R=5V. A pequena corrente de fuga quando polarizado inversamente.
• Intensidade Luminosa (I_V):3600 a 7150 mcd (milicandela) a I_F=20mA. Esta é a métrica de desempenho chave, indicando um brilho muito elevado. O valor específico é determinado pelo código de bin (Q, R, S).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Tipicamente 50 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial de pico. Define a dispersão do feixe.
• Coordenadas de Cromaticidade (CIE 1931):Típico x=0.29, y=0.28. Estas coordenadas definem o ponto de cor branca no diagrama de cromaticidade CIE. As coordenadas reais situam-se dentro das classificações de cor especificadas (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0).

2.3 Considerações Térmicas

O limite de dissipação de potência de 110mW e a temperatura de operação até 85°C devem ser respeitados. Exceder a temperatura da junção reduzirá a saída luminosa (queda de eficiência) e encurtará a vida útil. Um layout de PCB adequado para dissipação de calor é recomendado para operação contínua a correntes elevadas.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros chave.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em três bins (Q, R, S) com base na intensidade luminosa medida a 20mA:
•Bin Q:3600 - 4500 mcd
•Bin R:4500 - 5650 mcd
•Bin S:5650 - 7150 mcd
É notada uma tolerância de ±10% na medição da intensidade luminosa.

3.2 Binning de Tensão Direta

Os LEDs também são classificados pela queda de tensão direta a 20mA em quatro grupos (0, 1, 2, 3):
•Bin 0:2.8V - 3.0V
•Bin 1:3.0V - 3.2V
•Bin 2:3.2V - 3.4V
•Bin 3:3.4V - 3.6V
A incerteza de medição para V_Fé ±0.1V.

3.3 Binning de Coordenadas de Cor (Cromaticidade)

O ponto de cor branca é rigorosamente controlado e definido por sete classificações de cor no diagrama CIE 1931: A1, A0, B3, B4, B5, B6 e C0. A ficha técnica fornece as áreas quadriláteras específicas (definidas pelos cantos das coordenadas x,y) para cada classificação no diagrama de cromaticidade. Um agrupamento típico de produto (Grupo 1) combina os bins A1, A0, B3, B4, B5, B6 e C0. A incerteza de medição para as coordenadas de cor é ±0.01. O diagrama mostra estas classificações traçadas contra linhas de temperatura de cor correlacionada (CCT) constante, variando aproximadamente de 4600K a 22000K, indicando que a luz branca produzida pode variar de tons brancos quentes a frios entre os bins.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Os dados gráficos fornecem uma visão do comportamento do dispositivo em condições variáveis.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva (não totalmente detalhada no texto, mas implícita) mostraria a distribuição espectral de potência da luz branca. Como um LED branco convertido por fósforo baseado num chip azul InGaN, o espetro apresentaria um pico azul primário do chip e uma banda de emissão mais ampla amarelo-verde-vermelha do fósforo, combinando-se para produzir luz branca.

4.2 Padrão de Diretividade

O gráfico de diretividade ilustra a distribuição espacial da luz, correlacionando-se com o ângulo de visão típico de 50 graus. Mostra como a intensidade diminui à medida que o ângulo do eixo central aumenta.

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

Esta curva fundamental mostra a relação exponencial entre corrente e tensão para a junção do LED. Os projetistas usam-na para determinar a tensão de acionamento necessária para uma corrente alvo e para projetar circuitos limitadores de corrente apropriados. A curva mostrará uma tensão de ligação em torno de 2.8V e um aumento acentuado da corrente com pequenos aumentos de tensão a partir daí.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra a dependência da saída de luz em relação à corrente de acionamento. A intensidade luminosa tipicamente aumenta de forma sublinear com a corrente devido à queda de eficiência em densidades de corrente mais elevadas. Isto informa decisões sobre como acionar o LED para obter o melhor equilíbrio entre brilho e eficiência.

4.5 Coordenadas de Cromaticidade vs. Corrente Direta

Este gráfico mostra como o ponto de cor branca (coordenadas x,y) pode deslocar-se com alterações na corrente de acionamento. Alguma variação é comum e deve ser considerada em aplicações críticas de cor.

4.6 Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente

Esta curva de derating é crucial para a fiabilidade. Indica a corrente direta máxima permitida à medida que a temperatura ambiente aumenta, garantindo que a temperatura da junção permanece dentro de limites seguros. Para operação em temperaturas ambientes elevadas (ex., perto de 85°C), a corrente de acionamento deve ser reduzida do seu valor nominal máximo.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED utiliza um pacote redondo padrão T-1 3/4 (5mm) com dois terminais axiais. Notas dimensionais chave incluem:
• Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
• A tolerância geral é ±0.25mm, salvo indicação em contrário.
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo do pacote.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1.5mm.
O desenho detalhado mostraria o diâmetro total, a forma da lente, o diâmetro e comprimento dos terminais e o plano de assento.

5.2 Identificação da Polaridade

Tipicamente, o terminal mais longo denota o ânodo (positivo), e o terminal mais curto denota o cátodo (negativo). O cátodo também pode ser indicado por um ponto plano na borda da lente de plástico ou por um entalhe no flange. A polaridade correta é essencial para evitar danos por polarização reversa.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A manipulação adequada é crítica para manter a integridade e o desempenho do dispositivo.

6.1 Formação dos Terminais

• Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base da ampola de epóxi para evitar stress na vedação.
• Execute a formação dos terminaisantes soldering.
• Evite stress no pacote durante a formação, pois pode danificar as ligações internas ou o epóxi.
• Corte os *leadframes* à temperatura ambiente. O corte a alta temperatura pode induzir falhas.
• Certifique-se de que os orifícios do PCB estão perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar stress de montagem, que pode degradar o epóxi e o LED.

6.2 Parâmetros de Soldadura

• Mantenha uma distância superior a 3mm da junta de soldadura até à ampola de epóxi.
• A soldadura não deve estender-se para além da base da barra de ligação no terminal.
• Soldadura Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para um ferro de 30W máx.), tempo de soldadura máximo de 3 segundos.
• Soldadura por Onda/Imersão:Temperatura máxima de pré-aquecimento de 100°C por um máximo de 60 segundos.

6.3 Condições de Armazenamento

• Armazenamento recomendado após envio: 30°C ou menos e 70% de Humidade Relativa ou menos.
• A vida útil de armazenamento nestas condições é de 3 meses.
• Para armazenamento além de 3 meses e até 1 ano, coloque os dispositivos num recipiente selado com atmosfera de azoto e material absorvente de humidade.
• Evite transições rápidas de temperatura, especialmente em alta humidade, para prevenir condensação.

7. Informações de Embalagem e Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para prevenir descargas eletrostáticas e entrada de humidade:
•Embalagem Primária:Sacos antiestáticos.
•Embalagem Secundária:Caixas de cartão internas.
•Embalagem Terciária:Caixas de cartão externas.
•Quantidade de Embalagem:200-500 peças por saco, 5 sacos por caixa interna, 10 caixas internas por caixa externa.

7.2 Explicação do Rótulo

Os rótulos na embalagem contêm as seguintes informações:
•CPN:Número de Produção do Cliente.
•P/N:Número de Produção (Número da Peça).
•QTY:Quantidade de Embalagem.
•CAT:Classificações combinadas para os bins de Intensidade Luminosa e Tensão Direta.
•HUE:Classificação de Cor (ex., A1, B4).
•REF: Reference.
•LOT No:Número de Lote para rastreabilidade.

7.3 Designação do Número do Modelo

O número da peça segue a estrutura:334-15/T2C5-□ □ □ □. Os quadrados representam códigos para seleções específicas de bin de intensidade luminosa, tensão direta e coordenadas de cor, permitindo encomendar com precisão para atender aos requisitos da aplicação.

8. Considerações de Projeto de Aplicação

8.1 Projeto do Circuito de Acionamento

Devido à faixa de tensão direta (2.8-3.6V) e sensibilidade à corrente, um driver de corrente constante é fortemente recomendado em vez de um simples resistor em série, quando possível, especialmente para uniformidade de brilho e estabilidade sobre variações de temperatura e tensão. O driver deve ser projetado para não exceder as especificações máximas absolutas para corrente contínua (30mA) e de pico (100mA pulsada).

8.2 Gestão Térmica

Para operação contínua a correntes elevadas ou em temperaturas ambientes elevadas, considere o caminho térmico. Embora o pacote não seja projetado para um dissipador de calor, garantir que os terminais são soldados a uma área de cobre suficiente no PCB pode ajudar a dissipar calor e baixar a temperatura da junção, melhorando a longevidade e mantendo a saída de luz.

8.3 Integração Óptica

O ângulo de visão de 50 graus fornece um feixe amplo. Para aplicações que requerem focagem ou colimação, podem ser usadas óticas secundárias (lentes, refletores) projetadas para pacotes T-1 3/4. A lente de resina transparente é adequada para uso com tais óticas.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é a melhor forma de acionar este LED a partir de uma fonte de 5V ou 12V?
R: Para uma fonte de 5V, pode ser usado um resistor em série, mas o seu valor deve ser calculado com base no bin V_Freal do LED para garantir a corrente correta. Para uma fonte de 12V ou para melhor estabilidade, recomenda-se um CI driver de LED de corrente constante dedicado ou um circuito simples de fonte de corrente baseado em transistor.

P: Posso pulsar este LED para o fazer parecer mais brilhante?
R: Sim, pode usar a especificação de corrente de pico direta (100mA a um ciclo de trabalho de 1/10, 1kHz). Pulsar a uma corrente mais elevada do que a especificação DC pode alcançar um brilho instantâneo superior, que o olho humano pode perceber como um aumento de brilho se pulsado suficientemente rápido (PWM). Certifique-se de que a dissipação de potência média não excede 110mW.

P: Quão consistente é a cor branca entre diferentes unidades?
R: A consistência de cor é gerida através das sete classificações de cor definidas (A1 a C0). Para aplicações que requerem uma correspondência de cor muito rigorosa, especifique uma única classificação de cor (HUE) ao encomendar. A dispersão típica de cromaticidade dentro de uma única classificação é definida pela sua área quadrilátera no diagrama CIE.

P: É necessário um resistor limitador de corrente?
R: Absolutamente. Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Ligar diretamente a uma fonte de tensão que exceda a tensão direta do LED causará um fluxo de corrente excessivo, potencialmente destruindo o dispositivo instantaneamente. Use sempre um resistor em série ou regulação de corrente ativa.

10. Princípio de Funcionamento e Tecnologia

Este LED gera luz branca através de um método de conversão por fósforo. O núcleo do dispositivo é um chip semicondutor feito de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN), que emite luz azul quando polarizado diretamente (eletroluminescência). Esta luz azul não é emitida diretamente. Em vez disso, o chip é encapsulado dentro de uma taça refletora preenchida com um material de fósforo amarelo (ou uma mistura de verde e vermelho). Quando os fotões azuis do chip atingem as partículas de fósforo, são absorvidos e re-emitidos em comprimentos de onda mais longos (deslocamento de Stokes), principalmente na região amarela do espetro. A combinação da luz azul não convertida restante e da luz amarela de espetro largo do fósforo mistura-se para produzir a perceção de luz branca. As proporções específicas de emissão azul e de fósforo, e a composição exata do fósforo, determinam a temperatura de cor correlacionada (CCT) e o índice de reprodução de cor (CRI) da luz branca, que são controlados através do processo de binning.