Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Características e Vantagens Principais
- 1.2 Aplicações Alvo
- 2. Análise de Parâmetros Técnicos
- 2.1 Ratings Absolutos Máximos
- 2.2 Características Eletro-Ópticas
- 2.3 Características Térmicas
- 3. Sistema de Binning e SeleçãoA ficha técnica indica que o produto está disponível com diferentes intensidades e cores. As etiquetas de especificação de embalagem referem-se a sistemas de classificação para parâmetros-chave, permitindo a seleção com base nas necessidades da aplicação:CAT:Classificações de Intensidade Luminosa. Permite a seleção de graus de brilho.HUE:Classificações de Comprimento de Onda Dominante. Permite a seleção dentro de um bin específico de cor/comprimento de onda.REF:Classificações de Tensão Direta. Útil para projetos que requerem correspondência rigorosa de tensão.Consulte a documentação detalhada de binning do fabricante para definições de código específicas e faixas disponíveis.4. Análise das Curvas de Desempenho
- 4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda
- 4.2 Padrão de Diretividade
- 4.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)
- 4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
- 4.5 Curvas de Dependência da Temperatura
- 5. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 5.1 Dimensões da Embalagem
- 5.2 Identificação da Polaridade
- 6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
- 6.1 Formação dos Terminais
- 6.2 Armazenamento
- 6.3 Parâmetros de Soldagem
- 6.4 Limpeza
- 6.5 Gestão Térmica
- 7. Embalagem e Informações de Encomenda
- 7.1 Especificação de Embalagem
- 7.2 Explicação da Etiqueta
- 8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto
- 8.1 Circuitos de Aplicação Típicos
- 8.2 Considerações de Layout da PCB
- 8.3 Projeto Óptico
- 9. Comparação e Diferenciação Técnica
- 10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)
- 11. Caso Prático de Projeto e Utilização
- 12. Introdução ao Princípio Tecnológico
- 13. Tendências Tecnológicas
1. Visão Geral do Produto
Este documento fornece as especificações técnicas completas para a lâmpada LED 383-2SURC/S530-A3. Este componente é um dispositivo de montagem em superfície (SMD) projetado para aplicações que requerem alto brilho e desempenho confiável. A série é baseada na tecnologia de chip AlGaInP, emitindo no espectro hiper vermelho, e é encapsulada em resina transparente.
1.1 Características e Vantagens Principais
O LED oferece várias características-chave que o tornam adequado para aplicações eletrónicas exigentes:
- Alto Brilho:Especificamente projetado para aplicações onde é necessária uma intensidade luminosa superior.
- Escolha de Ângulos de Visão:Disponível com várias opções de ângulo de visão para atender a diferentes necessidades de projeto.
- Embalagem Robusta:Disponível em fita e bobina para montagem automatizada, garantindo confiabilidade e facilidade de manuseio na produção em grande volume.
- Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com regulamentações ambientais importantes, incluindo RoHS, REACH da UE e é Livre de Halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Opções de Cor e Intensidade:A série de lâmpadas LED está disponível em diferentes cores e graus de intensidade luminosa.
1.2 Aplicações Alvo
Este LED foi projetado para integração numa variedade de eletrónicos de consumo e industriais onde são necessárias luzes indicadoras ou retroiluminação. As áreas de aplicação típicas incluem:
- Televisores
- Monitores de Computador
- Telefones
- Computadores Pessoais e Periféricos
2. Análise de Parâmetros Técnicos
Esta secção fornece uma análise objetiva e detalhada dos parâmetros elétricos, ópticos e térmicos especificados para o LED. Todos os ratings são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, salvo indicação em contrário.
2.1 Ratings Absolutos Máximos
Os Ratings Absolutos Máximos definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Estas não são condições de operação recomendadas.
- Corrente Direta Contínua (IF):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente.
- Corrente Direta de Pico (IFP):160 mA. Isto é permitido apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz.
- Resistência à Descarga Eletrostática (ESD):2000 V (Modelo do Corpo Humano). Procedimentos adequados de manuseio ESD são obrigatórios.
- Tensão Reversa (VR):5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar falha imediata.
- Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a potência máxima que a embalagem pode dissipar.
- Faixa de Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C.
- Faixa de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C.
- Temperatura de Soldagem (Tsol):260°C por no máximo 5 segundos durante a soldagem por refluxo ou manual.
2.2 Características Eletro-Ópticas
Estes parâmetros definem o desempenho típico do LED em condições normais de operação (IF=20mA, Ta=25°C).
- Intensidade Luminosa (Iv):1000 mcd (Mín.), 2500 mcd (Típ.). Esta alta intensidade é característica dos LEDs AlGaInP hiper vermelhos. A incerteza de medição é de ±10%.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):6° (Típico). Este é um ângulo de visão muito estreito, produzindo um feixe altamente direcional.
- Comprimento de Onda de Pico (λp):632 nm (Típico). O comprimento de onda no qual a intensidade radiante espectral é máxima.
- Comprimento de Onda Dominante (λd):624 nm (Típico). O comprimento de onda único percebido pelo olho humano. A incerteza de medição é de ±1.0 nm.
- Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm (Típico). A largura espectral na metade da intensidade máxima.
- Tensão Direta (VF):2.0 V (Típico), 2.4 V (Máximo) a 20mA. A incerteza de medição é de ±0.1V.
- Corrente Reversa (IR):10 μA (Máximo) a VR=5V.
2.3 Características Térmicas
Embora não listadas explicitamente numa tabela separada, a gestão térmica é crítica. A dissipação de potência (Pd) de 60 mW e a faixa de temperatura de operação implicam que um layout adequado da PCB para dissipação de calor é necessário, especialmente quando operando na ou perto da corrente direta máxima. As curvas de desempenho mostram a relação entre a temperatura ambiente e a corrente/intensidade direta.
3. Sistema de Binning e Seleção
A ficha técnica indica que o produto está disponível com diferentes intensidades e cores. As etiquetas de especificação de embalagem referem-se a sistemas de classificação para parâmetros-chave, permitindo a seleção com base nas necessidades da aplicação:
- CAT:Classificações de Intensidade Luminosa. Permite a seleção de graus de brilho.
- HUE:Classificações de Comprimento de Onda Dominante. Permite a seleção dentro de um bin específico de cor/comprimento de onda.
- REF:Classificações de Tensão Direta. Útil para projetos que requerem correspondência rigorosa de tensão.
Consulte a documentação detalhada de binning do fabricante para definições de código específicas e faixas disponíveis.
4. Análise das Curvas de Desempenho
A ficha técnica inclui várias curvas características típicas que são essenciais para o projeto do circuito e para a compreensão do desempenho em condições não padrão.
4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda
Este gráfico mostra a distribuição de potência espectral, com pico em aproximadamente 632 nm e uma largura de banda (FWHM) de cerca de 20 nm, confirmando a cor hiper vermelha.
4.2 Padrão de Diretividade
O gráfico polar ilustra o ângulo de visão típico de 6°, mostrando intensidade muito alta na direção frontal com queda rápida.
4.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)
Esta curva é não linear, típica para díodos. Mostra a relação entre a tensão aplicada e a corrente resultante. A Vf típica de 2.0V a 20mA é visível. Os projetistas devem usar um resistor limitador de corrente ou um driver de corrente constante.
4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
A intensidade luminosa aumenta com a corrente direta, mas não linearmente. Operar acima da corrente recomendada reduz a eficiência e a vida útil devido ao aumento do calor.
4.5 Curvas de Dependência da Temperatura
- Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra que a saída luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Isto deve ser considerado em projetos para ambientes de alta temperatura.
- Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Indica como a característica de tensão direta muda com a temperatura, o que pode afetar a corrente se for alimentada por uma fonte de tensão constante.
5. Informações Mecânicas e de Embalagem
5.1 Dimensões da Embalagem
A ficha técnica fornece um desenho dimensional detalhado da embalagem do LED. As notas-chave incluem:
- Todas as dimensões estão em milímetros.
- A altura do flange deve ser inferior a 1.5mm (0.059\").
- A tolerância padrão é de ±0.25mm, salvo especificação em contrário.
O desenho especifica o tamanho do corpo, o espaçamento dos terminais e a forma geral, que são críticos para o projeto da pegada na PCB.
5.2 Identificação da Polaridade
O cátodo é tipicamente indicado por um marcador visual na embalagem, como um entalhe, um ponto verde ou um terminal mais curto. Consulte o desenho dimensional para o marcador específico usado neste modelo.
6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
O manuseio adequado é crucial para a confiabilidade. A ficha técnica fornece instruções abrangentes.
6.1 Formação dos Terminais
- Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi.
- Execute a formação antes da soldagem.
- Evite tensionar a embalagem. O desalinhamento durante a montagem na PCB pode causar fissuras na resina e falha.
- Corte os terminais à temperatura ambiente.
6.2 Armazenamento
- Armazene a ≤30°C e ≤70% de UR. A vida útil na prateleira é de 3 meses a partir do envio.
- Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com nitrogénio e dessecante.
- Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes húmidos para evitar condensação.
6.3 Parâmetros de Soldagem
Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (30W máx.). Tempo de soldagem máximo 3 segundos. Mantenha uma distância mínima de 3mm entre a junta de solda e o bulbo de epóxi.
Soldagem por Onda/Imersão:Temperatura de pré-aquecimento máxima 100°C (60 seg máx.). Temperatura do banho de solda máxima 260°C por 5 segundos. Mantenha uma distância mínima de 3mm entre a junta e o bulbo.
Regras Gerais:Não aplique tensão aos terminais em alta temperatura. Não solde mais de uma vez. Proteja contra choques até arrefecer à temperatura ambiente. Evite arrefecimento rápido. Use sempre a temperatura efetiva mais baixa.
6.4 Limpeza
- Limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto.
- Evite limpeza ultrassónica. Se absolutamente necessário, qualifique previamente o processo para garantir que não ocorram danos.
6.5 Gestão Térmica
A nota enfatiza que a gestão térmica deve ser considerada durante a fase de projeto. A corrente de operação deve ser reduzida adequadamente com base no ambiente térmico real da aplicação para garantir longevidade e desempenho estável.
7. Embalagem e Informações de Encomenda
7.1 Especificação de Embalagem
Os LEDs são embalados para evitar danos durante o transporte e manuseio:
- Embalagem Primária:Sacos antiestáticos.
- Embalagem Secundária:Caixas de cartão internas.
- Embalagem Terciária:Caixas de cartão externas para envio a granel.
- Quantidade de Embalagem:Tipicamente 200 a 500 peças por saco, 6 sacos por caixa interna e 10 caixas internas por caixa externa.
7.2 Explicação da Etiqueta
As etiquetas na embalagem contêm códigos para rastreabilidade e seleção: CPN (Número de Peça do Cliente), P/N (Número de Peça do Fabricante), QTY (Quantidade), CAT (Classificação de Intensidade), HUE (Classificação de Comprimento de Onda), REF (Classificação de Tensão) e Nº do LOTE.
8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto
8.1 Circuitos de Aplicação Típicos
Este LED deve ser acionado com um mecanismo limitador de corrente. O método mais simples é um resistor em série. Calcule o valor do resistor usando R = (Vfonte - Vf) / If. Para uma fonte de 5V e Vf típica de 2.0V a 20mA: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. Um driver de corrente constante é recomendado para precisão e estabilidade, especialmente em função da temperatura.
8.2 Considerações de Layout da PCB
- Certifique-se de que a pegada corresponde exatamente às dimensões da embalagem.
- Forneça uma área de cobre adequada em torno dos terminais para dissipação de calor, especialmente se operar perto dos ratings máximos.
- Mantenha a distância recomendada de 3mm entre a almofada de solda e o bulbo de epóxi para evitar danos térmicos durante a soldagem.
8.3 Projeto Óptico
O estreito ângulo de visão de 6° torna este LED adequado para aplicações que requerem um feixe focalizado ou onde a luz não deve espalhar-se para áreas adjacentes. Para iluminação mais ampla, seriam necessárias ópticas secundárias (lentes ou difusores).
9. Comparação e Diferenciação Técnica
Comparado com LEDs vermelhos padrão GaAsP, este LED hiper vermelho baseado em AlGaInP oferece eficiência luminosa e intensidade significativamente mais altas na mesma corrente de acionamento. O ângulo de visão estreito é uma característica definidora em comparação com LEDs de ângulo mais amplo usados para iluminação de área. A sua conformidade com os padrões ambientais modernos (Livre de Halogéneos, REACH) é uma vantagem-chave para produtos destinados a mercados globais com regulamentações rigorosas.
10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)
P: Posso acionar este LED a 30mA para obter mais brilho?
R: Não. O Rating Absoluto Máximo para corrente direta contínua é de 25 mA. Exceder este rating arrisca danos imediatos ou a longo prazo e anula a garantia. Para maior brilho, selecione um LED de um bin com maior intensidade luminosa (classificação CAT).
P: A tensão direta é listada como 2.0V típico. Que valor devo usar para o cálculo do meu resistor em série?
R: Para um projeto robusto, use a tensão direta máxima (2.4V) da ficha técnica. Isto garante que a corrente não exceda o valor desejado, mesmo que receba um LED no extremo superior da faixa de Vf. Usar o valor típico pode resultar em sobrecorrente para algumas unidades.
P: Este LED é adequado para uso exterior?
R: A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, o que cobre a maioria dos ambientes exteriores. No entanto, o LED em si não é à prova de água ou estabilizado contra UV. Para uso exterior, deve ser colocado atrás de uma janela ou lente protetora que forneça vedação ambiental.
P: Por que a condição de armazenamento é tão específica (≤30°C/70% UR por 3 meses)?
R: Os componentes SMD são suscetíveis à absorção de humidade. Exceder estes limites pode levar ao \"efeito pipoca\" durante a soldagem por refluxo, onde a humidade retida vaporiza e racha a embalagem. As diretrizes garantem a soldabilidade e a confiabilidade.
11. Caso Prático de Projeto e Utilização
Caso: Projetar um indicador de estado para um switch de rede.O LED precisa ser brilhante, confiável e ter uma longa vida útil. O 383-2SURC/S530-A3 é uma excelente escolha. Um projetista faria: 1) Selecionar o bin CAT/HUE apropriado para cor e brilho consistentes em todas as unidades. 2) Projetar uma pegada na PCB exatamente de acordo com o desenho dimensional. 3) Usar um driver de corrente constante ajustado para 20mA (ou ligeiramente menos para maior vida útil) em vez de um simples resistor, para intensidade estável independentemente das flutuações da tensão de alimentação. 4) Garantir que o layout da PCB forneça uma pequena almofada de alívio térmico conectada a um plano de terra para ajudar a dissipar o calor. 5) Seguir o perfil de soldagem por onda com precisão durante a montagem para evitar choque térmico.
12. Introdução ao Princípio Tecnológico
Este LED utiliza um chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do semicondutor, libertando energia na forma de fotões. A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que por sua vez define o comprimento de onda de pico da luz emitida—neste caso, na região hiper vermelha (~624-632 nm). A resina epóxi transparente atua como uma lente primária, moldando o feixe de saída para o ângulo de visão especificado de 6°.
13. Tendências Tecnológicas
A tendência em LEDs indicadores como este continua em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), o que permite o mesmo brilho com menor corrente, reduzindo o consumo de energia e a geração de calor. Há também um forte impulso para a miniaturização, mantendo ou melhorando o desempenho óptico. Além disso, a pressão por uma conformidade ambiental mais ampla (além da RoHS para incluir Livre de Halogéneos, REACH e minerais livres de conflito) está a tornar-se padrão em toda a indústria. O desenvolvimento de materiais de embalagem mais robustos para suportar temperaturas de refluxo mais altas e condições ambientais mais severas é também uma área de foco contínua.
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. |