Ficha Técnica do LED Array A203B/UY/S530-A3 - Amarelo Difuso - 20mA - 2.0V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O A203B/UY/S530-A3 é uma lâmpada de LED array de baixa potência e alta eficiência, projetada principalmente para uso como indicador de estado ou função em instrumentos e equipamentos eletrónicos. A sua filosofia de design centra-se em fornecer feedback visual fiável com consumo de energia mínimo e máxima flexibilidade de design para engenheiros.

O produto é construído como um array, que combina múltiplas lâmpadas LED individuais num único suporte de plástico. Esta abordagem integrada simplifica o processo de montagem em placas de circuito impresso (PCBs) ou painéis, permitindo a criação de sistemas de indicadores multiponto a partir de um único componente. O array é projetado para ser empilhável tanto vertical como horizontalmente, permitindo a criação de clusters de indicadores compactos e densos ou padrões de indicadores personalizados para atender a necessidades específicas da aplicação.

As principais vantagens incluem a sua conformidade com normas ambientais e de segurança modernas. É um produto sem chumbo (Pb-free), em conformidade com a diretiva RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas), adere aos regulamentos REACH da UE e cumpre os requisitos sem halogéneos com limites rigorosos no conteúdo de Bromo (Br) e Cloro (Cl) (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm). Isto torna-o adequado para uso numa vasta gama de mercados com regulamentações ambientais rigorosas.

2. Parâmetros e Especificações Técnicas

2.1 Seleção e Identificação do Dispositivo

O número de peça específico detalhado neste documento é 333-2UYD/S530-A3-L. Utiliza um material de chip de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) para produzir uma cor emitida Amarelo Brilhante. A resina externa é Amarelo Difuso, o que ajuda a alargar o ângulo de visão e a suavizar a saída de luz para melhor visibilidade.

2.2 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação sob ou nestas condições não é garantida e deve ser evitada para um desempenho fiável a longo prazo. Todas as especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Corrente Contínua Direta (I_F):25 mA
• Corrente de Pico Direta (I_FP):60 mA (com um ciclo de trabalho de 1/10 e frequência de 1 kHz)
• Tensão Reversa (V_R):5 V
• Dissipação de Potência (P_d):60 mW
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C por um máximo de 5 segundos

2.3 Características Eletro-Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos em condições de teste padrão (Ta=25°C, I_F=20mA salvo indicação em contrário). Representam o desempenho esperado do dispositivo.

• Tensão Direta (V_F):Mín. 1.7V, Típ. 2.0V, Máx. 2.4V. Esta é a queda de tensão no LED quando opera na corrente especificada.
• Corrente Reversa (I_R):Máx. 10 µA a V_R=5V. Isto indica a corrente de fuga muito pequena quando uma tensão reversa é aplicada.
• Intensidade Luminosa (I_V):Mín. 100 mcd, Típ. 200 mcd. Esta é uma medida do brilho percebido do LED pelo olho humano.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Típ. 30 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade a 0 graus (no eixo).
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):Típ. 591 nm. O comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Típ. 589 nm. O comprimento de onda único que descreve a cor percebida pelo olho humano.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):Típ. 15 nm. A largura espectral da luz emitida, medida a metade da intensidade máxima (FWHM).

3. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas características que ilustram o comportamento do dispositivo em condições variáveis. Estas são essenciais para o design do circuito e gestão térmica.

3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral da luz emitida, centrada no comprimento de onda de pico típico de 591 nm com uma largura de banda de 15 nm, confirmando a saída de cor amarela.

3.2 Padrão de Diretividade

Este gráfico ilustra a distribuição espacial da luz, mostrando o ângulo de visão típico de 30 graus onde a intensidade cai para 50% do seu valor no eixo.

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

Esta curva fundamental mostra a relação exponencial entre corrente e tensão para um díodo. Para este LED, na corrente de operação típica de 20 mA, a tensão direta é aproximadamente 2.0V. A curva é essencial para projetar o circuito limitador de corrente.

3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra que a saída de luz (intensidade luminosa) aumenta com a corrente direta, mas a relação não é perfeitamente linear, especialmente a correntes mais altas. Informa decisões sobre a corrente de acionamento para níveis de brilho desejados.

3.5 Curvas de Dependência da Temperatura

Duas curvas-chave mostram o efeito da temperatura ambiente (T_a):
Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra que a intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Este é um fator crítico para aplicações em ambientes de alta temperatura.
Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Pode ser usada para entender como a característica I-V muda com a temperatura, o que é importante para o design de drivers de corrente constante.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões da Embalagem

A ficha técnica inclui um desenho dimensional detalhado do LED array A203B/UY/S530-A3. As especificações-chave das notas do desenho incluem: todas as dimensões estão em milímetros (mm), com uma tolerância geral de ±0.25 mm salvo indicação em contrário. O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo da embalagem. Dimensões precisas são críticas para o design da pegada na PCB e para garantir um encaixe adequado durante a montagem.

5. Diretrizes de Soldadura e Montagem

O manuseio adequado é crucial para manter a fiabilidade e o desempenho do dispositivo.

5.1 Formação dos Terminais

• A dobra deve ocorrer a pelo menos 3 mm da base da cápsula de epóxi para evitar tensão na embalagem.
• A formação deve ser feitaantesda soldadura e à temperatura ambiente.
• Os furos da PCB devem alinhar-se perfeitamente com os terminais do LED para evitar tensão de montagem.

5.2 Armazenamento

• Condições de armazenamento recomendadas: ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa.
• A vida útil padrão de armazenamento após o envio é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com atmosfera de azoto e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.

5.3 Processo de Soldadura

Uma distância mínima de 3 mm deve ser mantida entre a junta de solda e a cápsula de epóxi.

Soldadura Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para um ferro de 30W máx.). Tempo de soldadura por terminal máximo 3 segundos.
Soldadura por Imersão (Onda):Temperatura de pré-aquecimento máxima 100°C (por máx. 60 segundos). Temperatura do banho de solda máxima 260°C por um máximo de 5 segundos.
É fornecida um perfil de temperatura de soldadura recomendado, enfatizando a importância de taxas de aquecimento e arrefecimento controladas. Evite arrefecimento rápido. A soldadura (imersão ou manual) não deve ser realizada mais de uma vez. Evite tensão mecânica ou vibração no LED até que este retorne à temperatura ambiente após a soldadura.

5.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use álcool isopropílico à temperatura ambiente por não mais de um minuto, depois seque ao ar. A limpeza ultrassónica não é recomendada e deve ser pré-qualificada se absolutamente necessária, pois pode danificar o LED dependendo da potência e das condições de montagem.

5.5 Gestão Térmica

É enfatizado o design térmico adequado. A corrente de operação deve ser desclassificada apropriadamente com base na temperatura ambiente da aplicação e nas capacidades de gestão térmica. Os designers devem consultar as curvas de desclassificação (implícitas, embora não mostradas explicitamente no excerto fornecido) para garantir fiabilidade a longo prazo.

6. Embalagem e Informações de Encomenda

6.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para prevenir descarga eletrostática (ESD) e danos por humidade.
Quantidade de Embalagem:
1. 200 peças por saco antiestático.
2. 4 sacos por caixa interna.
3. 10 caixas internas por caixa mestra (externa).
Isto totaliza 8.000 peças por caixa mestra.

6.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da embalagem inclui vários códigos:
• CPN: Número de Peça do Cliente
• P/N: Número de Peça do Fabricante (ex., 333-2UYD/S530-A3-L)
• QTY: Quantidade
• CAT: Categorias ou classificações de desempenho
• HUE: Comprimento de Onda Dominante
• REF: Informação de referência
• LOT No: Número de lote rastreável para controlo de qualidade

7. Notas de Aplicação e Considerações de Design

7.1 Aplicações Típicas

Este LED array é projetado como um indicador para exibir estado, grau, modo de função ou posição em vários instrumentos eletrónicos e painéis de controlo. Exemplos incluem equipamento de áudio, dispositivos de teste e medição, sistemas de controlo industrial e eletrónica de consumo onde são necessários múltiplos pontos de indicador configuráveis.

7.2 Considerações de Design do Circuito

Um resistor limitador de corrente é obrigatório ao acionar o LED a partir de uma fonte de tensão. O valor do resistor pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Usando o V_Ftípico de 2.0V e uma I_Fdesejada de 20 mA a partir de uma fonte de 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Um valor ligeiramente superior (ex., 180 Ω) é frequentemente usado para margem e para reduzir a dissipação de potência. Para brilho constante em tensões de alimentação ou temperaturas variáveis, é recomendado um circuito driver de corrente constante.

7.3 Considerações de Design Térmico

Embora o dispositivo tenha uma baixa dissipação de potência (60 mW máx.), uma gestão térmica eficaz na aplicação ainda é importante para manter a intensidade luminosa e a longevidade, especialmente quando opera perto da corrente máxima ou em altas temperaturas ambientes. Certifique-se de que a PCB fornece alívio térmico adequado e considere os efeitos de componentes adjacentes geradores de calor.

7.4 Considerações de Design Óptico

A resina amarela difusa fornece um ângulo de visão amplo (30 graus). Para aplicações que requerem um feixe mais estreito, podem ser usadas lentes externas ou guias de luz. A saída difusa ajuda a reduzir o brilho e cria uma aparência mais uniforme, o que é ideal para indicadores de painel frontal.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

O A203B/UY/S530-A3 diferencia-se pelo seu formato de array. Comparado com o uso de múltiplos LEDs discretos, este array integrado oferece vantagens significativas:
• Montagem Simplificada:Um componente substitui múltiplas colocações e operações de soldadura.
• Consistência Melhorada:Os LEDs dentro do array são do mesmo lote de produção, garantindo melhor uniformidade de cor e brilho.
• Flexibilidade de Design:A funcionalidade de empilhamento permite criar formas e padrões de indicador personalizados sem ferramentas personalizadas.
• Eficiência de Espaço:Pode permitir layouts de indicador mais densos do que seria viável com componentes discretos.
A sua conformidade com as normas RoHS, REACH e sem halogéneos é uma expectativa básica para componentes modernos, mas continua a ser um diferenciador crítico para vendas em mercados regulamentados.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

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 físico onde a saída de luz é mais forte. O comprimento de onda dominante (λ_d) é um valor calculado que corresponde à cor percebida pelo olho humano. Para LEDs monocromáticos como este amarelo, eles estão tipicamente muito próximos (591 nm vs. 589 nm aqui).

P: Posso acionar este LED na sua corrente de pico de 60 mA continuamente?
R: Não. A Corrente de Pico Direta (I_FP) de 60 mA é apenas classificada para operação pulsada com um baixo ciclo de trabalho (1/10). A corrente contínua máxima (I_F) é 25 mA. Exceder a classificação contínua causará sobreaquecimento e degradação rápida ou falha.

P: Por que é importante a humidade de armazenamento?
R: As embalagens de LED podem absorver humidade. Durante o processo de soldadura de alta temperatura, esta humidade absorvida pode transformar-se rapidamente em vapor, causando delaminação interna ou fissuração (\"popcorning\"). O armazenamento adequado controla a absorção de humidade.

P: A tensão direta tem uma faixa de 1.7V a 2.4V. Como isto afeta o meu design?
R: Esta variação é normal devido a tolerâncias de fabrico. O seu circuito limitador de corrente deve ser projetado para lidar com esta faixa. Usar um driver de corrente constante em vez de um simples resistor garantirá brilho consistente em todas as unidades, independentemente do V_F variation.

10. Exemplo de Aplicação Prática

Cenário: Projetando um indicador de estado multinível para uma unidade de alimentação.
Um designer precisa indicar quatro estados: Espera, Normal, Aviso e Falha. Eles podem usar dois arrays A203B/UY/S530-A3 empilhados verticalmente.
• Layout da PCB:A pegada da PCB é projetada de acordo com o desenho dimensional da embalagem. Quatro resistores limitadores de corrente (um para cada LED no segmento do array) são colocados nas proximidades. Os valores dos resistores são calculados para uma fonte de alimentação lógica de 3.3V, visando 15 mA por LED para brilho adequado e menor potência: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87 Ω. Um resistor padrão de 91 Ω é selecionado.
• Controlo por Firmware:Quatro pinos GPIO de um microcontrolador são conectados aos cátodos (via resistores), com os ânodos conectados ao barramento de 3.3V. O firmware pode iluminar LEDs individuais ou combinações para representar os quatro estados (ex., um único LED para Espera, dois para Normal, três para Aviso, todos os quatro para Falha).
• Montagem:Os arrays são colocados na PCB depois de outros componentes SMD serem soldados. Durante a soldadura por onda, o perfil é cuidadosamente controlado para não exceder 260°C por 5 segundos, respeitando a regra de distância de 3mm.
Esta abordagem produz uma secção de indicador limpa, uniforme e de fácil montagem usando espaço mínimo na placa e contagem de componentes.