Ficha Técnica da Lâmpada Indicadora de Matriz LED A694B/SYGUY/S530-A3 - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O A694B/SYGUY/S530-A3 é uma lâmpada indicadora de matriz LED versátil, projetada para uso em instrumentos eletrónicos. Consiste num suporte plástico que permite combinações de lâmpadas LED individuais, oferecendo flexibilidade no design e aplicação. A função principal deste produto é servir como indicador visual para vários parâmetros, como grau, função ou posição dentro de equipamentos eletrónicos.

1.1 Vantagens Principais

• Baixo consumo de energia, tornando-o adequado para aplicações sensíveis ao consumo energético.
• Alta eficiência e baixo custo, oferecendo uma solução económica para necessidades de indicação.
• Excelente controlo de cor e capacidade de criar combinações livres de cores das lâmpadas LED dentro da matriz.
• Mecanismo de bloqueio seguro e processo de montagem fácil.
• Design empilhável, permitindo empilhamento vertical e horizontal para criar painéis de múltiplos indicadores.
• Opções de montagem versáteis em placas de circuito impresso ou painéis.
• Conformidade com normas ambientais: sem chumbo, conforme RoHS, conforme REACH da UE e livre de halogéneos (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm).

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Esta matriz LED destina-se principalmente a fabricantes de instrumentos eletrónicos e painéis de controlo. A sua principal aplicação é como indicador para exibir estado, níveis, funções ou posições. Exemplos incluem indicadores de força de sinal em dispositivos de comunicação, seletores de modo em controladores industriais ou indicadores de nível em equipamentos de teste e medição.

2. Parâmetros Técnicos e Interpretação Objetiva

A ficha técnica fornece especificações elétricas, óticas e térmicas detalhadas para o dispositivo. São especificados dois materiais de chip primários e as suas cores emitidas correspondentes: Amarelo-Verde Brilhante (SYG) e Amarelo Brilhante (UY).

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Não se destinam à operação normal.

• Corrente Contínua Direta (I_F): 25 mA para ambos os tipos SYG e UY. Exceder esta corrente pode levar a sobreaquecimento e redução da vida útil.
• Corrente de Pico Direta (I_FP): 60 mA (Ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz). Este valor é apenas para operação pulsada.
• Tensão Inversa (V_R): 5 V. Aplicar uma tensão inversa superior pode causar ruptura da junção.
• Dissipação de Potência (P_d): 60 mW. Esta é a potência máxima que o dispositivo pode dissipar sem exceder a sua temperatura máxima de junção.
• Temperatura de Operação e Armazenamento: -40°C a +85°C (operação), -40°C a +100°C (armazenamento).
• Temperatura de Soldadura: 260°C durante 5 segundos, definindo a tolerância do perfil de soldadura por refluxo.

2.2 Características Eletro-Óticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a 25°C sob condições de teste especificadas.

• Tensão Direta (V_F): 1.7V a 2.4V a I_F=20mA. Os projetistas devem garantir que o circuito de acionamento pode fornecer esta tensão.
• Intensidade Luminosa (I_V): SYG: 25-50 mcd (Típ. 50 mcd). UY: 40-80 mcd (Típ. 80 mcd). Isto indica que a variante UY é geralmente mais brilhante nas mesmas condições de teste.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2): 60 graus (típico) para ambos, definindo a dispersão angular da luz.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p): SYG: 575 nm (Amarelo-Verde). UY: 591 nm (Amarelo).
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d): SYG: 573 nm. UY: 589 nm. Este é o comprimento de onda percebido pelo olho humano.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ): 20 nm (típico), indicando a pureza espectral da luz emitida.

3. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias curvas características cruciais para compreender o comportamento do dispositivo sob diferentes condições de operação.

3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Estas curvas para SYG e UY mostram a distribuição espectral da luz. A curva SYG tem pico por volta de 575nm (verde-amarelo), enquanto a UY tem pico por volta de 591nm (amarelo). A largura de banda de aproximadamente 20nm confirma a natureza monocromática dos LEDs.

3.2 Padrão de Diretividade

Os gráficos polares ilustram o ângulo de visão. A intensidade é máxima a 0 graus (no eixo) e diminui para metade do seu valor máximo aproximadamente a ±30 graus, confirmando o ângulo de visão total de 60 graus.

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

Esta curva mostra a relação exponencial típica de um díodo. A tensão sobe abruptamente uma vez ultrapassado um certo limiar (cerca de 1.5V-1.7V). Operar na corrente recomendada de 20mA garante desempenho estável dentro da V_F range.

3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

A saída de luz aumenta linearmente com a corrente até à corrente máxima nominal. Isto permite um controlo simples do brilho através da modulação da corrente (por exemplo, usando PWM).

3.5 Curvas de Dependência da Temperatura

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente: Mostra que a intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta é uma consideração crítica para ambientes de alta temperatura.

Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente: Indica que a tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo (diminui com o aumento da temperatura), o que deve ser considerado em projetos de drivers de corrente constante para evitar fuga térmica.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões da Embalagem

A ficha técnica fornece um desenho mecânico detalhado. As dimensões-chave incluem o espaçamento dos terminais, o tamanho do corpo e a altura total. A nota especifica que todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância geral de ±0.25mm, salvo indicação em contrário, e o espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem da embalagem.

4.2 Identificação de Polaridade e Formação dos Terminais

O desenho da embalagem indica o cátodo (tipicamente o terminal mais curto ou um lado plano na lente). Para a formação dos terminais, o documento obriga a dobrar pelo menos 3mm da base da cápsula de epóxi para evitar danos por tensão. Os terminais devem ser formados antes da soldadura, e os furos da PCB devem alinhar perfeitamente com os terminais do LED para evitar tensão de montagem.

5. Diretrizes de Soldadura e Montagem

5.1 Condições de Soldadura Recomendadas

• Soldadura Manual: Temperatura da ponta do ferro: máx. 300°C (30W máx.). Tempo de soldadura: máx. 3 segundos. Manter uma distância mínima de 3mm da junta de soldadura à cápsula de epóxi.
• Soldadura por Onda/Imersão: Temperatura de pré-aquecimento: máx. 100°C (60 seg máx.). Temperatura do banho de solda: máx. 260°C durante máx. 5 segundos. Manter a mesma regra de distância de 3mm.

5.2 Perfil de Soldadura

É fornecido um perfil temperatura-tempo recomendado, enfatizando uma rampa de aquecimento controlada, uma temperatura de pico não excedendo 260°C durante 5 segundos, e um arrefecimento controlado. Não é recomendado um processo de arrefecimento rápido.

5.3 Precauções Críticas

• Evitar tensão na armação dos terminais durante operações de alta temperatura.
• Não realizar soldadura por imersão ou manual mais de uma vez.
• Proteger a cápsula de epóxi de choques mecânicos até que retorne à temperatura ambiente após a soldadura.

5.4 Condições de Armazenamento

Os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa. A vida útil de armazenamento a partir do envio é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), usar um recipiente selado com atmosfera de azoto e absorvente de humidade. Evitar transições rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.

6. Embalagem e Informação de Encomenda

6.1 Especificação de Embalagem

Os componentes são embalados em materiais resistentes à humidade: sacos antiestáticos, caixas internas e caixas externas.

• Quantidade de Embalagem: 270 peças por placa. 4 placas por caixa interna. 10 caixas internas por caixa externa (Total: 10.800 peças por caixa mestra).

6.2 Explicação da Etiqueta

A etiqueta na embalagem inclui campos como Número de Produção do Cliente (CPN), Número de Produção (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY), Categorias (CAT), Comprimento de Onda Dominante (HUE), Tensão Direta (REF) e Número de Lote (LOT No). Isto facilita a rastreabilidade e a identificação correta da peça.

7. Sugestões de Aplicação e Considerações de Design

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Indicadores de estado em switches de rede, routers e modems.
• Indicadores de nível em equipamentos de áudio, fontes de alimentação ou carregadores de baterias.
• Seletores de modo de função em painéis de controlo industrial e dispositivos médicos.
• Indicadores de posição em interruptores, botões ou controlos deslizantes.

7.2 Considerações de Design

• Limitação de Corrente: Usar sempre uma resistência em série ou um driver de corrente constante para limitar a corrente direta a 20mA ou menos para operação contínua.
• Gestão Térmica: Embora de baixa potência, garantir ventilação adequada se usado em matrizes de alta densidade ou altas temperaturas ambientes para manter o brilho e a longevidade.
• Proteção contra ESD:** Manipular com as devidas precauções ESD durante a montagem.
• Design Ótico: O ângulo de visão de 60 graus é adequado para visualização direta. Para iluminação mais ampla, podem ser necessárias óticas secundárias (difusores).

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs individuais discretos, esta matriz oferece vantagens significativas:

• Facilidade de Montagem: A matriz pré-montada num suporte simplifica o layout e montagem da PCB em comparação com a colocação de múltiplos LEDs individuais.
• Alinhamento e Consistência: Fornece espaçamento e alinhamento uniformes de múltiplos indicadores, melhorando a consistência estética e funcional.
• Flexibilidade de Design: A funcionalidade empilhável permite criar barras ou painéis de indicadores de tamanho personalizado sem design mecânico complexo.
• Conformidade Ambiental: Atende aos padrões ambientais modernos (RoHS, Livre de Halogéneos), o que pode não ser garantido com LEDs discretos genéricos ou mais antigos.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar esta matriz LED diretamente a partir de uma fonte lógica de 5V ou 3.3V?

R: Não. Deve usar uma resistência limitadora de corrente. Por exemplo, com uma fonte de 5V e uma V_Ftípica de 2.0V a 20mA, a resistência em série necessária é R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω.

P: Qual é a diferença entre os tipos SYG e UY?

R: O SYG (Amarelo-Verde Brilhante) emite luz num comprimento de onda de pico de ~575nm (verde-amarelo), enquanto o UY (Amarelo Brilhante) emite a ~591nm (amarelo). A variante UY também tem uma intensidade luminosa típica superior (80 mcd vs. 50 mcd).

P: Este produto é adequado para aplicações ao ar livre?

R: A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, o que cobre muitas condições ao ar livre. No entanto, o dispositivo não é inerentemente à prova de água. Para uso ao ar livre, deve ser alojado num invólucro selado que o proteja da humidade e da radiação UV, que pode degradar a resina epóxi ao longo do tempo.

P: Como interpreto as 'Categorias' (CAT) na etiqueta?

R: As categorias normalmente classificam os LEDs com base em parâmetros específicos como intensidade luminosa ou tensão direta. Consulte o documento completo de especificação de classificação do fabricante (não fornecido neste excerto) para selecionar a categoria correta para os requisitos de consistência da sua aplicação.

10. Caso de Uso Prático

Cenário: Projetar um indicador de carga de bateria multi-nível para um dispositivo portátil.

Um engenheiro pode usar a funcionalidade empilhável desta matriz LED. Para um indicador de 5 níveis, podem ser usadas cinco posições individuais de LED dentro da matriz ou cinco matrizes empilhadas vertical/horizontalmente. Cada nível é acionado por um circuito comparador que monitoriza a tensão da bateria. O espaçamento e cor consistentes fornecidos pela matriz garantem um visor profissional e legível. O baixo consumo de energia é crítico para dispositivos alimentados por bateria. O design envolveria calcular resistências limitadoras de corrente apropriadas para cada LED com base na tensão do circuito de acionamento e garantir que o consumo total de corrente da bateria durante a indicação esteja dentro de limites aceitáveis.

11. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Díodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz quando uma corrente elétrica passa por eles. Este fenómeno chama-se eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n do material semicondutor (AlGaInP neste caso), os eletrões recombinam-se com lacunas dentro do dispositivo, libertando energia na forma de fotões. O comprimento de onda específico (cor) da luz é determinado pela banda proibida de energia do material semicondutor. O suporte plástico (matriz) serve como suporte mecânico e interligação elétrica, permitindo que múltiplos chips LED individuais sejam montados e ligados convenientemente.

12. Tendências Tecnológicas

O mercado de LEDs indicadores continua a evoluir. Tendências relevantes para produtos como esta matriz incluem:

• Maior Eficiência: O desenvolvimento contínuo de materiais semicondutores e designs de chip leva a uma maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt), permitindo correntes de operação mais baixas e consumo de energia reduzido.
• Miniaturização: Embora este seja um componente de orifício passante, há uma tendência geral da indústria para embalagens de dispositivos de montagem em superfície (SMD) mais pequenas para maior densidade e montagem automatizada.
• Confiabilidade Aprimorada: Melhorias nas formulações de resina epóxi e técnicas de embalagem continuam a estender a vida útil operacional e a melhorar a resistência a ciclos térmicos e humidade.
• Integração Inteligente: Uma tendência mais ampla é a integração de lógica de controlo e drivers diretamente com indicadores LED, criando módulos indicadores 'inteligentes', embora este produto específico permaneça um componente passivo.