Ficha Técnica de Componente LED - Dimensões 2,8x3,5x1,2mm - Tensão 3,2V - Potência 0,2W - Cor Branca - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas e as diretrizes de aplicação para um componente LED (Diodo Emissor de Luz) de montagem em superfície de alto desempenho. O componente foi projetado para aplicações de iluminação geral e indicadores em diversos dispositivos e sistemas eletrônicos. Sua função principal é converter energia elétrica em luz visível com alta eficiência e confiabilidade.

As principais vantagens deste LED incluem seu fator de forma compacto, que permite layouts de PCB (Placa de Circuito Impresso) de alta densidade, excelente eficácia luminosa para economia de energia e construção robusta adequada para processos de montagem automatizados. O mercado-alvo abrange eletrônicos de consumo, iluminação interior automotiva, painéis de controle industrial e dispositivos para casa inteligente onde são necessárias fontes de luz confiáveis, duráveis e eficientes.

A fase do ciclo de vida indicada no conteúdo fornecido é "Revisão 2", significando que esta é a segunda revisão oficial da documentação técnica do produto. A data de lançamento está documentada como 5 de dezembro de 2014. O "Período de Expiração" é indicado como "Para Sempre", o que tipicamente significa que esta revisão do documento não possui uma data de obsolescência planejada e permanece válida até ser substituída por uma revisão mais nova. Isso é comum para fichas técnicas de componentes fundamentais.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

Uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros técnicos é essencial para uma integração de projeto adequada. Embora os valores numéricos específicos do PDF original sejam limitados, as seções a seguir descrevem as categorias críticas de parâmetros e sua importância.

2.1 Características Fotométricas e de Cor

As propriedades fotométricas definem a saída e a qualidade da luz. Os parâmetros-chave incluem:

• Fluxo Luminoso:Medido em lúmens (lm), indica a potência total percebida da luz emitida. O componente provavelmente apresenta um binning de brilho padrão ou alto para garantir uma saída de luz consistente entre lotes de produção.
• Comprimento de Onda Dominante / Temperatura de Cor Correlata (CCT):Para LEDs coloridos, o comprimento de onda dominante (em nanômetros) especifica a cor. Para LEDs brancos, a CCT (em Kelvin, ex.: 3000K, 4000K, 6500K) define se a luz parece branca quente, neutra ou fria. O documento especificaria a oferta padrão e os bins disponíveis.
• Índice de Reprodução de Cor (CRI):Para LEDs brancos, o CRI (Ra) indica com que precisão a fonte de luz revela as cores verdadeiras dos objetos em comparação com uma referência natural. Um CRI mais alto (mais próximo de 100) é preferível para aplicações que requerem percepção precisa de cor.

2.2 Parâmetros Elétricos

Os parâmetros elétricos são cruciais para o projeto do circuito e a seleção da fonte de alimentação.

• Tensão Direta (Vf):A queda de tensão através do LED quando opera em sua corrente especificada. Este valor, tipicamente em torno de 3,2V para LEDs brancos comuns, varia ligeiramente com a corrente e a temperatura. A ficha técnica fornece um valor típico e um limite máximo.
• Corrente Direta (If):A corrente de operação contínua recomendada, frequentemente 20mA, 60mA ou 150mA dependendo da potência nominal. Exceder a classificação absoluta máxima pode causar danos permanentes.
• Tensão Reversa (Vr):A tensão máxima que o LED pode suportar na direção de polarização reversa sem sofrer ruptura, geralmente em torno de 5V. A proteção é frequentemente necessária em circuitos CA ou multiplexados.
• Dissipação de Potência:Calculada como Vf * If, determina a carga térmica. O título do exemplo sugere uma classificação de potência de 0,2W.

2.3 Características Térmicas

O desempenho e a vida útil do LED são fortemente influenciados pela temperatura.

• Temperatura de Junção (Tj):A temperatura no próprio chip semicondutor. A Tj absoluta máxima (ex.: 125°C) não deve ser excedida para garantir a confiabilidade.
• Resistência Térmica (Rth_j-a):Expressa em °C/W, mede a eficácia com que o calor viaja da junção do LED para o ar ambiente. Um valor mais baixo indica melhor dissipação de calor, o que é crítico para manter a saída de luz e a longevidade.
• Faixa de Temperatura de Operação:A faixa de temperatura ambiente (ex.: -40°C a +85°C) dentro da qual o LED tem garantia de operar dentro das especificações.

3. Explicação do Sistema de Binning

Devido a variações de fabricação, os LEDs são classificados em bins de desempenho para garantir consistência para o usuário final.

• Binning de Comprimento de Onda/Temperatura de Cor:Os LEDs são agrupados com base em seu comprimento de onda dominante ou CCT precisos. Isso garante uma aparência de cor uniforme quando múltiplos LEDs são usados em uma matriz.
• Binning de Fluxo Luminoso:Os LEDs são classificados de acordo com sua saída de luz medida. Isso permite que os projetistas selecionem bins que atendam a requisitos específicos de brilho.
• Binning de Tensão Direta:A classificação por Vf auxilia no projeto de circuitos acionadores eficientes, especialmente para strings conectadas em série, para garantir uma distribuição uniforme de corrente.

Os códigos de bin específicos e suas faixas de valores correspondentes seriam detalhados em uma tabela completa da ficha técnica.

4. Análise de Curvas de Desempenho

Dados gráficos fornecem uma visão mais profunda do desempenho sob condições variáveis.

• Curva I-V (Corrente-Tensão):Este gráfico mostra a relação entre a tensão direta e a corrente. É não linear, exibindo um limiar de tensão de ativação. A curva se desloca com a temperatura.
• Características de Temperatura:Gráficos tipicamente mostram como o fluxo luminoso e a tensão direta mudam em função da temperatura de junção. O fluxo geralmente diminui à medida que a temperatura aumenta.
• Distribuição Espectral de Potência (SPD):Um gráfico da intensidade de luz relativa versus comprimento de onda. Para LEDs brancos, isso mostra o pico do LED bomba azul e o espectro mais amplo convertido por fósforo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

O desenho mecânico é crítico para o projeto do footprint da PCB. O título sugere um tamanho de embalagem 2835 (2,8mm x 3,5mm).

• Dimensões de Contorno:Um desenho detalhado mostrando o comprimento, largura, altura (provavelmente 1,2mm) e tolerâncias.
• Layout do Pad (Footprint):O padrão recomendado de pads de cobre na PCB, incluindo tamanho, forma e espaçamento (pitch) do pad. Isso garante soldagem e conexão térmica adequadas.
• Identificação de Polaridade:Marca clara no corpo do componente (ex.: um entalhe, um ponto ou um canto cortado) e marca correspondente no footprint para indicar o ânodo (+) e o cátodo (-). Polaridade incorreta impedirá o acendimento do LED.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado garante confiabilidade e evita danos.

• Perfil de Soldagem por Refluxo:Um gráfico tempo-temperatura especificando as fases de pré-aquecimento, imersão, refluxo e resfriamento. Os parâmetros-chave incluem temperatura de pico (tipicamente 260°C máx. por alguns segundos) e tempo acima do líquido. Este perfil é compatível com pastas de solda sem chumbo padrão (SnAgCu).
• Precauções:Evite estresse mecânico na lente. Use precauções contra ESD (Descarga Eletrostática) durante o manuseio. Certifique-se de que a temperatura da ponta do ferro de soldar seja controlada se a soldagem manual for necessária.
• Condições de Armazenamento:Os LEDs devem ser armazenados em um ambiente seco e escuro, nos níveis recomendados de temperatura e umidade (ex.: <40°C, <60% UR) para prevenir absorção de umidade e degradação do material.

7. Informações de Embalagem e Pedido

• Especificação de Embalagem:Os componentes são tipicamente fornecidos em fita embossada e carretel compatíveis com máquinas de pick-and-place automatizadas. O tamanho do carretel, largura da fita, espaçamento dos compartimentos e quantidade por carretel são especificados.
• Informações de Rotulagem:O rótulo do carretel inclui o número da peça, quantidade, número do lote, código de data e informações de binning.
• Regra de Numeração do Modelo:O número da peça completo codifica atributos-chave como tamanho, cor, bin de fluxo, bin de tensão e tipo de embalagem. Por exemplo, um código pode ser estruturado como [Série][Tamanho][Cor][Bin-Fluxo][Bin-Tensão][Embalagem].

8. Recomendações de Aplicação

Cenários de Aplicação Típicos:Este LED é adequado para retroiluminação de LCDs, indicadores de status, iluminação decorativa, iluminação de painéis e iluminação de tarefas de uso geral em dispositivos compactos.

Considerações de Projeto:

1. Limitação de Corrente:Sempre use um resistor em série ou um driver de corrente constante para controlar a corrente direta. Não conecte diretamente a uma fonte de tensão.
2. Gerenciamento Térmico:Projete a PCB com alívio térmico adequado. Use vias térmicas sob o pad térmico (se presente) para conduzir calor para as camadas internas ou inferiores de cobre. Para matrizes de alta potência ou alta densidade, considere dissipadores de calor adicionais.
3. Projeto Óptico:Considere o ângulo de visão (tipicamente 120-140 graus). Ópticas secundárias como lentes ou difusores podem ser necessárias para moldar o feixe de luz.
4. Proteção ESD:Incorpore diodos de proteção ESD em linhas sensíveis se o LED estiver em uma localização exposta.

9. Comparação Técnica

Comparado aos LEDs tradicionais de orifício passante, este dispositivo de montagem em superfície oferece vantagens significativas:

• Tamanho e Densidade:Permite produtos finais muito menores e mais finos.
• Custo de Montagem:Compatível com montagem de PCB totalmente automatizada, reduzindo custos de mão de obra.
• Desempenho:Frequentemente fornece maior eficácia luminosa e melhor caminho térmico para a PCB.
• Confiabilidade:As juntas de solda são geralmente mais robustas contra vibração e choque mecânico.

Comparado a outras embalagens de LED SMD (ex.: 3528, 5050), a embalagem 2835 frequentemente oferece um melhor equilíbrio entre tamanho, saída de luz e desempenho térmico para aplicações de uso geral.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P1: Qual é a diferença entre fluxo luminoso e intensidade luminosa?

R: O fluxo luminoso (lúmens) mede a saída total de luz percebida em todas as direções. A intensidade luminosa (candelas) mede a potência de luz por ângulo sólido em uma direção específica. Para um LED de ângulo amplo, o fluxo é a métrica mais relevante para a luz total.

P2: Posso acionar este LED com uma tensão maior que sua tensão direta?

R: Não. Um LED deve ser acionado por uma corrente controlada. Aplicar uma fonte de tensão maior que Vf sem limitação de corrente causará fluxo de corrente excessivo, superaquecimento e falha imediata.

P3: Por que o brilho do LED diminui com o tempo?

R: Todos os LEDs sofrem depreciação de lúmen. A taxa é determinada principalmente pela temperatura de junção de operação. Operar o LED bem abaixo de suas classificações máximas de Tj e corrente estende significativamente sua vida útil.

P4: Como interpreto a "Revisão 2" e o período de expiração "Para Sempre"?

R: "Revisão 2" significa que esta é a segunda versão oficial deste documento. "Para Sempre" para o período de expiração indica que esta revisão não tem uma data de expiração definida e é válida até que o fabricante emita uma nova revisão que a substitua. Sempre verifique a revisão mais recente antes de finalizar um projeto.

11. Caso de Uso Prático

Cenário: Projetando um Painel de Indicador de Status

Um engenheiro está projetando um painel de controle que requer múltiplos indicadores de status coloridos (vermelho, verde, azul, branco). Usar esta série de LEDs garante consistência mecânica (mesmo footprint para todas as cores) e montagem simplificada. Ao selecionar os bins de fluxo apropriados para cada cor, o brilho visual pode ser equilibrado apesar da sensibilidade diferente do olho aos comprimentos de onda. O tamanho compacto 2835 permite que os indicadores sejam colocados próximos uns dos outros. Um projeto simples usaria um pino GPIO de um microcontrolador conectado em série com um resistor limitador de corrente para cada LED, fornecendo controle independente liga/desliga.

12. Princípio de Funcionamento

Um LED é um diodo semicondutor. Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons do semicondutor tipo n se recombinam com lacunas do semicondutor tipo p na região ativa. Esta recombinação libera energia na forma de fótons (luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz é determinado pela banda proibida (bandgap) dos materiais semicondutores usados (ex.: InGaN para azul/verde, AlInGaP para vermelho/âmbar). LEDs brancos são tipicamente criados revestindo um chip de LED azul com um fósforo amarelo; parte da luz azul é convertida em amarela, e a mistura de luz azul e amarela é percebida como branca. Diferentes misturas de fósforos criam diferentes temperaturas de cor branca.

13. Tendências Tecnológicas

A indústria de LED continua a evoluir com várias tendências claras:

1. Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas na eficiência quântica interna e técnicas de extração de luz levam a mais lúmens por watt (lm/W), reduzindo o consumo de energia.
2. Melhoria da Qualidade da Cor:O desenvolvimento de novos fósforos e projetos de chips multicoloridos (ex.: RGB, violeta+fósforo) permite valores de CRI mais altos e reprodução de cor mais consistente.
3. Miniaturização:As embalagens continuam a encolher (ex.: micro-LEDs) enquanto mantêm ou aumentam a saída de luz, permitindo novas aplicações em dispositivos ultracompactos e telas de alta resolução.
4. Integração Inteligente:Os LEDs são cada vez mais combinados com drivers, sensores e interfaces de comunicação (LEDs habilitados para IoT) para sistemas de iluminação inteligente.
5. Confiabilidade e Vida Útil:Avanços em materiais e embalagem estão levando as vidas úteis nominais além de 50.000 horas, mantendo uma maior manutenção de lúmen (L70, L90).

Essas tendências são impulsionadas pelas demandas por economia de energia, novos fatores de forma em eletrônicos e a expansão da iluminação para aplicações inteligentes e centradas no ser humano.