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Folha de Dados do Componente LED - Revisão 1 do Ciclo de Vida - Data de Lançamento 27-11-2014 - Documento Técnico em Português

Folha de dados técnica detalhando a fase do ciclo de vida, histórico de revisões e informações de lançamento para um componente LED. Inclui especificações e diretrizes de aplicação.
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1. Visão Geral do Produto

Este documento técnico fornece especificações abrangentes e diretrizes de aplicação para um componente de diodo emissor de luz (LED). O foco central desta folha de dados é o estado estabelecido do ciclo de vida do produto, indicando que ele está numa fase de revisão estável. A principal vantagem deste componente reside no seu design maduro e fiável, tendo passado por validação e testes rigorosos. É destinado a aplicações que exigem desempenho consistente, disponibilidade a longo prazo e fiabilidade comprovada em vários cenários de iluminação e sinalização.

2. Informações sobre Ciclo de Vida e Revisão

Os dados fornecidos indicam um estado de ciclo de vida consistente para este componente. AFase do Ciclo de Vidaestá documentada comoRevisão, com um número de revisão de1. Isto significa que o design do produto é estável e foi formalmente lançado após o desenvolvimento inicial e quaisquer correções necessárias. OPeríodo de Expiraçãoé indicado comoPara Sempre, o que normalmente significa que o produto não tem uma data planeada de fim de vida (EOL) e destina-se a produção contínua, ou que a documentação desta revisão específica permanece válida indefinidamente. AData de Lançamentopara esta revisão é27-11-2014 19:34:44.0. Este carimbo temporal marca a emissão oficial desta revisão dos dados técnicos.

3. Interpretação Profunda dos Parâmetros Técnicos

Embora valores numéricos específicos para parâmetros fotométricos, elétricos e térmicos não sejam fornecidos no excerto, é apresentada uma análise detalhada baseada nas características padrão de um LED para um componente com um ciclo de vida de revisão estável.

3.1 Características Fotométricas

Parâmetros fotométricos típicos para tais componentes incluem o comprimento de onda dominante ou temperatura de cor correlacionada (CCT), fluxo luminoso (em lúmens) e intensidade luminosa (em candelas). O desempenho é caracterizado pela sua distribuição espectral de potência. Para um produto maduro, estes parâmetros exibem variação mínima entre lotes devido a processos de fabrico refinados.

3.2 Parâmetros Elétricos

Especificações elétricas-chave englobam a tensão direta (Vf) a uma dada corrente de teste, a corrente direta máxima contínua (If) e a tensão reversa (Vr). A resistência dinâmica é também um parâmetro crítico para o design do circuito. Uma revisão estável sugere um comportamento elétrico bem definido e consistente em todas as unidades de produção.

3.3 Características Térmicas

A gestão térmica é crucial para o desempenho e longevidade do LED. Parâmetros importantes incluem a resistência térmica da junção ao ponto de solda (Rthj-sp) e a temperatura máxima da junção (Tjmax). A folha de dados forneceria curvas de derating para a corrente direta em relação à temperatura ambiente.

4. Explicação do Sistema de Binning

Um produto LED maduro emprega tipicamente um sistema de binning abrangente para garantir a consistência de cor e desempenho.

4.1 Binning de Comprimento de Onda/Temperatura de Cor

Os LEDs são classificados em bins com base no seu comprimento de onda dominante (para LEDs monocromáticos) ou na temperatura de cor correlacionada e Duv (para LEDs brancos). Isto garante que todos os LEDs do mesmo bin terão uma cor visualmente idêntica.

4.2 Binning de Fluxo Luminoso

Os componentes também são classificados de acordo com a sua saída de fluxo luminoso em condições de teste padrão. Isto permite aos designers selecionar peças que atendam a requisitos de brilho específicos com mínimos garantidos.

4.3 Binning de Tensão Direta

A classificação por tensão direta (Vf) ajuda a projetar circuitos de acionamento eficientes e pode ser importante para aplicações onde múltiplos LEDs estão conectados em série, garantindo uma distribuição de corrente mais uniforme.

5. Análise de Curvas de Desempenho

Curvas de desempenho detalhadas são essenciais para compreender o comportamento do componente em várias condições operacionais.

5.1 Curva Característica Corrente-Tensão (I-V)

A curva I-V ilustra a relação entre a tensão direta e a corrente direta. É não linear, mostrando uma tensão de ligação e uma região de operação onde pequenas alterações na tensão causam grandes alterações na corrente, necessitando de acionamento por corrente constante.

5.2 Dependência da Temperatura

Curvas que mostram a variação da tensão direta e do fluxo luminoso com a temperatura da junção são críticas. Tipicamente, a tensão direta diminui com o aumento da temperatura, enquanto o fluxo luminoso também degrada à medida que a temperatura sobe.

5.3 Distribuição Espectral

O gráfico de distribuição espectral de potência mostra a intensidade relativa da luz emitida em cada comprimento de onda. Para LEDs brancos, isto revela o pico da bomba azul e o espectro mais amplo convertido por fósforo.

6. Informações Mecânicas e de Embalagem

As dimensões físicas e o design da embalagem garantem o encaixe e funcionamento adequados na placa de circuito impresso (PCB).

6.1 Desenho de Contorno Dimensional

Um desenho detalhado com vistas superior, lateral e inferior fornece todas as dimensões críticas: comprimento, largura, altura e quaisquer tolerâncias. Isto é necessário para o design da pegada na PCB e verificações de folga.

6.2 Design do Layout das Pistas

O padrão de pistas recomendado para a PCB (geometria e tamanho das pistas) é especificado para garantir soldadura fiável, dissipação térmica adequada e estabilidade mecânica.

3.3 Identificação de Polaridade

Marcaçõe claras para o ânodo e cátodo são indicadas, geralmente através de um entalhe, um ponto, um canto cortado ou diferentes comprimentos dos terminais. A polaridade correta é essencial para o funcionamento do dispositivo.

7. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A manipulação e montagem adequadas são vitais para a fiabilidade.

7.1 Parâmetros de Soldadura por Reflow

É fornecido um perfil de reflow recomendado, incluindo pré-aquecimento, imersão, temperatura de pico de reflow e taxas de arrefecimento. A temperatura máxima do corpo durante a soldadura é especificada para evitar danos na embalagem do LED e materiais internos.

7.2 Precauções e Manipulação

As diretrizes incluem proteção contra descargas eletrostáticas (ESD), evitar tensão mecânica na lente e recomendações contra a limpeza com certos solventes que podem danificar a lente de silicone ou epóxi.

7.3 Condições de Armazenamento

As condições ideais de armazenamento (intervalos de temperatura e humidade) são especificadas para prevenir a absorção de humidade (que pode causar \"pipocagem\" durante o reflow) e outras formas de degradação antes da utilização.

8. Embalagem e Informações de Encomenda

Informações sobre como o produto é fornecido e como encomendar variantes específicas.

8.1 Especificações de Embalagem

O componente é fornecido em embalagem padrão da indústria, como fita e bobina, adequada para máquinas de pick-and-place automatizadas. As dimensões da bobina, largura da fita, espaçamento dos compartimentos e orientação do componente são detalhadas.

8.2 Informações de Etiquetagem

A etiquetagem na bobina ou caixa inclui o número da peça, quantidade, número do lote, código de data e informações de binning para rastreabilidade.

8.3 Sistema de Numeração de Peças

A convenção de nomenclatura do modelo descodifica atributos-chave como cor, bin de brilho, bin de tensão, tipo de embalagem e características especiais, permitindo uma seleção precisa.

9. Recomendações de Aplicação

9.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é adequado para uma vasta gama de aplicações, incluindo retroiluminação para eletrónica de consumo, iluminação de destaque arquitetónica, iluminação interior automóvel, indicadores de estado em equipamento industrial e iluminação geral em luminárias compactas.

9.2 Considerações de Design

Fatores críticos de design incluem a utilização de um driver LED de corrente constante, implementação de gestão térmica adequada (área de cobre na PCB, dissipação de calor), garantir que o design ótico (lentes, difusores) corresponde ao ângulo de visão do LED e proteção contra transientes de tensão e polaridade inversa.

10. Comparação Técnica

Como um produto na Revisão 1 desde 2014, a sua principal diferenciação reside na sua fiabilidade de campo comprovada e cadeia de fornecimento estável. Comparado com LEDs mais recentes e de ponta, pode oferecer eficácia ligeiramente inferior (lúmens por watt) ou índice de reprodução de cor (CRI). No entanto, as suas vantagens incluem desempenho previsível, histórico de aplicação extenso, dados de qualificação robustos e menor risco de alterações de design ou obsolescência precoce, tornando-o ideal para produtos com ciclos de vida longos ou que exigem esforços mínimos de requalificação.

11. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: O que significa \"Fase do Ciclo de Vida: Revisão\"?

R: Indica que o design do produto é estável e lançado para produção. A Revisão 1 é o primeiro lançamento oficial após quaisquer iterações iniciais de design.

P: O Período de Expiração é \"Para Sempre\". Isto significa que o produto nunca será descontinuado?

R: Não necessariamente. Muitas vezes significa que esta revisão específica da documentação não tem expiração, ou que o produto não tem uma data de fim de vida pré-anunciada. Consulte sempre os avisos oficiais de alteração de produto (PCNs) do fabricante para o estado mais recente.

P: A data de lançamento é 2014. Este produto está desatualizado?

R: Não necessariamente. Muitos componentes eletrónicos permanecem em produção durante décadas, especialmente se servirem mercados estabelecidos. Uma data de lançamento de 2014 significa maturidade e validação extensiva no mundo real.

P: Como seleciono o bin correto para a minha aplicação?

R: Escolha o bin de comprimento de onda/CCT com base nos seus requisitos de consistência de cor. Selecione o bin de fluxo para atingir o seu objetivo mínimo de brilho. Considere o binning de tensão se estiver a projetar longas cadeias em série para corrente uniforme.

12. Casos de Uso Práticos

Estudo de Caso 1: Indicadores de Painel de Controlo Industrial:Um fabricante de controladores lógicos programáveis (CLPs) industriais utiliza este LED para indicadores de estado (Alimentação, Funcionamento, Falha). A revisão estável garante que unidades produzidas com anos de diferença têm cores e brilho de indicador visualmente idênticos, mantendo uma aparência de produto consistente. A fiabilidade comprovada é crítica para equipamentos que se espera que funcionem continuamente durante anos.

Estudo de Caso 2: Módulo de Iluminação de Retrofit:Uma empresa que produz módulos LED para retrofit de troffers fluorescentes seleciona este componente. A cadeia de fornecimento madura e as especificações fixas permitem-lhes qualificar o módulo uma vez e adquirir componentes durante muitos anos sem redesenho, reduzindo os custos de suporte a longo prazo.

13. Princípio de Funcionamento

Um diodo emissor de luz é um díodo semicondutor de junção p-n. Quando uma tensão direta é aplicada, eletrões da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados na região da junção. Quando estes portadores de carga se recombinam, a energia é libertada na forma de fotões (luz). O comprimento de onda (cor) da luz emitida é determinado pela energia da banda proibida do material semicondutor utilizado (por exemplo, InGaN para azul/verde, AlInGaP para vermelho/âmbar). Os LEDs brancos são tipicamente criados revestindo um chip de LED azul com um material de fósforo que absorve parte da luz azul e a reemite como um espectro mais amplo de luz amarela; a mistura de luz azul e amarela parece branca ao olho humano.

14. Tendências Tecnológicas

A tendência geral na tecnologia LED continua a caminho de uma maior eficácia luminosa (mais lúmens por watt), melhor reprodução de cor (valores CRI e R9 mais elevados) e maior fiabilidade a temperaturas operacionais elevadas. Há também uma tendência para a miniaturização (embalagens mais pequenas) e maior densidade de potência. Para LEDs de média potência como o implícito nesta folha de dados, as tendências incluem a adoção de novas tecnologias de fósforo para melhor consistência e estabilidade de cor, e o desenvolvimento de embalagens com menor resistência térmica para permitir correntes de acionamento mais elevadas. A mudança para iluminação centrada no ser humano, com espectros brancos ajustáveis, também está a influenciar o desenvolvimento de produtos. No entanto, produtos maduros como este continuam a servir aplicações onde as métricas de desempenho mais recentes são secundárias em relação à relação custo-eficácia, estabilidade do fornecimento e herança de design.

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.