Ficha Técnica LED 1003SYGD/S530-E2 - 3mm Redondo - 2.0V - 20mA - Amarelo Verde Brilhante - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 1003SYGD/S530-E2 é uma lâmpada LED de orifício passante de alta luminosidade, projetada para aplicações gerais de indicação. Utiliza um chip de AlGaInP para produzir uma saída de luz amarelo-verde brilhante. O dispositivo é caracterizado pela sua confiabilidade, robustez e conformidade com normas ambientais, sendo livre de chumbo e compatível com RoHS. É fornecido em uma embalagem difusa redonda padrão de 3mm com resina de cor verde que combina com a luz emitida, melhorando o contraste e a visibilidade.

1.1 Vantagens Principais

• Alta Luminosidade:Especificamente projetado para aplicações que requerem maior intensidade luminosa.
• Ângulo de Visão Ampla:Apresenta um ângulo de meia intensidade de 110 graus (2θ1/2), garantindo boa visibilidade de várias perspectivas.
• Escolha de Embalagem:Disponível em fita e bobina para processos de montagem automatizados.
• Conformidade Ambiental:O produto é livre de chumbo e adere às diretivas RoHS.
• Variedade de Cores:Parte de uma série disponível em diferentes cores e intensidades para atender a diversas necessidades de projeto.

1.2 Mercado-Alvo & Aplicações

Este LED é direcionado principalmente aos mercados de eletrônicos de consumo e controle industrial, onde é necessária uma indicação de estado confiável e de baixo custo. Suas aplicações típicas incluem, mas não se limitam a:

• Indicadores de energia e status em televisores e monitores de computador.
• Retroiluminação para teclados e botões de função em telefones.
• Luzes indicadoras em vários periféricos e componentes internos de computador.
• Indicadores de painel de uso geral em instrumentação e painéis de controle.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

Esta seção fornece uma interpretação detalhada e objetiva dos principais parâmetros elétricos, ópticos e térmicos especificados na ficha técnica.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob estas condições não é garantida.

• Corrente Direta Contínua (IF):25 mA. A corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente ao LED.
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA. Aplicável apenas sob condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz) para atingir brevemente uma saída de luz mais alta.
• Tensão Reversa (VR):5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura da junção.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. A potência máxima que a embalagem pode dissipar, calculada como VF * IF.
• Temperatura de Operação & Armazenamento:Variam de -40°C a +85°C e de -40°C a +100°C, respectivamente, definindo os limites ambientais para operação confiável e armazenamento não operacional.
• Temperatura de Soldagem (Tsol):260°C por 5 segundos. Define o perfil térmico máximo que o LED pode suportar durante soldagem por onda ou manual.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos em uma condição de teste padrão de Ta=25°C e IF=20mA, fornecendo o desempenho de referência.

• Intensidade Luminosa (Iv):12.5 mcd (Típico). Esta é a saída de luz medida na direção frontal. O valor mínimo garantido é 6.3 mcd.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):110° (Típico). A amplitude angular onde a intensidade luminosa é pelo menos metade da intensidade de pico. A lente difusa cria este padrão de visão amplo e uniforme.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):573 nm (Típico). A cor percebida da luz, que está na região amarelo-verde do espectro.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):575 nm (Típico). O comprimento de onda no qual a distribuição de potência espectral é máxima.
• Tensão Direta (VF):2.0 V (Típico), com uma faixa de 1.7V a 2.4V a 20mA. Este parâmetro é crucial para o cálculo do resistor limitador de corrente no projeto do circuito.
• Corrente Reversa (IR):Máximo 10 μA a VR=5V. Indica a corrente de fuga quando o LED está em polarização reversa.

Nota sobre Incerteza de Medição:A ficha técnica especifica tolerâncias para medições-chave: ±0.1V para VF, ±10% para Iv e ±1.0nm para λd. Estas devem ser consideradas em aplicações de precisão.

3. Análise de Curvas de Desempenho

As curvas características fornecidas oferecem insights valiosos sobre o comportamento do LED sob condições variáveis.

3.1 Distribuição Espectral & Diretividade

Acurva de Intensidade Relativa vs. Comprimento de Ondamostra um espectro de emissão de banda estreita típico centrado em torno de 575nm, característico de materiais AlGaInP. Acurva de Diretividadeconfirma visualmente o padrão de radiação amplo, semelhante a Lambertiano, com um ângulo de meia intensidade de 110°.

3.2 Relação Corrente-Tensão (I-V)

Acurva de Corrente Direta vs. Tensão Diretaé exponencial, típica de um diodo. No ponto de operação recomendado de 20mA, a tensão é aproximadamente 2.0V. Os projetistas devem usar um resistor em série para definir a corrente, pois uma pequena mudança na tensão pode causar uma grande mudança na corrente.

3.3 Saída Óptica vs. Corrente de Acionamento

Acurva de Intensidade Relativa vs. Corrente Diretaé geralmente linear em correntes mais baixas, mas pode mostrar sinais de queda de eficiência (aumento sublinear) à medida que a corrente se aproxima da especificação máxima, devido ao aumento dos efeitos térmicos.

3.4 Dependência da Temperatura

Acurva de Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambientemostra que a saída de luz diminui à medida que a temperatura aumenta. Esta é uma propriedade fundamental dos LEDs. Acurva de Corrente Direta vs. Temperatura Ambientea uma tensão constante demonstra que, para um resistor em série fixo, a corrente diminuiria ligeiramente com o aumento da temperatura devido ao coeficiente de temperatura negativo da tensão direta.

4. Informações Mecânicas & de Embalagem

4.1 Dimensões da Embalagem

O LED é alojado em uma embalagem difusa redonda padrão de 3mm. Notas dimensionais importantes da ficha técnica incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
• A altura do flange deve ser inferior a 1.5mm (0.059\").
• A tolerância padrão para dimensões não especificadas é ±0.25mm.
• O desenho dimensionado detalhado na ficha técnica especifica o espaçamento dos terminais, o diâmetro da lente, a altura total e as dimensões de formação dos terminais, críticas para o projeto do footprint na PCB.

4.2 Identificação de Polaridade

O cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente do LED e/ou pelo terminal mais curto. A polaridade correta deve ser observada durante a instalação.

5. Diretrizes de Soldagem & Montagem

O manuseio adequado é essencial para manter o desempenho e a confiabilidade do LED.

5.1 Formação dos Terminais

• A dobra deve ocorrer a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi para evitar tensão na embalagem.
• Forme os terminaisantes soldering.
• Evite aplicar tensão na embalagem. Corte os terminais à temperatura ambiente.
• Certifique-se de que os orifícios da PCB estejam perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar tensão de montagem.

5.2 Condições de Armazenamento

• Armazene a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa (UR). A vida útil na prateleira é de 3 meses sob estas condições.
• Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com nitrogênio e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para prevenir condensação.

5.3 Recomendações de Soldagem

Mantenha uma distância mínima de 3mm da junta de solda até o bulbo de epóxi.

• Soldagem Manual:Temperatura da ponta do ferro ≤300°C (para ferro de no máximo 30W), tempo de soldagem ≤3 segundos.
• Soldagem por Onda/Imersão:Pré-aquecimento ≤100°C por ≤60 segundos. Banho de solda a ≤260°C por ≤5 segundos.
• Evite tensão nos terminais durante as fases de alta temperatura. Limite a soldagem por imersão/manual a um ciclo.
• Proteja o LED de choques mecânicos até que ele esfrie à temperatura ambiente após a soldagem.
• Use a menor temperatura de soldagem possível que garanta uma junta confiável.

5.4 Limpeza

• Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto.
• Evite limpeza ultrassônica. Se absolutamente necessário, qualifique previamente o processo para garantir que nenhum dano ocorra.

5.5 Gestão Térmica

Embora este seja um dispositivo de baixa potência, o projeto térmico adequado ainda é importante para a confiabilidade a longo prazo, especialmente se operado próximo das especificações máximas. A corrente deve ser reduzida adequadamente em temperaturas ambientes mais altas, consultando quaisquer curvas de redução, se fornecidas.

6. Embalagem & Informações de Pedido

6.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para garantir proteção contra descarga eletrostática (ESD) e umidade.

• Embalagem Primária:200-500 peças por saco antiestático.
• Embalagem Secundária:5 sacos por caixa interna.
• Embalagem Terciária:10 caixas internas por caixa mestra (externa).

6.2 Explicação do Rótulo

Os rótulos na embalagem incluem informações como Número da Peça do Cliente (CPN), Número de Produção (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY), Classificações de Qualidade (CAT), Comprimento de Onda Dominante (HUE), Referência (REF) e Número do Lote (LOT No.).

7. Considerações de Projeto para Aplicação

7.1 Projeto do Circuito

Sempre use um resistor limitador de corrente em série com o LED. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, onde Vcc é a tensão da fonte, VF é a tensão direta do LED (use 2.0V típico ou 2.4V máximo para um projeto conservador) e IF é a corrente direta desejada (ex.: 20mA). Certifique-se de que a potência nominal do resistor seja suficiente (P = (Vcc - VF) * IF).

7.2 Layout da PCB

Siga as dimensões recomendadas da embalagem para o padrão de furos. Garanta folga adequada ao redor da cúpula do LED para evitar interferência mecânica. Para projetos que requerem brilho consistente em múltiplos LEDs, considere a seleção por binning para tensão direta e intensidade luminosa.

7.3 Vida Útil & Confiabilidade

A vida útil do LED é tipicamente definida como o ponto onde a intensidade luminosa se degrada para 50% do seu valor inicial (L70, L50). Operar o LED abaixo de suas especificações máximas absolutas, especialmente em termos de corrente e temperatura, é o principal método para maximizar sua vida útil operacional.

8. Comparação & Diferenciação Técnica

O 1003SYGD/S530-E2 se diferencia no mercado de LEDs de orifício passante de 3mm através de sua combinação específica de atributos:

• Material:O uso do material semicondutor AlGaInP fornece alta eficiência na faixa do espectro amarelo-verde ao vermelho, em comparação com tecnologias mais antigas.
• Brilho vs. Ângulo de Visão:Oferece um equilíbrio entre alta intensidade luminosa típica (12.5mcd) e um ângulo de visão muito amplo (110°), tornando-o adequado para aplicações onde a visibilidade de ângulos fora do eixo é importante.
• Foco Ambiental:Sua construção livre de chumbo e compatível com RoHS está alinhada com as regulamentações ambientais modernas para produtos eletrônicos.

9. Perguntas Frequentes (FAQs)

9.1 Qual resistor devo usar para uma fonte de 5V?

Usando o VF típico de 2.0V e um IF alvo de 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω. A potência dissipada no resistor é (5V-2.0V)*0.02A = 0.06W, então um resistor padrão de 1/8W (0.125W) ou 1/4W é adequado. Para um projeto conservador usando VF(máx)=2.4V, R = (5V-2.4V)/0.02A = 130 Ω.

9.2 Posso acionar este LED com uma fonte de 3.3V?

Sim. Usando VF(típ)=2.0V e IF=20mA: R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 Ω. Verifique se a queda de tensão no LED (VF) é menor que sua tensão de alimentação, mesmo considerando o VF máximo de 2.4V (3.3V > 2.4V, portanto é viável).

9.3 Como a temperatura afeta o brilho?

À medida que a temperatura ambiente aumenta, a intensidade luminosa do LED diminui. Esta é uma característica física das fontes de luz semicondutoras. Para aplicações críticas onde é necessário brilho consistente em uma faixa de temperatura, controle por realimentação ou compensação de temperatura pode ser necessário.

9.4 Este LED é adequado para uso externo?

A faixa de temperatura de operação (-40°C a +85°C) permite o uso em muitos ambientes externos. No entanto, a embalagem não possui classificação específica para impermeabilização ou alta resistência a UV. Para exposição direta ao ar livre, seria necessária proteção ambiental adicional (revestimento conformado, invólucros selados) para evitar a entrada de umidade e a degradação da lente.

10. Exemplo de Estudo de Caso de Projeto

Cenário:Projetando um painel de indicadores de status para um roteador de rede com múltiplos LEDs (Energia, LAN, WAN, Wi-Fi). O painel precisa ser legível de um ângulo amplo em um ambiente de escritório típico.

Seleção do Componente:O 1003SYGD/S530-E2 é escolhido por seu amplo ângulo de visão de 110°, garantindo visibilidade de várias posições da mesa. A cor amarelo-verde oferece alto contraste visual contra painéis pretos ou cinza e é distinta dos indicadores comuns vermelho/verde.

Implementação do Circuito:Um barramento de 3.3V está disponível na PCB principal do roteador. Um resistor limitador de corrente de 68 Ω (valor padrão próximo ao calculado de 65 Ω) é colocado em série com cada LED, definindo a corrente para aproximadamente 19mA, fornecendo brilho amplo enquanto permanece bem dentro da especificação máxima de 25mA. Os LEDs são montados em uma pequena placa filha com espaçamento adequado dos terminais.

Resultado:Os indicadores fornecem iluminação clara e uniforme através do cone de visão necessário, com operação confiável garantida pela adesão às diretrizes especificadas de soldagem e armazenamento durante a fabricação.

11. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através de um processo chamado eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons da região tipo n se recombinam com lacunas da região tipo p dentro da camada ativa (neste caso, feita de AlGaInP). Esta recombinação libera energia na forma de fótons (partículas de luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela banda proibida do material semicondutor. Uma banda proibida mais larga produz comprimentos de onda mais curtos (luz mais azul), enquanto uma banda proibida mais estreita produz comprimentos de onda mais longos (luz mais vermelha). O sistema de material AlGaInP é particularmente eficiente para produzir luz no espectro amarelo, laranja e vermelho. A lente de epóxi serve para moldar o feixe de saída de luz e proteger o chip semicondutor.

12. Tendências Tecnológicas

A tecnologia de LED de orifício passante representada por este componente é considerada uma solução madura e bem estabelecida. As tendências atuais da indústria mostram uma forte mudança em direção aos LEDs de montagem em superfície (SMD) para a maioria dos novos projetos devido ao seu tamanho menor, adequação para montagem automatizada pick-and-place e, muitas vezes, melhor desempenho térmico. No entanto, LEDs de orifício passante como o tipo redondo de 3mm permanecem relevantes para aplicações que requerem maior brilho de ponto único, prototipagem e reparo manual mais fáceis, robustez em ambientes de alta vibração ou onde a montagem em orifício passante fornece uma conexão mecânica mais segura. A tecnologia de material semicondutor subjacente (AlGaInP) continua a apresentar melhorias incrementais em eficiência e vida útil.