Ficha Técnica da Lâmpada LED 523-2UYD/S530-A3 - 5mm Redondo - Amarelo Difuso - 2.4V - 60mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 523-2UYD/S530-A3 é uma lâmpada LED redonda de 5mm de alto brilho, projetada para aplicações que exigem iluminação confiável e visibilidade de amplo ângulo. Utiliza um chip de AlGaInP para produzir uma saída de luz amarela super difusa. O dispositivo é caracterizado pela sua construção robusta, conformidade com as principais diretrizes ambientais e adequação para processos de montagem automatizados.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Alto Brilho:Especificamente projetado para aplicações que exigem intensidade luminosa superior.
• Amplo Ângulo de Visão:Oferece um típico ângulo de visão de 180 graus (2θ1/2) para ampla visibilidade.
• Opções de Embalagem:Disponível em fita e bobina para montagem eficiente de PCB em grande volume.
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com RoHS, REACH da UE e é livre de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Confiabilidade:Projetado para ser confiável e robusto para operação de longo prazo em várias condições.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é bem adequado para uma variedade de aplicações de indicação e retroiluminação em eletrónica de consumo e industrial, incluindo, mas não se limitando a: televisores, monitores de computador, telefones e equipamentos informáticos em geral.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.

• Corrente Contínua Direta (I_F):25 mA
• Corrente de Pico Direta (I_FP):60 mA (Ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz)
• 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 5 segundos

2.2 Características Eletro-Ópticas (T_a=25°C)

Estes parâmetros definem o desempenho típico do LED sob condições de teste especificadas (I_F=20mA, salvo indicação em contrário).

• Intensidade Luminosa (I_v):Típico 32 mcd (Mín. 16 mcd). A incerteza de medição é de ±10%.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Típico 180 graus.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):Típico 591 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Típico 589 nm. A incerteza de medição é de ±1.0 nm.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):Típico 15 nm.
• Tensão Direta (V_F):Típico 2.0V, Máximo 2.4V. A incerteza de medição é de ±0.1V.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo 10 μA a V_R=5V.

3. Análise de Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece vários gráficos-chave que ilustram o comportamento do dispositivo sob condições variáveis. Estes são críticos para que os engenheiros de projeto prevejam o desempenho em aplicações reais.

3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência, com pico por volta de 591 nm (amarelo), com uma largura de banda típica de 15 nm, confirmando a pureza da cor da luz emitida.

3.2 Padrão de Diretividade

O gráfico polar confirma o padrão de emissão tipo Lambertiano com um ângulo de visão muito amplo de 180 graus, tornando-o ideal para aplicações que requerem visibilidade de grande área.

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

O gráfico mostra a relação exponencial típica de um díodo. No ponto de operação recomendado de 20mA, a tensão direta é tipicamente 2.0V. Os projetistas devem garantir que a resistência limitadora de corrente seja calculada com base nesta V_F para evitar exceder a classificação máxima de corrente.

3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra que a saída de luz é aproximadamente linear com a corrente na faixa de operação normal. Conduzir o LED além da sua corrente contínua máxima aumentará o brilho, mas à custa da redução da vida útil e de possíveis danos térmicos.

3.5 Curvas de Desempenho Térmico

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra que a intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta derivação térmica deve ser considerada em projetos onde o LED opera em ambientes de temperatura elevada.

Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Ilustra a relação para uma condução a tensão constante. Para uma saída de luz estável, é fortemente recomendado um driver de corrente constante em vez de uma fonte de tensão constante com uma resistência em série.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões da Embalagem

O LED apresenta uma embalagem radial com terminais redonda padrão de 5mm. As dimensões-chave incluem um espaçamento entre terminais de 2.54mm (0.1\"), uma altura total típica e um diâmetro da lente. A altura do flange é especificada para ser inferior a 1.5mm. Todas as tolerâncias dimensionais são de ±0.25mm, salvo indicação em contrário. O desenho mecânico detalhado na ficha técnica deve ser consultado para um design preciso da pegada no PCB.

4.2 Identificação da Polaridade

O terminal mais longo denota o ânodo (positivo), e o terminal mais curto denota o cátodo (negativo). Esta é a convenção padrão para LEDs radiais. O terminal do cátodo também pode ser identificado por um ponto plano na base da lente de plástico.

5. Diretrizes de Soldadura e Montagem

5.1 Formação dos Terminais

• A curvatura deve ocorrer a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi para evitar tensão no chip interno e nas ligações dos fios.
• Forme os terminais antes de soldar.
• Evite aplicar tensão à embalagem. Garanta que o alinhamento dos furos no PCB seja preciso para evitar inserção forçada.
• Corte os terminais à temperatura ambiente.

5.2 Condições de Soldadura Recomendadas

Soldadura Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (30W máx.), tempo máximo de soldadura 3 segundos, mantenha uma distância mínima de 3mm do ponto de solda ao bulbo de epóxi.

Soldadura por Onda/Imersão:Temperatura máxima de pré-aquecimento 100°C (60 seg máx.), temperatura máxima do banho de solda 260°C por 5 segundos, mantenha uma distância mínima de 3mm do ponto de solda ao bulbo de epóxi. É fornecido um gráfico de perfil de soldadura recomendado, enfatizando a importância de uma rampa controlada, permanência na temperatura de pico e arrefecimento controlado para minimizar o choque térmico.

5.3 Condições de Armazenamento

Os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa. A vida útil após o envio é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até um ano), use um recipiente selado com atmosfera de azoto e dessecante. Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes húmidos para evitar condensação.

5.4 Limpeza

Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por não mais de um minuto. Evite a limpeza ultrassónica, a menos que pré-qualificada, pois pode danificar a estrutura interna.

6. Gestão Térmica e Precauções contra ESD

6.1 Gestão de Calor

O design térmico adequado é crucial. A corrente de operação deve ser reduzida adequadamente com base na temperatura ambiente, conforme indicado pela curva de derivação. Controlar a temperatura ao redor do LED na aplicação é necessário para garantir confiabilidade a longo prazo e manter a saída luminosa.

6.2 Sensibilidade a ESD (Descarga Eletrostática)

Este produto é sensível a descargas eletrostáticas e tensões de surto. Devem ser observadas as precauções padrão de manuseio de ESD durante a montagem e manuseio, incluindo o uso de estações de trabalho e pulseiras aterradas.

7. Embalagem e Informações de Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em sacos resistentes à humidade e antiestáticos. O fluxo de embalagem padrão é: 200-500 peças por saco → 5 sacos por caixa interna → 10 caixas internas por caixa mestra (externa).

7.2 Explicação dos Rótulos

Os rótulos na embalagem contêm códigos para rastreabilidade e classificação:

P/N:Número de Produção.

CAT:Classificações de Intensidade Luminosa (bin de brilho).

HUE:Classificações de Comprimento de Onda Dominante (bin de cor).

REF:Classificações de Tensão Direta (bin de tensão).

LOT No:Número do Lote de Fabricação para rastreabilidade.

8. Considerações de Design de Aplicação

8.1 Design do Circuito

Use sempre uma resistência limitadora de corrente em série quando alimentar a partir de uma fonte de tensão. Calcule o valor da resistência usando R = (V_fonte- V_F) / I_F, onde V_F é a tensão direta típica ou máxima da ficha técnica e I_F é a corrente de operação desejada (≤25mA). Para estabilidade e longevidade ideais, considere usar um driver de LED de corrente constante dedicado, especialmente em aplicações com tensões de alimentação variáveis ou temperatura.

8.2 Layout do PCB

Garanta que a pegada no PCB corresponda exatamente às dimensões da embalagem. Forneça folga adequada ao redor do bulbo de epóxi para evitar sombreamento ou interferência mecânica. Para projetos que requerem múltiplos LEDs, mantenha espaçamento suficiente para evitar acoplamento térmico entre os dispositivos.

8.3 Integração Óptica

A lente difusa fornece um padrão de luz amplo e suave, adequado para luzes indicadoras e iluminação de painéis. Para aplicações que requerem luz mais focada, podem ser necessárias lentes externas ou guias de luz. A cor amarela é eficaz para indicadores de estado que chamam a atenção.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O 523-2UYD/S530-A3 diferencia-se pela combinação de alta intensidade luminosa típica (32 mcd a 20mA) e um ângulo de visão extremamente amplo de 180 graus. Muitos LEDs padrão de 5mm oferecem ângulos de visão mais estreitos (ex., 30-60 graus). Isto torna-o superior para aplicações onde a visibilidade a partir de uma ampla gama de ângulos é crítica. A sua conformidade com as mais recentes regulamentações ambientais (RoHS, REACH, Livre de Halogéneos) também o torna adequado para produtos eletrónicos modernos com requisitos rigorosos de materiais.

10. 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 no qual o espectro de emissão tem a sua intensidade máxima. O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. Para este LED amarelo, eles estão muito próximos (591 nm vs. 589 nm típico).

P: Posso conduzir este LED na sua corrente de pico de 60mA?

R: A corrente direta de pico de 60mA é classificada apenas para operação pulsada (ciclo de trabalho 1/10 a 1kHz). Para operação contínua, não deve exceder a classificação de corrente direta contínua de 25mA. Exceder isto reduzirá significativamente a vida útil e pode causar falha imediata.

P: Como os códigos HUE, CAT e REF afetam o meu design?

R: Estes são códigos de classificação (binning). Para uma cor e brilho consistentes em várias unidades numa montagem, é aconselhável especificar e usar LEDs de uma única classificação ou de uma combinação apertada de classificações. Misturar classificações pode levar a diferenças visíveis na cor ou brilho entre LEDs adjacentes.

P: É necessário um dissipador de calor?

R: Para operação a ou abaixo de 25mA em temperaturas ambientes dentro da faixa especificada, um dissipador de calor dedicado normalmente não é necessário para um único LED. No entanto, a gestão térmica ao nível do PCB (ex., almofadas de cobre) e a redução da corrente para altas temperaturas ambientes são essenciais. Para matrizes ou correntes de condução mais altas, é necessária uma análise térmica.

11. Estudo de Caso de Design Prático

Cenário:Projetar um painel de indicadores de estado para um equipamento industrial. O painel precisa de múltiplas luzes indicadoras amarelas visíveis a partir de várias posições do operador ao redor da máquina.

Solução:O 523-2UYD/S530-A3 é uma excelente escolha. O seu ângulo de visão de 180 graus garante visibilidade de quase qualquer ângulo. Um circuito driver de corrente constante definido para 20mA é projetado para alimentar uma matriz destes LEDs. O driver garante brilho consistente mesmo que a tensão direta (V_F) varie ligeiramente entre unidades ou com a temperatura. Os LEDs são montados no PCB com espaçamento adequado, e a limitação de corrente é projetada considerando a temperatura ambiente máxima perto do invólucro do equipamento para garantir que as diretrizes de redução sejam seguidas, garantindo confiabilidade a longo prazo.

12. Princípio de Funcionamento

Este LED é baseado num chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta que excede o limiar do díodo é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do semicondutor, libertando energia na forma de fotões. A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que por sua vez define o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, amarelo. A lente de resina epóxi difusa encapsula o chip, fornecendo proteção mecânica, moldando a saída de luz num feixe amplo e convertendo a luz de fonte pontual numa emissão mais uniforme e suavizada.

13. Tendências Tecnológicas

Embora os LEDs radiais de 5mm permaneçam um elemento básico para aplicações de montagem através de orifício, a tendência da indústria é fortemente para embalagens de dispositivos de montagem em superfície (SMD) como 0603, 0805 e 2835 para montagem de PCB de maior densidade. No entanto, LEDs de montagem através de orifício como a série 523 continuam a ser relevantes em aplicações que requerem maior brilho de ponto único, montagem/reparação manual mais fácil ou onde a robustez contra vibração é uma prioridade. Os avanços na tecnologia de chips AlGaInP e InGaN continuam a melhorar a eficácia luminosa (lúmens por watt) e a consistência de cor dos LEDs em todos os tipos de embalagem. Além disso, há uma ênfase crescente na caracterização de espectro completo e classificação mais apertada para atender às demandas de aplicações que requerem reprodução de cor precisa e uniformidade.