Ficha Técnica da Lâmpada LED 523-2UYD/S530-A3 - 5mm Redondo - Tensão 2.0V - Amarelo Brilhante - 60mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 523-2UYD/S530-A3 é uma lâmpada LED de furo passante de alta luminosidade, projetada para aplicações gerais de indicação. Utiliza tecnologia de chip AlGaInP para produzir uma saída de luz difusa amarelo brilhante. O dispositivo é caracterizado pelo seu desempenho confiável, amplo ângulo de visão e conformidade com as principais diretivas ambientais, incluindo RoHS, REACH e requisitos livres de halogênio.

1.1 Vantagens Principais

• Alta Luminosidade:Especificamente projetado para aplicações que exigem maior intensidade luminosa.
• Amplo Ângulo de Visão:Um ângulo típico de meia intensidade de 120 graus garante boa visibilidade de várias perspectivas.
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com os regulamentos RoHS e REACH da UE. Também é livre de halogênio, com teor de Bromo (Br) e Cloro (Cl) cada um abaixo de 900 ppm e sua soma abaixo de 1500 ppm.
• Flexibilidade de Embalagem:Disponível em fita e bobina para processos de montagem automatizados.
• Construção Robusta:Projetado para operação confiável e duradoura em ambientes eletrônicos típicos.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Este LED é direcionado principalmente aos setores de eletrônicos de consumo e tecnologia da informação. Suas principais aplicações incluem indicadores de status, retroiluminação e iluminação de painéis em dispositivos como televisores, monitores de computador, telefones e periféricos de computador em geral.

2. Parâmetros Técnicos: Análise Objetiva Detalhada

A seção a seguir fornece uma análise objetiva detalhada das principais especificações técnicas do LED, conforme definido na ficha técnica. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, salvo indicação em contrário.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestas condições não é garantida e deve ser evitada para operação confiável.

• Corrente Contínua Direta (I_F):25 mA - A corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente.
• Corrente de Pico Direta (I_FP):60 mA - Aplicável apenas sob condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz.
• Tensão Reversa (V_R):5 V - A tensão máxima que pode ser aplicada na direção reversa.
• Dissipação de Potência (P_d):60 mW - A potência máxima que o dispositivo pode dissipar.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C - A faixa de temperatura ambiente para operação normal.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem (T_sol):260°C por 5 segundos - A temperatura máxima permitida durante soldagem por onda ou manual.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros definem o desempenho do dispositivo sob condições típicas de operação (I_F= 20 mA).

• Intensidade Luminosa (I_v):12,5 mcd (Típico), 6,3 mcd (Mínimo). Esta é a luminosidade percebida do LED. A incerteza de medição é de ±10%.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120° (Típico). O intervalo angular onde a intensidade luminosa é pelo menos metade da intensidade de pico.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):591 nm (Típico). O comprimento de onda no qual a emissão espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):589 nm (Típico). O comprimento de onda único percebido pelo olho humano, definindo a cor. A incerteza de medição é de ±1,0 nm.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):15 nm (Típico). A largura do espectro emitido na metade da intensidade de pico.
• Tensão Direta (V_F):2,0 V (Típico), variando de 1,7 V (Mín) a 2,4 V (Máx). A incerteza de medição é de ±0,1 V.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (Máximo) a V_R= 5 V.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica indica o uso de um sistema de binning para categorizar LEDs com base em variações de desempenho chave. Isso garante consistência dentro de um lote de produção para parâmetros de projeto críticos. Os rótulos referenciados são:

• CAT:Classificações de Intensidade Luminosa (I_v). Agrupa LEDs pela sua saída de brilho medida.
• HUE:Classificações de Comprimento de Onda Dominante (λ_d). Agrupa LEDs pelo seu ponto de cor preciso.
• REF:Classificações de Tensão Direta (V_F). Agrupa LEDs pela sua queda de tensão em uma corrente especificada.

Os projetistas devem consultar informações específicas de binning do fabricante para seleção precisa em aplicações críticas de cor ou brilho.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas características que ilustram o comportamento do dispositivo sob condições variadas. Estas são essenciais para um projeto de circuito robusto.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência, com pico em torno de 591 nm (amarelo) com uma largura de banda típica de 15 nm, confirmando a natureza monocromática do chip AlGaInP.

4.2 Padrão de Diretividade

O gráfico polar ilustra o ângulo de visão típico de 120 graus, mostrando um padrão de emissão semelhante a Lambertiano comum para LEDs difusos, fornecendo iluminação ampla e uniforme.

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

Esta curva demonstra a relação exponencial típica de um diodo. No ponto de operação recomendado de 20 mA, a tensão direta é aproximadamente 2,0V. A curva é crucial para projetar o resistor limitador de corrente.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

A saída luminosa aumenta de forma super-linear com a corrente. Embora o dispositivo seja classificado para 25 mA de corrente contínua, a saída de luz a 20 mA é o padrão caracterizado. Operar acima de 20 mA aumenta o brilho, mas também a dissipação de potência e a temperatura da junção.

4.5 Características Térmicas

Duas curvas chave são fornecidas:
Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra que a saída luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Este é um fator crítico de derating para ambientes de alta temperatura.
Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Relaciona-se implicitamente à necessidade de derating de corrente em altas temperaturas para manter a confiabilidade e prevenir a depreciação acelerada do lúmen.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O LED é um pacote radial padrão redondo de 5mm. Notas dimensionais chave do desenho incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
• A altura do flange (a borda na base da cúpula) deve ser inferior a 1,5mm.
• A tolerância padrão para dimensões não especificadas é de ±0,25mm.
• O desenho especifica o espaçamento dos terminais, diâmetro e altura da cúpula, e comprimento e diâmetro dos terminais, que são padrão para montagem em PCB de furo passante.

5.2 Identificação de Polaridade

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

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é essencial para evitar danos ao LED.

6.1 Formação dos Terminais

• A dobra deve ocorrer a pelo menos 3mm da base da lâmpada de epóxi.
• Forme os terminais antes de soldar.
• Evite estressar o pacote. Furos de PCB desalinhados que causam estresse nos terminais podem degradar a resina epóxi.
• Corte os terminais à temperatura ambiente.

6.2 Processo de Soldagem

Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de 30W máx.), tempo de soldagem máximo 3 segundos. Mantenha uma distância mínima de 3mm do ponto de solda até a lâmpada de epóxi.
Soldagem por Onda (DIP):Temperatura de pré-aquecimento máxima 100°C (por 60 seg máx.). Temperatura do banho de solda máxima 260°C por 5 segundos. Mantenha distância mínima de 3mm.
Regras Gerais:Evite estresse nos terminais durante a alta temperatura. Não solde mais de uma vez. Proteja o LED de choque até que esfrie à temperatura ambiente. Evite resfriamento rápido. Um gráfico de perfil de temperatura de soldagem recomendado é fornecido, mostrando um aumento gradual, um pico de 260°C por 5 segundos e uma redução controlada.

6.3 Limpeza

Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por não mais de um minuto. Não use limpeza ultrassônica a menos que seus efeitos tenham sido pré-qualificados para a montagem específica, pois a energia ultrassônica pode danificar a estrutura do LED.

6.4 Condições de Armazenamento

Após o envio, os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa. A vida útil de armazenamento recomendada é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até um ano), use um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e absorvente de umidade.

7. Gerenciamento Térmico e ESD

7.1 Gerenciamento de Calor

O projeto térmico adequado é crítico. A corrente de operação deve ser reduzida apropriadamente com base na temperatura ambiente, consultando a curva de derating. Controlar a temperatura ao redor do LED na aplicação estende a vida útil e mantém a saída de luz.

7.2 Sensibilidade à Descarga Eletrostática (ESD)

O produto é sensível à descarga eletrostática ou tensão de surto. Precauções padrão de ESD devem ser seguidas durante o manuseio e montagem, incluindo o uso de estações de trabalho aterradas e pulseiras antiestáticas.

8. Embalagem e Informações de Pedido

8.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em materiais antiestáticos e resistentes à umidade.

• Embalagem Unitária:Mínimo de 200 a 500 peças por saco antiestático.
• Caixa Interna:5 sacos por caixa interna.
• Caixa Mestra (Externa):10 caixas internas por caixa mestra.

8.2 Explicação do Rótulo

Os rótulos na embalagem contêm as seguintes informações:

• CPN:Número de Produção do Cliente.
• P/N:Número de Produção (número da peça do fabricante).
• QTY:Quantidade de Embalagem.
• CAT/HUE/REF:Códigos de binning para Intensidade Luminosa, Comprimento de Onda Dominante e Tensão Direta, respectivamente.
• LOT No:Número de Lote Rastreável.

9. Considerações de Projeto de Aplicação

9.1 Projeto do Circuito

Um resistor simples em série é necessário para limitar a corrente através do LED. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_supply- V_F) / I_F. Usando o V_Ftípico de 2,0V e uma I_Fdesejada de 20 mA com uma fonte de 5V: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. A potência nominal do resistor deve ser I²R = (0,02)²* 150 = 0,06W, então um resistor padrão de 1/8W ou 1/4W é suficiente.

9.2 Layout da PCB

Garanta que os diâmetros dos furos da PCB correspondam ao diâmetro dos terminais com tolerância apropriada. Os furos devem estar alinhados para evitar estresse nos terminais durante a inserção. Para melhores resultados de soldagem, siga a regra de distância mínima de 3mm da lâmpada de epóxi.

9.3 Consistência de Brilho

Para aplicações que requerem aparência uniforme em vários indicadores, especifique bins apertados para intensidade luminosa (CAT) e comprimento de onda dominante (HUE) junto ao fornecedor.

10. Comparação e Diferenciação Técnica

O 523-2UYD/S530-A3 se diferencia por sua combinação específica de atributos:

• Tecnologia do Chip:Usa AlGaInP, que é altamente eficiente para cores amarela, laranja e vermelha em comparação com tecnologias mais antigas como GaAsP.
• Cor e Brilho:Oferece uma cor "amarelo brilhante" com boa intensidade luminosa (12,5 mcd típico) para um LED padrão de 5mm.
• Ângulo de Visão:O amplo ângulo de visão de 120 graus é superior a LEDs de ângulo mais estreito para aplicações onde a visibilidade fora do eixo é importante.
• Conformidade:A conformidade ambiental abrangente (RoHS, REACH, Livre de Halogênio) é uma vantagem chave para a fabricação moderna de eletrônicos.

11. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED na sua corrente contínua máxima de 25 mA?
R: Sim, mas note que as características eletro-ópticas são especificadas a 20 mA. Operar a 25 mA produzirá maior saída de luz, mas também aumentará a dissipação de potência (P_d= V_F* I_F) e a temperatura da junção, o que pode afetar a confiabilidade de longo prazo e causar depreciação mais rápida do lúmen. Sempre considere o gerenciamento térmico.

P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
R: Comprimento de Onda de Pico (591 nm) é o pico físico do espectro de luz que o LED emite. Comprimento de Onda Dominante (589 nm) é o comprimento de onda único que o olho humano percebe como a cor, calculado a partir do espectro completo e da sensibilidade do olho. O comprimento de onda dominante é mais relevante para especificação de cor.

P: Quão crítica é a regra de distância de 3mm para soldagem?
R: Muito crítica. Soldar a menos de 3mm da lâmpada de epóxi pode transferir calor excessivo para o pacote do LED, potencialmente danificando o chip semicondutor, degradando a lente de epóxi ou quebrando as ligações internas dos fios, levando a falha imediata ou latente.

12. Estudo de Caso de Projeto

Cenário:Projetando um painel de indicador de status para um roteador de rede com quatro LEDs amarelos.
Requisitos:Brilho e cor consistentes, visível de um ângulo amplo, operação confiável em ambiente de até 60°C.
Etapas do Projeto:

1. Seleção:O 523-2UYD/S530-A3 é escolhido por sua saída amarelo brilhante, ângulo de visão de 120° e faixa de operação de -40 a +85°C.
2. Binning:Para garantir consistência visual, o pedido especifica bins apertados para CAT (Intensidade Luminosa) e HUE (Comprimento de Onda Dominante).
3. Projeto do Circuito:Usando uma fonte de sistema de 3,3V, o resistor limitador de corrente é calculado: R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ω (use 68 Ω valor padrão). Potência: (0,02^2)*68 = 0,027W.
4. Consideração Térmica:A uma temperatura ambiente de 60°C, a curva de derating deve ser consultada. A corrente de acionamento pode precisar ser reduzida abaixo de 20 mA para manter a vida útil, ou o layout da PCB deve garantir que os LEDs não sejam colocados perto de outras fontes de calor.
5. Montagem:Os furos da PCB são perfurados conforme especificação. Durante a soldagem por onda, o perfil é definido para corresponder ao recomendado de 260°C por 5 segundos, garantindo que os corpos dos LEDs não sejam submersos além do ponto de 3mm.

13. Introdução ao Princípio Tecnológico

O LED é baseado em um chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do chip, liberando energia na forma de fótons (luz). A composição específica da liga AlGaInP determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, amarelo (~589-591 nm). O chip é encapsulado em uma resina epóxi amarela difusa. As partículas de difusão na resina espalham a luz, criando o amplo ângulo de visão de 120 graus e uma aparência mais suave e uniforme em comparação com uma lente transparente.

14. Tendências e Contexto da Indústria

Embora os LEDs de dispositivo de montagem em superfície (SMD) dominem novos projetos devido ao seu tamanho pequeno e adequação para montagem automatizada pick-and-place, LEDs de furo passante como o pacote redondo de 5mm permanecem relevantes. Sua demanda persiste em várias áreas: kits educacionais e prototipagem devido à facilidade de soldagem manual; aplicações que requerem alta confiabilidade e conexões mecânicas robustas; manutenção e fabricação de produtos legados; e situações onde o tamanho maior da lente é benéfico para saída de luz ou ângulo de visão. A tendência para tais componentes é maior eficiência, maior brilho por unidade de potência de entrada e conformidade mais rigorosa com regulamentações ambientais e de materiais globais, tudo o que se reflete nas especificações desta ficha técnica.