Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Vantagens Principais
- 1.2 Mercado-Alvo & Aplicações
- 2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos
- 2.1 Valores Máximos Absolutos
- 2.2 Características Eletro-Ópticas (Ta=25°C)
- 3. Análise das Curvas de Desempenho
- 3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda
- 3.2 Padrão de Diretividade
- 3.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)
- 3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
- 3.5 Dependência da Temperatura
- 4. Informações Mecânicas & de Embalagem
- 4.1 Dimensões da Embalagem
- 5. Diretrizes de Soldadura & Montagem
- 5.1 Formação dos Terminais
- 5.2 Condições de Armazenamento
- 5.3 Parâmetros de Soldadura
- 5.4 Limpeza
- 6. Considerações de Projeto de Aplicação
- 6.1 Gestão de Calor
- 6.2 Proteção contra ESD (Descarga Eletrostática)
- 6.3 Acionamento por Corrente
- 7. Informações de Embalagem & Encomenda
- 7.1 Especificação de Embalagem
- 7.2 Explicação do Rótulo
- 8. Comparação & Diferenciação Técnica
- 9. Perguntas Frequentes (FAQ)
- 9.1 Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?
- 9.2 Posso acionar este LED a 30mA para obter mais brilho?
- 9.3 Por que é importante a condição de armazenamento?
- 9.4 Como interpreto os códigos \"CAT,\" \"HUE\" e \"REF\" no rótulo?
- 10. Exemplo de Estudo de Caso de Implementação
- 11. Introdução ao Princípio Tecnológico
- 12. Tendências & Contexto da Indústria
1. Visão Geral do Produto
O 583SURD/S530-A3 é uma lâmpada LED de orifício passante de alta luminosidade, projetada para aplicações que exigem iluminação confiável e robusta. Utiliza um chip de AlGaInP para produzir uma cor vermelho brilhante com uma lente de resina difusa vermelha. A série caracteriza-se pela disponibilidade em vários ângulos de visão e opções de embalagem, incluindo fita e bobina. É conforme com normas ambientais como RoHS, REACH da UE e é livre de halogéneos, tornando-a adequada para projetos eletrónicos modernos com requisitos regulamentares rigorosos.
1.1 Vantagens Principais
- Alta Luminosidade:Especificamente concebida para aplicações que exigem uma saída luminosa superior.
- Conformidade:Adere às normas RoHS, REACH da UE e livre de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Flexibilidade de Embalagem:Disponível em fita e bobina para processos de montagem automatizados.
- Design Robusto:Construída para fiabilidade em várias condições operacionais.
1.2 Mercado-Alvo & Aplicações
Este LED destina-se principalmente aos mercados de eletrónica de consumo e retroiluminação de ecrãs. As suas aplicações típicas incluem:
- Televisores (TV)
- Monitores de computador
- Telefones
- Computadores pessoais e periféricos
2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos
2.1 Valores Máximos Absolutos
Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Não é recomendada operação nestes ou perto destes limites.
- Corrente Direta Contínua (IF):25 mA
- Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA (Ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz)
- Tensão Inversa (VR):5 V
- Dissipação de Potência (Pd):60 mW
- Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C
- Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C
- Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos
2.2 Características Eletro-Ópticas (Ta=25°C)
Estes parâmetros definem o desempenho típico do LED em condições de teste padrão (IF=20mA).
- Intensidade Luminosa (Iv):Típica 20 mcd (Mínima 12.5 mcd)
- Ângulo de Visão (2θ1/2):130 graus
- Comprimento de Onda de Pico (λp):632 nm
- Comprimento de Onda Dominante (λd):624 nm
- Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm
- Tensão Direta (VF):2.0 V (Intervalo: Mín. 1.7V, Máx. 2.4V)
- Corrente Inversa (IR):10 μA Máx. a VR=5V
Tolerâncias de Medição:Tensão Direta (±0.1V), Intensidade Luminosa (±10%), Comprimento de Onda Dominante (±1.0nm).
3. Análise das Curvas de Desempenho
A ficha técnica fornece várias curvas características que são cruciais para os engenheiros de projeto.
3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda
Esta curva mostra a distribuição espectral de potência, com pico a 632 nm (típico) e uma largura de banda de aproximadamente 20 nm, confirmando a saída de cor vermelho brilhante.
3.2 Padrão de Diretividade
O padrão de radiação ilustra o ângulo de visão de 130 graus, mostrando como a intensidade da luz diminui a partir do eixo central. Isto é importante para compreender a área de iluminação.
3.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)
Este gráfico descreve a relação exponencial entre corrente e tensão. A tensão direta típica é de 2.0V a 20mA. Os projetistas devem usar uma resistência limitadora de corrente baseada nesta curva e na sua tensão de alimentação.
3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
Esta curva mostra que a saída de luz aumenta com a corrente, mas pode não ser perfeitamente linear, especialmente quando a corrente se aproxima do valor máximo. Isto informa decisões sobre a corrente de acionamento para a luminosidade desejada.
3.5 Dependência da Temperatura
São fornecidas duas curvas-chave:Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra que a saída luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Isto é crítico para a gestão térmica em espaços fechados.Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Indica como a característica da tensão direta varia com a temperatura, o que pode afetar circuitos de acionamento de corrente constante.
4. Informações Mecânicas & de Embalagem
4.1 Dimensões da Embalagem
O LED apresenta uma embalagem radial padrão redonda de 5mm com terminais. As dimensões-chave incluem: - Espaçamento dos terminais: Aproximadamente 2.54mm (padrão) - Diâmetro da lente de epóxi: 5mm - Altura total: Sujeita à restrição da altura do flange (deve ser inferior a 1.5mm) - Tolerância geral: ±0.25mm salvo indicação em contrário.
Identificação da Polaridade:O terminal mais longo é o ânodo (+), e o terminal mais curto é o cátodo (-). O lado plano no flange do corpo do LED também pode indicar o lado do cátodo.
5. Diretrizes de Soldadura & Montagem
5.1 Formação dos Terminais
- Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base da ampola de epóxi.
- Execute a formação dos terminaisantes soldering.
- Evite stressar a embalagem do LED durante a formação para prevenir danos internos ou rutura.
- Corte os terminais à temperatura ambiente; o corte a alta temperatura pode causar falha.
- Garanta que os orifícios da PCB estão perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar stress de montagem.
5.2 Condições de Armazenamento
- Armazenamento recomendado: ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa.
- Vida útil após expedição: 3 meses nas condições recomendadas.
- Para armazenamento mais longo (até 1 ano): Use um recipiente selado com atmosfera de azoto e dessecante.
- Evite transições rápidas de temperatura em alta humidade para prevenir condensação.
5.3 Parâmetros de Soldadura
Mantenha uma distância mínima de 3mm entre a junta de soldadura e a ampola de epóxi.
Soldadura Manual:- Temperatura da ponta do ferro: Máx. 300°C (ferro de Máx. 30W) - Tempo de soldadura por terminal: Máx. 3 segundos
Soldadura por Onda (DIP):- Temperatura de pré-aquecimento: Máx. 100°C (Máx. 60 segundos) - Temperatura do banho de solda & tempo: Máx. 260°C durante Máx. 5 segundos
Notas Críticas de Soldadura:- Evite stress nos terminais a altas temperaturas. - Não solde (por imersão ou manual) mais do que uma vez. - Proteja o LED de choque/vibração mecânica até arrefecer à temperatura ambiente após a soldadura. - Evite arrefecimento rápido a partir da temperatura de pico. - Use a temperatura de soldadura mais baixa possível que garanta uma junta fiável.
5.4 Limpeza
- Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
- Seque à temperatura ambiente antes de usar.
- Não use limpeza ultrassónicaa menos que seja absolutamente necessário e pré-qualificado, pois pode danificar o chip do LED.
6. Considerações de Projeto de Aplicação
6.1 Gestão de Calor
O desempenho e a vida útil do LED são altamente dependentes da temperatura da junção. - Considere a dissipação de calor durante a fase de projeto da PCB e do sistema. - Reduza adequadamente a corrente de operação com base na temperatura ambiente, consultando as curvas de redução (implícitas, embora não explicitamente gráficas nesta ficha técnica). - Controle a temperatura em torno do LED na aplicação final.
6.2 Proteção contra ESD (Descarga Eletrostática)
O chip do LED é sensível a descargas eletrostáticas e sobretensões, que podem causar danos imediatos ou latentes. - Implemente protocolos padrão de manuseio ESD durante a montagem (ex.: bancadas de trabalho aterradas, pulseiras). - Considere proteção de circuito (ex.: díodos de supressão de tensão transitória) na aplicação se o LED estiver exposto a potenciais picos de tensão.
6.3 Acionamento por Corrente
Acione sempre os LEDs com uma corrente constante ou uma fonte de tensão com uma resistência limitadora de corrente em série. O valor da resistência (R) pode ser calculado usando: R = (Valimentação- VF) / IF. Usando o VFtípico de 2.0V e um IFdesejado de 20mA com uma alimentação de 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω. Escolha o valor padrão mais próximo e garanta que a potência nominal da resistência é suficiente (P = I2R).
7. Informações de Embalagem & Encomenda
7.1 Especificação de Embalagem
Os LEDs são embalados para prevenir danos por humidade e descarga eletrostática. -Embalagem Primária:Sacos antiestáticos. -Embalagem Secundária:Caixas internas contendo vários sacos. -Embalagem Terciária:Caixas externas contendo várias caixas internas.
Quantidade de Embalagem:- Mínimo 200 a 500 peças por saco antiestático. - 4 sacos por caixa interna. - 10 caixas internas por caixa externa.
7.2 Explicação do Rótulo
Os rótulos na embalagem contêm informações críticas para rastreabilidade e classificação: -CPN:Número de Produção do Cliente -P/N:Número de Produção (ex., 583SURD/S530-A3) -QTY:Quantidade de Embalagem -CAT:Classificação da Intensidade Luminosa (bin de brilho) -HUE:Classificação do Comprimento de Onda Dominante (bin de cor) -REF:Classificação da Tensão Direta (bin de tensão) -LOT No:Número do Lote de Fabricação para rastreabilidade
8. Comparação & Diferenciação Técnica
Embora uma comparação direta com outros números de peça não seja fornecida nesta ficha técnica única, o 583SURD/S530-A3 pode ser avaliado com base nas suas especificações declaradas: -Brilho:Com um típico de 20mcd a 20mA, oferece uma boa saída para um LED vermelho padrão de 5mm. -Ângulo de Visão:O ângulo de 130 graus é mais amplo do que algumas alternativas, fornecendo um padrão de emissão mais amplo adequado para aplicações de indicador e retroiluminação. -Conformidade:Conformidade total com RoHS, REACH e livre de halogéneos é uma vantagem significativa para produtos que visam mercados globais com regulamentações ambientais rigorosas. -Fiabilidade:A construção robusta e as diretrizes detalhadas de manuseio/soldadura sugerem um projeto focado na fiabilidade a longo prazo.
9. Perguntas Frequentes (FAQ)
9.1 Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?
Comprimento de onda de pico (632 nm) é o comprimento de onda no qual a potência óptica emitida é máxima. Comprimento de onda dominante (624 nm) é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que corresponde à cor do LED. O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor.
9.2 Posso acionar este LED a 30mA para obter mais brilho?
Não. O Valor Máximo Absoluto para corrente direta contínua é 25 mA. Exceder este valor pode causar danos irreversíveis, reduzir a vida útil ou levar a uma falha catastrófica. Opere sempre dentro dos limites especificados.
9.3 Por que é importante a condição de armazenamento?
A resina epóxi usada na embalagem do LED pode absorver humidade do ar. Durante o processo de soldadura a alta temperatura, esta humidade retida pode expandir-se rapidamente, causando delaminação interna ou fissura (\"popcorning\"), o que destrói o LED. O armazenamento adequado controla a absorção de humidade.
9.4 Como interpreto os códigos \"CAT,\" \"HUE\" e \"REF\" no rótulo?
Estes são códigos de classificação (binning). Devido a variações de fabrico, os LEDs são classificados após a produção. \"CAT\" indica o intervalo de brilho (ex., 15-20mcd, 20-25mcd). \"HUE\" indica o intervalo de cor/comprimento de onda. \"REF\" indica o intervalo de tensão direta. Usar LEDs do mesmo bin garante consistência no brilho e cor em todo o seu produto.
10. Exemplo de Estudo de Caso de Implementação
Cenário:Projetar um painel de indicadores de estado para um router de rede com cinco indicadores LED vermelhos idênticos.
- Seleção de Componentes:O 583SURD/S530-A3 é escolhido pelo seu brilho, amplo ângulo de visão (bom para visualização do painel) e conformidade com normas ambientais exigidas pelo mercado global.
- Projeto do Circuito:A alimentação lógica interna do router é de 3.3V. Usando o VFtípico de 2.0V e um IFalvo de 15mA (para longa vida e menor calor), a resistência em série é calculada: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 86.7 Ω. É selecionada uma resistência padrão de 91 Ω, resultando em IF≈ 14.3mA.
- Layout da PCB:Os LEDs são colocados com marcações de polaridade adequadas. É mantida uma folga mínima de 3mm entre a junta de soldadura planeada no terminal e a pegada do corpo do LED. Ilhas de alívio térmico não são estritamente necessárias para baixa corrente, mas são usadas para facilitar a soldadura.
- Montagem:Os LEDs são armazenados num ambiente controlado antes do uso. Durante a soldadura por onda, o perfil especificado (pré-aquecer a 100°C, pico de 260°C por 5s) é rigorosamente seguido. A placa é deixada arrefecer gradualmente sem ar forçado.
- Resultado:O painel fornece indicadores vermelho brilhante uniformes com cor e intensidade consistentes em todos os cinco LEDs, graças à especificação de códigos de classificação apertados (ex., mesmo HUE e CAT) durante a aquisição.
11. Introdução ao Princípio Tecnológico
O 583SURD/S530-A3 é baseado num chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões. A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, vermelho (~624-632 nm). A lente de resina epóxi difusa vermelha serve para proteger o chip, moldar o padrão de radiação (ângulo de visão de 130 graus) e realçar a saturação de cor ao atuar como um filtro. Esta embalagem de orifício passante é uma tecnologia madura e económica para aplicações onde dispositivos de montagem em superfície (SMD) não são necessários.
12. Tendências & Contexto da Indústria
Embora os LEDs de montagem em superfície (SMD) dominem novos projetos pelo seu tamanho menor e adequação para montagem automatizada pick-and-place, os LEDs de orifício passante como a embalagem redonda de 5mm permanecem relevantes. As suas principais vantagens incluem dissipação de calor superior via terminais mais longos (benéfico para versões de maior potência), facilidade de prototipagem e reparação manual, e robustez em ambientes de alta vibração. A tendência neste segmento é para maior eficiência (mais saída de luz por mA), conformidade ambiental mais rigorosa (livre de halogéneos, menor pegada de carbono) e classificação mais apertada para consistência de cor e brilho, tudo o que se reflete nas especificações deste componente. Eles continuam a ser amplamente utilizados em equipamento industrial, interiores automóveis, eletrodomésticos e eletrónica de consumo onde os seus benefícios específicos são valorizados.
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. |