Ficha Técnica da Lâmpada LED 583SYGD/S530-E2 - Amarelo-Verde Brilhante - 20mA - 5mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 583SYGD/S530-E2 é um componente de lâmpada LED de alta luminosidade, projetado para aplicações que exigem iluminação robusta e confiável. Emite uma luz amarelo-verde brilhante, obtida através de um chip de AlGaInP encapsulado em resina difusa verde. Esta série oferece uma escolha de vários ângulos de visão e está disponível em embalagem de fita e carretel para processos de montagem automatizada.

O produto está em conformidade com regulamentações ambientais e de segurança fundamentais, incluindo a diretiva RoHS da UE, REACH da UE e requisitos livres de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm), garantindo a sua adequação para a fabricação eletrónica moderna.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste LED incluem a sua elevada intensidade luminosa para a sua classe, um ângulo de visão muito amplo de 170 graus para iluminação abrangente e desempenho consistente. O seu design prioriza a fiabilidade em condições operacionais padrão. As aplicações-alvo são principalmente na retroiluminação de eletrónica de consumo, incluindo televisores, monitores de computador, telefones e equipamentos informáticos em geral, onde é necessária uma iluminação indicadora ou de fundo colorida e consistente.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros elétricos, óticos e térmicos especificados na ficha técnica. Compreender estes valores é fundamental para um correto design do circuito e para garantir a fiabilidade a longo prazo.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os Valores Máximos Absolutos definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Estas não são condições para operação normal.

• Corrente Direta Contínua (IF):25 mA. Exceder esta corrente continuamente irá gerar calor excessivo, degradando a estrutura interna e a saída luminosa do LED.
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA (a um ciclo de trabalho de 1/10, 1 kHz). Esta classificação permite pulsos de corrente curtos, úteis para esquemas de multiplexagem ou dimmerização por PWM, mas a corrente média deve permanecer dentro do valor contínuo.
• Tensão Reversa (VR):5 V. Aplicar uma tensão reversa superior a esta pode causar ruptura imediata da junção. É recomendada proteção do circuito (ex.: um diodo em série) se for possível ocorrer polarização reversa.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a potência máxima que o encapsulamento pode dissipar como calor a uma temperatura ambiente de 25°C. A dissipação utilizável real diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta.
• Temperatura de Operação e Armazenamento:-40°C a +85°C (Operação), -40°C a +100°C (Armazenamento). Estes definem os limites ambientais para funcionalidade e armazenamento não operacional.
• Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos. Isto é crítico para a montagem em PCB, definindo o perfil térmico máximo que o LED pode suportar durante a soldadura por refluxo ou manual.

2.2 Características Eletro-Óticas

Estas características são medidas a Ta=25°C e IF=20mA, salvo indicação em contrário. Representam o desempenho típico esperado do dispositivo.

• Intensidade Luminosa (Iv):2.5 mcd (Mín.), 5 mcd (Típ.). Esta é a medida da saída de luz percebida na direção da intensidade de pico. O valor mínimo é garantido, enquanto o típico é a média da produção.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):170° (Típ.). Este ângulo excecionalmente amplo indica que o LED emite luz sobre quase um hemisfério completo, tornando-o adequado para aplicações que requerem iluminação difusa de área ampla, em vez de um feixe focalizado.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):575 nm (Típ.). O comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência é máxima. Para este LED amarelo-verde, situa-se na região dos 575nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):573 nm (Típ.). Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, que pode diferir ligeiramente do comprimento de onda de pico. A ficha técnica refere uma incerteza de medição de ±1.0nm.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm (Típ.). Isto define a largura espectral (Largura a Meia Altura) da luz emitida, indicando a pureza da cor.
• Tensão Direta (VF):1.7V (Mín.), 2.0V (Típ.), 2.4V (Máx.) a 20mA. Esta é a queda de tensão no LED durante a operação. Os designs de circuito devem considerar a VF máxima para garantir tensão de acionamento suficiente. Um resistor limitador de corrente ou um driver de corrente constante é essencial.
• Corrente Reversa (IR):10 μA (Máx.) a VR=5V. Esta é a corrente de fuga quando o dispositivo está polarizado inversamente no seu valor máximo.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica referencia um sistema de rotulagem que inclui classificações para parâmetros-chave, indicando que o produto é classificado ("binned") após a fabricação.

• CAT:Classificações de Intensidade Luminosa. Os LEDs são agrupados com base na saída de luz medida.
• HUE:Classificações de Comprimento de Onda Dominante. Os LEDs são classificados em grupos com base no seu ponto de cor preciso (ex.: 573nm ± alguns nm).
• REF:Classificações de Tensão Direta. Os LEDs são classificados de acordo com a sua Vf para garantir comportamento consistente em circuitos paralelos ou para correspondência de tensão.

Para uma correspondência precisa de cor e brilho numa aplicação, é necessário especificar ou compreender os códigos de classificação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Os gráficos fornecidos oferecem uma visão mais profunda do comportamento do LED em condições variáveis.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva de distribuição espectral mostra a saída de luz em função do comprimento de onda, centrada em torno de 575nm com uma largura de banda típica de 20nm. Confirma a natureza monocromática da saída de luz.

4.2 Padrão de Diretividade

O gráfico do padrão de radiação ilustra o ângulo de visão de 170 graus, mostrando como a intensidade diminui a partir do centro (0 graus). O padrão é típico de um LED estilo lâmpada com lente difusa, proporcionando uma iluminação muito ampla e uniforme.

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

Esta curva mostra a relação exponencial entre corrente e tensão. A tensão de joelho está em torno de 1.7V-2.0V. Operando acima deste joelho, a Vf aumenta apenas ligeiramente com grandes aumentos de corrente, destacando porque os LEDs são melhor acionados por uma fonte de corrente em vez de uma fonte de tensão.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Este gráfico demonstra que a saída de luz do LED (intensidade relativa) aumenta com a corrente direta. No entanto, não é perfeitamente linear, e a eficiência pode diminuir a correntes muito altas devido ao aumento de calor. Operar no ou abaixo dos 20mA recomendados garante desempenho e longevidade ideais.

4.5 Curvas de Desempenho Térmico

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra que a saída de luz diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta é uma característica fundamental dos LEDs; a gestão térmica é crucial para manter o brilho.
Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Provavelmente ilustra a necessidade de desclassificação da corrente a altas temperaturas para evitar exceder a temperatura máxima da junção e manter a fiabilidade. A ficha técnica enfatiza que a gestão de calor deve ser considerada durante a fase de design.

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

O encapsulamento é um formato padrão de lâmpada LED redonda de 5mm. Notas dimensionais-chave incluem:
- Todas as dimensões estão em milímetros.
- A altura da flange deve ser inferior a 1.5mm.
- A tolerância geral é de ±0.25mm, salvo especificação em contrário.
O desenho dimensional fornece medições críticas para o design da pegada na PCB, incluindo espaçamento dos terminais (2.54mm típico), diâmetro da lente e altura total. É enfatizado o alinhamento correto dos furos para evitar tensão na montagem.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

São fornecidos procedimentos detalhados para garantir que a montagem não danifique o LED.

6.1 Conformação dos Terminais

• Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi.
• Execute a conformação antes da soldadura.
• Evite stress no encapsulamento; furos na PCB desalinhados podem causar stress e fissuras na resina.
• Corte os terminais à temperatura ambiente.

6.2 Armazenamento

• Armazene a ≤30°C e ≤70% de HR após receção. A vida útil nestas condições é de 3 meses.
• Para armazenamento mais longo (até 1 ano), utilize um recipiente selado com azoto e dessecante.
• Evite mudanças bruscas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.

6.3 Processo de Soldadura

Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 3mm da junta de soldadura ao bulbo de epóxi.

Soldadura Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para um ferro de 30W máx.), tempo de soldadura máx. 3 segundos.

Soldadura por Onda/Imersão:Pré-aquecimento máx. 100°C por 60 seg. máx. Temperatura do banho de solda máx. 260°C por 5 seg. máx.

É fornecido um gráfico de perfil de soldadura recomendado, enfatizando uma rampa de aquecimento controlada, permanência na temperatura de pico e arrefecimento controlado. Um processo de arrefecimento rápido não é recomendado. A soldadura (imersão ou manual) não deve ser realizada mais do que uma vez. Evite choques mecânicos enquanto o LED está quente.

6.4 Limpeza

Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto. Não utilize limpeza ultrassónica a menos que pré-qualificada, pois pode danificar a estrutura interna.

6.5 Gestão Térmica

A ficha técnica afirma explicitamente que a gestão de calor deve ser considerada durante o design. A corrente operacional deve ser desclassificada com base na temperatura ambiente, referindo-se à curva de desclassificação. Controlar a temperatura em torno do LED é essencial para manter a saída de luz e a vida útil do dispositivo.

6.6 Precauções contra ESD (Descarga Eletrostática)

O LED é sensível a ESD e a tensões de surto, que podem danificar o "die". Devem ser utilizados procedimentos adequados de manuseamento ESD (postos de trabalho aterrados, pulseiras) durante a montagem e manuseamento.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

Os LEDs são embalados para proteção contra descarga eletrostática e humidade.

• Materiais de Embalagem:Saco antiestático, colocado dentro de uma caixa de cartão interior, que é depois embalada numa caixa exterior.
• Quantidade de Embalagem:Mínimo de 200 a 500 peças por saco. 5 sacos por caixa interior. 10 caixas interiores por caixa exterior (total: 10.000 a 25.000 peças por caixa mestre, dependendo da contagem de sacos).
• Explicação do Rótulo:Os rótulos incluem CPN (Número de Peça do Cliente), P/N (Número de Peça do Fabricante), QTY (Quantidade), CAT (Classificação de Intensidade), HUE (Classificação de Comprimento de Onda), REF (Classificação de Tensão) e Nº de LOTE.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Design

Aplicações Típicas:Retroiluminação para televisores, monitores, telefones e computadores onde é necessário um indicador amarelo-verde ou iluminação estética. O amplo ângulo de visão torna-o adequado para iluminação de painéis onde se deseja uma iluminação uniforme.

Considerações de Design:
1. Circuito de Acionamento:Utilize sempre um resistor limitador de corrente em série ou um driver de corrente constante. Calcule o valor do resistor com base na tensão de alimentação (Vs), na tensão direta máxima (Vf_máx.) e na corrente desejada (I_f, ex.: 20mA): R = (Vs - Vf_máx.) / I_f.
2. Design Térmico:Certifique-se de que a PCB e a área circundante permitem a dissipação de calor, especialmente se forem usados vários LEDs ou se a temperatura ambiente for elevada. Considere usar um dissipador de calor ou materiais termicamente condutores, se necessário.
3. Design Ótico:A lente difusa proporciona luz ampla e suave. Para luz mais focada, seria necessária uma ótica secundária externa.
4. Fiabilidade:Aderir estritamente aos valores máximos absolutos e às diretrizes de soldadura. Operar abaixo dos 20mA recomendados pode prolongar significativamente a vida útil operacional.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta com concorrentes não esteja na ficha técnica, os principais diferenciadores deste componente podem ser inferidos:
- Ângulo de Visão Muito Amplo (170°):Mais amplo do que muitos LEDs padrão de 5mm, oferecendo luz mais difusa.
- Conformidade Ambiental:A conformidade total com RoHS, REACH e livre de halogéneos é explicitamente declarada, o que é crítico para a eletrónica moderna.
- Notas de Aplicação Detalhadas:A ficha técnica fornece orientação extensiva sobre soldadura, armazenamento e manuseamento, o que suporta o design para fabricabilidade e fiabilidade.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Posso acionar este LED a 30mA para obter mais brilho?
R: Não. O Valor Máximo Absoluto para corrente direta contínua é 25mA. Exceder este valor arrisca dano permanente e redução da vida útil. Opere no ou abaixo da condição de teste de 20mA para um desempenho fiável.

P: De que resistor preciso para uma alimentação de 5V?
R: Usando a Vf máxima de 2.4V e uma corrente alvo de 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohms. Use o próximo valor padrão (ex.: 150 Ohms) para uma corrente ligeiramente mais segura. Verifique sempre a corrente real no circuito.

P: Posso usar isto para aplicações exteriores?
R: A gama de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, o que cobre muitas condições exteriores. No entanto, o encapsulamento não está especificamente classificado para impermeabilização ou resistência aos UV. Para uso exterior, seria necessária proteção ambiental adicional (revestimento conformado, invólucro selado).

P: Por que é que a condição de armazenamento é tão específica (3 meses)?
R: Os encapsulamentos de LED podem absorver humidade do ar. Durante a soldadura a alta temperatura, esta humidade retida pode vaporizar-se rapidamente e causar delaminação interna ou fissuras (\"popcorning\"). A vida útil de 3 meses baseia-se nas classificações típicas do nível de sensibilidade à humidade (MSL). Para armazenamento mais longo, é prescrito o método do saco seco.

11. Caso Prático de Design e Utilização

Caso: Design de um Painel de Indicadores de Estado:Um designer precisa de múltiplos indicadores amarelo-verde uniformes num painel de controlo. Seleciona o 583SYGD/S530-E2 pela sua cor e amplo ângulo de visão. Para garantir consistência, trabalha com o fornecedor para adquirir LEDs do mesmo lote de fabrico e de classificações específicas HUE e CAT. Na PCB, coloca os LEDs com a pegada recomendada, garantindo que os furos estão alinhados para evitar stress nos terminais. Usa um driver de corrente constante configurado para 18mA (ligeiramente abaixo da especificação de 20mA) para maximizar a longevidade e minimizar o stress térmico. Durante a montagem, segue as diretrizes de soldadura manual, usando um ferro com temperatura controlada. O resultado é um painel com indicadores brilhantes, uniformes e fiáveis.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Os Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz quando uma corrente elétrica os atravessa. Este fenómeno chama-se eletroluminescência. No 583SYGD/S530-E2, a região ativa é feita de um semicondutor composto de Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio (AlGaInP). Quando uma tensão direta é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região ativa a partir de lados opostos da junção p-n. Quando estes portadores de carga se recombinam, libertam energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que por sua vez dita o comprimento de onda (cor) da luz emitida — neste caso, amarelo-verde (~573-575nm). O encapsulamento de resina epóxi verde difusa atua tanto como um invólucro protetor como uma lente, moldando a saída de luz no padrão de feixe amplo característico.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

O formato de lâmpada LED de 5mm, como o 583SYGD/S530-E2, representa uma tecnologia de orifício passante madura e amplamente utilizada. As tendências atuais na indústria de LED estão fortemente focadas em encapsulamentos de dispositivo de montagem em superfície (SMD) (ex.: 2835, 3535, 5050) devido ao seu tamanho menor, melhor desempenho térmico através das almofadas da PCB e adequação para montagem automatizada de alta velocidade. No entanto, os LEDs de orifício passante permanecem relevantes para aplicações que requerem maior robustez individual do componente, prototipagem manual mais fácil, reparação, ou em situações onde o tamanho maior da lente é opticamente benéfico. A ênfase em fichas técnicas como esta em materiais livres de halogéneos e conformidade ambiental abrangente reflete a tendência mais ampla da indústria para uma eletrónica mais ecológica e regulamentações mais rigorosas da cadeia de abastecimento. Além disso, a orientação detalhada sobre térmica e fiabilidade indica um foco da indústria em maximizar a vida útil e o desempenho dos LEDs através de um design de aplicação adequado, o que é crítico à medida que os LEDs penetram em aplicações mais exigentes para além de simples indicadores.