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
- 2.3 Seleção do Dispositivo e Binning
- 3. Análise das Curvas de Desempenho
- 3.1 Distribuição Espectral e Angular
- 3.2 Relações Elétricas e Térmicas
- 4. Informações Mecânicas & de Embalagem
- 4.1 Dimensões da Embalagem
- 4.2 Identificação da Polaridade
- 5. Diretrizes de Soldadura & Montagem
- 5.1 Formação dos Terminais (Se Aplicável)
- 5.2 Processo de Soldadura
- 5.3 Limpeza
- 5.4 Condições de Armazenamento
- 6. Gestão Térmica & Considerações de Projeto
- 6.1 Gestão de Calor
- 6.2 Precauções contra ESD (Descarga Eletrostática)
- 7. Embalagem & Informações de Encomenda
- 7.1 Especificação de Embalagem
- 7.2 Explicação do Rótulo & Quantidade de Embalagem
- 8. Notas de Aplicação & Estudo de Caso de Projeto
- 8.1 Circuito de Aplicação Típico
- 8.2 Considerações de Projeto para Retroiluminação de Monitor
- 9. Comparação Técnica & Perguntas Frequentes
- 9.1 Diferenciação
- 9.2 Perguntas Frequentes
1. Visão Geral do Produto
Este documento fornece as especificações técnicas completas para a lâmpada LED 7343-2SURD/S530-A3. Este componente é um dispositivo de montagem em superfície (SMD) projetado para aplicações que exigem desempenho confiável e saída de luz consistente. O foco principal do projeto é fornecer uma fonte de luz vermelha brilhante e estável, adequada para vários indicadores eletrónicos e aplicações de retroiluminação.
1.1 Vantagens Principais
O LED oferece várias vantagens-chave que o tornam adequado para eletrónica industrial e de consumo. Está disponível numa escolha de vários ângulos de visão para atender a diferentes necessidades de aplicação. O produto é fornecido em fita e bobina para compatibilidade com processos de montagem automatizados pick-and-place, aumentando a eficiência de fabrico. Foi projetado para ser confiável e robusto, garantindo desempenho a longo prazo. Além disso, o dispositivo está em conformidade com as principais regulamentações ambientais, incluindo a diretiva RoHS da UE, o regulamento REACH da UE, e é fabricado como livre de halogéneos (com Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm e Br+Cl < 1500 ppm).
1.2 Mercado-Alvo & Aplicações
Esta série de LED é especialmente projetada para aplicações que exigem níveis de brilho mais elevados. As lâmpadas estão disponíveis com diferentes cores e intensidades. As áreas de aplicação típicas incluem televisores, monitores de computador, telefones e periféricos gerais de computador onde é necessária indicação de estado ou retroiluminação.
2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos
Uma compreensão completa dos limites e características operacionais do dispositivo é crucial para um projeto de circuito confiável e para garantir a longevidade do produto.
2.1 Valores Máximos Absolutos
Estes valores definem os limites de tensão além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestes limites não é garantida. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.
- Corrente Contínua Direta (IF):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente ao LED.
- Corrente de Pico Direta (IFP):60 mA. Esta é a corrente pulsada máxima, permitida sob um ciclo de trabalho de 1/10 a uma frequência de 1 kHz.
- Tensão Reversa (VR):5 V. A aplicação de uma tensão reversa superior a este valor pode causar ruptura.
- Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a potência máxima que o dispositivo pode dissipar.
- Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C. A faixa de temperatura ambiente para operação normal.
- Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C. A faixa de temperatura para armazenar o dispositivo quando não está energizado.
- Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C por 5 segundos. A temperatura e o tempo máximos para processos de soldadura.
2.2 Características Eletro-Ópticas
Estes parâmetros definem o desempenho típico do LED em condições normais de operação (Ta=25°C, IF=20mA salvo indicação em contrário). Os valores são cruciais para o projeto óptico.
- Intensidade Luminosa (Iv):160 mcd (Mín.), 320 mcd (Típ.). Esta é a medida da potência de luz percebida emitida.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):40° (Típ.). O ângulo no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade de pico.
- Comprimento de Onda de Pico (λp):632 nm (Típ.). O comprimento de onda no qual a emissão espectral é máxima.
- Comprimento de Onda Dominante (λd):624 nm (Típ.). O comprimento de onda único percebido pelo olho humano, que define a cor.
- Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm (Típ.). A largura do espectro emitido a metade da intensidade de pico.
- Tensão Direta (VF):1.7V (Mín.), 2.0V (Típ.), 2.4V (Máx.) a IF=20mA. A queda de tensão através do LED quando está a conduzir.
- Corrente Reversa (IR):10 μA (Máx.) a VR=5V. A pequena corrente de fuga quando o dispositivo está polarizado inversamente.
2.3 Seleção do Dispositivo e Binning
O LED utiliza um material de chip AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) para produzir uma cor emitida Vermelho Brilhante. A cor da resina é vermelha difusa. A ficha técnica indica um sistema de binning referenciado por etiquetas como CAT (para níveis de Intensidade Radiométrica e Tensão Direta) e HUE (para referência de cor). Os projetistas devem consultar informações específicas de binning do fabricante para uma correspondência precisa de cor e intensidade na produção.
3. Análise das Curvas de Desempenho
As curvas características fornecidas oferecem uma visão mais profunda do comportamento do dispositivo em condições variáveis.
3.1 Distribuição Espectral e Angular
Acurva de Intensidade Relativa vs. Comprimento de Ondamostra o espectro de emissão típico centrado em torno de 632 nm com uma largura de banda de aproximadamente 20 nm, confirmando a cor vermelho brilhante. Acurva de Diretividaderepresenta visualmente o ângulo de visão de 40 graus, mostrando como a intensidade da luz diminui a partir do eixo central.
3.2 Relações Elétricas e Térmicas
Acurva de Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)demonstra a característica exponencial do díodo. No ponto de operação típico de 20mA, a tensão direta é de cerca de 2.0V. Acurva de Intensidade Relativa vs. Corrente Diretamostra que a saída de luz aumenta com a corrente, mas pode tornar-se sublinear em correntes mais altas devido ao aquecimento e à queda de eficiência. Ascurvas de Intensidade Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Direta vs. Temperatura Ambientesão críticas para a gestão térmica. Elas mostram que a intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura aumenta, e que a tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo (diminui com o aumento da temperatura).
4. Informações Mecânicas & de Embalagem
4.1 Dimensões da Embalagem
O LED está alojado num pacote de montagem em superfície 7343. As dimensões-chave incluem um comprimento do corpo de aproximadamente 3.0 mm, uma largura de 1.6 mm e uma altura de 1.9 mm. A altura do flange deve ser inferior a 1.5 mm. A tolerância dimensional padrão é de ±0.25 mm, salvo indicação em contrário. O desenho mecânico detalhado deve ser consultado para o layout exato dos terminais, espaçamento dos terminais e geometria geral para o projeto da impressão digital da PCB.
4.2 Identificação da Polaridade
O cátodo é tipicamente indicado por um marcador visual na embalagem, como um entalhe, um ponto ou uma marcação verde na fita. A polaridade correta deve ser observada durante a montagem para evitar danos.
5. Diretrizes de Soldadura & Montagem
A manipulação adequada é essencial para manter a integridade e o desempenho do dispositivo.
5.1 Formação dos Terminais (Se Aplicável)
Se os terminais necessitarem de ser formados, isso deve ser feito antes da soldadura. A dobra deve estar a pelo menos 3 mm da base do bulbo de epóxi para evitar tensão. Evite tensionar a embalagem e corte os terminais à temperatura ambiente. Os furos da PCB devem alinhar-se perfeitamente com os terminais do LED para evitar tensão de montagem.
5.2 Processo de Soldadura
Soldadura Manual:A temperatura da ponta do ferro não deve exceder 300°C (para um ferro de no máximo 30W), com o tempo de soldadura limitado a 3 segundos por terminal. Mantenha uma distância mínima de 3 mm da junta de soldadura ao bulbo de epóxi.
Soldadura por Onda/Imersão (DIP):A temperatura de pré-aquecimento não deve exceder 100°C por um máximo de 60 segundos. A temperatura do banho de solda não deve exceder 260°C, com um tempo de permanência máximo de 5 segundos. Novamente, mantenha uma distância de 3 mm da junta ao bulbo. É fornecida uma curva de soldadura recomendada, mostrando as fases de aquecimento, pré-aquecimento, tempo acima do líquido e arrefecimento. A soldadura por imersão ou manual não deve ser realizada mais de uma vez. Evite tensão nos terminais durante as fases de alta temperatura e permita que o LED arrefeça gradualmente até à temperatura ambiente após a soldadura.
5.3 Limpeza
Se a limpeza for necessária, use álcool isopropílico à temperatura ambiente por não mais de um minuto, seguido de secagem ao ar. A limpeza ultrassónica não é recomendada, pois pode causar danos mecânicos à estrutura do LED. Se for absolutamente necessária, é necessária uma pré-qualificação extensiva.
5.4 Condições de Armazenamento
Os LEDs devem ser armazenados a 30°C ou menos e 70% de humidade relativa ou menos. A vida útil de armazenamento recomendada após o envio é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até um ano), use um recipiente selado com atmosfera de azoto e material absorvente de humidade. Evite transições rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.
6. Gestão Térmica & Considerações de Projeto
6.1 Gestão de Calor
A dissipação de calor eficaz é crítica para o desempenho e a vida útil do LED. A corrente deve ser desclassificada adequadamente com base na temperatura ambiente de operação, conforme indicado pelas curvas de desclassificação (consulte a especificação do produto específico para a curva exata). A temperatura ao redor do LED na aplicação final deve ser controlada. Os projetistas devem garantir área de cobre adequada na PCB ou outros métodos de dissipação de calor para manter a temperatura da junção dentro de limites seguros.
6.2 Precauções contra ESD (Descarga Eletrostática)
Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática. Os procedimentos padrão de manuseio ESD devem ser seguidos durante todas as fases de montagem e manuseio. Isso inclui o uso de estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas e recipientes condutores.
7. Embalagem & Informações de Encomenda
7.1 Especificação de Embalagem
Os LEDs são embalados usando materiais resistentes à humidade e antiestáticos para proteção contra campos eletrostáticos e eletromagnéticos. O fluxo de embalagem padrão é: os LEDs são colocados num saco antiestático. Vários sacos são colocados numa caixa de cartão interna. Várias caixas internas são embaladas numa caixa externa para envio.
7.2 Explicação do Rótulo & Quantidade de Embalagem
Os rótulos incluem: CPN (Número do Produto do Cliente), P/N (Número do Produto), QTY (Quantidade de Embalagem), CAT (Níveis de Intensidade Radiométrica e Tensão Direta), HUE (Referência de Cor) e REF (Referência Geral).
As quantidades de embalagem padrão são: Mínimo de 200 a 500 peças por saco, 5 sacos por caixa interna e 10 caixas internas por caixa mestra externa.
8. Notas de Aplicação & Estudo de Caso de Projeto
8.1 Circuito de Aplicação Típico
Numa aplicação típica, o LED é acionado por uma fonte de corrente constante ou através de um resistor limitador de corrente ligado em série com uma fonte de tensão. O valor do resistor em série (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s = (V_fonte - V_F) / I_F, onde V_F é a tensão direta do LED (use o valor típico ou máximo para confiabilidade) e I_F é a corrente direta desejada (por exemplo, 20mA). Para uma fonte de 5V e um V_F de 2.0V, R_s = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohms. Deve ser selecionado um resistor com uma potência nominal de pelo menos I_F^2 * R_s = 0.06W.
8.2 Considerações de Projeto para Retroiluminação de Monitor
Quando usado como indicador de estado num monitor, considere o ângulo de visão necessário (40° é adequado para muitas aplicações de painel frontal). A cor vermelho brilhante oferece alto contraste contra as cores típicas da moldura. Certifique-se de que a corrente de acionamento não excede a classificação contínua, especialmente em espaços fechados onde a temperatura ambiente pode subir. A estabilidade a longo prazo e a conformidade RoHS são fatores-chave para a fabricação de eletrónica de consumo.
9. Comparação Técnica & Perguntas Frequentes
9.1 Diferenciação
Comparado com os antigos LEDs vermelhos de orifício passante, este pacote SMD oferece uma pegada muito menor, perfil mais baixo e compatibilidade com montagem automatizada. A tecnologia AlGaInP proporciona maior eficiência e cor mais saturada em comparação com tecnologias mais antigas como GaAsP.
9.2 Perguntas Frequentes
P: Posso acionar este LED a 30mA para maior brilho?
R: Não. O Valor Máximo Absoluto para corrente direta contínua é 25 mA. Exceder esta classificação arrisca danos permanentes e reduz a vida útil. Opere sempre dentro dos limites especificados.
P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
R: O Comprimento de Onda de Pico é o pico físico do espectro de emissão. O Comprimento de Onda Dominante é o comprimento de onda único que corresponderia à cor percebida. Para LEDs, eles são frequentemente próximos, mas não idênticos.
P: É necessário um dissipador de calor?
R: Para operação na corrente máxima nominal (25mA) ou em altas temperaturas ambientes, é necessária uma gestão térmica adequada através do projeto da PCB. Consulte as curvas de desclassificação para orientação.
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. |