Ficha Técnica LED 333-2UYD/S530-A3 - Amarelo Brilhante - 20mA - 320mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para uma lâmpada LED de alto brilho na cor amarelo brilhante. O dispositivo foi projetado para aplicações que exigem desempenho confiável e visibilidade aprimorada. Ele utiliza tecnologia de chip AlGaInP encapsulado em resina difusa amarela, resultando em uma cor emitida distintamente amarelo brilhante. A série oferece uma escolha de ângulos de visão e está disponível em fita e bobina para processos de montagem automatizados.

1.1 Vantagens Principais e Conformidade

O produto foi projetado com confiabilidade e robustez como características-chave. Ele está em conformidade com as principais regulamentações ambientais e de segurança, garantindo que atenda aos padrões modernos de fabricação. Especificamente, o dispositivo está em conformidade com a diretiva RoHS da UE (Restrição de Substâncias Perigosas), o regulamento REACH da UE e é classificado como Livre de Halogênios, com limites rigorosos no conteúdo de Bromo (Br) e Cloro (Cl) (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Isso o torna adequado para uma ampla gama de eletrônicos de consumo e industriais.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Esta lâmpada LED tem como alvo os mercados de iluminação de fundo (backlight) e indicadores dentro da eletrônica de consumo. Suas principais aplicações incluem uso como indicador ou fonte de luz de fundo em televisores, monitores de computador, telefones e vários periféricos de computador. A combinação de sua cor, brilho e tamanho do encapsulamento o torna um componente versátil para engenheiros de projeto.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

Esta seção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros elétricos, ópticos e térmicos do dispositivo, conforme definido na ficha técnica.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

As Especificações Máximas Absolutas definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Estas não são condições para operação normal.

• Corrente Direta Contínua (IF):25 mA. Exceder esta corrente continuamente gerará calor excessivo, degradando a vida útil e a saída luminosa do LED.
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA (com um ciclo de trabalho de 1/10 e 1 kHz). Esta especificação permite pulsos curtos de corrente mais alta, úteis para esquemas de multiplexação ou operação pulsada, mas deve ser gerenciada com cuidado para evitar superaquecimento.
• Tensão Reversa (VR):5 V. Aplicar uma tensão reversa maior que esta pode causar falha imediata e catastrófica da junção do LED.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a potência máxima que o encapsulamento pode dissipar sob determinadas condições, calculada a partir da tensão e corrente diretas.
• Temperatura de Operação e Armazenamento:O dispositivo pode funcionar de -40°C a +85°C e ser armazenado de -40°C a +100°C. Estas amplas faixas garantem confiabilidade em ambientes adversos.
• Temperatura de Soldagem:260°C por 5 segundos. Isto define a temperatura de pico e a tolerância de tempo para processos de soldagem por onda ou refusão.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos sob condições padrão de teste (Ta=25°C, IF=20mA, salvo especificação) e definem o desempenho do dispositivo.

• Intensidade Luminosa (Iv):Varia de 100 mcd (mínimo) a um valor típico de 320 mcd. Esta é uma medida do brilho percebido da luz amarela pelo olho humano. A ampla faixa indica um processo de binning.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Tipicamente 30 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade de pico. Um ângulo de 30 graus indica um feixe relativamente focado, adequado para indicação direcional.
• Comprimento de Onda de Pico e Dominante (λp, λd):Os valores típicos são 591 nm e 589 nm, respectivamente. O comprimento de onda de pico é o pico espectral, enquanto o comprimento de onda dominante se correlaciona com a cor percebida (amarelo brilhante).
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):Tipicamente 15 nm. Isto define a pureza espectral da luz amarela emitida.
• Tensão Direta (VF):Varia de 1,7V (mín) a 2,4V (máx), com um valor típico de 2,0V a 20mA. Isto é crítico para projetar o circuito limitador de corrente.
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 10 μA em VR=5V. Uma baixa corrente reversa é desejável.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica faz referência a um sistema de binning para parâmetros-chave, essencial para garantir a consistência de cor e brilho na produção.

• CAT (Classificações de Intensidade Luminosa):Este código no rótulo da embalagem indica o bin específico de intensidade luminosa para aquele lote de LEDs.
• HUE (Classificações de Comprimento de Onda Dominante):Este código especifica o bin de comprimento de onda/cor, garantindo que a cor amarela esteja dentro de uma tolerância definida.
• REF (Classificações de Tensão Direta):Este código indica o bin de tensão direta, o que auxilia no projeto de circuitos acionadores consistentes, especialmente quando vários LEDs são usados em série.

Os projetistas devem consultar as tabelas de binning detalhadas do fabricante (não fornecidas nesta ficha técnica principal) para selecionar os códigos apropriados para os requisitos de uniformidade de cor e brilho de sua aplicação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas características típicas fornecem insights sobre como o LED se comporta sob condições variáveis.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

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

4.2 Diagrama de Diretividade

O gráfico de diretividade visualiza o ângulo de visão de 30 graus, mostrando como a intensidade da luz diminui à medida que o ângulo se afasta do eixo central.

4.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)

Esta curva é não linear, típica de um diodo. Ela mostra a relação entre a tensão direta aplicada e a corrente resultante. A tensão de joelho é de cerca de 2,0V. Operar acima deste joelho faz com que pequenas mudanças na tensão causem grandes mudanças na corrente, necessitando de acionamento por corrente constante para operação estável.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

A intensidade luminosa geralmente aumenta com a corrente direta, mas eventualmente satura e depois diminui devido à queda de eficiência e efeitos de aquecimento. A curva ajuda a determinar a corrente de acionamento ideal para o brilho desejado versus eficiência e vida útil.

4.5 Dependência da Temperatura

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:A saída luminosa de um LED diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Esta curva quantifica essa derating, o que é crucial para aplicações que operam em temperaturas ambientes elevadas.
Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Esta curva pode mostrar como a característica de tensão direta se desloca com a temperatura, o que é importante para cenários de acionamento por tensão constante.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED é acondicionado em um encapsulamento radial (redondo) de furo passante padrão de 3mm. Notas dimensionais importantes incluem:
- Todas as dimensões estão em milímetros.
- A altura do flange deve ser inferior a 1,5mm (0,059\").
- A tolerância padrão é de ±0,25mm, salvo especificação em contrário.
O desenho dimensionado detalhado (implícito na ficha técnica) especifica o espaçamento dos terminais, diâmetro do corpo, formato da lente e altura total, que são críticos para o projeto do footprint da PCB e para garantir o encaixe adequado na aplicação.

5.2 Identificação de Polaridade e Formação dos Terminais

O terminal mais longo é tipicamente o ânodo (positivo). A ficha técnica enfatiza regras críticas para a formação dos terminais para evitar danos:
- Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi.
- Realize a formação antes da soldagem.
- Evite estressar o encapsulamento. Furos na PCB desalinhados que causam tensão nos terminais podem degradar o LED.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é vital para a confiabilidade.

6.1 Parâmetros do Processo de Soldagem

Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de até 30W), tempo máximo de soldagem 3 segundos por terminal.
Soldagem por Onda/Imersão:Temperatura máxima de pré-aquecimento 100°C (por até 60 seg), temperatura máxima do banho de solda 260°C por 5 segundos.
Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 3mm do ponto de solda até o bulbo de epóxi para evitar choque térmico no chip do LED.

6.2 Perfil de Soldagem Recomendado

Um perfil típico inclui uma rampa de pré-aquecimento, uma estabilização térmica, um breve pico a 260°C e uma rampa de resfriamento controlada. O resfriamento rápido não é recomendado. O processo deve usar uma onda laminar e fluxagem adequada.

6.3 Condições de Armazenamento

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

6.4 Limpeza

Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto. Não use limpeza ultrassônica a menos que seus parâmetros (potência, tempo) tenham sido pré-qualificados para garantir que nenhum dano ocorra, pois a energia ultrassônica pode rachar o epóxi ou danificar as ligações dos fios.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos para evitar danos por ESD. Estes são colocados em caixas internas, que são então embaladas em caixas externas para envio.
Quantidade de Embalagem:Mínimo de 200 a 500 peças por saco. Cinco sacos são embalados em uma caixa interna. Dez caixas internas são embaladas em uma caixa externa.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da embalagem inclui vários códigos:
- CPN:Número da Peça do Cliente.
- P/N:Número da Peça do Fabricante (ex.: 333-2UYD/S530-A3).
- QTY:Quantidade na embalagem.
- CAT/HUE/REF:Códigos de binning para Intensidade Luminosa, Comprimento de Onda Dominante e Tensão Direta, respectivamente.
- LOT No:Número de lote de fabricação rastreável.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Este LED deve ser acionado com um mecanismo limitador de corrente. O método mais simples é um resistor em série. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vfonte - Vf) / If. Para uma fonte de 5V e um Vf típico de 2,0V a 20mA, R = (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. Um CI driver ou circuito transistorizado é recomendado para acionamento por corrente constante, especialmente quando a consistência de brilho ou dimerização é necessária.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (60mW máx.), o gerenciamento térmico adequado deve ser considerado durante o projeto da PCB, especialmente em altas temperaturas ambientes ou espaços fechados. Espaçamento adequado entre componentes e o possível uso de vias térmicas podem ajudar a dissipar o calor dos terminais do LED, evitando o aumento da temperatura da junção e a subsequente perda de brilho e vida útil.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado aos LEDs amarelos de tecnologia mais antiga (ex.: baseados em GaAsP), este dispositivo AlGaInP oferece eficiência luminosa significativamente maior e uma cor amarela mais saturada e pura. O ângulo de visão de 30 graus oferece um bom equilíbrio entre visibilidade ampla e intensidade direcional, tornando-o adequado tanto para funções de indicador quanto de luz de fundo onde um feixe focado é benéfico. Sua conformidade com os padrões modernos livres de halogênio e RoHS é um diferencial chave para projetos ambientalmente conscientes.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED a 30mA para obter mais brilho?
R: Não. A Especificação Máxima Absoluta para corrente direta contínua é de 25 mA. Exceder esta especificação corre o risco de dano permanente e degradação acelerada. Opere na ou abaixo da corrente recomendada de 20mA para um desempenho confiável.
P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Dominante?
R: O Comprimento de Onda de Pico é o ponto de maior potência espectral de saída. O Comprimento de Onda Dominante é o comprimento de onda único da luz monocromática que pareceria ter a mesma cor para o olho humano. Eles geralmente são próximos, como neste caso (591nm vs 589nm).
P: Por que a regra de dobrar os terminais a 3mm é tão importante?
R: Dobrar a menos de 3mm do bulbo de epóxi transmite tensão mecânica diretamente para as ligações dos fios internos e para o chip semicondutor, potencialmente causando quebra imediata ou falhas latentes que se manifestam posteriormente.
P: Como interpreto os códigos CAT/HUE/REF no rótulo?
R: Estes são códigos internos de binning. Para garantir a consistência de cor e brilho em seu produto, você deve especificar as faixas de binning desejadas ao fazer o pedido e verificar se os códigos no material recebido correspondem à sua especificação.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetando um painel de indicador de status para um roteador de rede.Vários LEDs amarelo brilhante são usados para mostrar diferentes estados de atividade. Para garantir uma aparência uniforme, o projetista especifica um bin HUE (comprimento de onda) restrito e um bin CAT (intensidade) específico do fornecedor. Os LEDs são acionados via um pino GPIO de um microcontrolador com um resistor em série calculado para operação a 15mA (para equilibrar brilho e confiabilidade de longo prazo). O layout da PCB garante que a folga recomendada de 3mm do ponto de solda até o corpo do LED seja mantida. Durante a montagem, é utilizado um processo de soldagem por onda com um perfil controlado que corresponde ao da ficha técnica.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED é baseado no material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do semicondutor, liberando energia na forma de fótons. 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). A cúpula de resina difusa amarela serve para proteger o chip, moldar o feixe de saída de luz (ângulo de visão de 30 graus) e difundir a luz para criar uma aparência uniforme.

13. Tendências de Desenvolvimento Tecnológico

A tendência geral na tecnologia LED é em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), melhor reprodução de cores e menor custo. Para LEDs do tipo indicador como este, as tendências incluem maior miniaturização (ex.: encapsulamentos SMD menores), aumento do brilho dentro do mesmo envelope de potência e confiabilidade aprimorada sob operação em temperaturas mais altas. Há também um esforço contínuo para uma conformidade mais ampla com regulamentações ambientais e o uso de materiais mais sustentáveis na embalagem. O sistema de material AlGaInP subjacente é maduro, mas continua a ver refinamentos no crescimento epitaxial e no design do chip para extrair mais luz e melhorar a consistência de desempenho.