Ficha Técnica da Lâmpada LED 313-2UYD/S530-A3 - Amarelo Brilhante - 20mA - 2.0V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas de uma lâmpada LED de alto brilho, na cor Amarelo Brilhante. O dispositivo é projetado utilizando tecnologia de chip AlGaInP, encapsulado em resina difusa amarela, tornando-o adequado para aplicações que requerem visibilidade aprimorada e desempenho confiável. A 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 é projetado para ser robusto e confiável, em conformidade com os principais padrões ambientais e de segurança, incluindo RoHS, REACH da UE e requisitos Livres de Halogênio (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Seu objetivo principal de projeto é fornecer níveis de brilho mais elevados para uma gama de aplicações eletrônicas de consumo e industriais.

2. Interpretação Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Os limites operacionais do dispositivo são definidos sob condições de Ta=25°C. Exceder essas especificações pode causar danos permanentes.

• Corrente Direta Contínua (IF):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente.
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA. Esta especificação aplica-se sob condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz.
• Tensão Reversa (VR):5 V. Aplicar uma tensão reversa além deste limite pode danificar a junção do LED.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a potência máxima que o encapsulamento pode dissipar.
• Temperatura de Operação (Topr):-40 a +85 °C. A faixa de temperatura ambiente para operação confiável.
• Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40 a +100 °C. A faixa de temperatura segura para armazenar o dispositivo quando não estiver em operação.
• Temperatura de Soldagem (Tsol):260 °C por 5 segundos. A temperatura e o tempo máximos tolerados para processos de soldagem.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos em Ta=25°C e uma corrente direta (IF) de 20 mA, que é o ponto de operação típico.

• Intensidade Luminosa (Iv):O valor típico é 200 mcd, com um mínimo de 100 mcd. Este parâmetro indica o brilho percebido da luz amarela emitida. A incerteza de medição é de ±10%.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):O valor típico é 50 graus. Isto define a dispersão angular onde a intensidade luminosa é pelo menos metade do seu valor de pico.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):O valor típico é 591 nm. Este é o comprimento de onda no qual a emissão espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):O valor típico é 589 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, representando a cor do LED. A incerteza de medição é de ±1,0 nm.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):O valor típico é 15 nm. Isto indica a largura espectral da luz emitida.
• Tensão Direta (VF):O valor típico é 2,0 V, variando de um mínimo de 1,7 V a um máximo de 2,4 V a 20 mA. A incerteza de medição é de ±0,1 V.
• Corrente Reversa (IR):O valor máximo é 10 μA quando uma tensão reversa (VR) de 5 V é aplicada.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto utiliza um sistema de binning para categorizar os dispositivos com base em parâmetros ópticos e elétricos chave, garantindo consistência no projeto da aplicação. Os rótulos na embalagem indicam esses bins.

• CAT (Classificação da Intensidade Luminosa):Este código categoriza o LED com base na sua intensidade luminosa medida.
• HUE (Classificação do Comprimento de Onda Dominante):Este código categoriza o LED com base no seu comprimento de onda dominante, que se correlaciona com o tom preciso de amarelo.
• REF (Classificação da Tensão Direta):Este código categoriza o LED com base na sua queda de tensão direta na corrente de teste.

Este binning permite que os projetistas selecionem LEDs com características rigidamente controladas para aplicações onde a uniformidade de cor ou brilho é crítica.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias curvas características que ilustram o comportamento do dispositivo sob condições variáveis.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição de potência espectral da luz emitida, centrada em torno do comprimento de onda de pico de 591 nm com uma largura de banda típica de 15 nm, confirmando a cor Amarelo Brilhante.

4.2 Padrão de Diretividade

Este gráfico visualiza a distribuição espacial da luz, correspondendo ao ângulo de visão típico de 50 graus, mostrando como a intensidade diminui a partir do eixo central.

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

Este gráfico descreve a relação exponencial entre a tensão direta e a corrente. A VF típica de 2,0V a 20mA é um ponto chave nesta curva. É essencial para projetar o circuito limitador de corrente.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva mostra como a saída de luz aumenta com a corrente direta. É geralmente linear dentro da faixa de operação, mas saturará em correntes mais altas. Operar na corrente recomendada de 20mA garante eficiência e longevidade ideais.

4.5 Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva demonstra o coeficiente de temperatura negativo da saída luminosa. À medida que a temperatura ambiente (Ta) aumenta, a saída de luz relativa diminui. Isto é crucial para o gerenciamento térmico na aplicação.

4.6 Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente

Este gráfico provavelmente ilustra a relação entre a corrente direta e a temperatura sob condições de tensão ou potência constantes, informando práticas de derating.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Desenho das Dimensões do Encapsulamento

A ficha técnica fornece um desenho mecânico detalhado do encapsulamento do LED. As dimensões chave incluem o tamanho total do corpo, o espaçamento dos terminais e a forma da lente de epóxi. Todas as dimensões estão em milímetros (mm).

Notas Críticas:

• A altura do flange deve ser inferior a 1,5mm (0,059\").
• Salvo indicação em contrário, a tolerância geral para dimensões é de ±0,25mm.

5.2 Identificação da Polaridade

O terminal do cátodo (negativo) é tipicamente identificado no desenho dimensional, muitas vezes por um ponto plano na lente, um entalhe no encapsulamento ou um terminal mais curto. A polaridade correta deve ser observada durante a montagem na PCB.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é crítico para manter a confiabilidade e o desempenho do dispositivo.

6.1 Formação dos Terminais

• Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi.
• Realize a formação dos terminaisantes soldering.
• Evite estressar o encapsulamento do LED durante a formação para prevenir danos internos ou quebra.
• Corte os terminais à temperatura ambiente.
• Certifique-se de que os furos na PCB estejam perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar tensão na montagem.

6.2 Armazenamento

• Armazene a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa (UR) após o recebimento. A vida útil nestas condições é de 3 meses.
• Para armazenamento além de 3 meses, use um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e dessecante por até um ano.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em alta umidade para prevenir condensação.

6.3 Processo de Soldagem

Regra Geral:Mantenha uma distância mínima de 3mm da junta de solda até o bulbo de epóxi.

Soldagem Manual:

• Temperatura da ponta do ferro: Máx. 300°C (para ferro de até 30W).
• Tempo de soldagem por terminal: Máx. 3 segundos.

Soldagem por Onda (DIP):

• Temperatura de pré-aquecimento: Máx. 100°C (por até 60 segundos).
• Temperatura e tempo do banho de solda: Máx. 260°C por 5 segundos.

Notas Críticas de Soldagem:

• Evite tensão nos terminais em altas temperaturas.
• Não solde (por imersão ou manualmente) mais de uma vez.
• Proteja o bulbo de epóxi de choque/vibração até que o LED esfrie à temperatura ambiente.
• Evite resfriamento rápido a partir da temperatura de pico.
• Use a temperatura mais baixa possível que garanta uma junta de solda confiável.
• Siga o perfil de soldagem recomendado para soldagem por onda.

6.4 Limpeza

• Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto.
• Seque à temperatura ambiente antes do uso.
• Evite limpeza ultrassônica. Se absolutamente necessário, qualifique previamente o processo para garantir que nenhum dano ocorra.

7. Gerenciamento Térmico

A dissipação de calor eficaz é essencial para o desempenho e a vida útil do LED.

• Considere o gerenciamento térmico durante a fase inicial de projeto da aplicação.
• Reduza apropriadamente a corrente de operação com base na temperatura ambiente da aplicação, consultando as curvas de derating (implícitas nos gráficos de desempenho).
• Controle a temperatura ao redor do LED na aplicação final. Temperatura de junção excessiva reduz a saída de luz e pode acelerar a degradação.

8. Precauções contra Descarga Eletrostática (ESD)

Este produto LED é sensível à descarga eletrostática (ESD) e a tensões de surto, que podem danificar o chip semicondutor e afetar a confiabilidade.

• Sempre manuseie os dispositivos em um ambiente protegido contra ESD (usando pulseiras aterradas, tapetes condutivos, etc.).
• Use embalagens e recipientes apropriados e seguros contra ESD durante o transporte e armazenamento.

9. Informações de Embalagem e Pedido

9.1 Especificação de Embalagem

O dispositivo é embalado para garantir proteção contra umidade e descarga eletrostática.

• Embalagem Primária:Saco antiestático.
• Embalagem Secundária:Caixa de papelão interna.
• Embalagem Terciária:Caixa de papelão externa.

Quantidade de Embalagem:

1. Mínimo de 200 a 500 peças por saco antiestático.
2. 6 sacos são embalados em 1 caixa interna.
3. 10 caixas internas são embaladas em 1 caixa externa.

9.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da embalagem contém os seguintes códigos para rastreabilidade e especificação:

• CPN:Número de Produção do Cliente.
• P/N:Número de Produção (número da peça do fabricante).
• QTY:Quantidade de Embalagem.
• CAT:Classificação da Intensidade Luminosa (Binning).
• HUE:Classificação do Comprimento de Onda Dominante (Binning).
• REF:Classificação da Tensão Direta (Binning).
• LOT No:Número do Lote de Fabricação para rastreabilidade.

10. Sugestões de Aplicação

10.1 Cenários de Aplicação Típicos

Como indicado na ficha técnica, este LED é adequado para retroiluminação e indicação de status em vários dispositivos eletrônicos, incluindo:

• Televisores (TV)
• Monitores de Computador
• Telefones
• Periféricos e Equipamentos Gerais de Computador

O alto brilho e a cor amarela confiável tornam-no ideal para indicadores de energia, luzes de aviso e retroiluminação decorativa onde é necessária visibilidade clara.

10.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Sempre use 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 típica (Vf ≈ 2,0V) e na corrente de operação desejada (ex.: 20mA): R = (Vs - Vf) / I_F.
• Layout da PCB:Garanta área de cobre adequada ou vias térmicas ao redor dos pads do LED para ajudar na dissipação de calor, especialmente se operar próximo às especificações máximas.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 50 graus fornece um padrão de emissão amplo. Considere os requisitos de lente ou difusor se for necessário um padrão de feixe específico.
• Proteção contra ESD:Em aplicações propensas a eventos de ESD, considere adicionar diodos de supressão de tensão transitória (TVS) ou outro circuito de proteção nas linhas do LED.

11. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta com outros produtos não seja fornecida nesta ficha técnica independente, as principais características diferenciadoras deste LED podem ser inferidas:

• Tecnologia do Material:O uso do material semicondutor AlGaInP é típico para LEDs amarelos e âmbar de alta eficiência, oferecendo bom brilho.
• Conformidade:A conformidade simultânea com os padrões RoHS, REACH e Livre de Halogênio é uma vantagem significativa para produtos destinados a mercados globais com regulamentações ambientais rigorosas.
• Embalagem:A disponibilidade em fita e carretel facilita a montagem automatizada de alta velocidade, reduzindo os custos de fabricação para produção em volume.
• Binning:O sistema explícito de binning (CAT, HUE, REF) permite uma correspondência mais precisa de cor e brilho em aplicações que usam múltiplos LEDs, um fator crítico na retroiluminação de displays.

12. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

12.1 Qual é a corrente de operação recomendada?

As características eletro-ópticas são especificadas em IF=20mA, que é a condição de teste padrão e o ponto de operação típico recomendado para alcançar o brilho e a longevidade especificados.

12.2 Posso acionar este LED a 25mA continuamente?

Embora 25mA seja a Especificação Máxima Absoluta para corrente contínua, não é recomendado para operação normal. Operar na especificação máxima reduz as margens de segurança, aumenta a temperatura de junção e pode encurtar a vida útil. Projete para 20mA ou menos para confiabilidade ideal.

12.3 Como interpreto o valor da intensidade luminosa?

A intensidade luminosa típica é de 200 milicandelas (mcd) a 20mA. Esta é uma medida do brilho percebido na direção da emissão de pico. O valor mínimo garantido é de 100 mcd. O valor real para uma unidade específica estará dentro da faixa de binning indicada pelo código "CAT".

12.4 O que significa o ângulo de visão?

Um ângulo de visão de 50 graus (largura total à meia altura) significa que a intensidade da luz é pelo menos metade do seu valor de pico dentro de um cone de 50 graus centrado no eixo do LED. A luz é visível fora deste ângulo, mas com intensidade menor.

12.5 É necessário um dissipador de calor?

Para operação a 20mA em temperaturas ambientes moderadas, um dissipador de calor dedicado geralmente não é necessário para um único LED. No entanto, é necessário um gerenciamento térmico adequado na PCB (pads de cobre adequados). Se vários LEDs estiverem agrupados, ou se a temperatura ambiente for alta (>~60°C), recomenda-se análise térmica e possível uso de dissipador.

13. Estudo de Caso de Aplicação Prática

Cenário: Indicador de Status em um Roteador de Rede

Um projetista precisa de um LED amarelo brilhante e confiável para indicar "Conexão com a Internet Ativa" em um roteador de consumo. O LED será acionado diretamente de um pino GPIO de microcontrolador de 3,3V.

1. Seleção de Componentes:Este LED é escolhido por seu alto brilho (200 mcd típico), que garante visibilidade em uma sala bem iluminada, e sua conformidade com os padrões ambientais exigidos para eletrônicos de consumo.
2. Projeto do Circuito:Um resistor limitador de corrente é calculado. Usando V_{alimentação}= 3,3V, V_f= 2,0V, e I_f= 20mA: R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohms. O valor padrão mais próximo (68 Ohms) é selecionado, resultando em uma corrente ligeiramente menor (~19mA), o que é aceitável.
3. Layout da PCB:O LED é colocado no painel frontal. O footprint da PCB corresponde às dimensões do encapsulamento. Uma pequena área de cobre é conectada aos pads do cátodo e ânodo para auxiliar na dissipação de calor.
4. Montagem:Os LEDs são fornecidos em fita e carretel, compatíveis com a linha de montagem automatizada do fabricante. O perfil de soldagem por refluxo é ajustado para atender ao pico especificado de 260°C por 5 segundos.
5. Resultado:O produto final apresenta uma luz indicadora amarela clara e uniforme que mostra de forma confiável o status da rede, atendendo a todos os requisitos de brilho e regulamentação.

14. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED é baseado na tecnologia de semicondutor Fosfeto de Alumínio Gálio Índio (AlGaInP). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons e lacunas são injetados na região ativa. Sua recombinação libera 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, a composição é ajustada para produzir fótons na região amarela do espectro (~589-591 nm). A resina difusa amarela encapsulante serve para proteger o chip semicondutor, moldar o feixe de luz de saída (contribuindo para o ângulo de visão de 50 graus) e melhorar a extração de luz do chip.

15. Tendências de Desenvolvimento Tecnológico

O campo da tecnologia LED continua a evoluir. Embora esta ficha técnica represente um produto maduro, as tendências gerais que influenciam tais componentes incluem:

• Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas em materiais e estrutura visam produzir mais lúmens por watt (maior eficácia), reduzindo o consumo de energia para a mesma saída de luz.
• Melhoria da Consistência de Cor:Avanços no crescimento epitaxial e processos de binning levam a distribuições mais estreitas de comprimento de onda e intensidade, permitindo melhor uniformidade de cor em matrizes.
• Confiabilidade e Vida Útil Aprimoradas:A pesquisa se concentra em materiais e encapsulamentos que gerenciam melhor o calor e resistem a fatores de estresse ambiental, levando a vidas operacionais mais longas em condições adversas.
• Miniaturização:A busca por dispositivos eletrônicos menores impulsiona LEDs em footprints de encapsulamento cada vez menores, mantendo ou melhorando o desempenho óptico.
• Integração Inteligente:Uma tendência mais ampla envolve integrar circuitos de controle, sensores ou capacidades de comunicação diretamente com o encapsulamento do LED, caminhando para soluções de iluminação "inteligentes".