Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Características e Vantagens Principais
- 1.2 Mercado-Alvo e Aplicações
- 2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos
- 2.1 Especificações Máximas Absolutas
- 2.2 Características Eletro-ópticas
- 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 IV)
- 3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
- 3.5 Características Térmicas
- 4. Informações Mecânicas e do Encapsulamento
- 4.1 Dimensões do Encapsulamento
- 4.2 Identificação da Polaridade
- 5. Diretrizes de Soldadura e Montagem
- 5.1 Formação dos Terminais
- 5.2 Condições de Armazenamento
- 5.3 Parâmetros de Soldadura
- 5.4 Limpeza
- 6. Gestão Térmica e Elétrica
- 6.1 Gestão de Calor
- 6.2 Sensibilidade a ESD (Descarga Eletrostática)
- 7. Embalagem e Informações de Encomenda
- 7.1 Especificação de Embalagem
- 7.2 Quantidade de Embalagem
- 7.3 Explicação dos Rótulos
- 8. Considerações de Projeto de Aplicação
- 8.1 Projeto do Circuito Driver
- 8.2 Layout da PCB e Dissipação de Calor
- 8.3 Integração Óptica
- 9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)
- 10. Tecnologia e Princípio de Operação
1. Visão Geral do Produto
O 1383SYGD/S530-E2 é uma lâmpada LED de alta luminosidade projetada para aplicações que exigem intensidade luminosa superior e desempenho confiável. Este dispositivo utiliza tecnologia de chip AlGaInP para produzir uma saída de luz Amarelo Verde Brilhante, encapsulada em um invólucro de resina difusa verde. Foi projetado para robustez e longevidade em diversas aplicações eletrónicas.
1.1 Características e Vantagens Principais
A série oferece várias vantagens-chave que a tornam adequada para aplicações exigentes:
- Alta Luminosidade:Especificamente projetada para aplicações que requerem maior intensidade luminosa.
- Opções de Ângulo de Visão:Disponível com vários ângulos de visão para atender a diferentes requisitos de projeto.
- Flexibilidade de Embalagem:Fornecida em fita e bobina para processos de montagem automatizados.
- Conformidade Ambiental:O produto é livre de chumbo (Pb-free), em conformidade com as normas RoHS, REACH da UE e Halogen-Free (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Confiabilidade:Construído para ser confiável e robusto nas condições operacionais especificadas.
1.2 Mercado-Alvo e Aplicações
Este LED é direcionado para os mercados de eletrónica de consumo e retroiluminação de displays. Suas principais aplicações incluem:
- Televisores
- Monitores de Computador
- Telefones
- Periféricos e Indicadores Gerais de Computador
2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos
Esta secção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros técnicos especificados na ficha de dados.
2.1 Especificações Máximas Absolutas
Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação nestes ou além destes limites não é garantida.
- Corrente Direta Contínua (IF):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente.
- Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA com um ciclo de trabalho de 1/10 e 1 kHz. Adequada para operação pulsada.
- Tensão Reversa (VR):5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura da junção.
- Dissipação de Potência (Pd):60 mW. A potência máxima que o encapsulamento pode dissipar a Ta=25°C.
- Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C. A faixa de temperatura ambiente para operação confiável.
- Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C.
- Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos. Define a tolerância do perfil de soldadura por refluxo.
2.2 Características Eletro-ópticas
Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a Ta=25°C e IF=20mA, salvo indicação em contrário.
- Intensidade Luminosa (Iv):100 mcd (Mín.), 200 mcd (Típ.). Quantifica o brilho percebido do LED.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):25° (Típ.). O ângulo no qual a intensidade luminosa é metade do valor a 0°.
- Comprimento de Onda de Pico (λp):575 nm (Típ.). O comprimento de onda no qual a emissão espectral é máxima.
- Comprimento de Onda Dominante (λd):573 nm (Típ.). O comprimento de onda único percebido pelo olho humano.
- Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm (Típ.). A largura espectral à meia intensidade máxima.
- Tensão Direta (VF):1.7 V (Mín.), 2.0 V (Típ.), 2.4 V (Máx.) a IF=20mA.
- Corrente Reversa (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 de dados 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 da luz emitida, centrada em torno de 575 nm com uma largura de banda típica de 20 nm, confirmando o ponto de cor Amarelo Verde Brilhante.
3.2 Padrão de Diretividade
A curva de diretividade ilustra a distribuição espacial da luz, correlacionando-se com o ângulo de visão típico de 25°. Mostra um padrão semelhante ao Lambertiano, comum para encapsulamentos LED difusos.
3.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)
Este gráfico é essencial para o projeto do driver. Mostra a relação exponencial entre corrente e tensão. No ponto de operação típico de 20mA, a tensão direta é aproximadamente 2.0V. Os projetistas devem garantir que o circuito limitador de corrente considere a faixa VF Mín-Máx (1.7V-2.4V).
3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
Esta curva demonstra a dependência da saída de luz em relação à corrente de acionamento. Embora a intensidade aumente com a corrente, não é perfeitamente linear, e a operação acima da especificação máxima absoluta (25mA contínuos) é proibida para evitar degradação acelerada.
3.5 Características Térmicas
Duas curvas-chave relacionam o desempenho à temperatura ambiente:
- Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura aumenta. A dissipação de calor eficaz é crítica para manter o brilho.
- Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Pode ser usada para entender os requisitos de derating, embora uma curva específica de derating não seja fornecida nesta ficha de dados. A regra geral é reduzir a corrente de acionamento em temperaturas ambientes mais altas para permanecer dentro do limite de dissipação de potência.
4. Informações Mecânicas e do Encapsulamento
4.1 Dimensões do Encapsulamento
O LED é fornecido em um encapsulamento padrão do tipo lâmpada. Notas dimensionais importantes da ficha de dados incluem:
- Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
- A altura do flange deve ser inferior a 1.5mm (0.059\").
- A tolerância geral para dimensões é ±0.25mm, salvo especificação em contrário no desenho.
Consideração de Projeto:O desenho dimensional exato é necessário para o projeto do footprint da PCB, garantindo o espaçamento adequado dos terminais e a altura de afastamento.
4.2 Identificação da Polaridade
A polaridade é normalmente indicada pelo comprimento do terminal ou por um entalhe/lado plano no encapsulamento. O cátodo é geralmente o terminal mais curto ou o terminal adjacente ao lado plano. Os projetistas devem consultar o desenho do encapsulamento para o método de identificação exato, a fim de evitar polarização reversa durante a montagem.
5. Diretrizes de Soldadura e Montagem
O manuseio adequado é crítico para garantir a confiabilidade e prevenir danos.
5.1 Formação dos Terminais
- A dobra deve ocorrer a pelo menos 3mm da base da cápsula de epóxi.
- Forme os terminais antes de soldar.
- Evite tensionar o encapsulamento. Furos na PCB desalinhados que causem tensão nos terminais podem degradar o epóxi e o LED.
- Corte os terminais à temperatura ambiente.
5.2 Condições de Armazenamento
- Recomendado: ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa (RH).
- Vida útil após envio: 3 meses nas condições recomendadas.
- Para armazenamento mais longo (até 1 ano): Use um recipiente selado com atmosfera de nitrogénio e dessecante.
- Evite transições rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.
5.3 Parâmetros de Soldadura
Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 3mm da junta de soldadura até a cápsula de epóxi.
Soldadura Manual:
Temperatura da Ponta do Ferro: Máx. 300°C (ferro de Máx. 30W).
Tempo de Soldadura: Máx. 3 segundos por terminal.
Soldadura por Onda ou por Imersão:
Temperatura de Pré-aquecimento: Máx. 100°C (Máx. 60 segundos).
Temperatura e Tempo do Banho de Solda: Máx. 260°C por Máx. 5 segundos.
Notas Gerais de Soldadura:
- Evite tensão nos terminais durante operações de alta temperatura.
- Não execute soldadura por imersão/manual mais de uma vez.
- Proteja o LED de choques mecânicos até que ele arrefeça à temperatura ambiente após a soldadura.
- Evite arrefecimento rápido a partir da temperatura de pico.
- Use sempre a temperatura de soldadura efetiva mais baixa.
- Os parâmetros de soldadura por onda devem ser estritamente controlados.
5.4 Limpeza
- Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto.
- Seque à temperatura ambiente antes de usar.
- Não use limpeza ultrassónicaa menos que pré-qualificada sob condições específicas, pois pode causar danos.
6. Gestão Térmica e Elétrica
6.1 Gestão de Calor
O projeto térmico adequado é essencial para o desempenho e a vida útil.
- A gestão de calor deve ser considerada durante a fase de projeto da aplicação.
- A corrente de acionamento deve ser adequadamente reduzida (derated) em temperaturas ambientes mais altas. (Consulte a curva de derating, que deve ser consultada na especificação do produto).
- A temperatura ao redor do LED na aplicação final deve ser controlada.
6.2 Sensibilidade a ESD (Descarga Eletrostática)
O produto é sensível a descarga eletrostática ou tensão de surto. A ESD pode danificar a junção semicondutora. Procedimentos adequados de manuseio ESD (uso de estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas, espuma condutora) devem ser seguidos durante todos os processos de manuseio e montagem.
7. Embalagem e Informações de Encomenda
7.1 Especificação de Embalagem
Os LEDs são embalados para garantir proteção contra danos eletrostáticos, eletromagnéticos e de humidade.
- Embalagem Primária:Saco antiestático com materiais resistentes à humidade.
- Embalagem Secundária:Caixa de cartão interna.
- Embalagem Terciária:Caixa de cartão externa para envio.
7.2 Quantidade de Embalagem
- Mínimo de 200-500 peças por saco antiestático.
- 5 sacos por caixa interna.
- 10 caixas internas por caixa externa.
7.3 Explicação dos Rótulos
Os rótulos na embalagem contêm informações-chave:
- CPN:Número de Produção do Cliente
- P/N:Número de Produção
- QTY:Quantidade de Embalagem
- CAT:Classificação (ex.: bin de brilho)
- HUE:Comprimento de Onda Dominante
- REF:Referência
- LOT No:Número do Lote para rastreabilidade
8. Considerações de Projeto de Aplicação
8.1 Projeto do Circuito Driver
Dada a faixa de tensão direta (1.7V-2.4V), um driver de corrente constante é fortemente recomendado em vez de uma fonte de tensão constante com um simples resistor em série. Um driver de corrente constante garante brilho consistente entre unidades e com variações de temperatura, independentemente da dispersão do Vf. O driver deve ser projetado para não exceder o limite de corrente contínua de 25mA.
8.2 Layout da PCB e Dissipação de Calor
Embora seja um dispositivo de baixa potência, a atenção aos caminhos térmicos na PCB melhora a longevidade. Use área de cobre adequada conectada aos terminais do LED para atuar como dissipador de calor. Certifique-se de que o material da PCB possa suportar o perfil de soldadura recomendado.
8.3 Integração Óptica
O ângulo de visão de 25° e a resina difusa verde tornam este LED adequado para visualização direta ou como retroiluminação com guias de luz. Para aplicações de indicador, considere a intensidade luminosa necessária (200 mcd típ.) em relação às condições de luz ambiente. O encapsulamento difuso fornece um padrão de luz amplo e uniforme.
9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)
P1: Posso acionar este LED a 30mA para obter mais brilho?
R: Não. A Especificação Máxima Absoluta para corrente direta contínua é 25mA. Exceder esta especificação arrisca dano permanente e anula as especificações de confiabilidade. Para maior brilho, selecione um LED classificado para uma corrente mais alta.
P2: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (575nm) e Comprimento de Onda Dominante (573nm)?
R: O Comprimento de Onda de Pico é o pico físico da curva de emissão espectral. O Comprimento de Onda Dominante é o ponto de \"cor\" percebido pelo olho humano, calculado a partir do espectro e das funções de correspondência de cores CIE. Eles são frequentemente próximos, mas não idênticos.
P3: Um resistor limitador de corrente é suficiente para acionar este LED a partir de uma fonte de 5V?
R: Pode ser, mas não é o ideal. Um valor de resistor precisaria ser calculado para o pior caso de Vf (para evitar sobrecorrente). Isso leva a brilho variável entre LEDs e uso ineficiente de energia. Um circuito simples de corrente constante ou um CI driver de LED dedicado é preferível para desempenho consistente.
P4: Quão crítica é a distância mínima de 3mm da junta de soldadura até a cápsula de epóxi?
R: Muito crítica. Soldar a menos de 3mm pode expor a resina epóxi a calor excessivo, potencialmente causando fissuras, descoloração (amarelamento), delaminação ou falha da ligação interna do fio, levando à falha imediata ou prematura do dispositivo.
10. Tecnologia e Princípio de Operação
Este LED é baseado no material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons e lacunas são injetados na região ativa onde se recombinam. Nos LEDs AlGaInP, essa recombinação libera energia na forma de fótons (luz) na região amarelo-verde do espectro visível (em torno de 573-575 nm). A cor específica é determinada pela composição precisa da liga AlGaInP. O encapsulante de resina difusa verde protege o chip semicondutor, atua como uma lente para moldar o feixe de saída de luz (ângulo de visão de 25°), e converte a luz de fonte pontual em uma emissão mais uniforme e difusa, adequada para indicadores e retroiluminações.
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. |