Ficha Técnica da Lâmpada LED 594SURD/S530-A3 - Vermelho Brilhante - 20mA - 60mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 594SURD/S530-A3 é uma lâmpada LED de alta luminosidade projetada para aplicações que exigem intensidade luminosa e confiabilidade superiores. Este componente utiliza tecnologia de chip AlGaInP para produzir uma cor vermelha brilhante. Foi projetado para robustez e conformidade com os padrões modernos ambientais e de segurança, incluindo RoHS, REACH e requisitos livres de halogênio.

A série oferece uma escolha de vários ângulos de visão para atender a diferentes necessidades de aplicação e está disponível em embalagem de fita e carretel para processos de montagem automatizados. Seu objetivo principal de projeto é fornecer iluminação consistente e de alto desempenho em dispositivos eletrônicos compactos.

1.1 Vantagens Principais

• Alta Luminosidade:Especificamente projetado para aplicações que demandam maior saída luminosa.
• Conformidade Ambiental:O produto permanece dentro das versões compatíveis com RoHS e está em conformidade com os regulamentos REACH da UE.
• Livre de Halogênio:Conforme com os padrões livres de halogênio (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Confiabilidade:Construído para ser confiável e robusto para operação de longo prazo.
• Flexibilidade de Embalagem:Disponível em fita e carretel para fabricação eficiente em grande volume.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Este LED é direcionado aos mercados de eletrônicos de consumo e retroiluminação de displays. Suas aplicações típicas incluem:

• Televisores
• Monitores de Computador
• Telefones
• Periféricos e Indicadores Gerais de Computador

O componente é adequado tanto para indicação de status quanto para fins de retroiluminação onde uma cor vermelha distinta é necessária.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Esta seção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros técnicos especificados na ficha técnica. Compreender esses limites e características é crucial para o projeto adequado do circuito e operação confiável.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Essas classificações definem os limites de estresse além dos quais danos permanentes ao dispositivo podem ocorrer. A operação nesses limites ou próximo deles não é recomendada por períodos prolongados.

• Corrente Direta Contínua (I_F):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente sem degradar o desempenho ou a vida útil do LED. Exceder este valor aumenta a temperatura da junção e acelera a depreciação do lúmen.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):60 mA (a 1/10 do ciclo de trabalho, 1 kHz). Esta classificação permite pulsos de corrente breves, o que pode ser útil para multiplexação ou para alcançar brilho instantâneo mais alto. O ciclo de trabalho de 10% é crítico; a corrente média ainda deve estar em conformidade com a classificação contínua.
• Tensão Reversa (V_R):5 V. Os LEDs não são projetados para suportar polarização reversa significativa. Aplicar uma tensão maior que 5V em reverso pode causar falha imediata e catastrófica devido à ruptura da junção.
• Dissipação de Potência (P_d):60 mW. Esta é a quantidade máxima de potência que o encapsulamento pode dissipar como calor. É calculada como Tensão Direta (V_F) * Corrente Direta (I_F). Os projetistas devem garantir que o ponto de operação não exceda este limite.
• Temperatura de Operação e Armazenamento:-40°C a +85°C (Operação), -40°C a +100°C (Armazenamento). A ampla faixa de temperatura o torna adequado para ambientes industriais e automotivos (áreas não críticas).
• Temperatura de Soldagem:260°C por 5 segundos. Isso define a tolerância do perfil de soldagem por refluxo, crucial para a montagem da PCB sem danificar a resina epóxi ou as ligações internas.

2.2 Características Eletro-Ópticas (Ta=25°C)

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos sob condições de teste padrão (corrente direta de 20mA, ambiente a 25°C).

• Intensidade Luminosa (I_v):Típica 16 mcd, Mínima 10 mcd. Isso especifica a quantidade de luz visível emitida em uma determinada direção. O valor mínimo é o limite inferior garantido para aceitação do produto. A incerteza de medição de ±10% deve ser considerada em projetos de tolerância apertada.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Típico 170 graus. Este ângulo de visão muito amplo indica uma lente/resina difusa, produzindo um padrão de iluminação amplo e uniforme, em vez de um feixe estreito. É ideal para aplicações onde o LED precisa ser visível de muitos ângulos.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):Típico 632 nm. Este é o comprimento de onda no qual a distribuição de potência espectral é máxima. Ele define a "cor" da luz emitida pelo próprio chip semicondutor.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Típico 624 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que corresponde à cor do LED. Muitas vezes é mais relevante para especificação de cor do que o comprimento de onda de pico. A incerteza de medição de ±1,0nm é observada.
• Largura de Banda de Radiação Espectral (Δλ):Típico 20 nm. Esta é a largura espectral na metade da intensidade máxima (FWHM). Um valor de 20nm é característico dos LEDs vermelhos de AlGaInP e indica uma saturação de cor relativamente pura.
• Tensão Direta (V_F):Mín 1,7V, Típ 2,0V, Máx 2,4V (em I_F=20mA). Esta é a queda de tensão no LED durante a operação. O circuito acionador deve ser projetado para acomodar esta faixa. A incerteza de medição de ±0,1V é especificada.
• Corrente Reversa (I_R):Máx 10 μA (em V_R=5V). Esta é a corrente de fuga quando o dispositivo está polarizado reversamente. Um valor de 10μA é padrão para LEDs indicadores.

2.3 Características Térmicas

Embora não listadas explicitamente em uma tabela separada, o gerenciamento térmico é implícito através da classificação de dissipação de potência e da faixa de temperatura de operação. As curvas de desempenho mostram a dependência da saída de luz e da corrente direta com a temperatura ambiente, o que é uma consideração crítica de projeto. Dissipação de calor eficaz ou redução de corrente é necessária ao operar em altas temperaturas ambientes para manter o desempenho e a longevidade.

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica faz referência a um sistema de binning para parâmetros-chave, conforme indicado na explicação do rótulo para materiais de embalagem. Binning é o processo de classificar LEDs em grupos (bins) com base no desempenho medido para garantir consistência dentro de um lote de produção.

• CAT (Classificações de Intensidade Luminosa):Os LEDs são classificados em bins com base em sua intensidade luminosa medida (ex.: 10-12 mcd, 13-15 mcd, 16-18 mcd). Isso permite que os projetistas selecionem um grau de brilho adequado para sua aplicação.
• HUE (Classificações de Comprimento de Onda Dominante):Os LEDs são classificados de acordo com seu comprimento de onda dominante (ex.: 622-624 nm, 624-626 nm). Isso garante consistência de cor entre vários LEDs usados em um único produto.
• REF (Classificações de Tensão Direta):A tensão direta também é classificada (ex.: 1,9-2,1V, 2,1-2,3V). Isso pode ser importante para projetos com vários LEDs em série, pois afeta a tensão total necessária e o casamento de corrente em configurações paralelas.

As faixas de códigos de bin específicas não são detalhadas nesta ficha técnica pública e são normalmente fornecidas em documentos de binning separados ou acordadas durante o processo de pedido.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Os gráficos fornecidos oferecem insights valiosos sobre o comportamento do dispositivo em condições não padrão.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva de distribuição espectral confirma o comprimento de onda de pico típico de ~632 nm e um FWHM de ~20 nm, característico de um LED vermelho brilhante de AlGaInP. A forma é típica, com um corte abrupto no lado do comprimento de onda longo e um declínio mais gradual no lado do comprimento de onda curto.

4.2 Diagrama de Diretividade

O gráfico polar ilustra o ângulo de visão de 170 graus. A intensidade é quase uniforme em uma área muito ampla, confirmando a natureza difusa da lente. Não há lóbulo lateral significativo ou ponto quente estreito, o que é ideal para aplicações de indicador de ângulo amplo.

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

Este gráfico mostra a relação exponencial típica de um diodo. A tensão de "joelho", onde o LED começa a conduzir significativamente, é de cerca de 1,6V. Na corrente de operação recomendada de 20mA, a tensão direta é de aproximadamente 2,0V. A curva é essencial para projetar acionadores de corrente constante ou circuitos simples de limitação de corrente baseados em resistor.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

A saída de luz (intensidade relativa) aumenta linearmente com a corrente direta até o máximo nominal. Esta relação linear simplifica o controle de brilho via modulação de corrente (diminuição analógica). No entanto, a eficiência pode cair em correntes muito altas devido ao aumento dos efeitos térmicos.

4.5 Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente & Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente

Estas são curvas de redução de classificação, indiscutivelmente as mais críticas para um projeto confiável.

• Saída de Luz vs. Temperatura:A intensidade relativa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Por exemplo, a 85°C, a saída de luz pode ser apenas ~70-80% do seu valor a 25°C. Isso deve ser compensado em aplicações que exigem brilho consistente em diferentes faixas de temperatura.
• Corrente Direta vs. Temperatura:Esta curva provavelmente mostra a corrente direta máxima permitida em função da temperatura ambiente para permanecer dentro do limite de dissipação de potência. Para garantir a confiabilidade, a corrente de operação deve ser reduzida (deratada) à medida que a temperatura ambiente aumenta. Operar na corrente máxima absoluta de 25mA é seguro apenas em temperaturas ambientes mais baixas.

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED apresenta um encapsulamento radial com terminais padrão (frequentemente referido como encapsulamento "3mm" ou "T1", embora as dimensões exatas devam ser retiradas do desenho). Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros.
• A altura do flange (a borda na base da cúpula) deve ser inferior a 1,5mm (0,059"). Isso é importante para o espaçamento durante a montagem na PCB.
• A tolerância padrão para dimensões não especificadas é de ±0,25mm.

O desenho dimensional é essencial para o projeto do footprint da PCB, garantindo o espaçamento adequado dos furos e a colocação do componente.

5.2 Identificação da Polaridade

Para encapsulamentos LED radiais, o cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente plástica, um terminal mais curto ou um entalhe no flange. O método de identificação específico deve ser indicado no desenho dimensional do encapsulamento. A polaridade correta é essencial; a polarização reversa além de 5V pode destruir o dispositivo.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

A adesão estrita a estas diretrizes é necessária para evitar danos mecânicos e térmicos durante o processo de montagem.

6.1 Formação dos Terminais

• Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base da lâmpada de epóxi.
• Realize a formação dos terminaisantes soldering.
• Evite estressar o encapsulamento do LED durante a formação. O estresse pode rachar o epóxi ou danificar as ligações internas dos fios.
• Corte os terminais à temperatura ambiente. O corte em alta temperatura pode induzir choque térmico.
• Certifique-se de que os furos da PCB estejam perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar estresse de montagem.

6.2 Condições de Armazenamento

• Armazene a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa após o recebimento.
• Vida útil de armazenamento na embalagem original: 3 meses.
• Para armazenamento mais longo (até 1 ano): use um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para evitar condensação.

6.3 Parâmetros do Processo de Soldagem

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

Soldagem Manual:

• Temperatura da Ponta do Ferro: Máx 300°C (ferro de Máx 30W).
• Tempo de Soldagem: Máx 3 segundos por terminal.

Soldagem por Onda (DIP):

• Temperatura de Pré-aquecimento: Máx 100°C (por Máx 60 seg).
• Temperatura e Tempo do Banho de Solda: Máx 260°C por Máx 5 segundos.

Notas Críticas:

• Evite estresse nos terminais enquanto o LED estiver quente.
• Não solde (por imersão ou manual) mais de uma vez.
• Proteja o LED de choque/vibração mecânica até que ele esfrie à temperatura ambiente após a soldagem.
• Resfrie a partir da temperatura de pico gradualmente; resfriamento rápido não é recomendado.
• Sempre use a menor temperatura de soldagem possível que garanta uma junta confiável.

6.4 Limpeza

• Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto.
• Seque ao ar à temperatura ambiente.
• Não use limpeza ultrassônicaa menos que pré-qualificada sob condições específicas, pois pode danificar a estrutura interna.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para prevenir descarga eletrostática (ESD) e entrada de umidade:

1. Embalagem Primária:Saco antiestático contendo no mínimo 200 a 1000 peças.
2. Embalagem Secundária:4 sacos são colocados em uma caixa interna.
3. Embalagem Terciária:10 caixas internas são colocadas em uma caixa mestra (externa).

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo do saco contém vários códigos para rastreabilidade e especificação:

• CPN:Número de Produção do Cliente (referência opcional do cliente).
• P/N:Número de Produção (número da peça do fabricante, ex.: 594SURD/S530-A3).
• QTY:Quantidade de Embalagem no saco.
• CAT, HUE, REF:Códigos de binning para Intensidade Luminosa, Comprimento de Onda Dominante e Tensão Direta, respectivamente.
• LOT No:Número do Lote de Fabricação para rastreabilidade.

8. Considerações de Projeto para Aplicação

8.1 Projeto do Circuito Acionador

O método de acionamento mais comum é um resistor limitador de corrente em série. O valor do resistor (R) é calculado como: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Use o V_Fmáximo da ficha técnica (2,4V) para garantir que a corrente não exceda o valor desejado mesmo com um LED de baixo V_F. Por exemplo, com uma fonte de 5V e I_Falvo de 20mA: R = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130Ω. O valor padrão mais próximo (120Ω ou 150Ω) seria escolhido, sendo 150Ω mais conservador. Para consistência crítica de brilho ou operação em uma ampla faixa de temperatura, um acionador de corrente constante é recomendado.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora seja um pequeno LED indicador, o gerenciamento de calor ainda é importante para a longevidade. Certifique-se de que a PCB tenha área de cobre adequada ao redor dos terminais do LED para atuar como dissipador de calor. Evite colocar o LED perto de outros componentes geradores de calor. Siga as diretrizes de redução de corrente mostradas nas curvas de desempenho ao projetar para ambientes de alta temperatura ambiente.

8.3 Proteção contra ESD (Descarga Eletrostática)

A ficha técnica observa que o produto é sensível à ESD. As precauções padrão de manuseio de ESD devem ser seguidas durante a montagem: use estações de trabalho aterradas, pulseiras e tapetes de piso condutivos. Transporte e armazene em embalagem blindada contra ESD.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

9.1 Posso acionar este LED com lógica de 3,3V?

Sim. Usando um resistor em série: Com um V_Ftípico de 2,0V, é necessário um resistor de (3,3V - 2,0V)/0,02A = 65Ω. No entanto, se o LED tiver um V_Fmáximo de 2,4V, a corrente a 3,3V com um resistor de 65Ω seria de apenas ~14mA, resultando em brilho mais baixo. Um resistor menor (ex.: 47Ω) poderia ser usado, mas você deve verificar se a corrente não excede 25mA sob V_F conditions.

9.2 Por que o ângulo de visão é tão amplo (170°)?

O "SURD" no número da peça e a descrição da resina "Vermelho Difuso" indicam uma lente difusa. Isso espalha a luz, criando um ângulo de visão muito amplo e uniforme, ideal para indicadores de status que precisam ser vistos de muitas direções, não apenas de frente.

9.3 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (632nm) e Comprimento de Onda Dominante (624nm)?

O comprimento de onda de pico é o pico físico do espectro de luz que o chip emite. O comprimento de onda dominante é o "ponto de cor" percebido pelo olho humano, que é influenciado por toda a forma espectral e pela sensibilidade do olho (resposta fotópica). O comprimento de onda dominante é frequentemente mais útil para aplicações de correspondência de cores.

9.4 Quantos LEDs posso colocar em série?

O limite é determinado pela tensão do seu acionador. Para um acionador de corrente constante, some o V_Fmáximo de cada LED. Por exemplo, com um acionador de 12V: 12V / 2,4V = 5 LEDs no máximo em série. Sempre inclua uma margem de segurança. Para uma string acionada por resistor a partir de uma fonte de tensão, o cálculo é mais complexo e deve levar em conta a queda de tensão total e a corrente.

10. Princípio de Funcionamento

Este LED é baseado no material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta que excede a tensão de joelho do diodo é aplicada, elétrons e lacunas são injetados na região ativa a partir das camadas tipo n e tipo p, respectivamente. Esses portadores de carga se recombinam de forma radiante, liberando energia na forma de fótons. A energia específica da banda proibida da liga AlGaInP determina o comprimento de onda dos fótons emitidos, neste caso, na porção vermelha do espectro visível (~624-632 nm). O encapsulante de resina epóxi difusa protege o chip semicondutor, atua como uma lente para moldar a saída de luz e contém fósforos ou partículas difusoras para criar o amplo ângulo de visão.