Ficha Técnica da Lâmpada LED 523-2SURD/S530-A3 - Vermelho Brilhante - 20mA - 32mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para uma lâmpada LED de 5mm de alta luminosidade, projetada para aplicações de sinalização e retroiluminação. O dispositivo utiliza um chip de AlGaInP para produzir uma cor vermelha brilhante com uma lente difusa de resina, garantindo um ângulo de visão amplo e uniforme. É projetado para confiabilidade e robustez em várias montagens eletrónicas.

1.1 Características Principais e Conformidade

A série LED oferece várias características-chave e certificações de conformidade que a tornam adequada para o design eletrónico moderno:

• Opções de Ângulo de Visão:Disponível em vários ângulos de visão para atender a diferentes requisitos de aplicação.
• Embalagem:Fornecida em fita e bobina para compatibilidade com processos de montagem automática pick-and-place.
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com os regulamentos RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas) e REACH da UE. Também é classificado como Livre de Halogéneos, com teor de Bromo (Br) e Cloro (Cl) cada um abaixo de 900 ppm e seu total combinado abaixo de 1500 ppm.
• Alta Luminosidade:Especificamente projetado para aplicações que requerem maior intensidade luminosa.
• Variantes de Cor e Intensidade:A série de lâmpadas está disponível em diferentes cores e graus de intensidade.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED destina-se principalmente ao uso como indicador ou fonte de retroiluminação em eletrónica de consumo e industrial. As áreas de aplicação típicas incluem:

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

2. Especificações Técnicas e Interpretação Objetiva

Esta seção detalha os limites absolutos e as características operacionais padrão do LED. Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, salvo indicação em contrário.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de tensão além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação nestes ou próximos destes limites não é recomendada para uso normal.

• Corrente Contínua Direta (IF):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente.
• Corrente de Pico Direta (IFP):60 mA. Isto é permitido apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz.
• Tensão Reversa (VR):5 V. Exceder esta tensão na direção reversa pode causar ruptura da junção.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. A potência máxima que o encapsulamento pode dissipar.
• Temperatura de Operação & Armazenamento:-40°C a +85°C (operação), -40°C a +100°C (armazenamento).
• Temperatura de Soldagem (Tsol):260°C por 5 segundos. Isto define a tolerância do perfil de soldagem por refluxo.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos em condições de teste padrão (IF=20mA).

• Intensidade Luminosa (Iv):32 mcd (Típico), 16 mcd (Mínimo). Esta é a luminosidade percebida na direção da intensidade de pico.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120° (Típico). O ângulo no qual a intensidade luminosa é metade do valor de pico. A lente difusa cria este padrão de visão amplo.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):632 nm (Típico). O comprimento de onda no qual a emissão espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):624 nm (Típico). O comprimento de onda único percebido pelo olho humano, definindo a cor "vermelho brilhante".
• Tensão Direta (VF):2.0 V (Típico), variando de 1.7 V (Mín) a 2.4 V (Máx) a 20mA. Este parâmetro tem uma incerteza de medição de ±0.1V.
• Corrente Reversa (IR):10 μA (Máximo) a VR=5V.

Tolerâncias de Medição:Intensidade Luminosa: ±10%, Comprimento de Onda Dominante: ±1.0nm.

3. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas características que ilustram o comportamento do dispositivo em condições variáveis. Compreender isto é crucial para um design de circuito robusto.

3.1 Distribuição Espectral e Espacial

Acurva de Intensidade Relativa vs. Comprimento de Ondamostra um espectro de emissão estreito típico centrado em torno de 632 nm, característico dos materiais AlGaInP. Acurva de Diretividadeconfirma visualmente o padrão de emissão amplo de 120°, semelhante a Lambertiano, criado pela lente difusa, garantindo boa visibilidade a partir de ângulos fora do eixo.

3.2 Características Elétricas e Térmicas

Acurva Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)demonstra a relação exponencial do díodo. No ponto de operação típico de 20mA, a tensão é aproximadamente 2.0V. Acurva Intensidade Relativa vs. Corrente Diretamostra que a saída de luz aumenta linearmente com a corrente até o valor máximo nominal, mas os projetistas devem considerar a dissipação de calor em correntes mais altas.

Ascurvas Intensidade Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Direta vs. Temperatura Ambientesão críticas para o gerenciamento térmico. A intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Por outro lado, para uma tensão fixa, a corrente direta aumenta com a temperatura devido ao coeficiente de temperatura negativo da tensão direta do díodo. Isto pode levar à fuga térmica se não for gerido adequadamente com um circuito limitador de corrente.

4. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

4.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED apresenta um encapsulamento radial com terminais padrão de 5mm. Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
• A altura do flange deve ser inferior a 1.5mm (0.059 polegadas).
• A tolerância padrão para dimensões não especificadas é ±0.25mm.

O desenho dimensional especifica o espaçamento dos terminais, o diâmetro do corpo, a forma da lente e a altura total, que são essenciais para o design da pegada na PCB e o encaixe mecânico.

4.2 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano no flange de plástico do LED e/ou pelo terminal mais curto. A polaridade correta deve ser observada durante a instalação para evitar danos por polarização reversa.

5. Diretrizes de Montagem, Soldagem e Manuseio

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

5.1 Formação dos Terminais

• A dobra deve ocorrer a pelo menos 3mm da base da cápsula de epóxi para evitar tensão na vedação.
• Forme os terminais antes de soldar.
• Evite tensionar o encapsulamento. Furos na PCB desalinhados que causam inserção forçada podem degradar a resina epóxi.
• Corte os terminais à temperatura ambiente.

5.2 Armazenamento

• Armazenamento recomendado: ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa por até 3 meses a partir do envio.
• Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com nitrogénio e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes húmidos para evitar condensação.

5.3 Processo de Soldagem

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

Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de 30W), tempo máximo de soldagem 3 segundos.

Soldagem por Onda/Imersão:Temperatura máxima de pré-aquecimento 100°C (por no máximo 60 segundos). Temperatura máxima do banho de solda 260°C por 5 segundos.

Notas Gerais de Soldagem:

• Evite tensão nos terminais durante as fases de alta temperatura.
• Não execute soldagem por imersão/manual mais de uma vez.
• Proteja o LED de choques mecânicos até que ele arrefeça à temperatura ambiente após a soldagem.
• Use a temperatura de soldagem efetiva mais baixa.
• É fornecido um gráfico de perfil de soldagem recomendado, mostrando as zonas de tempo vs. temperatura para pré-aquecimento, imersão, refluxo e arrefecimento.

5.4 Limpeza

• Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto.
• Evite limpeza ultrassónica. Se absolutamente necessário, pré-qualifique os parâmetros do processo (potência, tempo) para garantir que nenhum dano ocorra.

5.5 Gerenciamento de Calor e ESD

Gerenciamento de Calor:A corrente de operação deve ser desclassificada adequadamente com base na temperatura ambiente, conforme mostrado na curva de desclassificação. O layout adequado da PCB e, se necessário, a dissipação de calor devem ser considerados durante a fase de design da aplicação para controlar a temperatura da junção.

ESD (Descarga Eletrostática):O LED é sensível a ESD. As precauções padrão de ESD devem ser seguidas durante o manuseio e montagem, incluindo o uso de estações de trabalho e pulseiras aterradas.

6. Embalagem, Rotulagem e Informações de Pedido

6.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para evitar danos durante o transporte e armazenamento:

• Embalagem Primária:Sacos antiestáticos.
• Embalagem Secundária:Caixas internas contendo 5 sacos.
• Embalagem Terciária:Caixas externas contendo 10 caixas internas.
• Quantidade de Embalagem:200 a 500 peças por saco. Portanto, uma caixa externa contém entre 10.000 e 25.000 peças (10 caixas internas * 5 sacos * 200-500 pçs).

6.2 Explicação da Etiqueta

As etiquetas na embalagem contêm vários códigos para rastreabilidade e classificação:

• CPN:Número da Peça do Cliente.
• P/N:Número da Peça do Fabricante (ex., 523-2SURD/S530-A3).
• QTY:Quantidade de Embalagem.
• CAT:Classificações de Intensidade Luminosa (bin de brilho).
• HUE:Classificações de Comprimento de Onda Dominante (bin de cor).
• REF:Classificações de Tensão Direta (bin de tensão).
• LOT No:Número do Lote de Fabricação para rastreabilidade.

7. Considerações de Design de Aplicação e Perguntas Frequentes

7.1 Design do Circuito

Um resistor limitador de corrente é obrigatório ao alimentar este LED a partir de uma fonte de tensão. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Use a tensão direta máxima (2.4V) da ficha técnica para um design conservador, garantindo que a corrente não exceda 20mA mesmo com variação entre peças. Por exemplo, com uma fonte de 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohms. Um resistor padrão de 150 Ohm forneceria uma margem de segurança.

7.2 Perguntas Típicas dos Utilizadores Respondidas

P: Posso alimentar este LED a 25mA continuamente?

R: Embora o valor máximo absoluto seja 25mA, as características eletro-ópticas são especificadas a 20mA. Para operação confiável a longo prazo e para considerar os efeitos da temperatura, é aconselhável projetar para 20mA ou menos, usando as curvas de desclassificação se a temperatura ambiente for alta.

P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Dominante?

R: O Comprimento de Onda de Pico (632nm) é o pico físico do espectro de emissão de luz. O Comprimento de Onda Dominante (624nm) é o comprimento de onda único que o olho humano perceberia como correspondente à cor do LED. O comprimento de onda dominante é mais relevante para aplicações de indicação de cor.

P: É necessário um dissipador de calor?

R: Para operação a 20mA em temperaturas ambientes moderadas, um dissipador de calor dedicado normalmente não é necessário para um único LED. No entanto, o gerenciamento térmico torna-se crítico em matrizes de alta densidade, altas temperaturas ambientes ou ao operar próximo da corrente máxima. A própria PCB atua como um dissipador de calor através dos terminais.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Este LED diferencia-se através das suas escolhas específicas de material e construção:

• Tecnologia do Chip (AlGaInP):Comparado com tecnologias mais antigas, o AlGaInP oferece maior eficiência e melhor pureza de cor para LEDs vermelhos e âmbar, resultando na cor "vermelho brilhante" especificada com boa intensidade luminosa.
• Lente Difusa vs. Lente Clara:A lente difusa de resina troca uma pequena quantidade de intensidade axial de pico por um ângulo de visão muito mais amplo e uniforme (120°), eliminando o efeito de "ponto quente". Isto é ideal para indicadores que precisam ser vistos de vários ângulos.
• Conformidade:A conformidade total com RoHS, REACH e Livre de Halogéneos torna-o adequado para mercados globais e designs ambientalmente conscientes, diferenciando-o de alternativas não conformes.

9. Princípios Operacionais e Tendências

9.1 Princípio Operacional Básico

Este é um fotodíodo semicondutor que opera em polarização direta. Quando uma tensão que excede a tensão direta (V_F) é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na junção p-n dentro do material semicondutor AlGaInP. Esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz) com um comprimento de onda correspondente à energia da banda proibida do material, que está na região vermelha do espectro visível. A lente difusa de resina epóxi encapsula o chip, fornece proteção mecânica e molda o feixe de saída de luz.

9.2 Contexto e Tendências da Indústria

O LED radial de 5mm permanece um componente fundamental e amplamente utilizado devido à sua simplicidade, baixo custo e facilidade de uso para montagem através de orifício. Embora os LEDs de montagem em superfície (SMD) dominem a produção automática de alto volume, LEDs através de orifício como este ainda são prevalentes em prototipagem, kits educacionais, trabalhos de reparação e aplicações que requerem maior brilho de ponto único ou robustez contra vibração. A tendência dentro deste segmento é para maior eficiência (mais saída de luz por mA), conformidade ambiental mais rigorosa e classificação mais consistente para uniformidade de cor e brilho na produção em lote.