Ficha Técnica da Lâmpada LED 1003SURD/S530-A3 - Vermelho Brilhante - Corrente Direta de 20mA - Tensão Direta Típica de 2.0V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 1003SURD/S530-A3 é uma lâmpada LED de montagem furo passante projetada para aplicações que exigem desempenho confiável e níveis de brilho mais elevados. Utiliza um chip de AlGaInP para produzir uma cor vermelho brilhante com uma lente de resina vermelha difusa. Este componente é caracterizado pela sua construção robusta, conformidade com normas ambientais e adequação para processos de montagem automatizada.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Alto Brilho:Especificamente projetado para aplicações que exigem intensidade luminosa superior.
• Ângulo de Visão Ampla:Oferece um ângulo de visão típico de 110 graus (2θ1/2) para uma ampla distribuição de luz.
• Conformidade Ambiental:O produto é livre de chumbo e mantém-se dentro das especificações compatíveis com RoHS.
• Flexibilidade de Embalagem:Disponível em fita e bobina para colocação automatizada eficiente.
• Opções de Cor:A série está disponível em diferentes cores e graus de intensidade.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é bem adequado para vários eletrônicos de consumo e industriais onde a funcionalidade de indicador é necessária. Aplicações típicas incluem retroiluminação ou indicação de estado em televisores, monitores de computador, telefones e outros dispositivos de computação de mesa ou portáteis.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

Esta seção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros elétricos, ópticos e térmicos definidos na ficha técnica.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestes limites não é garantida.

• Corrente Direta Contínua (I_F):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):60 mA. Permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1 kHz).
• Tensão Reversa (V_R):5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura da junção.
• Dissipação de Potência (P_d):60 mW. A potência máxima que o encapsulamento pode dissipar a Ta=25°C.
• Temperatura de Operação & Armazenamento:Varia de -40°C a +85°C (operação) e de -40°C a +100°C (armazenamento).
• Temperatura de Soldagem:Suporta 260°C por 5 segundos, compatível com perfis padrão de soldagem sem chumbo.

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

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos sob condições de teste especificadas.

• Intensidade Luminosa (I_v):25 mcd (Mín), 50 mcd (Típ) a I_F=20mA. Isto quantifica o brilho percebido.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):110° (Típ). O ângulo no qual a intensidade luminosa é metade do valor de pico.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):632 nm (Típ). O comprimento de onda no qual a emissão espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):624 nm (Típ). O comprimento de onda único percebido pelo olho humano.
• Tensão Direta (V_F):1.7V (Mín), 2.0V (Típ), 2.4V (Máx) a I_F=20mA. Crítico para o projeto do driver e seleção da fonte de alimentação.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (Máx) a V_R=5V.

3. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas características essenciais para entender o comportamento do dispositivo sob condições variáveis.

3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência, centrada no pico típico de 632 nm. O espectro é característico do material AlGaInP, produzindo uma cor vermelha saturada. A largura de banda espectral típica (Δλ) é de 20 nm.

3.2 Padrão de Diretividade

O gráfico polar ilustra a distribuição espacial da luz, confirmando o amplo ângulo de visão de 110 graus. A intensidade é relativamente uniforme através do cone central, típico de um encapsulamento com lente difusa.

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

Este gráfico mostra a relação exponencial entre corrente e tensão, típica de um diodo. A curva é essencial para determinar o ponto de operação e o valor necessário do resistor limitador de corrente em um circuito simples. A tensão de "joelho" está em torno da marca típica de 2.0V.

3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra que a saída de luz é aproximadamente proporcional à corrente direta dentro da faixa de operação. Destaca a importância do controle de corrente estável para um brilho consistente.

3.5 Curvas de Desempenho Térmico

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta redução de capacidade é crucial para projetos que operam em ambientes de temperatura elevada.
Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Indica como a corrente direta máxima permitida deve ser reduzida em temperaturas ambientes mais altas para permanecer dentro do limite de dissipação de potência, enfatizando a necessidade de gestão térmica.

4. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

4.1 Desenho das Dimensões do Encapsulamento

O LED apresenta um encapsulamento radial com terminais padrão. As dimensões-chave incluem o espaçamento dos terminais, o diâmetro do corpo e a altura total. O desenho especifica que todas as dimensões estão em milímetros, com uma tolerância padrão de ±0.25mm, salvo indicação em contrário. Uma nota crítica especifica que a altura do flange deve ser inferior a 1.5mm (0.059").

4.2 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na lente do LED ou pelo terminal mais curto. O diagrama da ficha técnica deve ser consultado para o esquema de marcação exato desta peça específica.

5. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é crítico para garantir confiabilidade e prevenir danos.

5.1 Formação dos Terminais

• A dobra deve ocorrer a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi.
• A formação deve ser feitaantesda soldagem e à temperatura ambiente.
• Evite aplicar tensão no encapsulamento; garanta que os furos da PCB estejam perfeitamente alinhados com os terminais.

5.2 Processo de Soldagem

Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de 30W máx.), tempo de soldagem máximo 3 segundos.
Soldagem por Onda/Imersão:Pré-aquecer a 100°C máx. (60 seg máx.), banho de solda a 260°C máx. por 5 segundos máx.
Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 3mm da junta de solda até o bulbo de epóxi. Evite múltiplos ciclos de soldagem e resfriamento rápido. Aplique a temperatura mais baixa possível que garanta uma junta confiável.

5.3 Condições de Armazenamento

Armazene a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa. A vida útil na prateleira é de 3 meses a partir do envio. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com nitrogênio e dessecante. Evite mudanças rápidas de temperatura para prevenir condensação.

5.4 Limpeza

Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto. Não use limpeza ultrassônica a menos que seus efeitos tenham sido totalmente pré-qualificados, pois pode causar danos mecânicos.

5.5 Gestão de Calor e ESD

Gestão de Calor:A corrente de operação deve ser reduzida adequadamente com base na temperatura ambiente, conforme mostrado na curva de redução de capacidade. Controle a temperatura ao redor do LED na aplicação.
ESD (Descarga Eletrostática):O dispositivo é sensível a ESD. Precauções padrão contra ESD devem ser observadas durante o manuseio e montagem.

6. Informações de Embalagem e Pedido

6.1 Especificação de Embalagem

• Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos.
• Quantidade de Embalagem:1.500 peças por saco. 5 sacos por caixa interna. 10 caixas internas por caixa mestra (externa).
• Total: 75.000 peças por caixa mestra.

6.2 Explicação do Rótulo

Os rótulos na embalagem contêm códigos para rastreabilidade e especificação:
CPN:Número de Produção do Cliente
P/N:Número de Produção
QTY:Quantidade de Embalagem
CAT:Classificações (provavelmente categorias de seleção)
HUE:Comprimento de Onda Dominante
REF:Referência
LOT No:Número do Lote

7. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Projeto do Circuito

Sempre use um resistor limitador de corrente em série. Calcule o valor do resistor usando a fórmula: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Use a tensão direta máxima da ficha técnica (2.4V) para garantir que a corrente não exceda o nível desejado mesmo com variação entre peças. Para uma fonte de 5V e corrente alvo de 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ω. Um resistor padrão de 130Ω ou 150Ω seria apropriado, considerando a potência nominal (P = I²R).

7.2 Projeto Térmico

Embora seja um dispositivo de baixa potência, a gestão térmica ainda é importante em placas de alta densidade ou aplicações de alta temperatura ambiente. Garanta espaçamento adequado entre componentes e considere o fluxo de ar. Aderir estritamente à curva de redução de corrente fornecida na ficha técnica quando a temperatura ambiente exceder 25°C.

7.3 Integração Óptica

O amplo ângulo de visão de 110 graus torna este LED adequado para aplicações que requerem iluminação de área ampla ou visibilidade de ângulo amplo. Para luz mais focada, lentes externas ou tubos de luz podem ser necessários. A resina difusa ajuda a reduzir o brilho e proporciona uma aparência mais uniforme.

8. Comparação e Posicionamento Técnico

O 1003SURD/S530-A3 pertence a uma categoria de LEDs indicadores de montagem furo passante de confiabilidade padrão. Seus principais diferenciadores são o uso da tecnologia AlGaInP para luz vermelha eficiente e sua seleção específica de brilho/comprimento de onda. Comparado aos LEDs vermelhos mais antigos baseados em GaAsP, o AlGaInP oferece maior eficiência luminosa e melhor saturação de cor. Comparado aos LEDs de montagem em superfície (SMD), o encapsulamento furo passante oferece robustez mecânica e facilidade de prototipagem manual, mas requer mais espaço na placa e é menos adequado para montagem automatizada de volume ultra-alto.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

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

Comprimento de Onda de Pico (λ_p):O comprimento de onda no ponto mais alto da curva de distribuição espectral de potência (632 nm típico).
Comprimento de Onda Dominante (λ_d):O comprimento de onda único que produziria a mesma percepção de cor que a luz do LED (624 nm típico). É calculado com base na sensibilidade do olho humano (cromaticidade CIE) e é mais relevante para especificação de cor.

9.2 Posso acionar este LED sem um resistor limitador de corrente?

No.Um LED é um dispositivo acionado por corrente. Conectá-lo diretamente a uma fonte de tensão fará com que a corrente suba incontrolavelmente, excedendo rapidamente a Especificação Máxima Absoluta e destruindo o dispositivo. Um resistor em série ou um driver de corrente constante é sempre necessário.

9.3 Como interpreto as declarações "sem chumbo" e "RoHS"?

"Sem chumbo"significa que o dispositivo não contém chumbo em seus acabamentos soldáveis ou construção interna.
"Compatível com RoHS"significa que o dispositivo está em conformidade com a diretiva da UE de Restrição de Substâncias Perigosas, que restringe chumbo, mercúrio, cádmio, cromo hexavalente, bifenilos polibromados (PBB) e éteres difenil polibromados (PBDE). A ficha técnica afirma que o produto "permanecerá dentro da versão compatível com RoHS", indicando conformidade contínua.

9.4 O que acontece se eu exceder a regra de distância de 3mm durante a soldagem?

Soldar a menos de 3mm do bulbo de epóxi pode transferir calor excessivo para o chip semicondutor e as ligações internas. Isso pode causar falha imediata (como um circuito aberto) ou dano latente que reduz a vida útil e a confiabilidade do LED devido ao estresse térmico no epóxi e nos componentes internos.

10. Exemplo de Aplicação Prática

Cenário:Projetando um indicador de status de energia para um adaptador DC de 12V.
Passos do Projeto:
1. Escolher Ponto de Operação:Selecione I_F= 15 mA para bom brilho e longa vida.
2. Calcular Resistor:Use V_Fmáx. para segurança. R = (12V - 2.4V) / 0.015A = 640 Ω. O valor padrão mais próximo é 620 Ω ou 680 Ω.
3. Verificar Potência do Resistor:P = (0.015A)²* 620Ω = 0.1395W. Um resistor padrão de 1/4W (0.25W) é suficiente.
4. Considerar Ambiente:Se a temperatura interna da caixa do adaptador puder atingir 60°C, consulte a curva de redução de capacidade. A corrente máxima permitida pode ser menor, exigindo um valor de resistor mais alto para reduzir I_F.
5. Layout da PCB:Posicione os furos com o espaçamento correto. Garanta que nenhuma tensão seja aplicada aos terminais após a inserção. Siga a regra de distância de soldagem de 3mm.

11. Princípio de Funcionamento

A luz é gerada através de um processo chamado eletroluminescência dentro do chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados através da junção p-n. Esses portadores de carga se recombinam na região ativa, liberando energia na forma de fótons (luz). A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que define diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, no espectro vermelho (~624-632 nm). O encapsulamento de resina epóxi vermelha difusa atua tanto como um encapsulante protetor quanto como uma lente primária, moldando a saída de luz e proporcionando o característico ângulo de visão amplo.

12. Tendências e Contexto Tecnológico

LEDs de montagem furo passante como o 1003SURD/S530-A3 representam uma tecnologia de encapsulamento madura e altamente confiável. A tendência da indústria mudou fortemente para encapsulamentos de Dispositivo de Montagem em Superfície (SMD) (ex.: 0603, 0805, 1206 e encapsulamentos dedicados como 2835, 3535) para a maioria dos novos projetos devido à sua pegada menor, adequação para montagem automatizada de alta velocidade e melhor desempenho térmico quando montados na PCB. No entanto, os LEDs furo passante mantêm relevância significativa em várias áreas: kits educacionais e prototipagem devido à facilidade de soldagem manual; aplicações que exigem robustez mecânica extrema e alívio de tensão (onde os terminais através da placa fornecem uma ancoragem forte); controles industriais de alta tensão ou alta confiabilidade onde distâncias de rastreamento/espaçamento são mais fáceis de gerenciar; e como peças de reposição para equipamentos legados originalmente projetados para componentes furo passante. O sistema de material AlGaInP usado neste LED permanece a tecnologia dominante para LEDs âmbar, vermelho e laranja de alta eficiência, embora para vermelho profundo e infravermelho, outros materiais como InGaAlP ou GaAs também sejam usados.