Ficha Técnica da Lâmpada LED 3294-15SURC/S 400-A7 - Vermelho Brilhante - 2.0V - 20mA - 200mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Esta ficha técnica fornece informações técnicas abrangentes para a lâmpada LED 3294-15SURC/S 400-A7. Este componente é um díodo emissor de luz do tipo furo passante (estilo lâmpada) projetado para aplicações que requerem iluminação indicadora robusta e confiável com maior brilho. O dispositivo utiliza um chip de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) para produzir uma cor vermelho brilhante com uma lente de resina transparente, oferecendo um amplo ângulo de visão adequado para diversos fins de exibição e indicação.

As principais vantagens deste LED incluem sua conformidade com normas ambientais e de segurança importantes, como RoHS, REACH da UE e requisitos livres de halogênio (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Está disponível em fita e bobina para processos de montagem automatizada, aumentando a eficiência de fabricação. Os mercados-alvo principais para este componente são eletrônicos de consumo e periféricos de computador, onde uma indicação de estado consistente e visível é crítica.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

As Especificações Máximas Absolutas definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Essas especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C e não devem ser excedidas em nenhuma condição de operação.

• Corrente Direta Contínua (IF):25 mA. Esta é a corrente DC máxima que pode ser aplicada continuamente ao ânodo do LED.
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA. Esta especificação aplica-se em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz. Exceder este valor em operação contínua degradará o LED.
• Tensão Reversa (VR):5 V. Aplicar uma tensão de polarização reversa maior que esta pode causar ruptura da junção.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a potência máxima que o encapsulamento pode dissipar, calculada como Tensão Direta (VF) * Corrente Direta (IF).
• Temperatura de Operação e Armazenamento:O dispositivo pode operar de -40°C a +85°C e ser armazenado de -40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem (Tsol):Os terminais podem suportar 260°C por 5 segundos, o que é compatível com processos padrão de soldagem por onda ou manual.

2.2 Características Eletro-Ópticas

As Características Eletro-Ópticas são medidas a Ta=25°C com uma corrente direta (IF) de 20 mA, que é a condição de teste padrão. Esses parâmetros definem a saída de luz e o comportamento elétrico do LED.

• Intensidade Luminosa (Iv):100 mcd (Mín), 200 mcd (Típ). Esta é a medida da potência de luz percebida emitida em uma direção específica. O valor típico de 200 milicandelas indica uma saída brilhante adequada para visualização direta.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):90° (Típ). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade a 0° (no eixo). Um ângulo de 90° fornece um cone de visão amplo.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):632 nm (Típ). Este é o comprimento de onda no qual a emissão espectral é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):624 nm (Típ). Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, definindo a cor como vermelho brilhante.
• Tensão Direta (VF):1.7V (Mín), 2.0V (Típ), 2.4V (Máx) em IF=20mA. Este parâmetro é crucial para o projeto do circuito para determinar o valor necessário do resistor limitador de corrente.
• Corrente Reversa (IR):10 μA (Máx) em VR=5V. Uma baixa corrente reversa indica boa qualidade da junção.

Incertezas de medição são fornecidas: Intensidade Luminosa (±10%), Comprimento de Onda Dominante (±1.0nm) e Tensão Direta (±0.1V).

3. Explicação do Sistema de Binning

A ficha técnica referencia um sistema de binning para parâmetros-chave, indicado por códigos no rótulo da embalagem (CAT, HUE, REF). Binning é o processo de classificar LEDs em grupos 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.: 150-200 mcd, 200-250 mcd). Isso permite que os projetistas selecionem peças com uma faixa de brilho específica.
• HUE (Classificações de Comprimento de Onda Dominante):Os LEDs são classificados de acordo com seu comprimento de onda dominante, garantindo consistência de cor. Para um LED vermelho brilhante, os bins podem definir faixas específicas de nanômetros em torno do valor típico de 624 nm.
• REF (Classificações de Tensão Direta):A tensão direta é classificada para agrupar LEDs com características Vf semelhantes. Isso pode ser importante para aplicações onde se deseja uma queda de tensão consistente em múltiplos LEDs em série, embora seja tipicamente menos crítico do que a regulação de corrente.

Consultar o documento detalhado de especificação de binning do fabricante é necessário para entender as definições exatas dos códigos e as faixas disponíveis para o 3294-15SURC/S 400-A7.

. Performance Curve Analysis

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias curvas características típicas, que são essenciais para entender o comportamento do dispositivo em condições não padrão.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência. Para um LED vermelho de AlGaInP, espere um espectro relativamente estreito centrado em torno de 624-632 nm (comprimentos de onda dominante e de pico). A curva confirma a natureza monocromática da saída, ideal para aplicações indicadoras específicas de cor.

4.2 Padrão de Diretividade

A curva de diretividade (ou padrão de radiação) ilustra como a intensidade da luz varia com o ângulo de visão. Um padrão típico para um LED estilo lâmpada com lente transparente mostra uma distribuição ampla e suave, suportando a especificação de ângulo de visão de 90°.

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

Este gráfico mostra a relação exponencial típica de um díodo. A curva permite que os projetistas estimem o Vf em correntes diferentes da condição de teste padrão de 20mA. É crucial para projetar o circuito de acionamento, especialmente para aplicações alimentadas por bateria onde a margem de tensão é limitada.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra a relação entre a saída de luz (intensidade relativa) e a corrente de acionamento. A saída de luz geralmente aumenta linearmente com a corrente até um certo ponto. Operar significativamente acima de 20mA pode render retornos decrescentes e aumentar o calor, potencialmente reduzindo a vida útil.

4.5 Curvas de Dependência de TemperaturaIntensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:

A saída de luz do LED tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Esta curva quantifica essa derating, o que é crítico para aplicações operando em ambientes de alta temperatura.Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:

Esta curva pode mostrar a relação entre a corrente direta permitida e a temperatura ambiente, frequentemente indicando uma linha de derating para permanecer dentro do limite de dissipação de potência máxima (Pd).

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Desenho das Dimensões do Encapsulamento

A ficha técnica fornece um desenho mecânico detalhado da lâmpada LED. As dimensões-chave incluem o diâmetro total da lente de epóxi (tipicamente 5mm para este estilo), o espaçamento dos terminais (padrão 2.54mm / 0.1\" para PCBs furo passante) e a altura total. Notas especificam que todas as dimensões estão em milímetros, a altura do flange deve ser menor que 1.5mm, e a tolerância geral é ±0.25mm, salvo indicação em contrário. O desenho também indica claramente os terminais do ânodo e cátodo, geralmente com o terminal mais longo sendo o ânodo (+).

5.2 Identificação de Polaridade

A polaridade correta é essencial para a operação do LED. O dispositivo usa a convenção padrão: o terminal mais longo é o ânodo (positivo) e o terminal mais curto é o cátodo (negativo). Além disso, frequentemente há um ponto plano na borda da base da lente plástica próximo ao terminal do cátodo. O design da pegada na PCB deve acomodar o diâmetro e espaçamento especificados dos terminais.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

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

• 6.1 Formação dos Terminais
• Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi para evitar tensão nas ligações internas dos fios.Realize a formação dos terminais soldering.
• antes
• da soldagem. Evite estressar o encapsulamento. Furos na PCB desalinhados causando inserção forçada podem degradar a resina epóxi e o LED.

Corte os terminais à temperatura ambiente.

• 6.2 Armazenamento
• Armazene a ≤30°C e ≤70% de UR. 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.
• Após a abertura, use dentro de 24 horas.

Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para prevenir condensação.

6.3 Processo de SoldagemRegra Geral:

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

Temperatura da ponta do ferro ≤300°C (para ferro de no máximo 30W), tempo de soldagem ≤3 segundos.Soldagem por Onda/Imersão:

Pré-aquecimento ≤100°C por ≤60 segundos. Temperatura do banho de solda ≤260°C por ≤5 segundos.

Um perfil de temperatura de soldagem recomendado é fornecido, tipicamente mostrando uma rampa gradual, um pré-aquecimento estável, um tempo curto acima do líquido (ex.: 260°C) e um resfriamento controlado. Evite resfriamento rápido. Não aplique tensão aos terminais enquanto estiverem quentes. Re-soldagem (mais de um ciclo) não é recomendada.

6.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use álcool isopropílico à temperatura ambiente por não mais que um minuto. Não use limpeza ultrassônica a menos que absolutamente necessário e somente após pré-qualificação, pois pode danificar a estrutura interna.

6.5 Gerenciamento de Calor

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (60 mW máx.), o gerenciamento adequado de calor deve ser considerado durante o projeto. Operar em altas temperaturas ambientes ou em altas correntes aumentará a temperatura da junção, o que pode reduzir a saída de luz (depreciação de lúmen) e acelerar a degradação a longo prazo. Garantir espaçamento adequado na PCB e possivelmente usar um pequeno dissipador de calor nos terminais pode ajudar em aplicações exigentes.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para prevenir descarga eletrostática (ESD) e danos por umidade:

1. Os LEDs são colocados em sacos antiestáticos.

2. Múltiplos sacos são embalados em uma caixa interna.

3. Múltiplas caixas internas são embaladas em uma caixa externa mestra.Quantidade de Embalagem:

Mínimo de 200 a 1000 peças por saco. Tipicamente, 4 sacos por caixa interna e 10 caixas internas por caixa externa.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da embalagem contém vários códigos:CPN:

Número de Produção do Cliente (opcional).P/N:

Número de Peça (o número da peça: 3294-15SURC/S 400-A7).QTY:

Quantidade no saco/caixa.CAT, HUE, REF:

Códigos de binning para Intensidade Luminosa, Comprimento de Onda Dominante e Tensão Direta, respectivamente.LOT No:

Número de lote de fabricação rastreável.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Conforme listado na ficha técnica, este LED é adequado para:TVs e Monitores:

Indicadores de estado de energia, modo de espera ou função.Telefones:

Indicadores de linha em uso, mensagem esperando ou energia.Computadores e Periféricos:

Luzes de atividade do disco rígido, liga/desliga ou status de rede em roteadores/módems.

Sua cor vermelho brilhante e bom brilho o tornam ideal para qualquer aplicação que requeira uma indicação de status ou aviso clara e visível.

• 8.2 Considerações de ProjetoLimitação de Corrente:
• Sempre use um resistor em série para limitar a corrente direta ao valor desejado (ex.: 20mA para brilho típico). Calcule o valor do resistor como R = (Vsupply - Vf_LED) / I_desejada.Layout do Circuito:
• Certifique-se de que os furos na PCB estejam perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar estresse mecânico durante a inserção.Ângulo de Visão:
• O ângulo de visão de 90° é adequado para indicadores no painel frontal. Para visibilidade mais ampla, considere capas de lente ou tubos de luz.Múltiplos LEDs:

Para acionar múltiplos LEDs, conecte-os em série com uma fonte de tensão mais alta e um único resistor limitador de corrente, ou conecte-os em paralelo cada um com seu próprio resistor (preferível para brilho consistente).

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com tecnologias mais antigas como LEDs vermelhos de GaAsP (Fosfeto de Gálio Arsênio), este LED baseado em AlGaInP oferece eficiência luminosa significativamente maior, resultando em saída mais brilhante na mesma corrente de acionamento. A resina transparente, em oposição a uma resina difusa ou tingida, fornece a máxima extração de luz possível e uma cor vermelha mais saturada e vívida. Sua conformidade com padrões ambientais modernos (RoHS, Livre de Halogênio) o torna uma escolha adequada para produtos vendidos em mercados regulados como a UE. O encapsulamento robusto e as diretrizes detalhadas de manuseio indicam um projeto focado em confiabilidade na fabricação em volume.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Qual valor de resistor devo usar com uma fonte de 5V para acionar este LED a 20mA?

R: Usando o Vf típico de 2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohms. Use o valor padrão mais próximo (ex.: 150Ω ou 160Ω). Sempre considere o Vf máximo (2.4V) para garantir corrente suficiente no pior caso.

P: Posso acionar este LED diretamente de um pino de microcontrolador (3.3V ou 5V)?

R: Não é recomendado conectá-lo diretamente sem um resistor limitador de corrente. Um pino típico de MCU pode fornecer/absorver apenas 20-25mA, que está no limite máximo absoluto deste LED. Sempre use um resistor. Para lógica de 3.3V: R ≈ (3.3V - 2.0V)/0.02A = 65Ω.

P: A intensidade luminosa é 200 mcd típica. Isso é brilhante o suficiente para uso externo à luz do dia?

R: 200 mcd é adequado para indicadores internos ou visualização de curta distância. Para visibilidade em luz solar direta, uma intensidade muito maior (frequentemente >1000 mcd) ou uma lente focada seria necessária.

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

R: O Comprimento de Onda de Pico é onde o espectro de emissão físico é mais forte. O Comprimento de Onda Dominante é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, levando em conta a sensibilidade de cor do olho (resposta fotópica). O comprimento de onda dominante é a melhor métrica para descrever a cor percebida.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Caso: Projetando um Indicador de Energia para uma Fonte de Alimentação Chaveada (SMPS) de Desktop.

A SMPS fornece 5V de energia de espera. O objetivo é adicionar um indicador de ligado brilhante e confiável.Implementação:

Coloque o LED no painel frontal. Conecte o ânodo através de um resistor limitador de corrente de 150Ω ao barramento de 5V de espera. Conecte o cátodo ao terra. A potência nominal do resistor necessária é P = I²R = (0.02)² * 150 = 0.06W, então um resistor padrão de 1/8W (0.125W) é suficiente.Considerações:

Certifique-se de que o LED esteja montado com segurança, com os terminais formados corretamente antes de soldar na PCB de controle. O ângulo de visão de 90° fornecerá boa visibilidade de vários ângulos. A cor vermelho brilhante é um indicador universal para \"energia ligada\". A confiabilidade de longo prazo descrita na ficha técnica garante que o indicador durará a vida útil da unidade de fonte de alimentação.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Díodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através da eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons da região tipo n e lacunas da região tipo p são injetados na região ativa. Quando esses portadores de carga (elétrons e lacunas) se recombinam, eles liberam energia na forma de fótons (luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela banda proibida do material semicondutor usado na região ativa. Para este dispositivo, o sistema de material AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) tem uma banda proibida correspondente à luz vermelha. A resina epóxi transparente atua como uma lente, moldando a saída de luz e protegendo o delicado chip semicondutor.

13. Tendências Tecnológicas