Ficha Técnica da Lâmpada LED 1533SURD/S530-A3 - Vermelho Brilhante - 20mcd - 2.0V - 60mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para a lâmpada LED 1533SURD/S530-A3. Este componente é um LED de montagem em superfície (SMD) projetado para aplicações que exigem desempenho confiável e saída de luz consistente. As principais áreas de aplicação incluem retroiluminação para eletrônicos de consumo e funções de indicador.

1.1 Características e Vantagens Principais

O LED oferece várias características-chave que o tornam adequado para uma ampla gama de projetos eletrônicos. Está disponível com uma escolha de vários ângulos de visão, proporcionando flexibilidade de design para diferentes requisitos de distribuição de luz. O componente é fornecido em fita e bobina, o que é ideal para processos de montagem automatizada, aumentando a eficiência de fabricação. É construído para ser confiável e robusto, garantindo desempenho estável ao longo de sua vida operacional. O produto é livre de chumbo (Pb-free) e foi projetado para permanecer em conformidade com a diretiva RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas), aderindo às regulamentações ambientais.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Esta série de LED é especialmente projetada para aplicações que exigem níveis de brilho mais elevados. Os LEDs estão disponíveis em diferentes cores e intensidades, permitindo personalização com base em necessidades específicas de design. Aplicações típicas incluem televisores, monitores de computador, telefones e periféricos de computador em geral, onde são comumente usados para indicadores de status, retroiluminação de botões ou iluminação de display.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

Esta seção fornece uma análise objetiva e detalhada das características elétricas, ópticas e térmicas do LED, conforme definido na ficha técnica.

2.1 Seleção do Dispositivo e Composição do Material

O LED utiliza um material de chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio). Este sistema de material é conhecido por produzir emissão de luz de alta eficiência no espectro do vermelho ao âmbar. A cor emitida é especificada como Vermelho Brilhante, e a cor da resina do encapsulamento do LED é Vermelho Difuso, o que ajuda a espalhar a luz para alcançar o amplo ângulo de visão especificado.

2.2 Valores Máximos Absolutos

Os Valores Máximos Absolutos definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Essas especificações são dadas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. A corrente direta contínua (IF) não deve exceder 25 mA. Para operação pulsada, uma corrente direta de pico (IFP) de 60 mA é permitida sob um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz. A tensão reversa máxima (VR) que o LED pode suportar é de 5 V. A dissipação de potência total (Pd) do dispositivo é limitada a 60 mW. A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +85°C, e a faixa de temperatura de armazenamento (Tstg) é de -40°C a +100°C. A temperatura de soldagem (Tsol) é especificada como 260°C por uma duração máxima de 5 segundos, o que é um requisito padrão para processos de soldagem sem chumbo.

2.3 Características Eletro-Ópticas

As Características Eletro-Ópticas são medidas em uma condição de teste padrão de Ta=25°C e uma corrente direta (IF) de 20 mA, salvo indicação em contrário. A intensidade luminosa (Iv) tem um valor típico de 20 milicandelas (mcd) com um mínimo de 10 mcd. O ângulo de visão (2θ1/2), definido como o ângulo onde a intensidade luminosa cai para metade do seu valor de pico, é tipicamente de 170 graus, indicando um padrão de emissão muito amplo. O comprimento de onda de pico (λp) é tipicamente 632 nanômetros (nm), e o comprimento de onda dominante (λd) é tipicamente 624 nm, ambos dentro da região vermelha do espectro visível. A largura de banda de radiação do espectro (Δλ) é tipicamente 20 nm. A tensão direta (VF) mede tipicamente 2,0 volts, com uma faixa de 1,7 V (mín.) a 2,4 V (máx.) a 20 mA. A corrente reversa (IR) tem um valor máximo de 10 microamperes (μA) quando uma tensão reversa de 5 V é aplicada.

A ficha técnica inclui notas importantes sobre a incerteza de medição: ±0,1V para tensão direta, ±10% para intensidade luminosa e ±1,0nm para comprimento de onda dominante. Essas tolerâncias devem ser consideradas durante o projeto do circuito e o controle de qualidade.

3. Análise das Curvas de Desempenho

Dados gráficos fornecem uma visão mais profunda do comportamento do LED sob condições variáveis.

3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

A curva mostra a distribuição espectral de potência da luz emitida. Ela tipicamente atinge o pico em torno de 632 nm (vermelho) com uma largura de banda definida, confirmando a pureza da cor. O gráfico do padrão de diretividade ilustra a distribuição de intensidade ao longo do ângulo de visão de 170 graus, mostrando um perfil de emissão Lambertiano ou quase Lambertiano comum para LEDs difusos.

3.2 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)

Esta curva fundamental descreve a relação entre a corrente que flui através do LED e a tensão sobre ele. É não linear, característica de um diodo. A curva mostra que na corrente de operação típica de 20 mA, a tensão direta é aproximadamente 2,0V. Os projetistas usam esta curva para determinar o valor necessário do resistor limitador de corrente para uma determinada tensão de alimentação.

3.3 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Este gráfico mostra como a saída de luz (intensidade relativa) aumenta com o aumento da corrente direta. É geralmente linear dentro da faixa de operação recomendada, mas pode saturar ou causar aquecimento excessivo em correntes que se aproximam dos valores máximos absolutos.

3.4 Dependência da Temperatura

Dois gráficos-chave analisam os efeitos da temperatura:Intensidade Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Direta vs. Temperatura Ambiente. O primeiro tipicamente mostra uma diminuição na saída de luz à medida que a temperatura ambiente aumenta, o que é um fator crítico para o gerenciamento térmico em aplicações de alto brilho ou alta densidade. O segundo pode mostrar a relação entre a tensão direta do diodo e a temperatura, que pode ser usada para detecção de temperatura em algumas aplicações, embora não explicitamente declarado aqui.

4. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

4.1 Dimensões do Encapsulamento

A ficha técnica inclui um desenho mecânico detalhado do encapsulamento do LED. Todas as dimensões são fornecidas em milímetros. Notas-chave especificam que a altura do flange deve ser inferior a 1,5mm (0,059 polegadas) e que, salvo declaração em contrário, a tolerância geral nas dimensões é de ±0,25mm. O desenho define o espaçamento dos terminais, o tamanho do corpo e a pegada geral, que são essenciais para o projeto de layout da PCB (Placa de Circuito Impresso).

4.2 Identificação de Polaridade

Embora não detalhado explicitamente no texto fornecido, os encapsulamentos padrão de LED têm marcações de ânodo e cátodo, frequentemente indicadas por um terminal mais longo (ânodo), uma borda plana no encapsulamento ou um ponto próximo ao cátodo. O layout da PCB deve respeitar esta polaridade.

5. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é crucial para a confiabilidade. Esta seção consolida as notas críticas da ficha técnica.

5.1 Formação dos Terminais

Se os terminais precisarem ser dobrados, isso deve ser feito em um ponto a pelo menos 3mm da base da cápsula de epóxi. A formação deve sempre ocorrerantesda soldagem. O estresse no encapsulamento do LED durante a formação deve ser evitado para prevenir danos internos ou quebra. Os terminais devem ser cortados à temperatura ambiente. Os furos na PCB devem alinhar-se perfeitamente com os terminais do LED para evitar estresse de montagem.

5.2 Condições de Armazenamento

Os LEDs devem ser armazenados a 30°C ou menos e 70% de umidade relativa (UR) ou menos. A vida útil de armazenamento recomendada após o envio é de 3 meses. Para armazenamento mais longo (até um ano), eles devem ser mantidos em um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e material absorvente de umidade. Mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos devem ser evitadas para prevenir condensação.

5.3 Processo de Soldagem

A junta de solda deve estar a pelo menos 3mm da cápsula de epóxi. As condições recomendadas são:
Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de no máximo 30W), tempo máximo de soldagem 3 segundos.
Soldagem por Onda/Imersão (DIP):Temperatura máxima de pré-aquecimento 100°C (por no máximo 60 segundos), temperatura máxima do banho de solda 260°C por no máximo 5 segundos.
Um gráfico de perfil de soldagem é recomendado para controle do processo. Não deve ser aplicado estresse aos terminais enquanto o LED estiver quente. A soldagem por imersão e manual não deve ser realizada mais de uma vez. Após a soldagem, o LED deve ser protegido de choques mecânicos até esfriar à temperatura ambiente. Um processo de resfriamento rápido não é recomendado.

5.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use álcool isopropílico à temperatura ambiente por não mais de um minuto, depois seque ao ar. A limpeza ultrassônica geralmente não é recomendada. Se for necessário usá-la, os parâmetros do processo (potência, tempo) devem ser pré-qualificados para garantir que nenhum dano ocorra.

5.5 Gerenciamento de Calor

O gerenciamento térmico é uma consideração crítica de projeto. A corrente de operação deve ser adequadamente reduzida com base na temperatura ambiente, consultando as curvas de derating se fornecidas. A temperatura ao redor do LED na aplicação deve ser controlada para garantir confiabilidade de longo prazo e manter a saída de luz.

6. Embalagem e Informações de Pedido

6.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para prevenir descarga eletrostática (ESD) e danos por umidade. Eles são colocados em sacos antiestáticos. Esses sacos são então embalados em caixas internas, que posteriormente são colocadas em caixas externas para envio.

6.2 Quantidade de Embalagem

A quantidade padrão de embalagem é de no mínimo 200 a 500 peças por saco antiestático. Quatro sacos são embalados em uma caixa interna. Dez caixas internas são embaladas em uma caixa externa.

6.3 Explicação dos Rótulos

Os rótulos na embalagem contêm vários códigos: CPN (Número de Produção do Cliente), P/N (Número de Produção), QTY (Quantidade de Embalagem), CAT (Classificação - provavelmente um código de seleção de desempenho), HUE (Comprimento de Onda Dominante), REF (Referência) e LOT No (Número do Lote para rastreabilidade).

7. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Circuitos de Aplicação Típicos

A aplicação mais comum é como luz indicadora acionada por uma fonte de tensão CC através de um resistor limitador de corrente. O valor do resistor (R) é calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_alimentação - V_F) / I_F, onde V_F é a tensão direta do LED (use 2,0V típico ou 2,4V máx. para um projeto robusto) e I_F é a corrente direta desejada (ex.: 20 mA). Por exemplo, com uma alimentação de 5V: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms. Um resistor de valor ligeiramente maior (ex.: 180 Ohms) fornece uma margem de segurança.

7.2 Considerações de Projeto

• Acionamento de Corrente:Sempre acione LEDs com uma corrente constante ou uma fonte de tensão com um resistor em série. Nunca conecte diretamente a uma fonte de tensão sem limitação de corrente.
• Layout da PCB:Certifique-se de que o padrão de trilhas corresponda às dimensões do encapsulamento. Forneça área de cobre adequada para dissipação de calor se operar em correntes altas ou em temperaturas ambientes elevadas.
• Ângulo de Visão:O ângulo de visão de 170 graus torna este LED adequado para aplicações onde a luz precisa ser visível de uma ampla gama de posições.
• Proteção contra ESD:Embora o saco forneça proteção durante o armazenamento, considere circuitos de proteção contra ESD na PCB se o LED estiver conectado a interfaces externas propensas a descarga estática.

8. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?
R: O comprimento de onda de pico (λp) é o comprimento de onda no qual a potência óptica emitida é máxima. O comprimento de onda dominante (λd) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida da luz do LED. Para LEDs, o comprimento de onda dominante é frequentemente mais relevante para a percepção de cor humana.

P: Posso operar este LED na sua corrente contínua máxima absoluta de 25mA?
R: Embora possível, não é recomendado para operação confiável de longo prazo. Operar na corrente típica de 20mA fornece uma margem de segurança contra variações na tensão direta, tensão de alimentação e temperatura, que de outra forma poderiam levar o dispositivo além de seus limites.

P: Por que a junta de solda precisa estar a 3mm da cápsula de epóxi?
R: Esta distância evita que o calor excessivo do ferro de solda ou da onda de solda seja transferido para a lente de epóxi sensível e para o chip semicondutor interno, o que poderia causar rachaduras, descoloração (amarelamento) ou degradação das propriedades ópticas e elétricas.

P: A intensidade luminosa tem uma incerteza de medição de ±10%. Como isso afeta meu projeto?
R: Esta tolerância significa que a saída de luz real entre diferentes unidades do mesmo modelo pode variar. Se o brilho consistente for crítico para sua aplicação (ex.: em uma matriz de indicadores), você pode precisar implementar uma etapa de calibração, usar LEDs do mesmo lote de produção ou selecionar peças classificadas por intensidade (se disponível).

9. Comparação e Posicionamento Técnico

Embora uma comparação direta com outros modelos específicos não seja fornecida nesta ficha técnica, os principais diferenciais deste LED podem ser inferidos. Suas vantagens primárias incluem um ângulo de visão muito amplo de 170 graus, que é excelente para indicadores omnidirecionais. O uso da tecnologia AlGaInP geralmente oferece maior eficiência e melhor saturação de cor no espectro vermelho em comparação com tecnologias mais antigas. A combinação de uma intensidade típica de 20mcd a 20mA com uma baixa tensão direta de 2,0V o torna energeticamente eficiente. As diretrizes abrangentes de soldagem e manuseio indicam que ele foi projetado para processos padrão de montagem industrial. A conformidade RoHS e livre de chumbo garante que ele atenda aos padrões ambientais modernos para fabricação de eletrônicos.