Ficha Técnica da Lâmpada LED 513SURD/S530-A3 - Vermelho Hiper - Ângulo de Visão de 180° - Tensão Direta Típica de 2,0V - Intensidade Luminosa Típica de 20mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 513SURD/S530-A3 é uma lâmpada LED de montagem superficial projetada para aplicações que requerem alto brilho e desempenho confiável. Ele utiliza um chip de AlGaInP para produzir uma cor Vermelho Hiper com um comprimento de onda dominante típico de 624nm. Este componente é caracterizado pelo seu amplo ângulo de visão de 180 graus, tornando-o adequado para retroiluminação e aplicações de indicador onde uma visibilidade ampla é essencial.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste LED incluem a sua construção robusta, conformidade com regulamentações ambientais como RoHS, REACH e padrões Livre de Halogênio, e disponibilidade em fita e bobina para montagem automatizada. É especificamente direcionado ao mercado de eletrônicos de consumo, incluindo aplicações em televisores, monitores de computador, telefones e equipamentos de informática em geral, onde é necessária uma indicação ou retroiluminação vermelha consistente e brilhante.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

Esta seção fornece uma análise objetiva e detalhada dos principais parâmetros técnicos especificados na ficha técnica.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

O dispositivo é classificado para uma corrente direta contínua (IF) de 25 mA. Exceder este valor pode causar danos permanentes. A tensão reversa máxima (VR) é de 5V. O dispositivo pode suportar uma descarga eletrostática (ESD) de 2000V (Modelo do Corpo Humano), que é um nível padrão para manuseio básico de componentes. A dissipação de potência (Pd) é limitada a 60 mW. A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +85°C, e a temperatura de armazenamento (Tstg) estende-se a +100°C. A classificação de temperatura de soldagem é de 260°C por 5 segundos, o que é compatível com os processos padrão de refusão sem chumbo.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Todas as medições são especificadas a uma temperatura de junção (Tj) de 25°C e uma corrente direta de 20 mA. A intensidade luminosa típica (Iv) é de 20 milicandelas (mcd). O ângulo de visão (2θ1/2), definido como o ângulo onde a intensidade cai para metade do seu valor de pico, é de 180 graus completos. O comprimento de onda de pico (λp) é tipicamente 632 nm, enquanto o comprimento de onda dominante (λd) é tipicamente 624 nm. A largura de banda de radiação do espectro (Δλ) é de 20 nm. A tensão direta (VF) tem um valor típico de 2,0V e um máximo de 2,4V a 20mA. A corrente reversa (IR) é especificada com um máximo de 10 µA a uma tensão reversa de 5V.

2.3 Tolerâncias de Medição

A ficha técnica observa importantes incertezas de medição: ±0,1V para tensão direta, ±10% para intensidade luminosa e ±1,0nm para comprimento de onda dominante. Estas tolerâncias devem ser consideradas durante o projeto do circuito e a seleção do binning para garantir que o desempenho do sistema atenda às especificações.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto utiliza um sistema de binning para categorizar as unidades com base em parâmetros ópticos e elétricos fundamentais. Isto garante a consistência dentro de um lote de produção e permite que os projetistas selecionem LEDs que atendam aos requisitos específicos da aplicação.

3.1 Binning de Comprimento de Onda e Intensidade Luminosa

Os LEDs são classificados em categorias para Comprimento de Onda Dominante (HUE) e Intensidade Luminosa (CAT). O comprimento de onda dominante típico é de 624nm, mas as unidades reais estarão dentro de uma faixa de bin especificada em torno deste valor. Da mesma forma, embora a intensidade luminosa típica seja de 20mcd, as unidades reais são classificadas em categorias (CAT) com base na saída medida. Os projetistas devem consultar a documentação específica de códigos de bin do fabricante para selecionar os códigos HUE e CAT apropriados para as necessidades de consistência de cor e brilho da sua aplicação.

3.2 Binning de Tensão Direta

As unidades também são classificadas por Tensão Direta (REF). A VF típica é de 2,0V com um máximo de 2,4V. O binning por tensão auxilia no projeto de circuitos acionadores eficientes e garante uma distribuição uniforme de corrente quando múltiplos LEDs são conectados em paralelo.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias curvas características que ilustram o comportamento do dispositivo sob condições variáveis.

4.1 Distribuição Espectral e Diretividade

Acurva de Intensidade Relativa vs. Comprimento de Ondamostra o espectro de emissão, centrado em torno de 632nm (pico) com uma largura de banda de aproximadamente 20nm. Acurva de Diretividadeconfirma visualmente o ângulo de visão muito amplo de 180 graus, mostrando um padrão de emissão quase-Lambertiano onde a intensidade diminui gradualmente a partir do centro.

4.2 Características Elétricas e Térmicas

Acurva de Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)demonstra a relação exponencial do diodo. Acurva de Intensidade Relativa vs. Corrente Diretamostra que a saída de luz aumenta com a corrente, mas pode tornar-se sublinear em correntes mais altas devido a efeitos de aquecimento. Ascurvas de Intensidade Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Direta vs. Temperatura Ambientesão cruciais para o gerenciamento térmico. Elas mostram que a saída luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta, e que a tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo (diminui com o aumento da temperatura).

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

5.1 Dimensões e Desenho do Encapsulamento

O LED é acondicionado em um encapsulamento de montagem superficial. O desenho dimensional especifica o comprimento, largura e altura do componente, bem como o espaçamento e tamanho dos terminais. Observações importantes incluem: todas as dimensões estão em milímetros, a altura do flange deve ser inferior a 1,5mm, e a tolerância geral é de ±0,25mm, salvo indicação em contrário. A adesão precisa a estas dimensões é crítica para o projeto da área de contato na PCB e para a montagem automatizada pick-and-place.

5.2 Identificação de Polaridade e Projeto dos Terminais

O cátodo é tipicamente identificado por um marcador visual no encapsulamento, como um entalhe, ponto ou terminal encurtado. O padrão de contato da PCB (footprint) deve ser projetado de acordo com o layout recomendado de terminais no desenho dimensional para garantir uma soldagem adequada e estabilidade mecânica. Um afastamento suficiente entre a junta de solda e a lente de epóxi (mínimo de 3mm) é obrigatório para evitar danos térmicos durante a soldagem.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio e montagem adequados são vitais para a confiabilidade.

6.1 Formação dos Terminais e Armazenamento

Se os terminais necessitarem de formação, isto deve ser feito antes da soldagem. A dobra deve estar a pelo menos 3mm da cápsula de epóxi para evitar tensão na vedação. O corte deve ser feito à temperatura ambiente. Os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de UR. Para armazenamento de longo prazo além de 3 meses, recomenda-se uma atmosfera de nitrogênio com dessecante. Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para prevenir condensação.

6.2 Parâmetros e Perfil de Soldagem

Condições de soldagem recomendadas são fornecidas tanto para soldagem manual quanto por onda/por imersão. Para soldagem manual: temperatura da ponta do ferro ≤300°C (30W máx.), tempo ≤3 segundos, com uma distância mínima de 3mm da junta até a cápsula. Para soldagem por onda: pré-aquecimento ≤100°C por ≤60 segundos, banho de solda a ≤260°C por ≤5 segundos, com a mesma regra de distância de 3mm. É recomendado um gráfico de perfil de soldagem, mostrando um aumento gradual da temperatura, um pico de 260°C e um resfriamento controlado. Evite resfriamento rápido. A soldagem (por imersão ou manual) não deve ser realizada mais de uma vez.

6.3 Limpeza e Gerenciamento Térmico

A limpeza, se necessária, deve usar álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto. A limpeza ultrassônica não é recomendada a menos que pré-qualificada, pois pode causar danos. A dissipação de calor eficaz é crucial. A corrente de operação deve ser reduzida com base na temperatura ambiente, consultando a curva de derating. Controlar a temperatura ao redor do LED na aplicação final é essencial para manter a saída luminosa e a confiabilidade de longo prazo.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação da Embalagem

Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos para proteção contra ESD. A hierarquia de embalagem é: 200-500 peças por saco, 5 sacos por caixa interna e 10 caixas internas por caixa mestre. Os materiais de embalagem são resistentes à umidade.

7.2 Explicação do Rótulo e Número do Modelo

Os rótulos da embalagem incluem vários códigos: CPN (Número da Peça do Cliente), P/N (Número da Peça do Fabricante: 513SURD/S530-A3), QTY (Quantidade), CAT (Categoria de Intensidade Luminosa), HUE (Categoria de Comprimento de Onda Dominante), REF (Categoria de Tensão Direta) e LOT No. (Número do Lote para Rastreabilidade).

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é ideal para indicadores de status, retroiluminação de botões ou painéis e iluminação geral em eletrônicos de consumo. O seu amplo ângulo de visão torna-o particularmente adequado para aplicações onde o LED pode ser visto de vários ângulos, como no painel frontal de um monitor ou TV.

8.2 Considerações de Projeto

Ao projetar o circuito acionador, utilize uma fonte de corrente constante ou um resistor limitador de corrente em série com o LED para manter o brilho estável e prevenir fuga térmica. Leve em conta o binning da tensão direta e o coeficiente de temperatura. Certifique-se de que o layout da PCB forneça alívio térmico adequado, especialmente se operar próximo às especificações máximas. Respeite sempre a distância mínima (3mm) entre o terminal de solda e a lente de epóxi no projeto da área de contato da PCB.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado aos LEDs vermelhos padrão, este dispositivo Vermelho Hiper de AlGaInP oferece maior eficiência luminosa, resultando em maior brilho para a mesma corrente de acionamento. O ângulo de visão de 180 graus é significativamente mais amplo do que o de muitos LEDs SMD, que frequentemente possuem ângulos de visão de 120-140 graus. Isto o torna uma escolha superior para aplicações que requerem visibilidade omnidirecional. A sua conformidade com os padrões ambientais modernos (RoHS, Livre de Halogênio) é um diferencial fundamental em mercados regulamentados.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

O comprimento de onda de pico (λp=632nm) é o comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência é máxima. O comprimento de onda dominante (λd=624nm) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. Projetistas preocupados com a percepção de cor devem focar no comprimento de onda dominante.

10.2 Posso acionar este LED continuamente a 25mA?

Embora 25mA seja a especificação máxima absoluta, as características eletro-ópticas são especificadas a 20mA. Para uma operação confiável de longo prazo e para considerar o aumento de temperatura, é aconselhável acionar o LED a 20mA ou menos, aplicando a redução apropriada (derating) se a temperatura ambiente for alta.

10.3 Quão crítica é a regra de distância mínima de 3mm para soldagem?

É muito crítica. Soldar a menos de 3mm da cápsula de epóxi pode transferir calor excessivo para o chip interno e as ligações dos fios, potencialmente causando falha imediata ou degradação de longo prazo da vedação de epóxi, levando à redução da confiabilidade e falha prematura.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Caso: Projetando um Painel de Indicadores de Status para um Roteador de Rede

Um projetista precisa de múltiplos LEDs de status vermelho brilhante visíveis de todos os lados do roteador. O 513SURD/S530-A3 é selecionado pelo seu ângulo de visão de 180° e cor Vermelho Hiper. Um circuito acionador de corrente constante é projetado para fornecer 18mA a cada LED (reduzido de 20mA para margem). A área de contato na PCB é criada exatamente conforme o desenho dimensional, garantindo um espaço de 3,5mm entre a borda do terminal de solda e a localização de colocação do LED. LEDs do mesmo bin HUE e CAT são encomendados para garantir cor e brilho uniformes em todo o painel. Após a montagem usando o perfil de refusão recomendado, os indicadores fornecem visibilidade consistente e de amplo ângulo.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED é baseado em um chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas são injetados na região ativa do semicondutor. Eles se recombinam, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que por sua vez define o comprimento de onda da luz emitida, neste caso, no espectro Vermelho Hiper (~624nm). A lente de epóxi encapsula o chip, fornece proteção mecânica e molda a saída de luz para alcançar o ângulo de visão desejado de 180 graus.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

A tecnologia AlGaInP é madura e altamente eficiente para produzir LEDs vermelhos, laranjas e amarelos. A tendência em LEDs indicadores e de retroiluminação é em direção a maior eficiência (mais saída de luz por watt), encapsulamentos menores e ângulos de visão mais amplos. Este dispositivo está alinhado com a tendência de ângulos de visão amplos. Além disso, o impulso da indústria por conformidade ambiental reflete-se nas suas qualificações RoHS, REACH e Livre de Halogênio. Desenvolvimentos futuros podem focar em eficiência ainda maior e integração com acionadores inteligentes, mas para aplicações de indicador padrão, componentes confiáveis como este permanecem fundamentais.