Ficha Técnica do LED Azul Oval 5484BN - Dimensões do Pacote - Tensão 2,8-3,6V - Intensidade Luminosa 720-1450mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED oval de desempenho óptico de precisão. O dispositivo foi projetado especificamente para aplicações em placas de informação para passageiros e sistemas de exibição similares. O seu princípio de projeto central foca-se em fornecer um padrão de radiação espacial bem definido, o que é crucial para alcançar iluminação uniforme e mistura de cores em exibições gráficas.

O LED apresenta uma saída de alta intensidade luminosa, tornando-o adequado para ambientes externos e com alta luminosidade ambiente. A forma oval da lente é um diferencial chave, criando um ângulo de visão assimétrico otimizado para sinalização horizontal. Esta característica, combinada com um amplo ângulo de visão de 110 graus num eixo e 40 graus no eixo perpendicular, garante boa visibilidade a partir de várias perspetivas. O material de encapsulamento utiliza epóxi resistente aos raios UV, melhorando a fiabilidade a longo prazo e a estabilidade da cor quando exposto à luz solar, o que é essencial para publicidade exterior e painéis de mensagens variáveis.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo foi projetado para operar dentro de limites elétricos e térmicos rigorosos para garantir fiabilidade. Os valores máximos absolutos definem os limiares além dos quais pode ocorrer dano permanente.

• Corrente Direta (I_F):30 mA (DC). Esta é a corrente contínua máxima que pode ser aplicada.
• Corrente Direta de Pulso (I_FP):100 mA, permitida em condições de pulso com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz. Isto permite breves períodos de maior brilho.
• Tensão Reversa (V_R):5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode danificar a junção do LED.
• Dissipação de Potência (P_d):100 mW. Este parâmetro limita a potência elétrica total que pode ser convertida em calor.
• Temperatura de Operação e Armazenamento:O dispositivo pode funcionar de -40°C a +85°C e pode ser armazenado de -40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem:Suporta 260°C por um máximo de 5 segundos, o que é compatível com processos padrão de soldagem sem chumbo.
• Descarga Eletrostática (ESD):Suporta 1000V (Modelo do Corpo Humano), indicando um nível moderado de proteção contra ESD. Ainda são recomendados procedimentos adequados de manuseio contra ESD.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos em condições de teste padrão (T_a=25°C, I_F=20mA) e definem o desempenho central do LED.

• Intensidade Luminosa (I_V):Varia de um mínimo de 720 mcd a um máximo de 1450 mcd. O valor típico situa-se dentro desta gama, oferecendo alto brilho.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Assimétrico a 110° x 40°. O maior ângulo de 110° está tipicamente alinhado para uma ampla visão horizontal, enquanto o ângulo de 40° fornece um feixe vertical mais focado.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):Tipicamente 468 nm, indicando o ponto de máxima emissão de potência espectral.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Varia de 465 nm a 475 nm. Isto define a cor percebida da luz (azul).
• Largura Espectral à Meia Altura (Δλ):Tipicamente 26 nm. Isto mede a pureza espectral; uma largura mais estreita indica uma cor azul mais saturada.
• Tensão Direta (V_F):Varia de 2,8V a 3,6V a 20mA. Isto é crítico para o projeto do circuito de acionamento para garantir uma regulação de corrente adequada.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo de 50 μA a V_R=5V, indicando boa qualidade da junção.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em quatro níveis (G2, H1, H2, J1) com base na sua intensidade luminosa medida a 20mA.

• G2:720 ~ 860 mcd
• H1:860 ~ 1030 mcd
• H2:1030 ~ 1210 mcd
• J1:1210 ~ 1450 mcd

A incerteza de medição é de ±10%. Os projetistas podem selecionar bins para alcançar níveis de brilho específicos ou uniformidade numa exibição.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

A consistência de cor é gerida através de quatro níveis de comprimento de onda (1a, 1b, 2a, 2b).

• 1a:465,0 ~ 467,5 nm
• 1b:467,5 ~ 470,0 nm
• 2a:470,0 ~ 472,5 nm
• 2b:472,5 ~ 475,0 nm

A incerteza de medição é de ±1,0 nm. Este binning é crucial para aplicações que requerem correspondência precisa de cores, como placas de cor total onde o azul se mistura com outras cores.

3.3 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é classificada em quatro níveis (0, 1, 2, 3) para auxiliar no projeto do acionador e na gestão de energia.

• 0:2,8 ~ 3,0 V
• 1:3,0 ~ 3,2 V
• 2:3,2 ~ 3,4 V
• 3:3,4 ~ 3,6 V

A incerteza de medição é de ±0,1V. Usar LEDs do mesmo bin de tensão pode simplificar os cálculos do resistor limitador de corrente em matrizes em série ou paralelo.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas características eletro-ópticas típicas. Embora os gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, as curvas padrão para tais LEDs tipicamente incluiriam:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (Curva I-V):Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente numa relação quase linear até à corrente máxima nominal. Destaca a importância do acionamento por corrente constante para um brilho estável.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a redução térmica da saída de luz. A intensidade luminosa geralmente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta, o que é uma consideração crítica para a gestão térmica em placas fechadas.
• Tensão Direta vs. Temperatura da Junção:Mostra o coeficiente de temperatura negativo de V_F. A tensão direta diminui à medida que a temperatura aumenta, o que pode afetar o desempenho de circuitos de acionamento simples baseados em resistor.
• Distribuição Espectral:Um gráfico que traça a intensidade relativa em função do comprimento de onda, mostrando o pico em ~468 nm e a largura à meia altura de 26 nm, confirmando a emissão de cor azul.
• Padrão do Ângulo de Visão:Um gráfico polar ilustrando o padrão de radiação assimétrico (110° x 40°), crucial para o projeto óptico em sinalização para direcionar a luz onde é necessária.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED apresenta um pacote específico com lente oval. Notas dimensionais chave da ficha técnica incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
• A tolerância padrão é de ±0,25 mm, salvo indicação em contrário.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,5 mm.
• Após o corte da barra de ligação, a liga de cobre fica exposta nessa porção. Esta área pode ser suscetível à oxidação se não for devidamente protegida durante a montagem ou aplicação de revestimento conformal.

O desenho dimensional exato é referenciado, mas não detalhado no texto. O pacote é projetado para montagem através de orifício (DIP).

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Formação dos Terminais

• A curvatura deve ocorrer a pelo menos 3 mm da base da cápsula de epóxi para evitar tensão no chip interno e nas ligações dos fios.
• A formação dos terminais deve ser concluídaantesdo processo de soldagem.
• Evite aplicar tensão ao pacote do LED durante a curvatura.
• Corte os terminais à temperatura ambiente. O corte a alta temperatura pode induzir choque térmico.
• Os orifícios da PCB devem alinhar-se precisamente com os terminais do LED. O desalinhamento que cause tensão nos terminais pode degradar a resina epóxi e o desempenho do LED.

6.2 Condições de Armazenamento

• Armazenamento recomendado: ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa (HR).
• Vida útil máxima de armazenamento nestas condições: 3 meses a partir do envio.
• Para armazenamento mais longo (até 1 ano), coloque os LEDs num recipiente selado com atmosfera de azoto e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em alta humidade para prevenir condensação, o que pode levar à entrada de humidade e subsequente falha durante a soldagem ("efeito pipoca").

6.3 Processo de Soldagem

Recomendações detalhadas são fornecidas tanto para soldagem manual como por onda.

• Regra Geral:Mantenha uma distância mínima de 3 mm entre a junta de solda e a cápsula de epóxi.
• Soldagem Manual:Temperatura da ponta do ferro ≤300°C (para um ferro de máx. 30W). Tempo de soldagem ≤3 segundos por terminal.
• Soldagem por Onda/DIP:
  • Temperatura de pré-aquecimento: ≤100°C (por ≤60 segundos).
  • Temperatura do banho de solda: ≤260°C.
  • Tempo de soldagem no banho: ≤5 segundos.
• Evite tensão nos terminais enquanto o LED está a alta temperatura.
• Não solde (por imersão ou manualmente) um LED mais de uma vez.
• Proteja a cápsula de epóxi de choques/vibrações mecânicas até que arrefeça à temperatura ambiente após a soldagem.
• Evite arrefecimento rápido a partir da temperatura máxima de soldagem.

Um perfil de temperatura de soldagem recomendado é referenciado, mostrando tipicamente uma rampa de aquecimento, pré-aquecimento, pico até à temperatura máxima (260°C) e arrefecimento controlado.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados com proteção contra ESD e etiquetagem clara.

• Embalagem Primária:500 peças por saco antiestático.
• Embalagem Secundária:5 sacos são colocados numa caixa de cartão interior (totalizando 2.500 peças).
• Embalagem Terciária:10 caixas interiores são embaladas numa caixa exterior mestra (totalizando 25.000 peças).

7.2 Informações da Etiqueta

As etiquetas no saco e nas caixas contêm informações críticas para rastreabilidade e aplicação correta:

• CPN (Número de Peça do Cliente):A referência interna do cliente.
• P/N (Número de Peça de Produção):O número de peça do fabricante (ex.: 5484BN/BADC-AGJA/P/MS).
• QTY (Quantidade):Número de peças na embalagem.
• CAT (Categoria):Código combinado para os bins de Intensidade Luminosa e Tensão Direta (ex.: H1-2).
• HUE (Matiz):Código de nível para o bin de Comprimento de Onda Dominante (ex.: 1b).
• REF (Referência):Informação de referência adicional.
• LOT No (Número do Lote):Número de lote de fabricação rastreável.
• Local de Produção:Indica o país de fabrico.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Como especificado, este LED foi projetado para:

• Placas Gráficas Coloridas e Painéis de Mensagens:A sua alta intensidade e padrão oval tornam-no ideal para retroiluminação ou iluminação direta de placas, garantindo legibilidade.
• Painéis de Mensagens Variáveis (VMS):Usados em autoestradas, aeroportos e sistemas de transporte público. O sistema de binning permite cor e brilho consistentes em grandes exibições multi-LED.
• Publicidade Comercial Exterior:O epóxi resistente aos UV e o design robusto suportam fiabilidade a longo prazo em ambientes exteriores agressivos com exposição à luz solar e condições atmosféricas.
• Placas de Informação para Passageiros:O padrão de radiação espacial específico é compatível para mistura com LEDs vermelhos e verdes para criar várias cores em exibições de cor total.

8.2 Considerações de Projeto

• Circuito de Acionamento:Use um acionador de corrente constante ajustado para 20mA (ou menos para reduzir brilho/potência) para garantir operação estável e longevidade. Considere o binning de V_Fao projetar cadeias em série.
• Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja de apenas 100mW por LED, matrizes de alta densidade em placas fechadas podem gerar calor significativo. Garanta ventilação adequada ou dissipação de calor para manter a temperatura da junção dentro de limites seguros, preservando a saída de luz e a vida útil.
• Projeto Óptico:Aproveite o ângulo de visão de 110° x 40°. Oriente o LED de modo que o eixo de 110° cubra a área de visão horizontal desejada. Ópticas secundárias (difusores, lentes) podem ser usadas para moldar ainda mais o feixe, se necessário.
• Proteção contra ESD:Implemente precauções padrão contra ESD durante o manuseio e montagem, apesar da classificação de 1kV contra ESD.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta com outros números de peça não esteja na ficha técnica, as características diferenciadoras chave deste LED podem ser inferidas:

• Lente Oval vs. Lente Redonda Padrão:O principal diferenciador. Uma lente oval cria um padrão de radiação retangular, que é mais eficiente para iluminar áreas retangulares de placas em comparação com um padrão circular de uma lente redonda, reduzindo a luz desperdiçada.
• Radiação Compatível para Mistura de Cores:A ficha técnica afirma explicitamente que o padrão de radiação é compatível para aplicações de mistura vermelho/verde/azul. Isto sugere um projeto óptico cuidadoso para garantir mistura de cores uniforme em vários ângulos de visão em clusters de pixels RGB.
• Binning de Alta Intensidade:Oferecer bins até 1450mcd fornece uma opção de alto brilho adequada para aplicações legíveis à luz solar.
• Epóxi Resistente aos UV:Uma característica crítica para longevidade em exterior, prevenindo o amarelecimento e a perda de transmitância do encapsulante ao longo do tempo.

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 (λ_p~468 nm)é o comprimento de onda no qual o LED emite a maior potência óptica.O Comprimento de Onda Dominante (λ_d465-475 nm)é o comprimento de onda da luz monocromática que pareceria ter a mesma cor do LED para o olho humano. O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor em exibições.

10.2 Posso alimentar este LED continuamente a 30mA para obter o brilho máximo?

Sim, 30mA é a corrente direta contínua máxima absoluta. No entanto, operar no valor máximo nominal gerará mais calor e pode acelerar a depreciação dos lúmens ao longo do tempo. Para uma vida útil e fiabilidade ideais, recomenda-se acionar na corrente de teste de 20mA ou abaixo, a menos que o maior brilho seja essencial e a gestão térmica seja excelente.

10.3 Como interpretar os códigos de bin (ex.: H1-2, 1b) ao fazer um pedido?

O código "CAT" (ex.: H1-2) combina o bin de intensidade luminosa (H1 = 860-1030 mcd) e o bin de tensão direta (2 = 3,2-3,4V). O código "HUE" (ex.: 1b = 467,5-470,0 nm) especifica o bin de comprimento de onda dominante. Especificar estes bins garante que recebe LEDs com características de desempenho agrupadas de forma restrita para resultados de exibição consistentes.

10.4 Por que a vida útil de armazenamento é limitada a 3 meses e o que acontece depois disso?

O limite de 3 meses em condições padrão de fábrica (≤30°C/70%HR) é uma precaução contra a absorção de humidade através do pacote de plástico. Após 3 meses, o nível de humidade pode exceder os limites seguros para soldagem, arriscando delaminação interna ou fissuração durante o processo de reflow de alta temperatura ("efeito pipoca"). Para armazenamento mais longo, o ambiente embalado em azoto com dessecante previne a entrada de humidade, estendendo o tempo de armazenamento seguro para um ano.

11. Estudo de Caso de Projeto

Cenário: Projetar um Painel de Mensagens Variáveis (VMS) Exterior de Alto Brilho

1. Análise de Requisitos:O painel deve ser legível à luz solar, operar em temperaturas de -20°C a +60°C e ter uma aparência de cor uniforme.
2. Seleção do LED:Este LED azul oval é escolhido pela sua alta intensidade (selecionando o bin J1 para brilho máximo), epóxi resistente aos UV para uso exterior e padrão de radiação compatível para mistura de cores com parceiros vermelhos e verdes.
3. Projeto Elétrico:Os LEDs são dispostos em cadeias em série. O acionador é do tipo corrente constante ajustado para 18mA (ligeiramente abaixo de 20mA para margem). O pior caso de V_F(3,6V do bin 3) é usado para calcular a tensão mínima necessária do acionador para cada cadeia.
4. Projeto Térmico:A PCB é de núcleo metálico (MCPCB) para conduzir eficientemente o calor para longe da matriz de LEDs. Simulações térmicas são executadas para garantir que a temperatura da junção do LED permaneça abaixo de 85°C na temperatura ambiente máxima.
5. Projeto Óptico e Mecânico:Os LEDs são montados com o seu eixo de 110° alinhado horizontalmente ao longo do painel. Um difusor secundário é colocado sobre a matriz para misturar os pontos individuais dos LEDs num painel de luz suave e uniforme.
6. Aquisição e Montagem:Os LEDs são encomendados com códigos de bin específicos (ex.: J1 para intensidade, 2a para comprimento de onda) para garantir consistência em todos os lotes de produção. É mantida uma adesão estrita ao perfil de soldagem e às diretrizes de armazenamento durante a montagem.

12. Princípio de Funcionamento

Este LED é baseado num chip semicondutor de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio). Quando uma tensão direta que excede o limiar do díodo (aproximadamente 2,8-3,6V) é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região ativa do semicondutor. Eles recombinam-se, libertando energia na forma de fotões. A composição específica da liga de InGaN determina a energia da banda proibida, que por sua vez define o comprimento de onda da luz emitida—neste caso, no espectro azul (~468 nm). A lente de epóxi oval que envolve o chip atua como um elemento óptico primário, refratando e moldando a luz emitida no padrão de radiação desejado de 110° x 40°.

13. Tendências Tecnológicas

Os LEDs para sinalização continuam a evoluir. Embora esta ficha técnica represente um produto maduro de montagem através de orifício (DIP), as tendências gerais da indústria incluem:

• Maior Eficiência (lm/W):Novas tecnologias de chip e fósforos permitem maior saída luminosa com as mesmas ou menores correntes de acionamento, reduzindo o consumo de energia e a carga térmica.
• Adoção de Dispositivos de Montagem em Superfície (SMD):Os pacotes SMD permitem maior densidade, montagem automatizada e, frequentemente, melhores vias térmicas em comparação com os pacotes DIP tradicionais, embora o DIP permaneça relevante para certos projetos de alta potência ou legados.
• Melhor Reprodução de Cor e Gama:Avanços em materiais semicondutores e sistemas de fósforos permitem LEDs com picos espectrais mais estreitos e cores mais saturadas, expandindo a gama de cores das exibições de cor total.
• Funcionalidades Inteligentes Integradas:Alguns LEDs modernos para sinalização incorporam acionadores integrados (LEDs acionados por IC) ou capacidade de endereçamento, simplificando o projeto do sistema.
• Fiabilidade e Vida Útil Aprimoradas:Melhorias contínuas em materiais de embalagem, como silicones mais robustos a substituir epóxis em algumas aplicações de alta potência, levam a vidas operacionais mais longas e melhor resistência a ambientes agressivos.

O produto descrito nesta ficha técnica situa-se neste cenário como um componente especializado e opticamente otimizado para um nicho de aplicação específico onde o seu padrão de feixe oval e saída de alta intensidade fornecem vantagens distintas.