Ficha Técnica da Lâmpada LED Oval 3474BFRR/MS - Formato Oval - 2.6V Máx. - 30mA - Vermelho Brilhante - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece uma análise técnica abrangente da lâmpada LED oval 3474BFRR/MS. Este componente é um dispositivo óptico de precisão projetado principalmente para uso em sistemas de informação a passageiros e diversas aplicações de sinalização. A sua forma oval única e o seu padrão de radiação definido são características-chave do design que o diferenciam dos LEDs redondos padrão.

A função principal deste LED é fornecer uma fonte de luz de alta luminosidade e confiável, com um perfil de emissão espacial específico. É construído utilizando tecnologia de chip AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio), conhecida por produzir luz vermelha e âmbar de alta eficiência. A cor emitida é classificada como "Vermelho Brilhante", e a lente é difusa vermelha, o que ajuda a obter uma aparência uniforme e os ângulos de visão especificados.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens desta lâmpada LED oval derivam do seu design específico para aplicação.

• Padrões de Radiação Compatíveis:O perfil de feixe oval (110° x 60°) é intencionalmente projetado para se misturar eficazmente com luz amarela, azul ou verde em aplicações gráficas coloridas, garantindo uma reprodução de cor consistente em toda a área do sinal.
• Alta Intensidade Luminosa:Com uma saída típica de 1605 mcd a 20mA, fornece brilho suficiente para sinais legíveis à luz do dia.
• Conformidade Regulatória:O produto é projetado para cumprir regulamentações-chave, incluindo RoHS, REACH da UE e requisitos livres de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm), tornando-o adequado para mercados globais.
• Durabilidade:O uso de resina epóxi resistente aos raios UV aumenta a confiabilidade a longo prazo em ambientes externos onde a exposição à luz solar é uma preocupação.

O mercado-alvo é claramente definido como sinalização comercial e de transportes:

• Sinais Gráficos Coloridos
• Painéis de Mensagens
• Sinais de Mensagem Variável (VMS)
• Publicidade Externa Comercial

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Uma compreensão completa das classificações máximas absolutas e das características eletro-ópticas é crítica para um design de circuito confiável e para garantir a longevidade do LED.

2.1 Classificações Máximas Absolutas

Estas classificações definem os limites de tensão além dos quais pode ocorrer dano permanente. Não é recomendado operar o dispositivo continuamente nestes limites ou próximo deles.

• Tensão Reversa (V_R):5V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura imediata da junção.
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA. Esta é a corrente DC máxima para operação confiável.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):160 mA. Isto é permitido apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz), útil para multiplexação ou sobredrive de curto prazo para brilho extra.
• Dissipação de Potência (P_d):110 mW. Este limite, combinado com a resistência térmica, dita a temperatura máxima permitida na junção.
• Temperatura de Operação & Armazenamento:-40°C a +85°C (operação), -40°C a +100°C (armazenamento). A ampla faixa garante funcionalidade em ambientes severos.
• Temperatura de Soldagem:260°C por 5 segundos. Este é um perfil de reflow padrão, mas deve-se ter cuidado para evitar choque térmico.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros, medidos na condição de teste padrão de 20mA de corrente direta e 25°C de temperatura ambiente (Ta), definem o desempenho do LED.

• Intensidade Luminosa (I_v):1205-2490 mcd. A ampla faixa indica que um sistema de binning é utilizado (ver Secção 3). O valor típico é 1605 mcd.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):110° (Eixo X) / 60° (Eixo Y). Este padrão oval é a característica definidora, proporcionando uma dispersão horizontal mais ampla adequada para sinalização vista de vários ângulos.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):632 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):619-629 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, definindo a cor. Também é sujeito a binning (ver Secção 3).
• Tensão Direta (V_F):1.6V a 2.6V a 20mA. Os projetistas devem considerar esta variação ao projetar circuitos limitadores de corrente.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA máx. a V_R=5V. Um valor baixo indica boa qualidade da junção.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência de cor e brilho numa aplicação, os LEDs são classificados (binning) após a produção. Esta ficha técnica define dois parâmetros-chave de binning.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em quatro bins (RA, RB, RC, RD) com base na sua intensidade luminosa medida a 20mA. Os bins têm faixas contíguas de 1205 mcd a 2490 mcd. Uma tolerância de ±10% é observada dentro de cada bin. Os projetistas devem especificar o código de bin necessário para garantir um nível mínimo de brilho para a sua aplicação.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

A consistência de cor é gerida através de dois bins de comprimento de onda: R1 (619-624 nm) e R2 (624-629 nm). Uma tolerância apertada de ±1nm é especificada. Escolher um único bin (ex., R1) para todos os LEDs num sinal garante um tom de vermelho uniforme, crítico para displays gráficos.

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas características fornecidas oferecem insights sobre o comportamento do LED em condições não padrão.

4.1 Distribuição Espectral e Diretividade

A curva "Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda" mostra um espectro típico de AlGaInP centrado em torno de 632 nm com uma largura de banda estreita (~20 nm), resultando numa cor vermelha saturada. O diagrama de "Diretividade" confirma visualmente o padrão de radiação oval com os ângulos de visão especificados de 110° x 60°.

4.2 Características Elétricas e Térmicas

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação exponencial. A curva permite aos projetistas estimar a queda de tensão em correntes diferentes de 20mA.
• Intensidade Relativa vs. Corrente Direta:Demonstra que a saída de luz é relativamente linear com a corrente até certo ponto, após o qual a eficiência pode diminuir devido ao aquecimento.
• Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra o coeficiente de temperatura negativo da saída de luz. A intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente sobe, o que deve ser considerado em projetos para ambientes quentes.
• Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Provavelmente descreve como a corrente direta máxima permitida é reduzida com o aumento da temperatura para permanecer dentro do limite de dissipação de potência.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

A embalagem é projetada para montagem através de orifício. O desenho dimensionado fornece medidas críticas para o layout da PCB e integração mecânica.

• Espaçamento dos Terminais:O espaçamento padrão de 2.54mm (0.1 polegada) entre os terminais.
• Dimensões do Corpo:As dimensões da lente oval e a altura total da embalagem.
• Identificação de Polaridade:Tipicamente indicada por um lado plano na lente ou pelo terminal do ânodo mais longo. O desenho da ficha técnica deve ser consultado para o marcador exato.
• Notas:A tolerância geral é de ±0.25mm, salvo especificação em contrário. A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1.5mm, o que é importante para o afastamento na PCB.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseamento adequado é essencial para evitar danos.

• Formação dos Terminais:Deve ser feita antes da soldagem. Dobrar num ponto >3mm da ampola de epóxi. Evitar stress na embalagem. Cortar os terminais à temperatura ambiente.
• Montagem na PCB:Os orifícios devem alinhar-se perfeitamente com os terminais para evitar stress de montagem, que pode rachar o epóxi ou degradar o desempenho.
• Soldagem:A junta de solda deve estar >3mm da ampola de epóxi. É recomendado soldar para além da base da barra de ligação. Seguir o perfil de 260°C por 5 segundos.
• Armazenamento:Armazenar a ≤30°C e ≤70% de HR. A vida útil na prateleira é de 3 meses a partir do envio. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), usar um recipiente selado com azoto e dessecante. Evitar mudanças rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.

7. Informações de Embalagem e Encomenda

7.1 Embalagem Resistente à Humidade

Os componentes são fornecidos em embalagem resistente à humidade, tipicamente envolvendo fita transportadora e carretel.

• Dimensões da Fita Transportadora:Desenho detalhado com dimensões críticas como passo dos bolsos (P=12.70mm), diâmetro dos furos de alimentação e largura total da fita (W3=18.00mm).
• Explicação do Rótulo:O rótulo do carretel inclui campos para Número de Peça do Cliente (CPN), Número de Produto (P/N), Quantidade (QTY) e os códigos de bin para Intensidade Luminosa (CAT), Comprimento de Onda Dominante (HUE) e Tensão Direta (REF).

7.2 Quantidades de Embalagem e Caixas

A hierarquia de embalagem padrão é: 2500 peças por caixa interior e 10 caixas interiores (25.000 peças no total) por caixa exterior. São fornecidos diagramas para ambos os tipos de caixa.

7.3 Designação do Número de Modelo

O número de peça 3474BFRR/MS segue um formato estruturado: 3474 (série/base), B (provavelmente código de embalagem), F (provavelmente código de cor/intensidade), RR (Vermelho Brilhante), MS (provavelmente método de embalagem). Os traços indicam onde os códigos de bin opcionais (ex., para CAT, HUE) seriam inseridos no código de encomenda completo.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Design

Circuitos de Aplicação Típicos:Um driver de corrente constante é fortemente recomendado em vez de um simples resistor em série para uma estabilidade e longevidade ótimas, especialmente em ambientes de temperatura variável. O driver deve ser configurado para fornecer 20mA para brilho nominal ou um valor mais baixo para vida útil prolongada.

Gestão Térmica:Embora a potência seja baixa (máx. 110mW), garantir ventilação adequada em gabinetes de sinalização fechados é importante. Altas temperaturas ambientes reduzirão a saída de luz e podem exigir redução da corrente.

Design Óptico:O padrão de feixe oval é ideal para retroiluminação de segmentos retangulares ou de grande formato em sinais. Para aplicações de mistura de cores, a sobreposição espacial com outros LEDs coloridos deve ser cuidadosamente considerada no design óptico do difusor ou guia de luz do sinal.

9. Comparação Técnica e Diferenciação

A principal diferenciação do 3474BFRR/MS reside no seupadrão de radiação oval. Comparado com um LED redondo padrão com um ângulo de visão circular (ex., 120°), esta lâmpada proporciona uma pegada de iluminação mais retangular. Isto reduz a luz desperdiçada fora da área desejada do sinal, melhora a eficiência e permite um melhor controlo da mistura de cores em segmentos adjacentes. O seu design específico para sinais de informação a passageiros indica otimização para confiabilidade a longo prazo, resistência aos raios UV e conformidade com os padrões da indústria de transportes.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso alimentar este LED a 30mA continuamente?

R: Sim, 30mA é a Classificação Máxima Absoluta para corrente direta contínua. Para máxima confiabilidade e tempo de vida, é aconselhável operar na ou abaixo da corrente de teste típica de 20mA.

P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (632nm) e Comprimento de Onda Dominante (621nm típico)?

R: O comprimento de onda de pico é o pico físico do espectro de luz emitido. O comprimento de onda dominante é a "cor" percebida que os nossos olhos veem, que para LEDs vermelhos AlGaInP é frequentemente ligeiramente mais curta do que o pico devido à forma da curva espectral e à sensibilidade do olho humano (resposta fotópica). Os projetistas devem usar o Comprimento de Onda Dominante para especificação de cor.

P: Quão crítica é a seleção de binning?

R: Para aplicações onde múltiplos LEDs são usados lado a lado (como num painel de mensagens), selecionar um único bin para intensidade luminosa (CAT) e comprimento de onda dominante (HUE) écríticopara evitar variações visíveis de brilho e cor ao longo do display.

P: As condições de armazenamento parecem rigorosas. O que acontece se forem excedidas?

R: Pode ocorrer absorção de humidade se armazenado em alta humidade. Durante a soldagem subsequente (reflow), o aquecimento rápido pode fazer com que a humidade retida se expanda violentamente, levando a rachaduras internas na embalagem ("popcorning") e falha. Aderir às diretrizes de armazenamento é essencial.

11. Exemplo Prático de Caso de Uso

Cenário: Projetar um VMS de linha única para uma paragem de autocarro.

O display usa caracteres de 7 segmentos. Cada segmento é retroiluminado por múltiplos LEDs. Usar os LEDs oval 3474BFRR/MS orientados com o seu eixo largo (110°) na horizontal preencheria eficientemente a área retangular do segmento com luz vermelha, minimizando o número de LEDs necessários por segmento em comparação com LEDs redondos. O projetista especificaria o bin R1 para comprimento de onda dominante para garantir que todos os caracteres tenham um tom de vermelho idêntico, e o bin RC ou RD para intensidade luminosa para garantir brilho suficiente para legibilidade diurna. Uma placa de driver de corrente constante seria projetada para fornecer 18-20mA por cadeia de LED, com design térmico apropriado para o gabinete de sinalização fechado.

12. Princípio Operacional

Este LED opera no princípio da eletroluminescência num díodo semicondutor. O chip AlGaInP forma uma junção p-n. Quando uma tensão direta que excede o limiar da junção (aprox. 1.6-2.6V) é aplicada, eletrões e lacunas são injetados através da junção. Quando estes portadores de carga se recombinam, libertam energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga AlGaInP determina a energia da banda proibida, que define diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, no espectro vermelho (~621-629 nm). A lente de epóxi oval encapsula então o chip e molda precisamente a luz emitida no padrão de radiação desejado de 110° x 60°.

13. Tendências Tecnológicas

Embora este seja um componente de orifício passante maduro, as tendências mais amplas da indústria LED que influenciam o seu espaço de aplicação incluem:

Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas em materiais e processos levam a uma maior eficácia luminosa (mais luz por watt), permitindo menor consumo de energia ou maior brilho em sinalização.

Confiabilidade Aprimorada:Melhorias em resinas epóxi, técnicas de encapsulamento e embalagem de chips continuam a estender os tempos de vida operacionais, o que é crucial para aplicações de infraestrutura como sinais de transporte.

Mistura e Controlo de Cores:Existe uma tendência para sinais LED multicolor e de cor completa mais sofisticados. Componentes com padrões de radiação bem definidos e estáveis, como este LED oval, permanecem essenciais para alcançar uma mistura de cores uniforme e uma saída gráfica de alta qualidade nestes sistemas avançados.

Miniaturização & Montagem em Superfície:A tendência geral é para embalagens de dispositivo de montagem em superfície (SMD) para montagem automatizada. No entanto, componentes de orifício passante como a série 3474 mantêm relevância em aplicações que requerem robustez mecânica extrema, manutenção manual mais fácil ou formatos ópticos específicos não prontamente disponíveis em SMDs.