Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Características e Vantagens Principais
- 2. Parâmetros e Especificações Técnicas
- 2.1 Seleção do Dispositivo e Valores Máximos Absolutos
- 2.2 Características Eletro-Ópticas
- 3. Explicação do Sistema de Binning
- 3.1 Binning de Intensidade Luminosa
- 3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante
- 4. Análise das Curvas de Desempenho
- 4.1 Características Espectrais e Angulares
- 4.2 Comportamento Elétrico e Térmico
- 5. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 5.1 Dimensões do Pacote
- 5.2 Embalagem Resistente à Umidade e Rotulagem
- 6. Diretrizes de Montagem, Manuseio e Armazenamento
- 6.1 Formação dos Terminais e Soldagem
- 6.2 Condições de Armazenamento
- 7. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto
- 7.1 Cenários de Aplicação Típicos
- 7.2 Conselhos de Projeto e Implementação
- 8. Comparação e Diferenciação Técnica
- 9. Perguntas Frequentes (FAQ)
- 9.1 Qual é o propósito do formato oval?
- 9.2 Como interpretar os códigos de binning de intensidade luminosa (GA, GB, etc.)?
- 9.3 Posso acionar este LED com uma fonte de tensão?
- 9.4 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (522nm) e Comprimento de Onda Dominante (528nm típ.)?
- 10. Exemplo Prático de Caso de Uso
- 11. Princípio de Funcionamento
- 12. Tendências e Contexto da Indústria
1. Visão Geral do Produto
Este documento fornece as especificações técnicas completas da Lâmpada LED Oval 3474BFGR/MS. Este componente é um LED de desempenho óptico de precisão, especificamente projetado para aplicações que requerem padrões de iluminação claros e definidos, como sistemas de informação para passageiros e sinalização comercial.
1.1 Características e Vantagens Principais
As principais vantagens desta lâmpada LED oval decorrem do seu design único e características de desempenho:
- Alta Intensidade Luminosa:Fornece uma saída de luz brilhante e consistente, adequada para placas legíveis à luz do dia.
- Formato Oval com Padrão de Radiação Definido:A lente oval cria um padrão de radiação correspondente, ideal para mistura com cores amarela, azul ou vermelha em aplicações de placas multicoloridas, garantindo uma aparência uniforme.
- Ângulo de Visão Amplo e Assimétrico:Apresenta um ângulo de visão 2θ1/2 de 110° no eixo X e 60° no eixo Y, proporcionando uma ampla cobertura horizontal adequada para visualização de vários ângulos, enquanto controla a dispersão vertical.
- Robusta Conformidade Ambiental:O dispositivo é construído com epóxi resistente aos raios UV e está em conformidade com os principais padrões ambientais, incluindo RoHS, REACH da UE e é livre de halogênios (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
- Design Específico para Aplicação:Otimizado para integração em placas gráficas coloridas, painéis de mensagens, placas de mensagens variáveis (VMS) e displays de publicidade externa comercial.
2. Parâmetros e Especificações Técnicas
2.1 Seleção do Dispositivo e Valores Máximos Absolutos
O LED utiliza um material de chip InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para produzir uma cor Verde Brilhante, difundida através de uma lente verde. Os limites operacionais não devem ser excedidos para garantir a confiabilidade.
| Parâmetro | Símbolo | Valor Máximo | Unidade |
|---|---|---|---|
| Tensão Reversa | VR | 5 | V |
| Corrente Direta | IF | 20 | mA |
| Corrente Direta de Pico (Ciclo de Trabalho 1/10 @1KHz) | IFP | 100 | mA |
| Dissipação de Potência | Pd | 100 | mW |
| Temperatura de Operação | TT_opr | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | TT_stg | -40 a +100 | °C |
| Temperatura de Soldagem | TT_sol | 260 (por 5 seg) | °C |
2.2 Características Eletro-Ópticas
Todos os parâmetros são medidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C e uma corrente direta padrão (IF) de 20mA, salvo indicação em contrário.
| Parâmetro | Símbolo | Min. | Typ. | Max. | Unidade | Condição |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensidade Luminosa | Iv | 2781 | 4635 | 5760 | mcd | IFI_F=20mA |
| Ângulo de Visão (2θ1/2) | -- | -- | X:110, Y:60 | -- | graus | IFI_F=20mA |
| Comprimento de Onda de Pico | λp | -- | 522 | -- | nm | IFI_F=20mA |
| Comprimento de Onda Dominante | λd | 520 | 528 | 535 | nm | IFI_F=20mA |
| Tensão Direta | VF | 2.4 | -- | 3.6 | V | IFI_F=20mA |
| Corrente Reversa | IR | -- | -- | 50 | μA | VRV_R=5V |
3. Explicação do Sistema de Binning
Para garantir consistência no brilho e na cor para aplicações em larga escala, os LEDs são classificados em bins com base na intensidade luminosa e no comprimento de onda dominante.
3.1 Binning de Intensidade Luminosa
Os LEDs são categorizados em quatro bins (GA, GB, GC, GD) com uma tolerância de ±10% no valor nominal de intensidade luminosa.
| Código do Bin | Mín. (mcd) | Máx. (mcd) |
|---|---|---|
| GA | 2781 | 3335 |
| GB | 3335 | 4000 |
| GC | 4000 | 4800 |
| GD | 4800 | 5760 |
3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante
A consistência de cor é controlada através de cinco bins de comprimento de onda (G1 a G5) com uma tolerância apertada de ±1nm.
| Código do Bin | Mín. (nm) | Máx. (nm) |
|---|---|---|
| G1 | 520 | 523 |
| G2 | 523 | 526 |
| G3 | 526 | 529 |
| G4 | 529 | 532 |
| G5 | 532 | 535 |
4. Análise das Curvas de Desempenho
A ficha técnica inclui vários gráficos de desempenho chave que ilustram o comportamento do LED sob diferentes condições. Estes são críticos para um projeto de sistema robusto.
4.1 Características Espectrais e Angulares
A curvaIntensidade Relativa vs. Comprimento de Ondamostra um pico típico em torno de 522nm, confirmando a saída de cor verde brilhante. O gráfico deDiretividaderepresenta visualmente o ângulo de visão assimétrico de 110° x 60°, crucial para entender a distribuição espacial da luz na aplicação final.
4.2 Comportamento Elétrico e Térmico
ACurva Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)é essencial para o projeto do driver, mostrando a relação exponencial típica. A curvaIntensidade Relativa vs. Corrente Diretademonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, importante para o ajuste de brilho. Os gráficos deIntensidade Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Direta vs. Temperatura Ambientedestacam o desempenho térmico. A saída de luz diminui à medida que a temperatura sobe, uma consideração chave para o gerenciamento térmico em placas fechadas ou ambientes de alta temperatura ambiente.
5. Informações Mecânicas e de Embalagem
5.1 Dimensões do Pacote
O LED apresenta um pacote padrão de lâmpada oval com dois terminais. Notas dimensionais críticas incluem: todas as dimensões não especificadas estão em milímetros com uma tolerância padrão de ±0,25mm, e a protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,5mm. Os projetistas devem consultar o desenho dimensionado detalhado na ficha técnica original para o planejamento preciso do footprint da PCB e do espaço mecânico.
5.2 Embalagem Resistente à Umidade e Rotulagem
Os componentes são fornecidos em embalagem resistente à umidade para evitar danos durante o armazenamento e o transporte. Eles são acondicionados em fitas carregadoras, que são então colocadas em caixas internas e externas. A especificação de embalagem é de 2500 peças por caixa interna e 10 caixas internas por caixa externa (total de 25.000 peças). O rótulo da bobina contém informações vitais para rastreabilidade e aplicação correta, incluindo Número do Produto do Cliente (CPN), Número do Produto (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY) e os códigos de Binning específicos para Intensidade Luminosa (CAT), Comprimento de Onda Dominante (HUE) e Tensão Direta (REF).
6. Diretrizes de Montagem, Manuseio e Armazenamento
6.1 Formação dos Terminais e Soldagem
- Formação dos Terminais:Deve ser realizada antes da soldagem. As dobras devem ser feitas a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi para evitar tensão no pacote. O corte deve ser feito à temperatura ambiente.
- Montagem na PCB:Os furos da PCB devem alinhar-se perfeitamente com os terminais do LED. O desalinhamento que cause tensão nos terminais pode degradar o epóxi e o desempenho do LED.
- Soldagem:A junta de solda deve estar a mais de 3mm do bulbo de epóxi. A soldagem por onda ou por refluxo a 260°C não deve exceder 5 segundos.
6.2 Condições de Armazenamento
Para confiabilidade de longo prazo, os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa. A vida útil de armazenamento recomendada após o envio é de 3 meses. Para armazenamento além de 3 meses e até um ano, os componentes 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.
7. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto
7.1 Cenários de Aplicação Típicos
Este LED é expressamente projetado para placas de informação de passageiros, placas de mensagens variáveis (VMS) em rodovias, painéis de publicidade externa comercial e displays de mensagens em geral. Seu padrão de feixe oval e alta intensidade o tornam ideal para essas aplicações onde a legibilidade à distância e amplos ângulos de visão horizontais são primordiais.
7.2 Conselhos de Projeto e Implementação
- Limitação de Corrente:Sempre use um resistor limitador de corrente em série ou um driver de corrente constante para manter a corrente direta no valor nominal de 20mA ou abaixo dele. Exceder este valor reduz a vida útil.
- Gerenciamento Térmico:Embora a dissipação de potência seja baixa, considere o ambiente operacional. Em placas fechadas ou altas temperaturas ambientes, garanta ventilação adequada para evitar um aumento excessivo da temperatura de junção, o que reduz a saída de luz.
- Integração Óptica:O feixe assimétrico (110°x60°) é projetado para se misturar com outras cores. Ao projetar clusters de pixels multicoloridos, leve em conta este padrão para obter uma mistura de cores uniforme em toda a área de visualização.
- Binning para Consistência:Para grandes projetos de display, especificar bins apertados (ex.: GD para maior brilho, G3 para um tom de verde específico) é crucial para evitar variações visíveis de brilho ou cor na placa.
8. Comparação e Diferenciação Técnica
O principal fator diferenciador deste LED é a suageometria de lente oval, que não é comum em LEDs redondos padrão. Esta forma fornece um padrão de radiação personalizado que é inerentemente mais adequado para pixels retangulares em sinalização, potencialmente reduzindo perdas ópticas e melhorando a eficiência em comparação com o uso de um difusor sobre um LED redondo padrão. Sua combinação de alta intensidade luminosa (até 5760 mcd) e um ângulo de visão horizontal especificamente amplo visa um nicho no mercado de displays de alta luminosidade, diferenciando-o dos LEDs indicadores de uso geral.
9. Perguntas Frequentes (FAQ)
9.1 Qual é o propósito do formato oval?
O formato oval cria um padrão de radiação assimétrico (110° de largura, 60° de altura) que se encaixa naturalmente no formato retangular da maioria das placas de informação e pixels, fornecendo iluminação eficiente e uniforme sem desperdício de luz.
9.2 Como interpretar os códigos de binning de intensidade luminosa (GA, GB, etc.)?
Estes códigos representam grupos classificados com base no brilho medido a 20mA. GA é o grupo menos brilhante (2781-3335 mcd), e GD é o mais brilhante (4800-5760 mcd). Especificar um bin garante consistência em uma grande instalação.
9.3 Posso acionar este LED com uma fonte de tensão?
Não. LEDs são dispositivos acionados por corrente. Aplicar uma tensão diretamente fará com que a corrente aumente incontrolavelmente (devido à curva exponencial I-V do diodo), provavelmente destruindo o LED. Sempre use um mecanismo limitador de corrente.
9.4 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (522nm) e Comprimento de Onda Dominante (528nm típ.)?
O Comprimento de Onda de Pico é o único comprimento de onda onde a potência espectral é mais alta. O Comprimento de Onda Dominante é a cor percebida da luz, calculada a partir de todo o espectro. A sensibilidade do olho humano afeta este valor, tornando o comprimento de onda dominante mais relevante para a especificação de cor.
10. Exemplo Prático de Caso de Uso
Cenário: Projetando uma Placa de Mensagens Variáveis (VMS) para Rodovia
Um engenheiro está projetando um painel VMS em cores completas. Cada pixel compreende subpixels vermelho, verde e azul. Para o subpixel verde, o 3474BFGR/MS é selecionado.
Implementação:Os LEDs são dispostos em uma PCB em uma matriz. Um circuito integrado driver de corrente constante fornece 20mA para cada string de LED. O padrão de feixe oval do LED verde é alinhado de modo que seu eixo largo de 110° corresponda à direção horizontal da rodovia, garantindo boa visibilidade para motoristas em várias faixas. O eixo vertical de 60° contém o feixe para evitar poluição luminosa. Para garantir uniformidade de cor e brilho na grande placa, o pedido de compra especifica os bins GC para intensidade luminosa e G3 para comprimento de onda dominante. Um dissipador de calor adequado no plano de fundo metálico da placa mantém a temperatura ambiente dentro dos limites, preservando a saída e a longevidade do LED.
11. Princípio de Funcionamento
Este LED opera com base no princípio da eletroluminescência em um semicondutor. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n de InGaN (Nitretro de Gálio e Índio), elétrons e lacunas se recombinam, liberando energia na forma de fótons. 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 verde (~522-535nm). A lente de epóxi encapsula o chip, fornece proteção mecânica e é moldada (oval) para controlar o padrão de radiação da luz emitida.
12. Tendências e Contexto da Indústria
LEDs para sinalização e displays profissionais representam um segmento especializado do amplo mercado de LED. As tendências incluem:
Aumento da Eficiência:O desenvolvimento contínuo visa maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt elétrico), permitindo displays mais brilhantes ou menor consumo de energia.
Gamut de Cores Aprimorado:Melhorias na tecnologia de fósforo e chip permitem gamuts de cores mais amplos para displays mais vívidos e precisos.
Miniaturização e Densidade:Há uma constante busca por menores distâncias entre pixels para displays de maior resolução, exigindo LEDs com footprints menores e controle óptico preciso.
Drivers Inteligentes:Integração da eletrônica de controle mais próxima do LED (ex.: COB - Chip-on-Board com drivers integrados) para módulos de display mais inteligentes e endereçáveis. Embora esta ficha técnica específica descreva um componente discreto de montagem em furo, os requisitos de desempenho subjacentes (intensidade, ângulo de visão, cor) permanecem fundamentais para todos os LEDs de sinalização, independentemente da evolução da embalagem.
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |