Ficha Técnica da Lâmpada LED Oval 3474BARR/MS - Formato Oval - Ângulo de Visão 110°/60° - Tensão Direta 1,6-2,6V - Cor Vermelho Brilhante - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED oval de alto desempenho. O dispositivo foi concebido para aplicações que requerem desempenho óptico preciso e iluminação fiável em sistemas de exibição de informação.

1.1 Vantagens Principais e Posicionamento do Produto

A principal vantagem deste LED é o seu padrão de radiação oval único, especificamente adaptado para aplicações de mistura de cores em sistemas amarelos, azuis ou verdes. Foi projetado para fornecer uma elevada intensidade luminosa dentro de um envelope de radiação espacial bem definido. O produto está posicionado como um componente especializado para exibições de informação comerciais e públicas, onde a clareza, fiabilidade e modelação específica do feixe são críticas.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

O mercado-alvo engloba fabricantes de sinalização profissional e sistemas de informação. As principais aplicações incluem:

• Sinais Gráficos a Cores
• Quadros de Mensagens
• Sinais de Mensagem Variável (VMS)
• Publicidade Exterior Comercial

Estas aplicações beneficiam do alto brilho do LED, do padrão de feixe definido e da robustez ambiental.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma análise objetiva das principais características elétricas, ópticas e térmicas do dispositivo.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os Valores Máximos Absolutos definem os limites de tensão além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Não é recomendado operar o dispositivo continuamente nestes limites ou perto deles, pois isso afetará a fiabilidade.

• Tensão Inversa (V_R):5 V. Exceder esta tensão em polarização inversa pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta (I_F):50 mA (Contínua).
• Corrente Direta de Pico (I_FP):160 mA (pulsada, Ciclo de Trabalho 1/10 @ 1kHz). Esta classificação permite uma sobrecarga de curta duração, útil em aplicações de exibição multiplexadas.
• Dissipação de Potência (P_d):120 mW. Esta é a potência máxima que a embalagem pode dissipar a Ta=25°C. É necessário reduzir a classificação a temperaturas ambientes mais elevadas.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C. Esta ampla gama garante funcionalidade em ambientes exteriores severos.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C durante 5 segundos. Isto define a tolerância do perfil de soldadura por refluxo.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos numa condição de teste padrão de I_F= 15mA e Ta = 25°C, fornecendo uma base para comparação de desempenho.

• Intensidade Luminosa (I_v):715 mcd (Mín.), 1573 mcd (Máx.). O valor típico situa-se dentro desta gama de binning (ver Secção 3). A alta intensidade é crucial para a visibilidade diurna em sinalização.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):110° (Eixo X) / 60° (Eixo Y). Este padrão oval assimétrico é uma característica fundamental, proporcionando ampla cobertura horizontal e emissão vertical mais focada, ideal para sinalização vista de vários ângulos horizontais.
• 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 nm (Mín.), 621 nm (Típ.), 629 nm (Máx.). Esta é a perceção de cor do LED pelo olho humano como um único comprimento de onda e está sujeita a binning.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm (Típico). Isto indica a pureza espectral da luz vermelha emitida pelo chip de AlGaInP.
• Tensão Direta (V_F):1,6 V (Mín.), 2,6 V (Máx.) a I_F=15mA. Esta gama deve ser considerada para o projeto do driver e requisitos da fonte de alimentação.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (Máx.) a V_R=5V. Uma corrente inversa baixa indica boa qualidade da junção.

2.3 Características Térmicas

Embora não listadas explicitamente numa tabela separada, o desempenho térmico está implícito através da classificação de Dissipação de Potência e da gama de Temperatura de Operação. O desempenho do dispositivo variará com a temperatura ambiente, como mostrado nas curvas características. É necessário um layout adequado do PCB e, se necessário, dissipação de calor para manter a temperatura da junção dentro de limites seguros, especialmente quando operado a correntes diretas elevadas ou em temperaturas ambientes elevadas.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir cor e brilho consistentes numa montagem, os LEDs são classificados (binning) com base em parâmetros-chave.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em três bins (RH, RJ, RK) com base na sua intensidade luminosa medida a I_F= 15mA. A tolerância dentro de um bin é de ±10%.

• Bin RH:715 mcd a 930 mcd
• Bin RJ:930 mcd a 1210 mcd
• Bin RK:1210 mcd a 1573 mcd

Especificar um código de bin é essencial para aplicações que requerem brilho uniforme do painel.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Os LEDs também são classificados pelo seu comprimento de onda dominante para controlar a consistência da cor. A tolerância é de ±1nm.

• Bin R1:619 nm a 624 nm
• Bin R2:624 nm a 629 nm

Para aplicações de mistura de cores ou sinais que requerem um tom específico de vermelho, especificar o bin de comprimento de onda é crítico.

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas características típicas fornecem uma visão do comportamento do dispositivo em condições não padrão.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência, com pico por volta de 632 nm e uma largura de banda típica (FWHM) de 20 nm. Confirma que a emissão está dentro do espectro vermelho de um chip de AlGaInP.

4.2 Diagrama de Diretividade

O gráfico polar representa visualmente o ângulo de visão assimétrico: aproximadamente 110° no plano horizontal (X) e 60° no plano vertical (Y), confirmando o padrão de radiação oval.

4.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

Esta curva é essencial para o projeto do driver. Mostra a relação exponencial entre corrente e tensão. Na corrente de operação típica, espera-se que a tensão direta esteja entre 1,6V e 2,6V. A curva ajuda a calcular resistências em série ou a projetar drivers de corrente constante.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra a dependência da saída de luz com a corrente de acionamento. Embora a saída aumente com a corrente, não é perfeitamente linear, e a eficiência pode diminuir a correntes muito altas devido a efeitos térmicos. É proibido operar acima do valor máximo absoluto.

4.5 Curvas de Dependência da Temperatura

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a saída de luz a diminuir à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta redução de classificação deve ser considerada no projeto térmico para manter brilho suficiente em ambientes quentes.
Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Provavelmente ilustra como a característica de tensão direta se desloca com a temperatura, o que é importante para cenários de acionamento a tensão constante.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O desenho dimensional fornece medidas críticas para o projeto da pegada no PCB, colocação e folga. As características principais incluem a forma oval da lente, o espaçamento dos terminais (passo de 2,54mm) e a protuberância máxima da resina abaixo do flange (1,5mm). Todas as dimensões não especificadas têm uma tolerância de ±0,25mm. Os projetistas devem aderir a estas dimensões para garantir um encaixe e soldadura adequados.

5.2 Identificação da Polaridade

O diagrama da ficha técnica indica os terminais do ânodo e do cátodo. Tipicamente, o terminal mais longo é o ânodo (+), mas o projeto da pegada no PCB deve corresponder claramente ao desenho da embalagem para evitar instalação invertida. A polaridade correta é essencial para a operação do dispositivo e para prevenir danos por polarização inversa.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A manipulação adequada é crucial para a fiabilidade.

6.1 Formação dos Terminais

• A curvatura deve ocorrer a pelo menos 3mm da base da cápsula de epóxi.
• Forme os terminaisantes soldering.
• Evite aplicar tensão à embalagem durante a curvatura.
• Corte os terminais à temperatura ambiente.
• Certifique-se de que os orifícios do PCB estão perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar tensão na montagem.

6.2 Condições de Armazenamento

• Armazenamento recomendado: ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa.
• Vida útil após expedição: 3 meses nestas condições.
• Para armazenamento mais longo (até 1 ano): Utilize um recipiente selado com atmosfera de azoto e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.

6.3 Processo de Soldadura

• Mantenha uma distância superior a 3mm da junta de soldadura até à cápsula de epóxi.
• A soldadura não deve estender-se para além da base da barra de ligação no *leadframe*.
• Siga o limite de temperatura de pico de soldadura de 260°C durante 5 segundos durante o refluxo.

7. Embalagem e Informações de Encomenda

7.1 Embalagem Resistente à Humidade

Os componentes são fornecidos em embalagem resistente à humidade, que inclui fita transportadora e bobina, colocados dentro de caixas interiores e caixas exteriores.

7.2 Quantidades de Embalagem

• 2500 peças por Caixa Interior.
• 10 Caixas Interiores por Caixa Externa (25.000 peças no total).

7.3 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém informações essenciais para rastreabilidade e verificação: Número de Produto do Cliente (CPN), Número de Produto (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY) e os Códigos de Binning para Intensidade Luminosa (CAT), Comprimento de Onda Dominante (HUE) e Tensão Direta (REF), juntamente com o Número de Lote (LOT No).

7.4 Especificações da Fita Transportadora e da Bobina

São fornecidas dimensões detalhadas para a fita transportadora (passo do bolso, profundidade, etc.) e bobina para compatibilidade com equipamentos de montagem automática pick-and-place. Os parâmetros principais incluem um passo do componente (F) de 2,54mm e um passo do orifício de alimentação da fita (P) de 12,70mm.

7.5 Designação do Produto / Numeração de Parte

O número de parte segue um formato estruturado:3474 B A R R - □ □ □ □. O "3474" provavelmente denota a família/tamanho da embalagem. As letras seguintes (B, A, R, R) especificam atributos como cor (Vermelho Brilhante), tipo de lente e grau de desempenho. Os quatro últimos espaços reservados (□) são para especificar os códigos de binning para intensidade (CAT) e comprimento de onda (HUE), permitindo aos utilizadores encomendar o grau de desempenho exato necessário para a sua aplicação.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Para alimentação simples a tensão constante (ex.: 5V), é obrigatória uma resistência limitadora de corrente em série. O valor da resistência (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s= (V_fonte- V_F) / I_F. Utilize o V_Fmáximo da ficha técnica para garantir que a corrente não excede os limites. Para matrizes multi-LED ou aplicações críticas, é fortemente recomendado um driver de corrente constante para garantir brilho estável e longevidade, pois compensa as variações de V_Fe os efeitos da temperatura.

8.2 Gestão Térmica

Embora seja um dispositivo de baixa potência, a gestão térmica é importante em sinais densamente povoados ou ambientes de alta temperatura ambiente (ex.: armários exteriores). Garanta ventilação adequada e considere o uso de PCBs com núcleo metálico (MCPCBs) para grandes matrizes, de modo a dissipar calor eficazmente e manter a saída de luz.

8.3 Integração Óptica

O padrão de feixe oval foi concebido para se misturar com outras cores. Ao projetar um pixel multicolor (ex.: para sinais a cores completas), a colocação física e a orientação dos LEDs vermelho, verde e azul devem ter em conta os seus respetivos ângulos de visão para alcançar uma mistura de cores adequada nas posições de visualização pretendidas.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O principal diferenciador deste LED é o seupadrão de radiação oval (110°x60°). Comparado com LEDs redondos padrão com ângulos de visão simétricos (ex.: 120°), esta forma proporciona uma distribuição de luz otimizada para sinalização horizontal, potencialmente reduzindo luz desperdiçada e melhorando a eficiência para a aplicação-alvo. O uso deepóxi resistente aos UVé crítico para aplicações exteriores para prevenir o amarelecimento da lente e manter a saída de luz ao longo do tempo. A conformidade com os padrõesLivre de Halogéneos(limites de Br/Cl) eRoHS/REACHtorna-o adequado para mercados globais com regulamentações ambientais rigorosas.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P1: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
R1: O Comprimento de Onda de Pico (λ_p) é o pico físico da curva de saída espectral (632 nm aqui). O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é o ponto de cor percebido (621 nm típico). O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor em ecrãs.

P2: Posso acionar este LED a 20mA em vez de 15mA?
R2: Sim, mas deve consultar a curva "Intensidade Relativa vs. Corrente Direta". A intensidade luminosa será maior, mas deve garantir que o produto de I_Fe V_Fnão excede a dissipação de potência máxima absoluta (120mW), especialmente a altas temperaturas ambientes. Pode ser necessária redução de classificação.

P3: Por que é que a vida útil de armazenamento é de apenas 3 meses?
R3: Esta é uma precaução para dispositivos sensíveis à humidade. A embalagem de epóxi pode absorver humidade do ar. Se um dispositivo "húmido" for submetido a soldadura a alta temperatura, a vaporização rápida da humidade pode causar danos internos ("efeito pipoca"). O limite de 3 meses assume condições padrão de fábrica. Para armazenamento mais longo, é prescrito o método do saco de azoto.

P4: Como interpreto os códigos de bin ao encomendar?
R4: Deve especificar a combinação necessária do Bin de Intensidade Luminosa (ex.: RK) e do Bin de Comprimento de Onda Dominante (ex.: R1) nos campos de espaço reservado do número de parte. Isto garante que recebe LEDs com brilho e cor consistentes.

11. Estudo de Caso de Projeto e Utilização

Cenário: Projetar um VMS de Linha Única para uma Autoestrada.
Um engenheiro está a projetar um sinal de mensagem variável. Cada pixel requer um subpixel vermelho. Eles selecionam este LED oval pelo seu alto brilho (visibilidade diurna) e amplo ângulo de visão horizontal, garantindo legibilidade para condutores em várias faixas. Escolhem o bin RK para intensidade máxima e o bin R1 para um tom vermelho consistente. Os LEDs são acionados por um driver de corrente constante definido para 15mA por LED para garantir longevidade e saída estável. O layout do PCB segue exatamente as dimensões da embalagem, e o projeto inclui vias térmicas sob a almofada do LED para dissipar calor para a carcaça metálica do sinal. O padrão de feixe assimétrico é orientado com o eixo de 110° na horizontal para maximizar o corredor de visualização ao longo da autoestrada.

12. Princípio de Funcionamento

Este LED é baseado num chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, eletrões e lacunas são injetados na região ativa onde se recombinam. Nos materiais de AlGaInP, este evento de recombinação liberta energia na forma de fotões (luz) na parte vermelha a âmbar do espectro visível. A composição específica das camadas de AlGaInP determina o comprimento de onda dominante. A luz gerada é então moldada pela lente de epóxi oval moldada, que atua como uma ótica primária para criar o padrão de radiação desejado de 110°x60°.

13. Tendências Tecnológicas

No mercado de LEDs para sinalização e exibição, as tendências continuam em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), o que reduz o consumo de energia e a carga térmica. Há também uma procura por melhor consistência de cor e tolerâncias de binning mais apertadas para permitir ecrãs a cores completas de alta qualidade sem calibração complexa. A tecnologia de embalagem está a evoluir para oferecer ainda maior fiabilidade e temperaturas máximas de operação mais elevadas para ambientes desafiadores. Embora este produto utilize uma embalagem com terminais tradicional, a indústria está a mover-se amplamente para embalagens de dispositivo de montagem em superfície (SMD) para montagem automatizada, embora as embalagens com terminais permaneçam relevantes para certas aplicações que requerem robustez de montagem através de orifício ou características ópticas específicas.