Ficha Técnica da Lâmpada LED Oval 3474BKGR/MS - Formato Oval - 2.4-3.4V - 30mA - Verde Brilhante - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED oval de desempenho ótico de precisão. O objetivo principal de projeto deste componente é para uso em placas de informação a passageiros e aplicações similares que requerem iluminação definida e clara. A sua forma oval e os padrões de radiação correspondentes são concebidos para facilitar uma mistura de cores eficaz em aplicações que utilizam cores amarela, azul ou vermelha juntamente com a emissão primária verde.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

A lâmpada oferece várias vantagens-chave que a tornam adequada para aplicações de visualização exigentes:

• Alta Intensidade Luminosa:Fornece níveis de brilho elevados, essenciais para sinais legíveis à luz do dia.
• Forma Oval & Padrão de Radiação Definido:A lente oval única cria um padrão espacial de radiação específico (ângulo de visão 110° x 60°), otimizando a distribuição da luz para aberturas de sinalização retangulares ou ovais.
• Material e Conformidade:Construída com epóxi resistente a UV para durabilidade em exterior. O produto está em conformidade com as normas RoHS, REACH da UE e livre de halogéneos (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm), garantindo adesão ambiental e de segurança.

Os mercados-alvo e aplicações são claramente definidos para visualizações gráficas e informativas:

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

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

Esta secção fornece uma análise objetiva e detalhada das características elétricas, óticas e térmicas da lâmpada, conforme definido na ficha técnica. Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, salvo indicação em contrário.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestes ou perto destes limites não é recomendada para um desempenho fiável a longo prazo.

• Tensão Inversa (V_R):5V. Exceder esta tensão em polarização inversa pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta (I_F):30mA (Contínua).
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100mA (a ciclo de trabalho 1/10, 1kHz). Apenas para operação pulsada.
• Dissipação de Potência (P_d):110mW. A perda de potência máxima permitida na forma de calor.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C. A gama de temperatura ambiente para operação normal.
• 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-Óticas

Estes parâmetros definem a saída de luz e o comportamento elétrico em condições normais de operação (I_F=20mA).

• Intensidade Luminosa (I_v):2781-5760 mcd (Típico: 4635 mcd). Esta é a medida primária de brilho. A ampla gama é gerida através de um sistema de binning (ver Secção 3).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):110° (Eixo X) / 60° (Eixo Y). Isto confirma o padrão de radiação oval.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):522 nm (Típico). O comprimento de onda no qual a potência ótica emitida é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):520-535 nm (Típico: 528 nm). A cor percebida da luz, também gerida através de binning.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm (Típico). A largura espectral da luz emitida a metade da intensidade máxima (FWHM).
• Tensão Direta (V_F):2.4V - 3.4V (a I_F=20mA). A queda de tensão no LED quando em condução.
• Corrente Inversa (I_R):50 μA (Máx.) a V_R=5V. A pequena corrente de fuga quando o LED está polarizado inversamente.

2.3 Características Térmicas

Embora não listadas numa tabela separada, a gestão térmica é implícita através da classificação de Dissipação de Potência (P_d) e da gama de Temperatura de Operação. As curvas de desempenho (Secção 4) mostram como a saída de luz e a corrente direta são afetadas pela temperatura ambiente, o que é crítico para aplicações exteriores sujeitas a temperaturas extremas.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência no brilho e cor dos produtos finais, os LEDs são classificados (binned) com base em parâmetros-chave. A ficha técnica define duas categorias principais de binning.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em quatro bins (GA, GB, GC, GD) com base na sua intensidade luminosa medida a 20mA. A tolerância para intensidade luminosa é de ±10% dentro de cada bin.

• Bin GA:2781 - 3335 mcd
• Bin GB:3335 - 4000 mcd
• Bin GC:4000 - 4800 mcd
• Bin GD:4800 - 5760 mcd

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Os LEDs também são classificados em cinco grupos (G1 a G5) com base no seu comprimento de onda dominante, que determina o tom preciso de verde. A tolerância para o comprimento de onda dominante é de ±1 nm dentro de cada bin.

• Bin G1:520 - 523 nm
• Bin G2:523 - 526 nm
• Bin G3:526 - 529 nm
• Bin G4:529 - 532 nm
• Bin G5:532 - 535 nm

Especificar os bins durante a encomenda permite aos projetistas alcançar uniformidade de cor e brilho num ecrã.

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas características típicas fornecem uma visão visual do comportamento do dispositivo em condições variáveis, o que é crucial para um projeto de circuito e térmico robusto.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência, com pico por volta de 522 nm (verde) e uma largura de banda típica (FWHM) de 20 nm. Confirma a natureza monocromática da fonte de luz.

4.2 Padrão de Diretividade

Este gráfico polar ilustra o padrão espacial de radiação, confirmando visualmente a forma oval do feixe de 110° x 60°. Isto é fundamental para o projeto ótico em conjuntos de sinalização.

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

Este gráfico mostra a relação exponencial entre corrente e tensão. É essencial para projetar o circuito condutor limitador de corrente. A curva desloca-se com a temperatura.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra que a saída de luz é relativamente linear com a corrente até ao nível nominal, mas os projetistas não devem exceder os Valores Máximos Absolutos.

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, um fator crítico para aplicações exteriores. Dissipação de calor adequada ou redução de classificação podem ser necessárias em ambientes de alta temperatura.
Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Provavelmente mostra o ajuste necessário para manter a saída de luz constante ou outros parâmetros à medida que a temperatura varia, importante para condutores de corrente constante com feedback térmico.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

A ficha técnica inclui um desenho dimensional detalhado. Características principais incluem:

• Tamanho total da embalagem e espaçamento dos terminais.
• Localização e tamanho da lente de epóxi.
• Comprimento e espessura dos terminais.
• Nota:As dimensões estão em milímetros com uma tolerância padrão de ±0.25mm, salvo especificação em contrário. A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1.5mm.

5.2 Identificação da Polaridade

O terminal do cátodo (negativo) é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da embalagem do LED, um terminal mais curto (se cortado) ou uma marcação no diagrama. O desenho da ficha técnica deve ser consultado para o método de identificação exato para esta embalagem.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

O manuseamento adequado é crucial para manter a fiabilidade e o desempenho.

6.1 Conformação dos Terminais

• Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base da lâmpada de epóxi.
• Execute a conformação dos terminaisantes soldering.
• Evite stress na embalagem durante a conformação para prevenir danos internos ou rutura.
• Corte os terminais à temperatura ambiente. O corte a alta temperatura pode causar falha.
• Garanta que os orifícios da PCB estão perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar stress de montagem, que pode degradar o epóxi e o LED.

6.2 Soldadura

• A classificação de soldadura é de 260°C durante 5 segundos (tempo de contacto da ponta de soldadura por refluxo ou manual).
• Mantenha uma distância de mais de 3mm da junta de soldadura até à lâmpada de epóxi para prevenir danos térmicos.

6.3 Condições de Armazenamento

• Armazenamento recomendado após receção: ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa.
• Vida útil nestas condições: 3 meses.
• Para armazenamento além de 3 meses e até 1 ano, coloque os componentes num recipiente selado com atmosfera de azoto e material absorvente de humidade.
• Evite transições rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.

7. Embalagem e Informações de Encomenda

7.1 Embalagem Resistente à Humidade

Os componentes são fornecidos em embalagem resistente à humidade, tipicamente incluindo dessecante e cartões indicadores de humidade, para prevenir absorção de humidade durante armazenamento e transporte.

7.2 Especificações da Fita e da Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora e bobina para montagem automatizada. A ficha técnica fornece dimensões detalhadas da fita transportadora, incluindo passo dos bolsos (P=12.70mm), dimensões da cavidade do componente e larguras da fita (W1=13.00mm, W3=18.00mm).

7.3 Quantidades de Embalagem

• 2500 peças por caixa interior.
• 10 caixas interiores por caixa mestra (exterior) (25.000 peças no total).

7.4 Explicação do Rótulo & Numeração do Modelo

O rótulo da bobina inclui informação-chave: Número de Peça do Cliente (CPN), Número do Produto (P/N), Quantidade (QTY) e os Códigos de Binning específicos para Intensidade Luminosa (CAT), Comprimento de Onda Dominante (HUE) e Tensão Direta (REF), juntamente com o Número do Lote.
O número do modelo segue uma estrutura como:3474 B K G R - □ □ □ □, onde os campos provavelmente designam o tipo de embalagem (3474), cor/tipo da lente, cor do chip, e os quadrados em branco para os códigos de bin de intensidade, comprimento de onda e tensão selecionados.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Este LED requer um condutor de corrente constante ou uma resistência limitadora de corrente em série com uma fonte de tensão. O valor da resistência (R) pode ser calculado usando: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Utilize sempre o V_Fmáximo da ficha técnica para um projeto conservador, garantindo que a corrente não excede o nível desejado. Por exemplo, com uma alimentação de 5V e visando I_F=20mA: R = (5V - 3.4V) / 0.02A = 80 Ohms. Uma resistência padrão de 82 Ohm seria adequada.

8.2 Considerações de Projeto para Aplicações de Visualização

• Uniformidade:Especifique códigos de bin apertados (CAT e HUE) para intensidade luminosa e comprimento de onda para garantir consistência visual num ecrã multi-LED.
• Gestão Térmica:Para operação de alto brilho ou altas temperaturas ambientes (ex.: sinais exteriores ao sol direto), considere o layout da PCB para dissipação de calor. Operar a correntes mais baixas pode melhorar a longevidade.
• Integração Ótica:O padrão oval do feixe deve ser correspondido à forma do guia de luz ou difusor no sinal para maximizar a eficiência e o desempenho do ângulo de visão.
• Seleção do Condutor:Utilize condutores com estabilidade de corrente apropriada e, se possível, com redução térmica (thermal fold-back) para proteger os LEDs em condições extremas.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta requeira dados específicos da concorrência, os fatores-chave de diferenciação deste LED, com base na sua ficha técnica, são:

• Lente Oval para Aberturas Retangulares:Ao contrário dos LEDs redondos padrão, a sua forma de feixe é inerentemente mais eficiente para iluminar os segmentos retangulares típicos de ecrãs alfanuméricos ou gráficos, potencialmente reduzindo o número de LEDs necessários ou melhorando a uniformidade.
• Radiação Correspondente para Mistura de Cores:É especificamente caracterizado para uso em sistemas que combinam cores, sugerindo que as suas propriedades espectrais e espaciais são concebidas para interagir de forma previsível com filtros ou outros LEDs coloridos.
• Binning de Alta Intensidade:Oferecer bins até 5760 mcd fornece uma opção de alto brilho para aplicações legíveis à luz solar.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?

Comprimento de Onda de Pico (λ_p):O comprimento de onda físico no qual o LED emite mais potência ótica. É uma propriedade do material semicondutor.
Comprimento de Onda Dominante (λ_d):A cor percebida da luz. É determinada pela forma como o olho humano responde ao espetro completo do LED. Para um LED verde monocromático, estão frequentemente próximos, mas λ_dé o parâmetro crítico para correspondência de cor em ecrãs.

10.2 Posso alimentar este LED continuamente a 30mA?

Sim, 30mA é a corrente direta contínua nominal (I_F). No entanto, operar no valor máximo nominal gerará mais calor e pode reduzir a fiabilidade a longo prazo. Para uma vida útil ótima, especialmente em ambientes de alta temperatura, é frequentemente recomendado alimentar a uma corrente mais baixa (ex.: 20mA), aceitando uma redução proporcional na saída de luz.

10.3 Como interpreto o ângulo de visão de 110°/60°?

Este é um cone elíptico. A intensidade da luz cai para metade do seu valor máximo (os pontos de meia-intensidade) a 55 graus para a esquerda e direita do eixo central (110° total) no plano X, e a 30 graus para cima e para baixo (60° total) no plano Y. Isto cria um padrão de feixe largo e curto, ideal para sinalização horizontal vista de vários ângulos.

10.4 Por que as condições de armazenamento e a vida útil são importantes?

As embalagens de LED podem absorver humidade do ar. Durante o processo de soldadura a alta temperatura, esta humidade retida pode expandir-se rapidamente, causando delaminação interna ou "efeito pipoca", que racha o epóxi e destrói o dispositivo. As condições de armazenamento prescritas e a vida útil minimizam este risco.

11. Exemplo Prático de Caso de Uso

Cenário: Projetar uma Placa de Informação a Passageiros de uma Paragem de Autocarro.
Um projetista está a criar um sinal exterior que exibe números de rota e horários. O sinal usa um fundo escuro com caracteres recortados que são retroiluminados.

1. Seleção do Componente:O LED oval é escolhido porque a sua forma de feixe ilumina eficientemente os segmentos de caracteres altos e estreitos. A alta intensidade luminosa (especificando Bin GC ou GD) garante legibilidade à luz do dia.
2. Projeto do Circuito:Um CI condutor de corrente constante é selecionado para fornecer 20mA estáveis a cada série de LEDs, compensando variações de tensão direta e garantindo brilho uniforme. A tensão de saída do condutor é dimensionada com base na soma do V_Fmáximo dos LEDs em série mais margem.
3. Projeto Térmico:A PCB é projetada com almofadas de alívio térmico e montada no chassi metálico do sinal para funcionar como dissipador de calor, mantendo a temperatura da junção do LED dentro de limites seguros durante o calor do verão.
4. Aquisição:A encomenda especifica o número de peça completo, incluindo os códigos de bin de intensidade luminosa (CAT) e comprimento de onda dominante (HUE) desejados, para garantir consistência em todos os sinais produzidos.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED é uma fonte de luz de estado sólido baseada num díodo semicondutor. O material central é Nitreto de Gálio e Índio (InGaN), conforme indicado no Guia de Seleção de Dispositivos. Quando uma tensão direta que excede o limiar do díodo (V_F) é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do chip semicondutor. Num chip InGaN, esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz) com um comprimento de onda correspondente à energia da banda proibida do material, que é ajustada para produzir luz verde (~522 nm). A lente de epóxi molda então a luz emitida no padrão de radiação oval definido.

13. Tendências Tecnológicas (Contexto Objetivo)

Os LEDs para aplicações de sinalização e visualização continuam a evoluir. As tendências gerais da indústria que fornecem contexto para este tipo de componente incluem:

• Maior Eficiência (lm/W):Melhorias contínuas no projeto de chips e materiais resultam em maior saída de luz para a mesma entrada elétrica, reduzindo o consumo de energia e a carga térmica.
• Miniaturização:As embalagens continuam a ficar mais pequenas enquanto mantêm ou aumentam a saída de luz, permitindo ecrãs de maior resolução.
• Melhor Consistência de Cor:Binning avançado e controlos de fabrico permitem tolerâncias mais apertadas no comprimento de onda e intensidade, cruciais para ecrãs grandes e uniformes.
• Fiabilidade Melhorada:Melhorias nos materiais de epóxi, embalagem e gestão térmica levam a vidas operacionais mais longas, especialmente importantes para instalações exteriores inacessíveis.
• Integração Inteligente:Uma tendência mais ampla envolve integrar eletrónica de controlo ou sensores diretamente com as embalagens de LED, embora este componente específico seja um LED discreto e tradicional.