Folha de Dados Técnicos do LED Vermelho PLCC-6 A09K-UR1501H-AM - Ângulo de Visão de 120° - 2,15V @150mA - 7500mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O A09K-UR1501H-AM é um componente LED de montagem em superfície de alto desempenho, projetado para aplicações exigentes de iluminação automotiva. Ele utiliza um encapsulamento PLCC-6 (Plastic Leaded Chip Carrier), oferecendo uma plataforma robusta e confiável para sistemas de iluminação externa de veículos. O dispositivo emite uma luz vermelha pura com um comprimento de onda dominante típico de 613nm, proporcionando excelente saturação de cor. O seu foco principal de projeto é alcançar alta intensidade luminosa numa pegada compacta, mantendo a conformidade com os rigorosos padrões da indústria automotiva.

As principais vantagens deste LED incluem a sua alta intensidade luminosa típica de 7500 milicandelas (mcd) a uma corrente direta de 150mA, um amplo ângulo de visão de 120 graus para distribuição uniforme da luz e uma construção robusta qualificada para os padrões AEC-Q101. É especificamente direcionado para o mercado de iluminação externa automotiva, incluindo aplicações como Luzes de Freio Alto Montadas no Centro (CHMSL), lanternas traseiras e luzes de freio, onde confiabilidade, brilho e desempenho a longo prazo são críticos.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas e Elétricas

Os parâmetros operacionais chave definem a faixa de desempenho do LED. A corrente direta (I_F) tem uma faixa de operação recomendada de 20mA a 200mA, com um valor típico de 150mA para a saída nominal. Nesta corrente, a tensão direta típica (V_F) é de 2,15V, com um limite máximo de 2,75V, indicando boa eficiência elétrica. A intensidade luminosa (I_V) é especificada com um mínimo de 4500 mcd, um típico de 7500 mcd, e pode chegar a até 14000 mcd, mostrando uma variação significativa de desempenho que é gerenciada através do processo de classificação (binning). O comprimento de onda dominante (λ_d) situa-se tipicamente em 613nm, definindo o seu ponto de cor vermelha.

2.2 Especificações Térmicas e Valores Máximos Absolutos

O gerenciamento térmico é crucial para a longevidade do LED. O dispositivo apresenta uma resistência térmica da junção ao ponto de solda (R_thJS) de 60 K/W (real) ou 50 K/W (elétrica), que é um parâmetro chave para projetar o caminho térmico na PCB. Os valores máximos absolutos estabelecem limites rígidos para operação segura: uma dissipação de potência máxima (P_d) de 550 mW, uma temperatura máxima de junção (T_J) de 125°C, e uma faixa de temperatura de operação (T_opr) de -40°C a +110°C, confirmando a sua adequação para ambientes automotivos severos. Ele também suporta uma classificação ESD (HBM) de 8 kV.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir cor e brilho consistentes na produção, os LEDs são classificados em bins. A folha de dados fornece informações detalhadas de classificação para intensidade luminosa e comprimento de onda dominante.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é classificada usando um sistema de código alfanumérico (ex.: L1, L2, M1... até GA). Cada bin define uma faixa específica de intensidade luminosa mínima e máxima em milicandelas (mcd). Para o A09K-UR1501H-AM, os bins de saída possíveis destacados centram-se em torno do valor típico de 7500 mcd, que corresponderia a bins nas faixas DA (4500-5600 mcd) e DB (5600-7100 mcd) ou EA (7100-9000 mcd). Esta classificação permite que os projetistas selecionem peças que atendam aos requisitos específicos de brilho para a sua aplicação.

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

Da mesma forma, o comprimento de onda dominante é classificado para controlar a consistência da cor. Os bins são definidos por uma combinação letra-número (ex.: A1, B3, C5) cobrindo uma faixa de comprimentos de onda, tipicamente em passos de 1nm ou 2nm em torno do valor nominal de 613nm. Isto garante que todos os LEDs usados numa única montagem de lâmpada tenham uma saída de cor quase idêntica, o que é crítico por razões estéticas e regulatórias na iluminação automotiva.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A folha de dados inclui vários gráficos que ilustram o comportamento do LED sob diferentes condições, os quais são essenciais para o projeto do circuito e térmico.

4.1 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)

A curva IV mostra a relação exponencial entre a corrente direta e a tensão. É usada para determinar a tensão de operação para uma dada corrente de acionamento e para calcular o consumo de energia (P = V_F* I_F). A curva auxilia na seleção de resistores limitadores de corrente apropriados ou no projeto de circuitos acionadores de corrente constante.

É fornecido um layout recomendado para as ilhas de solda para garantir soldagem confiável e desempenho térmico ideal. Isto inclui as dimensões das ilhas para os seis terminais elétricos e para a ilha térmica central (se presente nesta variante do encapsulamento), que é crítica para a dissipação de calor. Seguir este layout minimiza defeitos de soldagem e garante um caminho de baixa resistência térmica para a PCB.

Este gráfico mostra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento. Geralmente é sub-linear; dobrar a corrente não dobra a saída de luz. Esta relação é importante para entender a eficiência e para o projeto de dimerização por modulação por largura de pulso (PWM).

4.3 Gráficos de Dependência da Temperatura

Vários gráficos detalham as mudanças de desempenho com a temperatura de junção (T_J):

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura de Junção:Mostra a saída de luz diminuindo à medida que a temperatura aumenta, uma característica conhecida como "thermal droop". Isto deve ser considerado no projeto térmico para manter o brilho consistente.
• Tensão Direta Relativa vs. Temperatura de Junção:Demonstra que aV_Fdiminui linearmente com o aumento da temperatura (aproximadamente -2 mV/°C para LEDs vermelhos). Isto pode ser usado para sensoriamento de temperatura, mas também afeta esquemas de acionamento por tensão constante.
• Comprimento de Onda Relativo vs. Temperatura de Junção:Indica uma mudança no comprimento de onda dominante (tipicamente alguns nanômetros) com a temperatura, o que é importante para aplicações críticas em termos de cor.

4.4 Distribuição Espectral e Padrão de Radiação

O gráfico de distribuição espectral relativa mostra o pico de emissão estreito característico de um LED vermelho, centrado em torno do seu comprimento de onda dominante. O padrão de radiação (diagrama do ângulo de visão) confirma o ângulo de visão de 120 graus, exibindo a distribuição angular da intensidade da luz, o que é crucial para o projeto de lentes e refletores para alcançar os padrões de feixe desejados.

4.5 Derating da Corrente Direta e Capacidade de Pulsos

A curva de derating da corrente direta dita a corrente contínua máxima permitida com base na temperatura da ilha de solda. À medida que a temperatura da ilha sobe, a corrente segura máxima diminui para evitar exceder o limite de temperatura de junção de 125°C. O gráfico de capacidade de manipulação de pulsos permissíveis define a corrente de pico pulsada que o LED pode suportar por durações muito curtas em vários ciclos de trabalho, o que é relevante para aplicações de estroboscópio ou comunicação.

5. Informações Mecânicas, de Embalagem e Montagem

5.1 Dimensões Mecânicas e Polaridade

O LED vem num encapsulamento PLCC-6 padrão. O desenho mecânico (implícito na seção 'Dimensões Mecânicas') forneceria as dimensões precisas de comprimento, largura e altura, espaçamento dos terminais e a localização do centro óptico. O encapsulamento inclui um indicador de polaridade (tipicamente um entalhe ou um canto chanfrado) para garantir a orientação correta durante a montagem, já que os LEDs são diodos e só permitem o fluxo de corrente numa direção.

5.2 Layout Recomendado para as Ilhas de Solda

A recommended solder pad footprint is provided to ensure reliable soldering and optimal thermal performance. This includes the pad dimensions for the six electrical leads and the central thermal pad (if present in this package variant), which is critical for heat dissipation. Following this layout minimizes soldering defects and ensures a low thermal resistance path to the PCB.

5.3 Perfil de Soldagem por Refluxo e Precauções

A folha de dados especifica um perfil de soldagem por refluxo, com uma temperatura de pico de 260°C por no máximo 30 segundos. Aderir a este perfil é essencial para evitar danificar o encapsulamento plástico ou as ligações internas por fio. As precauções gerais de uso incluem evitar tensão mecânica na lente, prevenir contaminação e garantir que o dispositivo seja armazenado em condições de nível de sensibilidade à umidade (MSL) 2 antes do uso para evitar o "efeito pipoca" durante o refluxo.

5.4 Informações de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em fita e carretel para montagem automatizada pick-and-place. A informação de embalagem detalha as dimensões do carretel, largura da fita, espaçamento dos compartimentos e orientação dos componentes na fita, que são necessárias para programar o equipamento de montagem.

6. Diretrizes de Aplicação e Considerações de Projeto

6.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é explicitamente projetado parailuminação externa automotiva. O seu alto brilho e confiabilidade tornam-no ideal para:

• Luzes de Freio Alto Montadas no Centro (CHMSL):Exige alta intensidade para visibilidade.
• Lanternas Traseiras:Usado para luzes de posição/marcha.
• Luzes de Freio:Exige sinalização de alta luminosidade e acionamento instantâneo.

A sua qualificação AEC-Q101, ampla faixa de temperatura e robustez ao enxofre garantem que ele pode suportar a vibração, ciclagem térmica e exposição química encontradas em ambientes automotivos.

6.2 Considerações Críticas de Projeto

Projeto Térmico:O fator primário que afeta a vida útil e o desempenho do LED. Use a resistência térmica (R_thJS) e a curva de derating para projetar um sistema de gerenciamento térmico adequado na PCB, usando vias térmicas e possivelmente uma placa de núcleo metálico para aplicações de alta potência.Circuito de Acionamento:Para brilho e cor consistentes, acione o LED com uma fonte de corrente constante em vez de uma tensão constante com um resistor em série, especialmente em ambientes de tensão automotiva (9-16V). Isto compensa a variação daV_Fe os efeitos da temperatura.Projeto Óptico:O ângulo de visão de 120° é adequado para iluminação de área ampla. Ópticas secundárias (lentes, refletores) podem ser necessárias para moldar o feixe para funções específicas como uma CHMSL.Proteção ESD:Embora classificado em 8kV HBM, implementar proteção ESD básica na PCB é uma boa prática durante o manuseio e montagem.

7. Conformidade e Especificações Ambientais

O produto está em conformidade com vários padrões importantes da indústria:

• RoHS:Restrição de Substâncias Perigosas, garantindo construção sem chumbo.
• REACH da UE:Registo, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos.
• Livre de Halogênios:Limites no conteúdo de Bromo (Br) e Cloro (Cl), importantes por razões ambientais e de segurança.
• Robustez ao Enxofre:Crítico para aplicações automotivas onde gases contendo enxofre podem corroer componentes prateados, levando à falha.

Este portfólio abrangente de conformidade simplifica a integração deste componente em produtos destinados a mercados globais, particularmente no rigoroso setor automotivo europeu.

8. Informações de Pedido e Decodificação do Número de Peça

O número de peça A09K-UR1501H-AM segue uma convenção de codificação específica. Embora o esquema completo de decodificação seja tipicamente encontrado no guia do fabricante, elementos comuns incluem:

• A09K:Provavelmente um código de série ou família.
• U:Pode indicar o tipo de encapsulamento (ex.: PLCC).
• R:Tipicamente denota a cor Vermelha.
• 1501:Pode estar relacionado ao código de brilho ou desempenho.
• H:Pode indicar uma variante de alta luminosidade.
• AM:Frequentemente significa Grau Automotivo ou um bin/versão específica.

A seção de informações de pedido detalharia os bins disponíveis para intensidade luminosa e comprimento de onda, permitindo que os projetistas especifiquem as características exatas de desempenho necessárias para a sua aplicação, garantindo consistência na produção em massa.