Ficha Técnica de LED Lateral PLCC-2 Branco Frio - Grau Automotivo - 3200mcd @ 30mA - 2.9V - Ângulo de Visão de 120°

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um Diodo Emissor de Luz (LED) lateral de alto desempenho na cor branco frio, encapsulado em um pacote PLCC-2 (Portador de Chip com Terminais Plásticos). O dispositivo foi projetado para confiabilidade e desempenho em ambientes exigentes, particularmente no setor automotivo. Seu objetivo principal de projeto é fornecer iluminação consistente e brilhante em aplicações com espaço limitado, onde um amplo ângulo de visão é crítico.

As principais vantagens deste LED incluem sua alta intensidade luminosa típica de 3200 milicandelas (mcd) a uma corrente de acionamento padrão de 30mA, combinada com um ângulo de visão muito amplo de 120 graus. Isso o torna altamente eficaz para aplicações de retroiluminação e indicadores onde a visibilidade de múltiplos ângulos é necessária. Um diferencial chave é sua qualificação para o padrão AEC-Q102, que é a qualificação de teste de estresse para semicondutores optoeletrônicos discretos em aplicações automotivas. Esta certificação envolve testes rigorosos para choque térmico, resistência à umidade, vida útil em alta temperatura e outras condições, garantindo confiabilidade de longo prazo sob as condições severas encontradas em veículos.

O mercado-alvo é principalmente a iluminação interior automotiva, incluindo aplicações como retroiluminação para interruptores, painéis de instrumentos, controles de infotenimento e outros painéis interiores. Seu formato e características ópticas também são adequados para vários eletrônicos de consumo e industriais que requerem uma fonte de luz lateral confiável.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas e Elétricas

O desempenho elétrico e óptico é definido sob condições padrão de teste, tipicamente a uma temperatura de junção (Tj) de 25°C e uma corrente direta (IF) de 30mA.

• Corrente Direta (IF):O dispositivo possui uma ampla faixa de operação, de um mínimo de 6mA até um máximo absoluto de 60mA. O ponto de operação típico é 30mA, que fornece a intensidade luminosa especificada. Não é recomendado operar abaixo de 6mA.
• Intensidade Luminosa (IV):A saída de luz é especificada com um mínimo de 2240 mcd, um valor típico de 3200 mcd e um máximo de 4500 mcd em IF=30mA. A tolerância de medição para o fluxo luminoso é de ±11%.
• Tensão Direta (VF):A 30mA, a queda de tensão no LED mede tipicamente 2,9V, com uma faixa de 2,75V (Mín.) a 3,75V (Máx.). A tolerância de medição da tensão direta é de ±0,05V. A faixa especificada representa 99% da produção.
• Ângulo de Visão (φ):Definido como o ângulo fora do eixo onde a intensidade luminosa cai para metade do seu valor de pico, este LED oferece um ângulo de visão total de 120 graus, com uma tolerância de ±5°.
• Coordenadas de Cromaticidade (CIE x, y):As coordenadas de cor típicas para este LED branco frio são (0,29, 0,29). A tolerância para estas coordenadas é de ±0,005, garantindo uma saída de cor consistente entre as unidades.

2.2 Parâmetros Térmicos e de Confiabilidade

• Resistência Térmica:Dois valores são fornecidos. A resistência térmica real da junção ao ponto de solda (Rth JS real) é no máximo 180 K/W. A resistência térmica elétrica (Rth JS el), derivada de medições elétricas, é no máximo 100 K/W. O gerenciamento térmico adequado é crucial para manter o desempenho e a longevidade.
• Temperatura de Junção (Tj):A temperatura máxima permitida na junção é de 125°C.
• Temperatura de Operação e Armazenamento:O dispositivo é classificado para operação e armazenamento dentro de uma faixa de temperatura de -40°C a +110°C.
• Sensibilidade à Descarga Eletrostática (ESD):A classificação ESD do Modelo do Corpo Humano (HBM) é de 8 kV (R=1,5kΩ, C=100pF), proporcionando boa robustez no manuseio.
• Robustez ao Enxofre:O LED atende aos critérios Classe B1 para resistência ao enxofre, o que é importante para aplicações em ambientes com contaminação atmosférica por enxofre.

3. Valores Máximos Absolutos

Exceder estes limites pode causar danos permanentes ao dispositivo.

• Dissipação de Potência (Pd):225 mW
• Corrente Direta (IF):60 mA (Contínua)
• Corrente de Surto (IFM):250 mA (t ≤ 10 μs, Ciclo de Trabalho=0,005, Ts=25°C)
• Tensão Reversa (VR):Este dispositivo não foi projetado para operação reversa. Aplicar uma tensão reversa pode causar falha imediata.
• Temperatura de Soldagem:O encapsulamento pode suportar um perfil de soldagem por refluxo com uma temperatura de pico de 260°C por até 30 segundos.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece vários gráficos detalhando o desempenho sob condições variadas.

4.1 Características Espectrais e de Radiação

Ográfico de Distribuição Espectral Relativamostra o espectro de emissão do LED branco frio, que é uma curva ampla com pico na região azul e estendendo-se pelo espectro visível, típico de um LED branco convertido por fósforo. ODiagrama Típico das Características de Radiaçãoilustra a distribuição espacial da intensidade, confirmando o padrão de ângulo de visão de 120°.

4.2 Características Elétricas e Ópticas vs. Corrente

Ográfico Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)mostra a relação exponencial, essencial para projetar circuitos limitadores de corrente. Ográfico Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Diretademonstra que a saída de luz aumenta de forma sublinear com a corrente, enfatizando a importância de um acionamento de corrente estável para brilho consistente.

4.3 Dependência da Temperatura

Ográfico Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura de Junçãomostra um coeficiente de temperatura negativo; a saída de luz diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Um dissipador de calor eficaz é vital para manter o brilho. Ográfico Tensão Direta Relativa vs. Temperatura de Junçãomostra um coeficiente de temperatura negativo para VF, que pode ser usado para monitoramento da temperatura da junção em algumas aplicações. Ográfico Deslocamento das Coordenadas de Cromaticidade vs. Temperatura de Junçãoindica uma mudança de cor mínima com a temperatura, o que é desejável para uma aparência consistente.

4.4 Derating e Operação Pulsada

ACurva de Derating da Corrente Diretaé crítica para o projeto térmico. Ela mostra a corrente direta contínua máxima permitida em função da temperatura do ponto de solda (Ts). Por exemplo, em Ts=110°C, a corrente máxima é reduzida para 23mA. Ográfico Capacidade de Manipulação de Pulsos Permitidadefine a corrente de pulso de pico (IFP) permitida para uma determinada largura de pulso (tp) e ciclo de trabalho (D), útil para aplicações de multiplexação ou estroboscópicas.

5. Explicação do Sistema de Binning

Para gerenciar as variações de produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave.

5.1 Binning de Intensidade Luminosa

A ficha técnica fornece uma extensa tabela de binning para intensidade luminosa, variando de saída muito baixa (L1, 11,2-14 mcd) a saída muito alta (GA, 18000-22400 mcd). Para este número de peça específico (57-11-C70300H-AM), os bins de saída possíveis são destacados, correspondendo aos valores mín/típ/máx declarados na tabela de características (2240-4500 mcd). Isso corresponde aos bins na faixa de BA a CB.

5.2 Binning de Cor

Um gráfico padrão da estrutura de bins de cor branca e uma tabela específica de coordenadas de bins de cor branco frio estão incluídos. Os bins (por exemplo, FK0, GK0, HK0, IK0, FL0, GL0) definem pequenos quadriláteros no diagrama de cromaticidade CIE 1931. As coordenadas típicas (0,29, 0,29) estão dentro de um desses bins predefinidos, garantindo que os LEDs adquiridos tenham um ponto de cor branca consistente dentro de uma tolerância especificada.

6. Informações Mecânicas, de Embalagem e Montagem

6.1 Dimensões Mecânicas

A ficha técnica inclui um desenho mecânico detalhado (Seção 7) especificando as dimensões físicas exatas do pacote PLCC-2, incluindo comprimento, largura, altura, espaçamento dos terminais e tolerâncias. Isso é essencial para o projeto do footprint da PCB e para garantir o encaixe adequado na montagem.

6.2 Pad de Soldagem Recomendado e Polaridade

A Seção 8 fornece um padrão de land pattern de PCB recomendado (layout do pad de solda) para garantir soldagem confiável e alinhamento adequado. A polaridade é indicada pela forma do pacote e/ou por uma marcação no componente; o cátodo é tipicamente identificado.

6.3 Perfil de Soldagem por Refluxo

A Seção 9 define o perfil de temperatura de soldagem por refluxo recomendado. A adesão a este perfil (pré-aquecimento, imersão, pico de refluxo de 260°C máx., resfriamento) é necessária para evitar danos térmicos ao encapsulamento do LED e ao chip interno, ao mesmo tempo que se obtém uma junta de solda confiável.

6.4 Informações de Embalagem

Os detalhes sobre como os LEDs são fornecidos são encontrados na Seção 10. Isso normalmente inclui especificações de embalagem em carretel (largura da fita, espaçamento dos compartimentos, diâmetro do carretel) compatíveis com equipamentos de montagem pick-and-place automatizados.

7. Diretrizes de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Iluminação Interior Automotiva:Retroiluminação para interruptores de vidro elétrico, painéis de controle climático, controles do volante e indicadores do painel de instrumentos.
• Eletrônicos de Consumo:Iluminação lateral para botões em controles remotos, periféricos de jogos ou equipamentos de áudio.
• Painéis Industriais:Indicadores de status em painéis de controle onde um amplo ângulo de visão é benéfico.

7.2 Considerações Críticas de Projeto

• Acionamento de Corrente:Sempre use um driver de corrente constante ou um resistor limitador de corrente em série com uma fonte de tensão. Não conecte diretamente a uma fonte de tensão. Opere no ponto recomendado de 30mA ou abaixo para uma vida útil ideal.
• Gerenciamento Térmico:A temperatura máxima da junção não deve ser excedida. Use área de cobre suficiente na PCB sob e ao redor do pad térmico do LED para atuar como dissipador de calor. Consulte a curva de derating.
• Precauções com ESD:Procedimentos padrão de manuseio de ESD devem ser seguidos durante a montagem, conforme especificado na seção de precauções (Seção 11).
• Ambiente com Enxofre:Para aplicações em ambientes com alto teor de enxofre (por exemplo, certas áreas industriais ou geográficas), a classificação de robustez ao enxofre Classe B1 deve ser verificada como suficiente para os requisitos de vida útil da aplicação.

8. Conformidade e Normas Ambientais

Este produto está em conformidade com várias normas importantes da indústria e ambientais:

• RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas):Conforme, o que significa que contém substâncias restritas como chumbo, mercúrio e cádmio abaixo dos limites definidos.
• REACH (Registo, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos):Conforme com o regulamento REACH da UE.
• Livre de Halogênios:Conforme com os requisitos livres de halogênios (Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• AEC-Q102:Qualificado, confirmando sua adequação para aplicações automotivas.

9. Informações de Pedido e Número da Peça

O número da peça para este dispositivo é57-11-C70300H-AM. As Seções 5 e 6 provavelmente detalham a estrutura do número da peça e as informações de pedido, que podem incluir opções para diferentes bins, quantidades de embalagem ou especificações de fita e carretel. Os projetistas devem consultar a ficha técnica completa ou o fornecedor para variantes disponíveis.

10. FAQ Baseado em Parâmetros Técnicos

P: Posso acionar este LED a 60mA continuamente?

R: Embora o Valor Máximo Absoluto seja 60mA, a operação contínua nesta corrente gerará calor significativo e provavelmente excederá a temperatura máxima da junção, a menos que seja fornecido resfriamento excepcional. O ponto de operação recomendado é 30mA. Sempre consulte a curva de derating com base na temperatura do ponto de solda da sua aplicação.

P: Qual é o propósito dos dois valores diferentes de Resistência Térmica (Rth JS real e Rth JS el)?

R: Rth JS real é medido usando um sensor de temperatura físico e representa a resistência térmica real. Rth JS el é calculado a partir da mudança na tensão direta com a temperatura (uma característica conhecida da própria junção do LED) e geralmente é mais fácil de medir na prática. Para o projeto térmico do pior caso, o valor mais alto (180 K/W) deve ser usado.

P: O ângulo de visão é de 120°. Isso significa que a luz é emitida uniformemente através deste cone?

R: Não. O ângulo de visão é definido onde a intensidade cai para 50% do valor de pico. O gráfico do padrão de radiação mostra a distribuição real, que é tipicamente um padrão Lambertiano ou de emissão lateral onde a intensidade é mais alta no centro (0°) e diminui em direção às bordas.

P: Um diodo de proteção reversa é necessário?

R: Sim. A ficha técnica afirma explicitamente que o dispositivo "Não foi projetado para operação reversa." Aplicar qualquer tensão reversa significativa irá danificá-lo. Se houver qualquer possibilidade de tensão reversa no circuito (por exemplo, de cargas indutivas, conexão de energia incorreta), um diodo de bloqueio externo em série ou um diodo shunt através do LED é obrigatório.