Ficha Técnica de LED Azul Céu PLCC-2 - Pacote 3.2x2.8x1.9mm - Tensão 2.9V - Potência 75mW

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED Azul Céu de alto brilho, em um pacote de montagem em superfície PLCC-2 (Portador de Chip com Terminais Plásticos). O dispositivo é projetado para confiabilidade e desempenho em ambientes exigentes, apresentando um amplo ângulo de visão de 120 graus e qualificação para o padrão AEC-Q101 para componentes automotivos. Suas principais aplicações incluem iluminação ambiente interior automotiva, retroiluminação para interruptores e indicadores, e outros fins de iluminação geral onde cor e brilho consistentes são necessários.

1.1 Vantagens Principais

• Alta Eficiência Luminosa:Oferece uma intensidade luminosa típica de 355 milicandelas (mcd) a uma corrente de acionamento padrão de 10mA, garantindo uma saída brilhante e visível.
• Ângulo de Visão Ampla:O ângulo de visão de 120 graus proporciona uma distribuição de luz uniforme, ideal para iluminação de painéis e indicadores.
• Grau Automotivo:A qualificação AEC-Q101 garante confiabilidade sob as condições severas típicas de aplicações automotivas, incluindo amplas faixas de temperatura e vibração.
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com os regulamentos RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas) e REACH, apoiando a fabricação com consciência ambiental.
• Proteção Robusta contra ESD:Suporta Descarga Eletrostática (ESD) de até 8kV (Modelo do Corpo Humano), aumentando a confiabilidade no manuseio e montagem.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas e de Cor

O desempenho central do LED é definido por seus parâmetros fotométricos e colorimétricos, medidos sob condições padrão (T_s=25°C, I_F=10mA, salvo especificação em contrário).

• Intensidade Luminosa Típica (I_V):355 mcd. Esta é a principal medida de brilho. Os valores mínimo e máximo sob condições de teste padrão são 140 mcd e 560 mcd, respectivamente, indicando a variação de produção.
• Coordenadas de Cor (CIE x, y):As coordenadas de cromaticidade típicas são (0.16, 0.08), que definem o tom específico de Azul Céu. A tolerância para estas coordenadas é de ±0.005, garantindo uma consistência de cor rigorosa entre as unidades.
• Ângulo de Visão (φ):120 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor de pico (frequentemente denotado como 2θ_1/2). Aplica-se uma tolerância de ±5 graus.

2.2 Parâmetros Elétricos e Térmicos

• Tensão Direta (V_F):Tipicamente 2.90V a 10mA, com uma faixa de 2.75V (Mín.) a 3.75V (Máx.). Este parâmetro é crucial para projetar o circuito limitador de corrente.
• Corrente Direta (I_F):A corrente de operação contínua recomendada é de 10mA (Tip.), com uma classificação absoluta máxima de 20mA. Uma corrente mínima de 2mA é necessária para operação.
• Dissipação de Potência (P_d):A dissipação de potência máxima permitida é de 75 mW, o que determina os requisitos de gerenciamento térmico.
• Resistência Térmica:Dois valores são fornecidos: R_{th JS(el)}(modelo elétrico) é 125 K/W máx., e R_{th JS(real)}(condição real) é 200 K/W máx. Estes valores descrevem a eficácia com que o calor viaja da junção do LED para o ponto de solda.

2.3 Classificações Absolutas Máximas

Estas classificações definem os limites de estresse além dos quais danos permanentes podem ocorrer. A operação sob estas condições não é garantida.

• Temperatura de Junção (T_J):125 °C
• Temperatura de Operação/Armazenamento (T_opr/T_stg):-40 °C a +110 °C
• Tensão Reversa (V_R):O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa.
• Corrente de Surto (I_FM):300 mA para pulsos ≤10μs com um ciclo de trabalho baixo (D=0.005).
• Temperatura de Soldagem:Suporta 260°C por 30 segundos durante a soldagem por refluxo.

3. Análise das Curvas de Desempenho

3.1 Distribuição Espectral e de Radiação

O gráfico de Distribuição Espectral Relativa mostra um pico estreito na região do comprimento de onda azul, característico de um LED azul com revestimento de fósforo para produzir a cor azul céu. O Diagrama Típico das Características de Radiação ilustra o padrão de emissão semelhante a Lambertiano, confirmando o amplo ângulo de visão de 120 graus com uma queda suave de intensidade.

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

Este gráfico mostra a relação exponencial típica de um diodo. A curva permite que os projetistas determinem a queda de tensão precisa para uma determinada corrente de acionamento, o que é essencial para calcular o consumo de energia e selecionar componentes de acionamento apropriados.

3.3 Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta

A saída de luz aumenta de forma super-linear com a corrente antes de potencialmente saturar em correntes mais altas. Esta curva é vital para entender a eficiência e para o projeto de dimerização por modulação por largura de pulso (PWM), onde a corrente média controla o brilho.

3.4 Dependência da Temperatura

Vários gráficos detalham as mudanças de desempenho com a temperatura:

• Tensão Direta Relativa vs. Temperatura de Junção:Mostra que V_Fdiminui linearmente com o aumento da temperatura (coeficiente de temperatura negativo), o que pode ser usado para detecção de temperatura.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura de Junção:Demonstra que a saída de luz diminui à medida que a temperatura aumenta, um fator crítico para o gerenciamento térmico em aplicações de alto brilho ou fechadas.
• Deslocamento de Cromaticidade vs. Temperatura de Junção:Traça a mudança nas coordenadas CIE x e y, mostrando um deslocamento mínimo, o que é importante para aplicações que requerem cor estável com a temperatura.

3.5 Derating e Capacidade de Tratamento de Pulsos

A Curva de Derating de Corrente Direta dita como a corrente contínua máxima permitida deve ser reduzida à medida que a temperatura do ponto de solda aumenta acima de 25°C. O gráfico de Capacidade de Tratamento de Pulsos Permissível define a corrente de pico (I_F) permitida para larguras de pulso muito curtas (t_p) em vários ciclos de trabalho, útil para aplicações de estroboscópio ou multiplexação.

4. Explicação do Sistema de Binning

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

4.1 Binning de Intensidade Luminosa

Uma estrutura de binning abrangente é definida com códigos de L1 a GA. Cada bin especifica uma faixa mínima e máxima de intensidade luminosa (mcd). Por exemplo, o bin T1 cobre de 280 a 355 mcd, e o T2 cobre de 355 a 450 mcd. A peça típica (355 mcd) está no limite inferior do bin T2. Os projetistas devem especificar o bin necessário ao fazer o pedido para garantir a consistência de brilho em sua aplicação.

4.2 Binning de Cor

A ficha técnica referencia uma \"Estrutura Padrão de Bins de Cor Azul Céu\" (o gráfico CIE específico não é totalmente detalhado no trecho fornecido). Tipicamente, esta seria uma região definida no diagrama de cromaticidade CIE 1931 dentro da qual as coordenadas (x, y) do LED devem estar. A tolerância rigorosa de ±0.005 garante que todas as unidades dentro de um bin de cor sejam visualmente correspondentes.

5. Informações Mecânicas e de Pacote

5.1 Dimensões Mecânicas

O LED utiliza um pacote de montagem em superfície PLCC-2 padrão. As dimensões-chave (em milímetros) normalmente incluem o tamanho do corpo (ex.: 3.2mm x 2.8mm), altura (ex.: 1.9mm) e espaçamento dos terminais. Desenhos dimensionais precisos são essenciais para o projeto da área de contato na PCB.

5.2 Layout Recomendado para Ponto de Solda

Um projeto de padrão de solda é fornecido para garantir soldagem confiável e dissipação térmica adequada. Seguir esta recomendação evita o efeito \"tombstoning\", desalinhamento e garante uma conexão mecânica e elétrica forte.

5.3 Identificação de Polaridade

O pacote PLCC-2 possui um indicador de polaridade embutido, geralmente um entalhe ou um canto chanfrado no corpo. O terminal do cátodo (negativo) é tipicamente identificado por este marcador. A orientação correta é crucial para a operação do circuito.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

Um perfil detalhado de temperatura-tempo é especificado para soldagem por refluxo. Os parâmetros-chave incluem:

• Temperatura de Pico:260°C máximo.
• Tempo Acima do Líquidus (TAL):Tipicamente 30-60 segundos dentro de uma faixa especificada (ex.: 217-260°C).
• Taxas de Aquecimento e Resfriamento:Controladas para evitar choque térmico no componente.

Aderir a este perfil é crítico para evitar danos ao LED ou comprometer sua confiabilidade a longo prazo.

6.2 Precauções de Uso

• Precauções contra ESD:Manuseie usando procedimentos e equipamentos seguros contra ESD, pois o dispositivo é sensível à descarga eletrostática.
• Limitação de Corrente:Sempre use um resistor em série ou um driver de corrente constante para limitar a corrente direta ao valor especificado. Não conecte diretamente a uma fonte de tensão.
• Gerenciamento Térmico:Garanta área de cobre adequada na PCB ou dissipação de calor, especialmente ao operar em correntes altas ou em temperaturas ambientes elevadas, para manter a temperatura de junção dentro dos limites.
• Limpeza:Use solventes de limpeza apropriados que sejam compatíveis com o material do pacote do LED.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificações de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em fita e carretel para montagem automatizada. Quantidades padrão por carretel (ex.: 2000 ou 4000 peças por carretel) e dimensões da fita são especificadas para serem compatíveis com equipamentos padrão de pick-and-place.

7.2 Estrutura do Número da Peça

O número da peça 57-11-SB0100L-AM codifica atributos específicos:

• 57-11:Provavelmente denota a série do produto ou tipo de pacote (PLCC-2).
• SB:Indica a cor Azul Céu (Sky Blue).
• 0100L:Pode estar relacionado ao bin de brilho ou grau de desempenho específico.
• AM:Pode indicar grau automotivo ou uma revisão específica.

Consulte o guia completo de pedidos para selecionar os códigos de bin corretos para intensidade e cor.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

O circuito de acionamento mais básico é uma fonte de tensão (V_CC) em série com um resistor limitador de corrente (R_S) e o LED. O valor do resistor é calculado como: R_S= (V_CC- V_F) / I_F. Por exemplo, com uma fonte de 5V e um I_Falvo de 10mA: R_S= (5V - 2.9V) / 0.01A = 210 Ω. Um resistor de 210Ω ou o valor padrão mais próximo (220Ω) seria usado. Para melhor estabilidade e eficiência, especialmente em aplicações automotivas, recomenda-se um driver de corrente constante.

8.2 Projeto para Ambientes Automotivos

• Transientes de Tensão:O sistema elétrico do veículo experimenta descargas de carga e outros transientes. Certifique-se de que o circuito do driver inclua proteção (ex.: diodos TVS, reguladores robustos) para manter a tensão/corrente do LED dentro da especificação.
• Ciclagem de Temperatura:Projete a PCB e a montagem para suportar as tensões de expansão/contração térmica de -40°C a +110°C.
• Resistência à Vibração:Uma junta de solda robusta, alcançada seguindo o layout de ponto de solda recomendado e o perfil de refluxo, é essencial.

8.3 Técnicas de Dimerização

O brilho pode ser controlado via:

• Modulação por Largura de Pulso (PWM):O método preferido. Ligar/desligar o LED em uma frequência alta o suficiente para ser imperceptível ao olho (tipicamente >100Hz). A corrente média, e portanto o brilho, é proporcional ao ciclo de trabalho. Este método mantém a cor consistente.
• Dimerização Analógica:Reduzir a corrente de acionamento DC. É mais simples, mas pode causar um ligeiro deslocamento nas coordenadas de cor e na tensão direta, como mostrado nos gráficos de características.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

9.1 Qual é a diferença entre intensidade luminosa (mcd) e fluxo luminoso (lm)?

A intensidade luminosa mede o brilho em uma direção específica (candelas), enquanto o fluxo luminoso mede a luz visível total emitida em todas as direções (lumens). A ficha técnica deste LED especifica intensidade porque é uma fonte direcional com um ângulo de visão definido. O fluxo pode ser estimado, mas não é a métrica primária especificada para este tipo de componente.

9.2 Posso acionar este LED a 20mA continuamente?

Embora a classificação absoluta máxima seja 20mA, a operação contínua nesta corrente requer um gerenciamento térmico cuidadoso para garantir que a temperatura de junção não exceda 125°C. A curva de derating deve ser consultada com base na temperatura real do ponto de solda. Para operação confiável de longo prazo, recomenda-se acionar na ou próxima da típica de 10mA.

9.3 Como interpreto os códigos de binning ao fazer um pedido?

Você deve especificar tanto um bin de intensidade luminosa (ex.: T1, T2) quanto um código de bin de cor. Os códigos exatos de bin de cor e suas regiões CIE correspondentes são definidos na informação completa de binning. Fazer o pedido apenas pelo número da peça pode resultar em um bin padrão; para resultados consistentes entre lotes de produção, é necessário especificar explicitamente os bins exigidos.

9.4 É necessário um dissipador de calor?

Para operação de baixa corrente (ex.: 10mA) em temperaturas ambientes moderadas, o caminho térmico através dos pontos de solda da PCB é frequentemente suficiente. Para correntes mais altas, temperaturas ambientes elevadas ou quando vários LEDs são colocados próximos, adicionar vias térmicas sob o ponto de solda ou aumentar a área de cobre na PCB atua como um dissipador de calor eficaz. Em casos extremos, uma PCB com núcleo de metal dedicada pode ser necessária.