Ficha Técnica do LED SMD 19-223 - Pacote 2.0x1.25x0.8mm - Tensão 2.0V - Potência 60mW - Amarelo Brilhante / Verde Amarelado

1. Visão Geral do Produto

O 19-223 é um LED de montagem em superfície compacto, projetado para aplicações de PCB de alta densidade. Está disponível em duas cores distintas: Amarelo Brilhante (Y2) e Verde Amarelado (G6), ambas utilizando tecnologia de chip AlGaInP. Este componente é caracterizado por sua pequena dimensão, construção leve e compatibilidade com processos de montagem automatizados, tornando-o uma escolha ideal para dispositivos eletrónicos miniaturizados e com restrições de espaço.

1.1 Vantagens Principais

A principal vantagem do LED 19-223 é a sua redução significativa de tamanho em comparação com os LEDs tradicionais com terminais. Isto permite projetos de placas de circuito impresso mais pequenos, maior densidade de componentes, menores requisitos de armazenamento e, em última análise, contribui para a miniaturização do equipamento final. A sua natureza leve aumenta ainda mais a sua adequação para aplicações portáteis e compactas.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Este LED é direcionado para aplicações que requerem funções de indicação ou retroiluminação de baixa potência e fiáveis. As áreas de aplicação típicas incluem retroiluminação de painéis de instrumentos e interruptores em interiores automóveis, indicadores de estado e retroiluminação de teclados em dispositivos de telecomunicações como telefones e faxes, retroiluminação plana para painéis LCD e símbolos, e uso geral como indicador em vários eletrónicos de consumo e industriais.

2. Análise Profunda das Especificações Técnicas

Esta secção fornece uma análise objetiva e detalhada dos principais parâmetros técnicos especificados na ficha técnica.

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo tem uma tensão reversa máxima (V_R) de 5V. A corrente direta contínua (I_F) para ambos os códigos de cor é de 25 mA. Uma corrente direta de pico (I_FP) de 60 mA é permitida em condições de pulso com um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz. A dissipação de potência máxima (P_d) é de 60 mW. O dispositivo pode suportar uma descarga eletrostática (ESD) de 2000V (Modelo do Corpo Humano). A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, com uma faixa de temperatura de armazenamento de -40°C a +90°C.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Todas as medições são especificadas a uma temperatura ambiente (T_a) de 25°C e a uma corrente direta (I_F) de 20 mA.

• Intensidade Luminosa (I_v):Para o Y2 (Amarelo Brilhante), a intensidade luminosa típica varia de 36,0 mcd a 72,0 mcd. Para o G6 (Verde Amarelado), a variação é de 28,5 mcd a 57,0 mcd.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):O ângulo de visão típico para ambos os tipos é de 130 graus.
• Comprimento de Onda:O Y2 tem um comprimento de onda de pico típico (λ_p) de 591 nm e uma faixa de comprimento de onda dominante (λ_d) de 585,5 nm a 594,5 nm. O G6 tem um comprimento de onda de pico típico de 575 nm e uma faixa de comprimento de onda dominante de 567,5 nm a 575,5 nm.
• Tensão Direta (V_F):A tensão direta para Y2 e G6 é tipicamente de 2,0V, com uma variação de 1,7V a 2,4V.
• Corrente Reversa (I_R):A corrente reversa máxima a V_R=5V é de 10 µA para ambos os códigos.

2.3 Tolerâncias e Notas

A ficha técnica especifica tolerâncias-chave: a tolerância da Intensidade Luminosa é de ±11%, a tolerância do Comprimento de Onda Dominante é de ±1 nm e a tolerância da Tensão Direta é de ±0,10V. Estas tolerâncias são críticas para a consistência do projeto e devem ser consideradas no design do circuito e no planeamento do sistema óptico.

3. Explicação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados em bins com base na intensidade luminosa e no comprimento de onda dominante para garantir a consistência de cor e brilho dentro de um lote de produção.

3.1 Binning do Y2 (Amarelo Brilhante)

Bins de Intensidade Luminosa:N2 (36,0-45,0 mcd), P1 (45,0-57,0 mcd), P2 (57,0-72,0 mcd).

Bins de Comprimento de Onda Dominante:D3 (585,5-588,5 nm), D4 (588,5-591,5 nm), D5 (591,5-594,5 nm).

3.2 Binning do G6 (Verde Amarelado)

Bins de Intensidade Luminosa:N1 (28,5-36,0 mcd), N2 (36,0-45,0 mcd), P1 (45,0-57,0 mcd).

Bins de Comprimento de Onda Dominante:C15 (567,5-569,5 nm), C16 (569,5-571,5 nm), C17 (571,5-573,5 nm), C18 (573,5-575,5 nm).

Este sistema de binning permite aos projetistas selecionar LEDs com características de desempenho específicas para aplicações onde é necessário correspondência de cor ou níveis de brilho precisos.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas características típicas que fornecem informações sobre o comportamento do dispositivo em condições variáveis.

4.1 Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva mostra como a saída de luz aumenta com a corrente direta. É tipicamente não linear, e operar significativamente acima dos 20mA recomendados pode levar a uma redução da eficiência e a um envelhecimento acelerado.

4.2 Curva de Derating da Corrente Direta

Este gráfico ilustra a corrente direta máxima permitida em função da temperatura ambiente. À medida que a temperatura aumenta, a corrente máxima permitida diminui para evitar danos térmicos. Esta é uma consideração crítica para projetos que operam em ambientes de alta temperatura.

3. Tensão Direta vs. Corrente Direta

Esta curva IV mostra a relação entre tensão e corrente. A tensão direta tem um coeficiente de temperatura positivo, o que significa que diminui ligeiramente à medida que a temperatura aumenta.

4.4 Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva demonstra a dependência da temperatura na saída de luz. A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta, o que deve ser considerado em projetos onde é necessário brilho consistente numa ampla faixa de temperatura.

4.5 Distribuição Espectral

Os gráficos de distribuição espectral para Y2 e G6 mostram a intensidade relativa ao longo dos comprimentos de onda. O espectro do Y2 está centrado em torno de 591 nm (amarelo), enquanto o do G6 está centrado em torno de 575 nm (verde-amarelado). A largura de banda espectral (Δλ) é de aproximadamente 15 nm para o Y2 e 20 nm para o G6.

4.6 Diagrama de Radiação

O diagrama de radiação mostra a distribuição angular da intensidade luminosa, confirmando o ângulo de visão de 130 graus. O padrão é tipicamente Lambertiano ou quase Lambertiano para este tipo de LED.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED 19-223 tem um pacote SMD compacto. As dimensões principais (em mm) incluem um comprimento do corpo de 2,0, uma largura de 1,25 e uma altura de 0,8. O espaçamento dos terminais é de 1,6 mm. Todas as tolerâncias são de ±0,1 mm, salvo indicação em contrário. É fornecida uma sugestão de layout de pads para referência no design da PCB, mas recomenda-se que os projetistas o modifiquem com base no seu processo de montagem específico e nos requisitos térmicos.

5.2 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente indicado por uma marca no pacote ou por um canto chanfrado. Consulte o desenho das dimensões do pacote para a característica exata de identificação da polaridade.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldadura por Reflow

O dispositivo é compatível com processos de reflow por infravermelhos e por fase de vapor. Para soldadura sem chumbo, o perfil de temperatura recomendado inclui uma fase de pré-aquecimento entre 150°C e 200°C durante 60-120 segundos, um tempo acima do líquido (217°C) de 60-150 segundos, e uma temperatura de pico de 260°C por um máximo de 10 segundos. A taxa máxima de aquecimento deve ser de 3°C/seg, e a taxa máxima de arrefecimento de 6°C/seg. A soldadura por reflow não deve ser realizada mais de duas vezes.

6.2 Soldadura Manual

Se for necessária soldadura manual, a temperatura da ponta do ferro de soldar deve estar abaixo de 350°C, e o tempo de contacto por terminal não deve exceder 3 segundos. Recomenda-se um ferro de baixa potência (≤25W). Deixe um intervalo mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal para evitar stress térmico.

6.3 Armazenamento e Sensibilidade à Humidade

Os LEDs são embalados num saco resistente à humidade com dessecante. Antes de abrir, devem ser armazenados a ≤30°C e ≤90% de HR. Após a abertura, a \"vida útil no chão de fábrica\" é de 1 ano em condições de ≤30°C e ≤60% de HR. Os componentes não utilizados devem ser reembalados numa embalagem à prova de humidade. Se o indicador de dessecante mudou de cor ou se o tempo de armazenamento foi excedido, é necessário um tratamento de cozimento a 60±5°C durante 24 horas antes da utilização para evitar o \"efeito pipoca\" durante o reflow.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os componentes são fornecidos em fita transportadora de 8mm de largura enrolada numa bobina de 7 polegadas de diâmetro. Cada bobina contém 2000 peças. As dimensões detalhadas para os bolsos da fita transportadora e da bobina são fornecidas na ficha técnica.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém vários códigos: CPN (Número de Peça do Cliente), P/N (Número do Produto), QTY (Quantidade de Embalagem), CAT (Classificação/Bin da Intensidade Luminosa), HUE (Coordenadas de Cromaticidade & Classificação/Bin do Comprimento de Onda Dominante), REF (Classificação da Tensão Direta) e LOT No (Número do Lote para rastreabilidade).

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Limitação de Corrente

Crítico:Um resistor limitador de corrente externo deve ser sempre utilizado em série com o LED. A tensão direta tem uma faixa estreita e um ligeiro aumento na tensão de alimentação pode causar um grande aumento, potencialmente destrutivo, na corrente direta devido à característica exponencial I-V do díodo.

8.2 Gestão Térmica

Embora seja de baixa potência, um layout adequado da PCB pode ajudar na dissipação de calor. Garanta uma área de cobre adequada ligada aos pads do LED, especialmente para aplicações com altas temperaturas ambientes ou operação contínua. Cumpra a curva de derating da corrente direta.

8.3 Projeto Óptico

O amplo ângulo de visão de 130 graus torna-o adequado para aplicações que requerem iluminação ampla. Para luz mais direcionada, podem ser necessárias óticas secundárias (lentes). Considere os códigos de binning se for necessária correspondência de cor ou intensidade entre vários LEDs.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O 19-223 diferencia-se pela combinação da tecnologia AlGaInP (que oferece alto brilho e cores saturadas no espectro amarelo), uma dimensão muito compacta de 2,0x1,25mm e conformidade com normas ambientais modernas (RoHS, REACH, Livre de Halogéneos). Em comparação com LEDs de orifício passante maiores, permite uma economia significativa de espaço e compatibilidade com automação. Os seus bins de comprimento de onda específicos para amarelo e verde-amarelado fornecem opções de cor mais precisas do que LEDs com bins mais amplos.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Que valor de resistor devo usar para uma alimentação de 5V?

R: Usando a Lei de Ohm (R = (V_alimentação - V_F) / I_F) e valores típicos (V_F=2,0V, I_F=20mA), R = (5 - 2) / 0,02 = 150 Ω. Use um resistor padrão de 150 Ω. Calcule sempre para o V_F mínimo para garantir que a corrente não excede os valores máximos absolutos.

P: Posso acionar este LED com um sinal PWM para dimerização?

R: Sim, o PWM é um método eficaz de dimerização. Certifique-se de que a corrente de pico no pulso não excede o valor máximo absoluto de 60 mA (para pulsos que cumpram a especificação do ciclo de trabalho). A frequência deve ser suficientemente alta para evitar cintilação visível (tipicamente >100 Hz).

P: Como é que a temperatura afeta o brilho?

R: A intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Consulte a curva \"Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente\". Para um brilho consistente, gerencie as condições térmicas e considere usar um driver de corrente constante em vez de uma fonte de tensão constante com um resistor.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Caso: Retroiluminação de Interruptores de Painel de Instrumentos.Um projetista está a criar um painel de controlo de instrumentos com múltiplos interruptores iluminados. Eles escolhem o 19-223/Y2 pela sua cor amarela brilhante e tamanho pequeno, permitindo que se encaixe atrás de cada tampa de interruptor. Eles projetam uma PCB com um barramento comum de 12V. Para cada LED, calculam um resistor em série: R = (12V - 2,0V) / 0,02A = 500 Ω. Eles selecionam um resistor padrão de 510 Ω. Eles especificam os bins CAT (brilho) e HUE (comprimento de onda) ao seu fornecedor para garantir cor e brilho uniformes em todos os interruptores do painel. Durante a montagem, seguem o perfil de reflow recomendado para garantir juntas de soldadura fiáveis sem danificar os LEDs.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

O LED 19-223 é baseado no material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio). Este sistema de material é particularmente eficiente na produção de luz nas regiões vermelha, laranja, amarela e verde-amarelada do espectro visível. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões. A composição específica das camadas de AlGaInP determina a energia da banda proibida e, consequentemente, o comprimento de onda (cor) da luz emitida. A lente de resina \"Water Clear\" minimiza a absorção de luz e permite uma elevada eficiência de extração de luz.

13. Tendências da Indústria

A tendência nos LEDs de indicação e retroiluminação de pequena área continua em direção a uma maior miniaturização, maior eficiência (lúmens por watt) e maior fiabilidade. Há também um forte impulso para uma adoção mais ampla de materiais amigos do ambiente, incluindo compostos livres de halogéneos e maior reciclabilidade. A integração de circuitos de acionamento ou funcionalidades de proteção dentro do próprio pacote do LED é outra área de desenvolvimento, embora para indicadores simples como o 19-223, a abordagem de componente discreto permaneça económica e flexível. A procura de consistência de cor precisa (binning apertado) está a aumentar em aplicações onde a identidade da marca ou a experiência do utilizador depende de uma iluminação uniforme.