Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo
- 2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos
- 2.1 Classificações Absolutas Máximas
- 2.2 Características Eletro-Ópticas
- 3. Análise das Curvas de Desempenho
- 3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda
- 3.2 Padrão de Diretividade
- 3.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)
- 3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
- 3.5 Características Térmicas
- 4. Informações Mecânicas e do Encapsulamento
- 4.1 Dimensões do Encapsulamento
- 4.2 Identificação da Polaridade
- 5. Diretrizes de Soldagem e Montagem
- 5.1 Formação dos Terminais
- 5.2 Condições de Armazenamento
- 5.3 Parâmetros de Soldagem
- 5.4 Limpeza
- 5.5 Gestão Térmica
- 6. Informações de Embalagem e Pedido
- 6.1 Especificação da Embalagem
- 6.2 Quantidade por Embalagem
- 6.3 Explicação dos Rótulos
- 7. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto
- 7.1 Circuitos de Aplicação Típicos
- 7.2 Considerações de Projeto
- 8. Comparação e Diferenciação Técnica
- 9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)
- 9.1 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
- 9.2 Posso alimentar este LED com uma fonte de 3.3V?
- 9.3 Por que a condição de armazenamento é tão específica (3 meses)?
- 10. Exemplo Prático de Caso de Uso
- 11. Introdução ao Princípio de Funcionamento
- 12. Tendências e Contexto Tecnológico
1. Visão Geral do Produto
O 1383-2SDRD/S530-A3 é uma lâmpada LED de alta luminosidade projetada para aplicações que requerem intensidade luminosa superior no espectro vermelho profundo. Utilizando tecnologia de chip AlGaInP, este componente oferece desempenho confiável com uma intensidade luminosa típica de 320 mcd a uma corrente de acionamento padrão de 20mA. É projetado para robustez e longevidade, sendo adequado para integração em vários dispositivos eletrónicos e displays.
1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo
Esta série de LED oferece várias vantagens-chave, incluindo a escolha de ângulos de visão, disponibilidade em fita e bobina para montagem automatizada e conformidade com as principais normas ambientais e de segurança, como RoHS, REACH e requisitos livres de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Os seus principais mercados-alvo incluem eletrónica de consumo, especificamente para uso como luzes indicadoras ou retroiluminação em produtos como televisores, monitores de computador, telefones e outros equipamentos informáticos onde um sinal vermelho brilhante e claro é essencial.
2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos
O desempenho do LED é definido por um conjunto abrangente de parâmetros elétricos, ópticos e térmicos medidos em condições padrão (Ta=25°C).
2.1 Classificações Absolutas Máximas
Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Não devem ser excedidas em nenhuma condição de operação.
- Corrente Direta Contínua (IF):25 mA
- Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA (Ciclo de trabalho 1/10 @ 1KHz)
- Tensão Reversa (VR):5 V
- Dissipação de Potência (Pd):60 mW
- Faixa de Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C
- Faixa de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C
- Temperatura de Soldagem (Tsol):260°C por 5 segundos
2.2 Características Eletro-Ópticas
Estes são os parâmetros de desempenho típicos em condições normais de operação (IF=20mA, salvo especificação em contrário).
- Intensidade Luminosa (Iv):160 mcd (Mín.), 320 mcd (Típ.)
- Ângulo de Visão (2θ1/2):30 graus (Típ.)
- Comprimento de Onda de Pico (λp):650 nm (Típ.)
- Comprimento de Onda Dominante (λd):639 nm (Típ.)
- Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):20 nm (Típ.)
- Tensão Direta (VF):2.0 V (Típ.), 2.4 V (Máx.)
- Corrente Reversa (IR):10 µA (Máx.) a VR=5V
Nota: As incertezas de medição são ±10% para Intensidade Luminosa, ±0.1V para Tensão Direta e ±1.0nm para Comprimento de Onda Dominante.
3. Análise das Curvas de Desempenho
Os dados gráficos fornecem uma visão mais profunda do comportamento do LED em condições variáveis.
3.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda
A curva de distribuição espectral mostra um pico acentuado centrado em torno de 650 nm, confirmando a emissão vermelho super profundo. A estreita largura de banda espectral de 20 nm é típica da pureza de cor alcançável com a tecnologia AlGaInP.
3.2 Padrão de Diretividade
O padrão de radiação ilustra o ângulo de visão de meia intensidade de 30 graus, demonstrando um feixe bem definido adequado para iluminação direcionada ou fins indicadores.
3.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)
Esta curva é crucial para o projeto do circuito. O LED exibe uma tensão direta típica de 2.0V a 20mA. Os projetistas devem garantir que o resistor limitador de corrente seja calculado com base no VF máximo de 2.4V para garantir o funcionamento adequado em todas as unidades de produção.
3.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
A saída luminosa aumenta com a corrente direta, mas está sujeita à classificação máxima absoluta de 25mA de corrente contínua. Operar acima deste ponto sem gestão térmica adequada reduzirá a vida útil e a confiabilidade.
3.5 Características Térmicas
Dois gráficos-chave analisam os efeitos térmicos:Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:A saída luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta redução de classificação deve ser considerada para aplicações em ambientes de alta temperatura.Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Esta curva pode ilustrar a necessidade de redução da corrente em temperaturas elevadas para manter a confiabilidade e prevenir a fuga térmica.
4. Informações Mecânicas e do Encapsulamento
4.1 Dimensões do Encapsulamento
O LED é alojado num encapsulamento padrão do tipo lâmpada. As dimensões críticas incluem o espaçamento dos terminais, o diâmetro do corpo e a altura total. A altura da flange é especificada para ser inferior a 1.5mm. Todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância padrão de ±0.25mm, salvo indicação em contrário. Os engenheiros devem consultar o desenho dimensionado detalhado na folha de dados para o projeto preciso da impressão na PCB.
4.2 Identificação da Polaridade
The component features a cathode identifier, typically a flat side on the lens or a shorter lead. Correct polarity orientation is mandatory during assembly to prevent reverse bias damage.
5. Diretrizes de Soldagem e Montagem
O manuseio adequado é crítico para manter o desempenho e a longevidade do LED.
5.1 Formação dos Terminais
- A dobra deve ocorrer a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi.
- Forme os terminais antes de soldar.
- Evite aplicar tensão ao encapsulamento. Os furos na PCB devem alinhar-se perfeitamente com os terminais do LED para evitar tensão mecânica.
- Corte os terminais à temperatura ambiente.
5.2 Condições de Armazenamento
- Armazene a ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa após o recebimento.
- A vida útil na prateleira é de 3 meses nestas condições. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com azoto e dessecante.
- Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes húmidos para prevenir condensação.
5.3 Parâmetros de Soldagem
Mantenha uma distância mínima de 3mm da junta de solda ao bulbo de epóxi.
Soldagem Manual:- Temperatura da Ponta do Ferro: 300°C Máx. (Ferro de 30W Máx.). - Tempo de Soldagem: 3 segundos Máx. por terminal.
Soldagem por Onda/Imersão:- Temperatura de Pré-aquecimento: 100°C Máx. (60 seg Máx.). - Temperatura do Banho de Solda: 260°C Máx. - Tempo de Permanência no Banho: 5 segundos Máx.
Evite múltiplos ciclos de soldagem. Não aplique tensão aos terminais enquanto estiverem quentes. Permita que o LED arrefeça gradualmente até à temperatura ambiente após a soldagem, protegendo-o de choques ou vibrações durante o arrefecimento.
5.4 Limpeza
Se a limpeza for necessária, use álcool isopropílico à temperatura ambiente por não mais de um minuto. Não use limpeza ultrassónica, a menos que especificamente pré-qualificada para a montagem, pois pode danificar a estrutura do LED.
5.5 Gestão Térmica
A gestão térmica eficaz é essencial, especialmente quando se opera perto das classificações máximas. O projeto deve considerar o layout da PCB, o possível uso de vias térmicas e a redução apropriada da corrente com base na temperatura ambiente de operação para garantir confiabilidade a longo prazo.
6. Informações de Embalagem e Pedido
6.1 Especificação da Embalagem
Os LEDs são embalados para prevenir descarga eletrostática (ESD) e danos por humidade: -Sacos Anti-Estáticos:Embalagem primária. -Caixas Internas:Contêm vários sacos. -Caixas Externas:Recipiente final de envio.
6.2 Quantidade por Embalagem
A embalagem padrão é de 200-500 peças por saco anti-estático. Cinco sacos são embalados numa caixa interna. Dez caixas internas constituem uma caixa externa mestra.
6.3 Explicação dos Rótulos
Os rótulos na embalagem incluem identificadores-chave: -CPN:Número de Peça do Cliente. -P/N:Número de Peça do Fabricante (1383-2SDRD/S530-A3). -QTY:Quantidade contida. -CAT / HUE:Indica a classificação de desempenho para intensidade luminosa e comprimento de onda dominante. -LOT No:Número de lote para rastreabilidade.
7. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto
7.1 Circuitos de Aplicação Típicos
O circuito de acionamento mais comum é um resistor limitador de corrente em série. O valor do resistor (R) é calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, onde Vcc é a tensão de alimentação, VF é a tensão direta do LED (use o valor máximo de 2.4V para confiabilidade) e IF é a corrente direta desejada (ex., 20mA). Para uma alimentação de 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohms. Um resistor padrão de 130Ω ou 150Ω seria apropriado.
7.2 Considerações de Projeto
- Controlo de Corrente:Use sempre uma fonte de corrente constante ou um resistor limitador de corrente. Alimentar o LED diretamente de uma fonte de tensão causará corrente excessiva e falha rápida.
- Projeto Térmico:Para operação contínua em altas temperaturas ambientes ou perto da corrente máxima, considere a área de cobre da PCB para dissipação de calor.
- Proteção ESD:Embora o LED tenha alguma robustez inerente, as precauções padrão de manuseio ESD devem ser observadas durante a montagem.
- Projeto Óptico:O ângulo de visão de 30 graus fornece um feixe focado. Para iluminação mais ampla, podem ser necessárias ópticas secundárias (ex., difusores).
8. Comparação e Diferenciação Técnica
O 1383-2SDRD/S530-A3 diferencia-se no mercado de LED vermelho profundo através da sua combinação específica de atributos. Comparado com LEDs vermelhos padrão (frequentemente com comprimento de onda dominante em torno de 625-630nm), esta variante "Vermelho Super Profundo" a 639nm oferece uma cor vermelha mais profunda e saturada. A sua intensidade luminosa típica de 320mcd é competitiva para o seu tamanho de encapsulamento e ângulo de visão. A conformidade com as normas Livre de Halogéneos e REACH torna-o adequado para projetos ambientalmente conscientes e mercados com regulamentações materiais rigorosas, como a Europa.
9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)
9.1 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
Comprimento de Onda de Pico (650nm)é o comprimento de onda único no qual a distribuição de potência espectral é máxima.Comprimento de Onda Dominante (639nm)é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor em aplicações de display.
9.2 Posso alimentar este LED com uma fonte de 3.3V?
Sim. Usando a fórmula com Vcc=3.3V e VF(máx)=2.4V a IF=20mA: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohms. Um resistor de 47Ω seria um valor padrão adequado. Certifique-se de que a classificação de potência do resistor é adequada (P = I^2 * R = 0.02^2 * 47 = 0.0188W, portanto, um resistor de 1/10W ou 1/8W está bom).
9.3 Por que a condição de armazenamento é tão específica (3 meses)?
Os encapsulamentos de LED podem absorver humidade da atmosfera. Durante a soldagem em alta temperatura, esta humidade retida pode expandir-se rapidamente, causando delaminação interna ou fissuras ("efeito pipoca"). A vida útil de 3 meses na prateleira assume a proteção padrão de humidade da fábrica. Para armazenamento mais longo, o método embalado em azoto previne a entrada de humidade, preservando a soldabilidade e a confiabilidade.
10. Exemplo Prático de Caso de Uso
Cenário: Indicador de Estado num Router de RedeUm projetista precisa de um indicador "Link Ativo" brilhante e claro. O 1383-2SDRD/S530-A3 é selecionado pela sua alta luminosidade e cor vermelha profunda distinta. -Circuito:Acionado a partir da linha lógica de 3.3V do router através de um resistor limitador de corrente de 47Ω, fornecendo ~19mA. -Layout:O LED é colocado no painel frontal. A impressão na PCB corresponde ao desenho da folha de dados, com furos alinhados para evitar tensão nos terminais. -Montagem:Os LEDs da fita e bobina são colocados por uma máquina pick-and-place. A placa passa por um processo controlado de soldagem por onda, aderindo ao perfil de 260°C por 5s. -Resultado:Um indicador de estado confiável e consistentemente brilhante que atende a todos os requisitos regulamentares para o mercado-alvo.
11. Introdução ao Princípio de Funcionamento
Este LED é baseado na tecnologia de semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção P-N, eletrões e lacunas são injetados na região ativa. A sua recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A composição específica das camadas de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda da luz emitida—neste caso, vermelho profundo a ~650 nm de pico. A lente de epóxi encapsula o chip, fornece proteção mecânica e molda a luz emitida no ângulo de visão especificado de 30 graus.
12. Tendências e Contexto Tecnológico
Os LEDs AlGaInP representam uma tecnologia madura e altamente eficiente para produzir luz vermelha, laranja e amarela. As principais tendências neste segmento incluem: -Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas na ciência dos materiais visam extrair mais lúmens por watt (eficácia), reduzindo o consumo de energia para a mesma saída de luz. -Miniaturização:Embora este seja um encapsulamento do tipo lâmpada, a tendência da indústria é para encapsulamentos de dispositivos de montagem em superfície (SMD) menores para layouts de PCB de maior densidade. -Estabilidade da Cor:Os avanços focam-se em manter uma saída de cor consistente (comprimento de onda) ao longo da vida útil do dispositivo e em diferentes temperaturas de operação. -Integração:Em aplicações de iluminação mais amplas, LEDs vermelhos profundos como este são frequentemente combinados com outras cores (azul, verde, branco) em encapsulamentos multi-chip ou matrizes para criar luz branca ajustável ou misturas de cores específicas para iluminação hortícola, onde o vermelho profundo é crucial para a fotossíntese das plantas.
O 1383-2SDRD/S530-A3 posiciona-se nesta paisagem em evolução como uma fonte monocromática confiável, otimizada para aplicações de indicação e sinalização onde o ponto de cor específico e o brilho são requisitos-chave.
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |