Ficha Técnica da Lâmpada LED 513S YGD/S530-E2 - Super Amarela - Ângulo de Visão de 140° - Tensão Direta de 2,4V - Dissipação de Potência de 60mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 513S YGD/S530-E2 é uma lâmpada LED de alta luminosidade projetada para aplicações gerais de sinalização e retroiluminação. Utiliza um chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) para produzir uma saída de luz Super Amarela. O dispositivo possui uma lente de resina difusa verde que ajuda a ampliar o ângulo de visão e suavizar a aparência da luz. Este LED é caracterizado pela sua confiabilidade, robustez e conformidade com as principais regulamentações ambientais, incluindo as normas RoHS, REACH e Livre de Halogênio.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens desta série de LED incluem a escolha de vários ângulos de visão para atender a diferentes necessidades de aplicação e disponibilidade em fita e carretel para processos de montagem automatizados. Seu projeto prioriza uma saída de brilho mais alta. As aplicações-alvo são principalmente em eletrônicos de consumo, incluindo uso como indicadores de status ou elementos de retroiluminação em televisores, monitores de computador, telefones e outros dispositivos de computação.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

Esta seção fornece uma análise objetiva e detalhada das principais especificações técnicas do LED, conforme definido em suas especificações máximas absolutas e características eletro-ópticas.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

As Especificações Máximas Absolutas definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Estas não são condições de operação.

• Corrente Direta Contínua (IF):25 mA. Exceder esta corrente pode causar falha catastrófica devido ao superaquecimento da junção semicondutora.
• Descarga Eletrostática (ESD) Modelo Corpo Humano:2000 V. Esta classificação indica um nível moderado de sensibilidade à ESD. Procedimentos adequados de manuseio de ESD são necessários durante a montagem.
• Tensão Reversa (VR):5 V. Aplicar uma tensão reversa superior a esta pode romper a junção P-N do LED.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a potência máxima que o encapsulamento pode dissipar sob condições especificadas, relacionada à corrente e tensão diretas.
• Temperatura de Operação e Armazenamento:-40°C a +85°C (Operação), -40°C a +100°C (Armazenamento). O dispositivo é adequado para uma ampla gama de condições ambientais.
• Temperatura de Soldagem:260°C por 5 segundos. Isto define a tolerância de temperatura de pico para processos de soldagem por onda ou refusão.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos sob condições típicas de teste (Ta=25°C, IF=20mA, salvo indicação em contrário) e definem o desempenho do dispositivo.

• Intensidade Luminosa (Iv):O valor típico é 12,5 mcd, com um mínimo de 6,3 mcd. Não há um máximo especificado, indicando classificação por intensidade. A incerteza de medição é de ±10%.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):140 graus (típico). Este amplo ângulo de visão é resultado da lente difusa, tornando o LED adequado para aplicações onde a visibilidade de múltiplos ângulos é importante.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):575 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a potência óptica emitida é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):573 nm (típico). Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, definindo a cor "Super Amarela". A incerteza de medição é de ±1,0 nm.
• Tensão Direta (VF):Típico 2,0 V, Máximo 2,4 V a 20mA. Esta baixa tensão direta é característica da tecnologia AlGaInP. A incerteza de medição é de ±0,1V.
• Corrente Reversa (IR):Máximo 10 µA a VR=5V. Uma baixa corrente de fuga reversa é desejável.

3. Explicação do Sistema de Classificação

A ficha técnica faz referência a um sistema de classificação para parâmetros-chave, embora tabelas de códigos de classificação específicas não sejam fornecidas no trecho. A explicação do rótulo menciona classificações para Intensidade Luminosa (CAT), Comprimento de Onda Dominante (HUE) e Tensão Direta (REF). Isto implica que as unidades de produção são classificadas em diferentes categorias ou "classes" com base no desempenho medido para garantir consistência dentro de um pedido específico. Os projetistas devem consultar o fabricante para especificações detalhadas de classificação quando for necessário um casamento rigoroso de cor ou intensidade entre múltiplos LEDs.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias curvas características típicas que são cruciais para entender o comportamento do dispositivo sob condições não padrão.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva mostra a distribuição espectral de potência. Para um LED Super Amarelo de AlGaInP, o espectro é relativamente estreito em comparação com LEDs brancos, centrado em torno de 573-575 nm. A largura de banda de radiação espectral (Δλ) é tipicamente de 20 nm.

4.2 Padrão de Diretividade

Este gráfico polar ilustra o ângulo de visão de 140 graus, mostrando como a intensidade da luz diminui a partir do centro (0°). A lente difusa cria um padrão de emissão suave e amplo.

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

Este gráfico é essencial para o projeto de circuitos. Ele mostra a relação não linear entre corrente e tensão. O LED começa a conduzir significativamente em torno de sua tensão de condução (~1,8-2,0V para AlGaInP). Os drivers devem usar corrente constante, não tensão constante, para garantir uma saída de luz estável.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra que a saída de luz (intensidade) aumenta com a corrente direta, mas não linearmente em toda a faixa. A eficiência pode cair em correntes muito altas devido ao aumento do calor.

4.5 Curvas de Dependência de Temperatura

Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente:A saída de luz do LED tipicamente diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta curva quantifica essa redução, o que é crítico para projetar sistemas confiáveis em ambientes quentes.

Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Isto pode mostrar como a característica I-V muda com a temperatura. A tensão direta tipicamente diminui com o aumento da temperatura para LEDs.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Desenho das Dimensões do Encapsulamento

O LED está em um encapsulamento radial com terminais padrão redondo de 3mm (T-1). As dimensões-chave do desenho incluem o espaçamento dos terminais, o diâmetro do corpo e a altura total. Notas críticas especificam que todas as dimensões estão em milímetros, a altura do flange deve ser inferior a 1,5mm e a tolerância geral é de ±0,25mm, salvo indicação em contrário. Os projetistas devem aderir a estas dimensões para um projeto adequado da área de montagem na PCB.

5.2 Identificação da Polaridade

Para LEDs radiais com terminais, o cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente, um terminal mais curto ou outra marcação. O método de identificação específico deve ser cruzado com o desenho dimensional. A polaridade correta é essencial para a operação.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é crítico para prevenir danos e garantir confiabilidade a longo prazo.

6.1 Formação dos Terminais

• Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi.
• Execute a formação antes da soldagem.
• Evite estressar o encapsulamento; o estresse pode rachar o epóxi ou danificar as ligações internas.
• Corte os terminais à temperatura ambiente.
• Certifique-se de que os furos na PCB estejam perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar estresse de montagem.

6.2 Condições de Armazenamento

• Armazene a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa após o recebimento.
• A vida útil na prateleira é de 3 meses sob estas condições. Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com nitrogênio e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para prevenir condensação.

6.3 Processo de Soldagem

Regra Geral:Mantenha uma distância mínima de 3mm da junta de solda até o bulbo de epóxi.

Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de até 30W), tempo máximo de soldagem 3 segundos.

Soldagem por Onda/Imersão:Pré-aquecimento máximo 100°C por no máximo 60 seg. Temperatura máxima do banho de solda 260°C por no máximo 5 segundos.

Perfil:Um gráfico de perfil de soldagem recomendado é fornecido, enfatizando um aquecimento controlado, um pico de temperatura/tempo definido e um resfriamento controlado. Um processo de resfriamento rápido não é recomendado.

Importante:Evite estresse nos terminais durante a alta temperatura. Não solde (imersão/manual) mais de uma vez. Proteja o LED de choque/vibração até que ele esfrie à temperatura ambiente após a soldagem.

6.4 Limpeza

• Se necessário, limpe apenas com álcool isopropílico à temperatura ambiente por ≤1 minuto.
• Não use limpeza ultrassônica rotineiramente. Se absolutamente necessário, qualifique previamente o processo (potência, duração) para garantir que nenhum dano ocorra.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em materiais resistentes à umidade e antiestáticos. A hierarquia de embalagem é:

1. Saco antiestático:Contém de 200 a 500 peças.

2. Caixa interna:Contém 6 sacos.

3. Caixa externa:Contém 10 caixas.

Portanto, uma caixa completa contém no mínimo 200 peças/saco * 6 sacos/caixa * 10 caixas/caixa = 12.000 peças.

7.2 Explicação do Rótulo

Os rótulos na embalagem incluem:

- CPN: Número de Produção do Cliente

- P/N: Número da Peça do Fabricante (ex., 513S YGD/S530-E2)

- QTY: Quantidade na embalagem

- CAT, HUE, REF: Códigos de classificação para Intensidade Luminosa, Comprimento de Onda Dominante e Tensão Direta, respectivamente.

- LOT No: Número de lote de fabricação rastreável.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Indicadores de Status:Ligado/desligado, seleção de modo ou sinalização de falha em TVs, monitores, telefones e computadores.
• Retroiluminação:Iluminando pequenas legendas, símbolos ou painéis em dispositivos eletrônicos de consumo.
• Indicação de Uso Geral:Qualquer aplicação que requeira uma luz indicadora amarela altamente visível e confiável.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Sempre use um resistor em série ou um driver de corrente constante para limitar a corrente direta a um valor seguro (ex., 20mA para operação típica, abaixo do máximo absoluto de 25mA).
• Gerenciamento de Calor:Embora este seja um dispositivo de baixa potência, a ficha técnica afirma explicitamente que o gerenciamento de calor deve ser considerado durante o projeto. A corrente deve ser reduzida apropriadamente em altas temperaturas ambientes. Consulte a curva "Intensidade Relativa vs. Temperatura Ambiente".
• Proteção contra ESD:Implemente proteção contra ESD nas PCBs ou durante o manuseio, pois o dispositivo possui classificação HBM de 2000V.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão difuso de 140° proporciona ampla visibilidade, mas menor intensidade axial. Para luz direcionada, uma óptica secundária pode ser necessária.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs amarelos de tecnologia mais antiga (ex., baseados em GaAsP), este LED baseado em AlGaInP oferece brilho e eficiência significativamente maiores. A designação "Super Amarelo" frequentemente implica uma cor amarela mais saturada e pura. O amplo ângulo de visão de 140 graus devido à lente difusa o diferencia dos LEDs com lente clara que possuem um feixe mais estreito. Sua conformidade com as normas RoHS, REACH e Livre de Halogênio o torna adequado para os mercados globais modernos com rigorosos requisitos ambientais.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual valor de resistor devo usar com uma fonte de 5V?

Usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte - Vf_led) / I_led. Para um Vf típico de 2,0V a 20mA: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms. Use o Vf máximo (2,4V) para calcular o valor mínimo seguro do resistor: R_min = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. Um resistor padrão de 150Ω é uma boa escolha, fornecendo ~20mA no Vf típico e um pouco menos no Vf máximo, o que é seguro.

10.2 Posso acionar este LED na sua corrente contínua máxima de 25mA?

Embora você possa operá-lo a 25mA, está no limite absoluto. Para maior longevidade e confiabilidade, especialmente em temperaturas ambientes elevadas, é fortemente aconselhado operar na ou abaixo da corrente de teste típica de 20mA. Sempre considere a redução de potência térmica.

10.3 Por que a condição de umidade de armazenamento é importante?

Encapsulamentos plásticos como este LED podem absorver umidade do ar. Durante o processo de soldagem em alta temperatura, essa umidade retida pode se expandir rapidamente, causando delaminação interna ou "efeito pipoca", que racha o encapsulamento e destrói o dispositivo. As condições de armazenamento e os limites de vida útil na prateleira são projetados para prevenir absorção excessiva de umidade.

11. Exemplo de Caso de Uso Prático

Cenário: Projetando um painel de indicadores de status para um roteador de rede.

O painel tem 4 LEDs indicando Energia, Internet, Wi-Fi e atividade Ethernet. O projetista escolhe o 513S YGD/S530-E2 por seu alto brilho e amplo ângulo de visão, garantindo que o status seja visível de qualquer ponto da sala. Uma PCB é projetada com furos espaçados de 2,54mm (0,1") correspondendo ao espaçamento dos terminais do LED. Um resistor limitador de corrente de 180Ω é colocado em série com cada LED em um barramento de alimentação de 3,3V da placa, resultando em uma corrente direta de aproximadamente (3,3V - 2,0V)/180Ω ≈ 7,2mA, o que é suficiente para indicação enquanto maximiza a vida útil do LED e minimiza o consumo de energia. As instruções de montagem especificam soldagem por onda de acordo com o perfil de 260°C por 5s.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED é baseado em material semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) cultivado sobre um substrato. Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa da junção P-N, liberando energia na forma de fótons (luz). A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda da luz emitida—neste caso, amarelo (~573-575 nm). A lente de resina epóxi difusa verde serve a dois propósitos: 1) Ela encapsula e protege o frágil chip semicondutor e as ligações de fio, e 2) As partículas difusoras dentro da resina espalham a luz, ampliando o ângulo de emissão do padrão nativo do chip para os especificados 140 graus.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

Embora este seja um produto LED de orifício passante maduro, as tendências mais amplas da indústria de LED ainda influenciam seu contexto. Há um impulso contínuo para maior eficiência (mais lúmens por watt) e melhor consistência de cor entre lotes de produção. Os padrões de conformidade ambiental (RoHS, REACH, Livre de Halogênio) destacados nesta ficha técnica tornaram-se requisitos básicos. O mercado para tais LEDs indicadores permanece estável em aplicações legadas e sensíveis ao custo, embora os LEDs de montagem em superfície (SMD) sejam cada vez mais dominantes em novos projetos devido ao seu tamanho menor e adequação para montagem automatizada pick-and-place. Os princípios de gerenciamento térmico adequado, acionamento de corrente e proteção contra ESD permanecem universalmente críticos em todas as tecnologias de LED.