Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Vantagens Principais
- 1.2 Aplicações Alvo
- 2. Análise de Parâmetros Técnicos
- 2.1 Especificações Máximas Absolutas
- 2.2 Características Elétricas e Ópticas
- 3. Explicação do Sistema de Binagem
- 3.1 Binagem de Intensidade Luminosa
- 3.2 Binagem de Matiz (Cromaticidade)
- 4. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 4.1 Contorno e Dimensões
- 4.2 Especificações de Embalagem
- 5. Diretrizes de Montagem e Manuseio
- 5.1 Condições de Armazenamento
- 5.2 Limpeza
- 5.3 Formação dos Terminais e Montagem em PCB
- 5.4 Instruções de Soldagem
- 6. Aplicação e Projeto de Circuito
- 6.1 Método de Acionamento
- 6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)
- 6.3 Adequação da Aplicação
- 7. Curvas de Desempenho e Dados Gráficos
- 8. Comparação Técnica e Considerações de Projeto
- 8.1 Diferenciação de Produtos Similares
- 8.2 Considerações de Projeto Baseadas em Parâmetros
- 9. Perguntas Frequentes (FAQ)
- 9.1 Posso acionar este LED sem um resistor se minha fonte de alimentação for exatamente 3.0V?
- 9.2 Qual é o significado do código de binagem no saco?
- 9.3 Este LED é adequado para aplicações automotivas?
- 9.4 Posso usar soldagem por refluxo para este componente?
1. Visão Geral do Produto
Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED branca InGaN integrada em um suporte preto de plástico em ângulo reto, comumente referido como CBI (Circuit Board Indicator). Este componente é projetado para montagem em furo passante em placas de circuito impresso (PCBs). A função principal é servir como luz de status ou indicadora em vários dispositivos eletrônicos.
1.1 Vantagens Principais
- Facilidade de Montagem:O design é otimizado para processos de montagem em placa de circuito diretos e eficientes.
- Contraste Aprimorado:O material da carcaça preta proporciona uma alta taxa de contraste, melhorando a visibilidade do LED iluminado.
- Baixo Teor de Halogênio:Os materiais estão em conformidade com requisitos de baixo teor de halogênio, o que é importante para regulamentações ambientais e de segurança.
- Compatibilidade:O LED é compatível com circuitos integrados (CIs) e tem requisitos de corrente baixos, tornando-o adequado para eletrônicos digitais modernos.
- Formato do Pacote:Apresenta um pacote retangular com uma lente transparente para o LED branco.
1.2 Aplicações Alvo
Esta lâmpada LED destina-se ao uso em uma ampla gama de equipamentos eletrônicos, incluindo, mas não se limitando a:
- Sistemas e periféricos de computador
- Dispositivos de comunicação
- Eletrônicos de consumo
- Equipamentos e controles industriais
2. Análise de Parâmetros Técnicos
2.1 Especificações Máximas Absolutas
As seguintes classificações não devem ser excedidas sob nenhuma condição, pois isso pode causar danos permanentes ao dispositivo. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C.
- Dissipação de Potência (Pd):72 mW
- Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA (Ciclo de Trabalho ≤ 1/10, Largura de Pulso ≤ 10ms)
- Corrente Direta Contínua (IF):20 mA
- Fator de Derating:Derating linear a partir de 30°C a 0.3 mA/°C
- Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C
- Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C
- Temperatura de Soldagem dos Terminais:265 ±5°C por no máximo 5 segundos, medido a 2.0mm do corpo.
2.2 Características Elétricas e Ópticas
Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a TA=25°C e uma corrente direta (IF) de 20 mA, salvo indicação em contrário.
- Intensidade Luminosa (Iv):680 mcd (Mín), 1500 mcd (Típ), 2500 mcd (Máx). A medição inclui uma tolerância de teste de ±15%.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):100 graus (Típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial.
- Coordenadas de Cromaticidade (x, y):x=0.29, y=0.28 (Típico). Derivado do diagrama de cromaticidade CIE 1931.
- Tensão Direta (VF):2.5 V (Mín), 3.0 V (Típ), 3.5 V (Máx) em IF=20mA.
- Corrente Reversa (IR):100 μA (Máx) a uma Tensão Reversa (VR) de 5V.Importante:O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.
3. Explicação do Sistema de Binagem
Os LEDs são classificados (binados) com base no seu desempenho óptico medido para garantir consistência dentro de uma aplicação.
3.1 Binagem de Intensidade Luminosa
Os LEDs são classificados em bins de acordo com sua intensidade luminosa mínima e máxima a 20mA. A tolerância para cada limite de bin é de ±15%.
- Bin N:680 mcd a 880 mcd
- Bin P:880 mcd a 1150 mcd
- Bin Q:1150 mcd a 1500 mcd
- Bin R:1500 mcd a 1900 mcd
- Bin S:1900 mcd a 2500 mcd
O código de bin específico está marcado em cada saco de embalagem.
3.2 Binagem de Matiz (Cromaticidade)
Os LEDs também são binados com base em suas coordenadas de cor (x, y) no diagrama CIE 1931 para controlar a variação de cor. O documento define vários níveis de matiz (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2), cada um especificando uma área quadrilátera no gráfico de cromaticidade. A tolerância de medição para as coordenadas de cor é de ±0.01. Esta binagem garante que LEDs do mesmo nível de matiz terão uma aparência visualmente semelhante em cor.
4. Informações Mecânicas e de Embalagem
4.1 Contorno e Dimensões
O produto consiste em uma lâmpada LED branca montada em um suporte preto de plástico em ângulo reto. Notas mecânicas importantes incluem:
- Todas as dimensões são fornecidas em milímetros, com tolerâncias de ±0.25mm, salvo especificação em contrário.
- O material do suporte (carcaça) é plástico preto.
- O próprio LED é branco com uma lente transparente.
Nota: O desenho dimensional específico é referenciado no documento de origem, mas não é reproduzido em texto aqui. Os projetistas devem consultar a ficha técnica original para desenhos mecânicos exatos.
4.2 Especificações de Embalagem
Os LEDs são embalados na seguinte hierarquia:
- Saco de Embalagem:Contém 1000, 500, 200 ou 100 peças.
- Caixa Interna:Contém 15 sacos de embalagem, totalizando 15.000 peças.
- Caixa Externa (Caixa de Remessa):Contém 8 caixas internas, totalizando 120.000 peças.
Uma nota especifica que em cada lote de remessa, apenas a embalagem final pode não ser uma embalagem completa.
5. Diretrizes de Montagem e Manuseio
5.1 Condições de Armazenamento
Para uma vida útil ideal, os LEDs devem ser armazenados em um ambiente que não exceda 30°C de temperatura ou 70% de umidade relativa. Se removidos de sua embalagem original à prova de umidade, recomenda-se usá-los dentro de três meses. Para armazenamento de longo prazo fora do saco original, eles devem ser mantidos em um recipiente selado com dessecante ou em ambiente de nitrogênio.
5.2 Limpeza
Se a limpeza for necessária, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Evite usar outros produtos químicos agressivos.
5.3 Formação dos Terminais e Montagem em PCB
- A formação dos terminais (dobra) deve ser realizadaantesda soldagem e à temperatura ambiente.
- A dobra deve ser feita em um ponto a pelo menos 3mm de distância da base da lente do LED. Não use a base do chassi dos terminais como ponto de apoio.
- Durante a inserção na PCB, aplique a força de fixação mínima necessária para evitar impor tensão mecânica excessiva no componente.
5.4 Instruções de Soldagem
Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 2mm entre a base da lente e o ponto de solda. Não mergulhe a lente na solda.
Soldagem Manual (Ferro):
- Temperatura: Máximo 350°C
- Tempo: Máximo 3 segundos por terminal (uma única vez)
Soldagem por Onda:
- Temperatura de Pré-aquecimento: Máximo 120°C
- Tempo de Pré-aquecimento: Máximo 100 segundos
- Temperatura da Onda de Solda: 265 ±5°C
- Tempo de Soldagem: Máximo 5 segundos
Notas Importantes:
- Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica.
- A soldagem por refluxo IR énão adequadapara este produto LED do tipo furo passante.
- A temperatura máxima de soldagem por onda (265°C) refere-se à própria solda, não à temperatura de deflexão por calor (HDT) do suporte de plástico.
6. Aplicação e Projeto de Circuito
6.1 Método de Acionamento
LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar vários LEDs, éfortemente recomendadousar um resistor limitador de corrente em série com cada LED (Circuito A). Acionar vários LEDs em paralelo sem resistores individuais (Circuito B) não é recomendado, pois pequenas variações na característica de tensão direta (Vf) de cada LED causarão diferenças significativas na divisão de corrente e, consequentemente, no brilho.
Circuito Recomendado (A):[Fonte de Alimentação] -- [Resistor] -- [LED] -- [Terra] (Repetir para cada LED).
6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)
LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas (ESD) e surtos de tensão, que podem causar danos imediatos ou latentes. Práticas padrão de prevenção de ESD devem ser seguidas durante o manuseio e montagem:
- Use uma pulseira aterrada e trabalhe em uma esteira antiestática aterrada.
- Armazene e transporte os componentes em embalagem protetora contra ESD.
- Certifique-se de que todos os equipamentos e ferramentas estejam devidamente aterrados.
6.3 Adequação da Aplicação
Esta lâmpada LED é adequada para aplicações de sinalização internas e externas, bem como para equipamentos eletrônicos em geral. O design do suporte em ângulo reto torna-o ideal para aplicações onde a PCB é montada paralelamente à superfície de visualização, como painéis frontais de instrumentos ou placas de controle.
7. Curvas de Desempenho e Dados Gráficos
O documento de origem referencia uma seção para "Curvas Típicas de Características Elétricas/Ópticas". Essas curvas são essenciais para análise de projeto detalhada e normalmente incluem:
- Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz muda com a corrente de acionamento.
- Tensão Direta vs. Corrente Direta:A curva característica I-V do LED.
- Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra o derating da saída de luz à medida que a temperatura aumenta.
- Padrão do Ângulo de Visão:Um gráfico polar mostrando a distribuição espacial da luz.
Nota do Projetista: Para cálculos de projeto precisos, especialmente relacionados ao gerenciamento térmico e projeto do driver, consultar os dados gráficos na ficha técnica original é crucial.
8. Comparação Técnica e Considerações de Projeto
8.1 Diferenciação de Produtos Similares
O diferencial chave deste produto é o suporte CBI (Circuit Board Indicator) integrado. Comparado a um LED autônomo, este conjunto oferece:
- Montagem Simplificada:O suporte fornece estabilidade mecânica e altura de posicionamento consistente na PCB.
- Estética e Contraste Aprimorados:A carcaça preta oferece uma aparência profissional e realça o brilho percebido do LED.
- Fator de Forma em Ângulo Reto:Permite aplicações de emissão lateral sem exigir suportes ou hardware adicionais.
8.2 Considerações de Projeto Baseadas em Parâmetros
- Limitação de Corrente:Sempre use um resistor em série. Calcule o valor do resistor usando R = (Vsupply - Vf_LED) / If, onde Vf_LED deve ser considerado como o valor típico ou máximo da ficha técnica para garantir que a corrente não exceda 20mA sob as piores condições.
- Gerenciamento Térmico:Embora a dissipação de potência seja baixa (72mW máx.), a curva de derating indica diminuição do desempenho acima de 30°C. Em ambientes ou gabinetes de alta temperatura ambiente, garanta ventilação adequada ou considere reduzir a corrente de acionamento.
- Projeto Óptico:O ângulo de visão de 100 graus fornece um feixe amplo. Para aplicações que requerem um ponto mais focado, uma lente externa ou um pacote de LED diferente seria necessário.
9. Perguntas Frequentes (FAQ)
9.1 Posso acionar este LED sem um resistor se minha fonte de alimentação for exatamente 3.0V?
No.Isso não é recomendado. A tensão direta (Vf) tem uma faixa (2.5V a 3.5V). Se sua fonte for 3.0V e você conectar um LED com Vf na extremidade inferior da faixa (ex.: 2.6V), a tensão excessiva fará com que uma corrente excessiva flua, potencialmente danificando o LED. O resistor em série é essencial para regular a corrente.
9.2 Qual é o significado do código de binagem no saco?
O código de bin (ex.: "Q" e "B2") indica o grupo de desempenho do LED. A letra (N, P, Q, R, S) especifica sua faixa de intensidade luminosa. O código alfanumérico (A1, B2, etc.) especifica suas coordenadas de cor (cromaticidade) no gráfico CIE. Usar LEDs do mesmo bin garante consistência no brilho e na cor dentro do seu produto.
9.3 Este LED é adequado para aplicações automotivas?
A ficha técnica especifica uma faixa de temperatura de operação de -40°C a +85°C, que cobre muitos requisitos automotivos sob o capô e na cabine. No entanto, aplicações automotivas frequentemente exigem qualificações adicionais para vibração, umidade e vida útil estendida sob condições de teste específicas (ex.: AEC-Q102). Esta ficha técnica padrão não afirma tais qualificações. Para uso automotivo, consulte o fabricante para dados específicos de grau.
9.4 Posso usar soldagem por refluxo para este componente?
No.A ficha técnica afirma explicitamente que "o refluxo IR não é um processo adequado para produtos de lâmpada LED do tipo furo passante". Este componente é projetado apenas para processos de soldagem por onda ou soldagem manual.
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. |