Folha de Dados de Lâmpada LED Amarela T-1 3/4 - 5.0mm Diâmetro - 2.1V - 20mA - Alta Intensidade Luminosa - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED de alta performance, emissora de luz amarela, para montagem através de orifício. Projetada para versatilidade e confiabilidade, este componente é adequado para uma ampla gama de aplicações de indicação e iluminação em eletrônicos de consumo, controles industriais e dispositivos de uso geral. As suas principais vantagens incluem alta intensidade luminosa, baixo consumo de energia e compatibilidade com processos padrão de montagem.

O LED apresenta um encapsulamento popular de diâmetro T-1 3/4 (5.0mm) com lente transparente, o que otimiza a saída de luz e o ângulo de visão. É construído utilizando a tecnologia de semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio), conhecida pela sua alta eficiência e desempenho de cor estável. O produto está em conformidade com as diretivas RoHS, indicando que é livre de substâncias perigosas como chumbo (Pb).

2. Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestas condições não é garantida e deve ser evitada para um desempenho confiável.

• Dissipação de Potência (P_D):Máximo de 125 mW.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA, permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0.1ms).
• Corrente Direta Contínua (I_F):50 mA contínuos.
• Derating:A corrente direta contínua deve ser reduzida linearmente em 0.6 mA para cada grau Celsius acima da temperatura ambiente de 50°C (T_A).
• Faixa de Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +100°C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (T_stg):-50°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:Máximo de 260°C por 5 segundos, medido a um ponto a 2.0mm (0.078 polegadas) da base do corpo do LED.

3. Características Elétricas e Ópticas

Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C, salvo indicação em contrário. Estes definem o desempenho típico em condições normais de operação.

3.1 Parâmetros Ópticos

• Intensidade Luminosa (I_V):Varia de um mínimo de 5500 mcd a um máximo típico de 16000 mcd a uma corrente direta (I_F) de 20 mA. Aplica-se uma tolerância de ±15% ao valor de intensidade garantido.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):30 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no centro). Aplica-se uma tolerância de ±2°.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):Entre 587 nm e 594.5 nm, com um valor típico de 591 nm. Este é o comprimento de onda no qual a saída espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Aproximadamente 590 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor (amarela) do LED, derivado do diagrama de cromaticidade CIE.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):Aproximadamente 20 nm. Isto indica a pureza espectral, definindo a gama de comprimentos de onda em torno do pico que contêm potência óptica significativa.

3.2 Parâmetros Elétricos

• Tensão Direta (V_F):Entre 1.8 V e 2.5 V, com um valor típico de 2.1 V a I_F= 20 mA.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo de 10 μA quando uma tensão reversa (V_R) de 5V é aplicada.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

4. Especificações do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir consistência nas aplicações, os LEDs são classificados ("binned") de acordo com parâmetros-chave de desempenho. O código de classificação está marcado na embalagem.

4.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Medida a I_F= 20 mA. Tolerância para cada limite de classificação é de ±15%.

• Classe W:5500 – 7200 mcd
• Classe X:7200 – 9300 mcd
• Classe Y:9300 – 12000 mcd
• Classe Z:12000 – 16000 mcd

4.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

Medida a I_F= 20 mA. Tolerância para cada limite de classificação é de ±1 nm.

• Classe 2:587.0 – 589.5 nm
• Classe 3:589.5 – 592.0 nm
• Classe 4:592.0 – 594.5 nm

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

O LED está alojado num encapsulamento padrão T-1 3/4 (diâmetro de 5.0mm) para montagem através de orifício. Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas fornecidas como referência).
• A tolerância padrão é de ±0.25mm (±0.010\") salvo indicação específica em contrário.
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo do encapsulamento plástico.
• A lente é transparente, otimizando a transmissão de luz.

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

• A dobra deve ser realizada num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED.
• A base do suporte dos terminais não deve ser usada como ponto de apoio.
• A formação deve ser feita à temperatura ambiente eantesdo processo de soldagem.
• Durante a inserção na PCB, use força mínima de fixação para evitar tensão mecânica nos terminais ou no encapsulamento.

6.2 Processo de Soldagem

• Mantenha uma distância mínima de 2mm da base da lente até o ponto de solda.
• Evite imergir a lente na solda.
• Não aplique tensão externa aos terminais enquanto o LED estiver quente devido à soldagem.
• Condições de Soldagem Recomendadas:
  • Ferro de Soldar:Temperatura máxima de 350°C, tempo de contacto máximo de 3 segundos (uma única vez por terminal).
  • Soldagem por Onda:Pré-aquecer a no máximo 100°C por no máximo 60 segundos; onda de solda a no máximo 260°C por no máximo 5 segundos.
• Importante:Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica. A soldagem por refluxo IR énão adequadapara este tipo de LED de montagem através de orifício.

6.3 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.

6.4 Armazenamento

Para uma vida útil ótima:

• Armazene num ambiente que não exceda 30°C e 70% de humidade relativa.
• LEDs removidos da sua embalagem original à prova de humidade devem ser usados dentro de três meses.
• Para armazenamento a longo prazo fora da embalagem original, coloque os LEDs num recipiente selado com dessecante ou num dessecador purgado com nitrogénio.

7. Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho consistente, especialmente ao usar múltiplos LEDs, a regulação adequada da corrente é essencial.

• Circuito Recomendado (Modelo A):Use um resistor limitador de corrente em série para cada LED individual. Este método compensa as variações na característica de tensão direta (V_F) entre diferentes LEDs, garantindo corrente uniforme e, portanto, intensidade luminosa uniforme.
• Circuito Não Recomendado (Modelo B):Não é recomendado conectar múltiplos LEDs diretamente em paralelo sem resistores individuais. Pequenas diferenças em V_Fpodem causar um desequilíbrio significativo de corrente, levando a diferenças notáveis no brilho e potencial sobrecorrente em alguns dispositivos.
• O valor do resistor em série (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s= (V_fonte- V_F) / I_F, onde V_Fe I_Fsão os pontos de operação desejados da folha de dados.

8. Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Este LED é suscetível a danos por descarga eletrostática. As seguintes precauções devem ser observadas durante o manuseio e montagem:

• Os operadores devem usar uma pulseira aterrada ou luvas antiestáticas.
• Todo o equipamento, bancadas e prateleiras de armazenamento devem estar devidamente aterrados.
• Use um ionizador para neutralizar cargas estáticas que possam acumular-se na superfície da lente plástica.

9. Especificações de Embalagem

A configuração padrão de embalagem é a seguinte:

• Embalagem Unitária:500 ou 250 peças por saco de embalagem resistente à humidade.
• Caixa Interna:Contém 10 sacos de embalagem, totalizando 5000 peças.
• Caixa Externa (Caixa de Expedição):Contém 8 caixas internas, totalizando 40.000 peças.
• Nota: Em qualquer lote de expedição, apenas a embalagem final pode conter uma quantidade não completa.

10. Notas de Aplicação e Cuidados

• Uso Pretendido:Este produto é projetado para equipamentos eletrónicos comuns (ex.: equipamentos de escritório, dispositivos de comunicação, eletrodomésticos).
• Aplicações Críticas:Para aplicações que requerem confiabilidade excepcional onde uma falha possa colocar em risco a vida ou a saúde (ex.: aviação, sistemas médicos, dispositivos de segurança), é necessária aprovação e qualificação específicas antes do uso.
• Isenção de Responsabilidade:Todas as especificações estão sujeitas a alterações sem aviso prévio. É responsabilidade do utilizador verificar a adequação do produto para a sua aplicação específica.

11. Análise das Curvas de Desempenho

Embora gráficos específicos sejam referenciados na folha de dados (ex.: Figura 1 para distribuição espectral, Figura 6 para ângulo de visão), características típicas podem ser inferidas a partir dos dados tabulares:

• Curva I-V:A tensão direta (V_F) apresenta um valor relativamente baixo (tip. 2.1V), o que é característico da tecnologia AlInGaP e contribui para um menor consumo de energia.
• Dependência da Temperatura:O fator de derating de 0.6 mA/°C acima de 50°C indica que a corrente contínua máxima permitida diminui linearmente com o aumento da temperatura ambiente para prevenir sobreaquecimento e garantir longevidade.
• Distribuição Espectral:A largura a meia altura estreita (Δλ ~20 nm) e o comprimento de onda de pico bem definido (λ_P~591 nm) indicam boa saturação e pureza de cor, o que é desejável para indicadores amarelos claros e distintos.

12. Comparação Técnica e Considerações de Projeto

Comparado com tecnologias mais antigas como GaAsP (Fosfeto de Arsénio e Gálio), este LED AlInGaP oferece eficiência luminosa significativamente maior, resultando em maior intensidade para a mesma corrente de acionamento. A baixa tensão direta também reduz a dissipação de potência no resistor em série, melhorando a eficiência geral do sistema.

Considerações-Chave de Projeto:

1. Controlo de Corrente:Acione sempre com uma fonte de corrente constante ou uma fonte de tensão com um resistor em série. Nunca conecte diretamente a uma fonte de tensão sem limitação de corrente.
2. Embora seja um encapsulamento para montagem através de orifício, considere a temperatura ambiente e cumpra a curva de derating para ambientes de alta temperatura para manter a confiabilidade.Projeto Óptico:
3. O ângulo de visão de 30 graus fornece um feixe focalizado. Para iluminação mais ampla, podem ser necessários componentes ópticos secundários (difusores).Forma de Onda para Pulsação:
4. Ao usar a especificação de corrente de pico (100 mA), garanta que a largura do pulso seja de 0.1ms ou menos e o ciclo de trabalho seja de 10% ou inferior para evitar exceder os limites médios de dissipação de potência.When using the peak current rating (100 mA), ensure the pulse width is 0.1ms or less and the duty cycle is 10% or lower to avoid exceeding the average power dissipation limits.