Folha de Dados Técnicos - LED Branco Oval 5mm - Dimensões 5mm Oval - Tensão 2,9V - Potência 0,096W

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED branca oval de 5mm de alto brilho para montagem furo passante. Concebida principalmente para aplicações exteriores, este componente oferece uma solução robusta para sinalização onde a visibilidade e a fiabilidade são primordiais. A lâmpada utiliza tecnologia InGaN encapsulada numa resina epóxi avançada, proporcionando maior resistência à humidade e proteção UV para garantir desempenho a longo prazo em condições ambientais exigentes.

As principais vantagens deste LED incluem a sua conformidade com as diretivas RoHS, baixo consumo de energia, alta eficiência luminosa e compatibilidade com técnicas padrão de montagem em placas de circuito impresso (PCB). O seu design é adaptado para aplicações que requerem iluminação branca brilhante e consistente com um padrão de radiação específico.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo é caracterizado sob limites operacionais máximos específicos para garantir fiabilidade. A uma temperatura ambiente (TA) de 25°C, os valores máximos absolutos são os seguintes:

• Dissipação de Potência (Pd):96 mW. Esta é a potência máxima que o LED pode dissipar em segurança sob a forma de calor.
• Corrente Direta de Pico (IFP):100 mA. Esta corrente é permitida apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho ≤ 1/10 e uma largura de pulso ≤ 10ms.
• Corrente Direta Contínua (IF):30 mA. Esta é a corrente DC máxima recomendada para operação contínua.
• Fator de Derating:A corrente direta DC deve ser reduzida linearmente em 0,56 mA por cada grau Celsius acima dos 47°C de temperatura ambiente.
• Gama de Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C.
• Gama de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura dos Terminais:Máximo de 260°C durante 5 segundos, medido a um ponto a 2,0mm (0,079 polegadas) do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos a TA=25°C e uma corrente de teste padrão (IF) de 20mA.

• Intensidade Luminosa (Iv):Varia de um mínimo de 4200 mcd a um máximo de 9300 mcd, com um valor típico de 6000 mcd. O valor Iv é classificado em lotes (ver Secção 4). A medição inclui uma tolerância de teste de ±15%.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):70 graus (eixo maior) / 35 graus (eixo menor). Este padrão de radiação oval é adequado para aplicações que requerem luz direcionada.
• Tensão Direta (VF):Tipicamente 2,9V, com uma gama de 2,5V (Mín.) a 3,2V (Máx.) a IF=20mA.
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 10 μA quando uma tensão reversa (VR) de 5V é aplicada. O dispositivo não foi concebido para operação em polarização reversa.
• Coordenadas de Cromaticidade (x, y):Definidas no diagrama de cromaticidade CIE 1931. Os valores típicos são x=0,31 e y=0,32. As classificações de tom específicas são definidas na tabela de lotes.

3. Especificação do Sistema de Classificação por Lote

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em lotes com base na intensidade luminosa e nas coordenadas de cromaticidade.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Os LEDs são classificados em três lotes de intensidade (V, W, X) a IF=20mA. Os limites dos lotes têm uma tolerância de ±15%.

• Lote V:4200 mcd (Mín.) a 5500 mcd (Máx.)
• Lote W:5500 mcd (Mín.) a 7200 mcd (Máx.)
• Lote X:7200 mcd (Mín.) a 9300 mcd (Máx.)

O código de lote específico está marcado em cada saco de embalagem para rastreabilidade.

3.2 Classificação por Tom (Cromaticidade)

Os LEDs também são classificados pelas suas coordenadas de cromaticidade (x, y) no diagrama CIE. A folha de dados fornece limites de coordenadas específicos para as classificações de tom A0, B1 e B2. É aplicada uma margem de medição de ±0,01 a estas coordenadas. Uma referência visual é fornecida pelo Diagrama de Cromaticidade CIE 1931 incluído no documento, que mostra a região branca típica e os lotes definidos.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões de Contorno

O LED apresenta uma embalagem padrão oval de 5mm com lente, concebida para montagem furo passante. Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas).
• A tolerância padrão é de ±0,25mm (0,010") salvo indicação em contrário.
• A protuberância máxima da resina sob o flange é de 1,0mm (0,04").
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo da embalagem.

4.2 Especificação de Embalagem

Os LEDs são fornecidos num sistema de embalagem em camadas:

• Unidade Básica:500, 200 ou 100 peças por saco de embalagem antiestático.
• Caixa Interna:Contém 10 sacos de embalagem, totalizando 5.000 peças.
• Caixa Externa (Caixa de Expedição):Contém 8 caixas internas, totalizando 40.000 peças. É referido que em cada lote de expedição, apenas a embalagem final pode ser uma embalagem não completa.

5. Diretrizes de Soldadura e Montagem

O manuseamento correto é crítico para evitar danos e garantir fiabilidade a longo prazo.

5.1 Formação dos Terminais

Se os terminais necessitarem de ser dobrados, isto deve ser feitoantesda soldadura e à temperatura ambiente. A dobra deve ser feita num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED. A base do suporte dos terminais não deve ser usada como fulcro durante a dobragem.

5.2 Processo de Soldadura

Deve ser mantida uma folga mínima de 2mm entre a base da lente e o ponto de soldadura. A lente nunca deve ser mergulhada na solda.

• Ferro de Soldar:Temperatura máxima 350°C. Tempo máximo de soldadura 3 segundos por terminal. Isto deve ser realizado apenas uma vez.
• Soldadura por Onda:Pré-aquecer a um máximo de 100°C até 60 segundos. Temperatura da onda de solda máxima 260°C. Tempo de soldadura máximo 5 segundos. A posição de imersão não deve ser inferior a 2mm da base da lente de epóxi.
• Importante:A soldadura por refluxo por infravermelhos (IR) énãoadequada para este produto LED de furo passante. Temperatura ou tempo excessivos podem causar deformação da lente ou falha catastrófica.

5.3 Limpeza

Se for necessária limpeza, devem ser usados apenas solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.

6. Armazenamento e Manuseamento

• Ambiente de Armazenamento:Não deve exceder 30°C e 70% de humidade relativa.
• Vida de Prateleira:Os LEDs removidos da sua embalagem original devem ser usados dentro de três meses. Para armazenamento mais longo fora da embalagem original, devem ser mantidos num recipiente selado com dessecante ou num dessecador purgado com azoto.
• Proteção contra ESD:Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática (ESD). As precauções de manuseamento incluem o uso de pulseiras de aterramento, luvas antiestáticas, garantir que todo o equipamento e superfícies de trabalho estão devidamente aterrados e usar sopradores de iões para neutralizar a carga estática na lente.

7. Projeto do Circuito de Acionamento e Notas de Aplicação

7.1 Método de Acionamento

Um LED é um dispositivo operado por corrente. Para garantir brilho uniforme ao usar vários LEDs, especialmente em configurações paralelas, éfortemente recomendadousar uma resistência limitadora de corrente em série com cada LED individual (Circuito A).

Uma ligação paralela simples sem resistências individuais (Circuito B) não é recomendada, pois ligeiras variações nas características da tensão direta (VF) entre LEDs causarão diferenças significativas na partilha de corrente e, consequentemente, no brilho percebido.

7.2 Cenários de Aplicação

Este LED é bem adequado para uma variedade de aplicações de sinalização exterior e interior devido ao seu alto brilho, ângulo de visão específico e robustez ambiental. As principais aplicações incluem:

• Painéis de Mensagens:Para exibir informação dinâmica ou estática.
• Painéis de Autocarros:Para exibição de destino ou número de rota.
• Sinalização de Trânsito:Para sinalização informativa ou regulamentar.
• Sinais de Trânsito:Como fonte de luz indicadora, sujeito a design óptico apropriado e aprovação regulamentar.

8. Análise de Desempenho e Considerações de Projeto

8.1 Gestão Térmica

Com uma dissipação de potência máxima de 96 mW e um fator de derating de 0,56 mA/°C acima dos 47°C, uma gestão térmica eficaz é crucial para manter a vida útil e a saída de luz do LED. Os projetistas devem considerar a temperatura ambiente de operação e garantir que a corrente direta é adequadamente reduzida. Espaçamento adequado no PCB e evitar espaços fechados pode ajudar a dissipar o calor.

8.2 Desempenho Óptico

O ângulo de visão oval de 70°/35° cria um padrão de radiação específico. Isto é vantajoso para aplicações onde a luz precisa de ser direcionada para um observador dentro de uma faixa horizontal (eixo mais largo de 70°) enquanto controla a dispersão vertical (eixo mais estreito de 35°), melhorando a eficiência para sinais do tipo painel. A alta intensidade luminosa (até 9300 mcd) garante boa visibilidade mesmo em condições exteriores com muita luz.

8.3 Fatores de Fiabilidade e Vida Útil

O uso de epóxi avançado com proteção UV e resistência à humidade é um fator chave para a fiabilidade exterior. A adesão às condições de soldadura especificadas e às diretrizes de armazenamento é essencial para prevenir mecanismos de falha prematuros, como delaminação, amarelecimento da lente ou fadiga das juntas de soldadura.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED a 30mA continuamente?

R: Sim, 30mA é a corrente direta DC contínua máxima nominal. No entanto, para uma vida útil e fiabilidade ideais, especialmente a temperaturas ambientes mais elevadas, operar a ou abaixo da corrente de teste típica de 20mA é aconselhável, e a corrente deve ser reduzida acima dos 47°C de temperatura ambiente.

P: Por que é necessária uma resistência em série para cada LED em paralelo?

R: A tensão direta (VF) dos LEDs tem uma tolerância de fabrico (2,5V a 3,2V). Numa ligação paralela direta, o LED com a VF mais baixa irá consumir uma corrente desproporcionalmente maior, levando a brilho desigual e potencial sobrecarga desse LED. Uma resistência em série para cada LED ajuda a estabilizar a corrente, garantindo brilho mais uniforme e protegendo os dispositivos.

P: O que significa o código de lote no saco?

R: O código de lote indica a gama de intensidade luminosa (V, W ou X) dos LEDs nesse saco. Para um brilho consistente numa montagem, é importante usar LEDs do mesmo lote de intensidade ou de lotes adjacentes.

P: Este LED é adequado para aplicações automóveis?

R: Embora partilhe algumas características (brilho, embalagem), esta folha de dados especifica aplicações para sinalização e sinais. As aplicações automóveis normalmente requerem conformidade com normas adicionais (por exemplo, AEC-Q102 para fiabilidade) e gamas de temperatura específicas que não são explicitamente declaradas aqui. Não se deve assumir que é adequado para uso automóvel sem qualificação adicional.

10. Exemplo de Estudo de Caso de Implementação

Cenário:Projetar um visor de texto de linha única de baixa potência para um painel de destino de autocarro.

Escolhas de Projeto:

1. Seleção do LED:Este LED oval de 5mm é escolhido pelo seu alto brilho (garantindo visibilidade diurna) e padrão de feixe oval (bom para formação horizontal de caracteres). LEDs do Lote W são selecionados para brilho médio-alto consistente.

2. Projeto do Circuito:O controlador do sinal fornece uma linha de tensão estável (por exemplo, 12V). Cada LED na matriz é acionado com a sua própria resistência limitadora de corrente calculada como R = (V_alimentação - VF_LED) / I_desejada. Usando uma VF típica de 2,9V e uma corrente desejada de 18mA (conservadora para vida mais longa), R = (12V - 2,9V) / 0,018A ≈ 506 Ohms. É usada uma resistência padrão de 510 Ohm.

3. Layout e Montagem:Os LEDs são colocados num PCB com furos espaçados de acordo com o espaçamento dos terminais da folha de dados. Durante a montagem, é usado um gabarito personalizado de dobragem de terminais para garantir que todos os terminais são dobrados uniformemente no ponto recomendado >3mm antes da inserção. A soldadura por onda é realizada usando o perfil especificado (260°C, 5s máx.).

4. Resultado:O sinal final exibe iluminação uniforme e brilhante com desempenho fiável em toda a gama de temperatura de operação do veículo, cumprindo os requisitos de projeto de clareza e durabilidade.