Ficha Técnica de LED Branco Quente T-1 3/4 - Pacote 5.0mm - Tensão 2.8-3.6V - Potência 110mW

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED branco quente de alto desempenho. O dispositivo utiliza um chip semicondutor de InGaN combinado com um refletor preenchido com fósforo para converter a emissão azul em uma luz branca quente. Ele é encapsulado no popular pacote redondo T-1 3/4, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações de indicação e iluminação que requerem alta saída luminosa.

As principais vantagens deste LED incluem seu alto poder luminoso e características de cor consistentes, com coordenadas de cromaticidade típicas definidas. Ele foi projetado para confiabilidade e conformidade com padrões ambientais modernos, incluindo RoHS, REACH da UE e requisitos livres de halogênio (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). O produto está disponível a granel ou em fita para processos de montagem automatizados.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo é projetado para operar dentro de limites estritos para garantir confiabilidade de longo prazo. A corrente direta contínua (I_F) é especificada em 30 mA, com uma corrente direta de pico (I_FP) de 100 mA permitida sob condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1 kHz). A tensão reversa máxima (V_R) é de 5 V. A dissipação total de potência (P_d) não deve exceder 110 mW. A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, enquanto o armazenamento pode ser de -40°C a +100°C. O dispositivo pode suportar uma Descarga Eletrostática (ESD) de 4 kV (Modelo Corpo Humano). A temperatura máxima de soldagem é de 260°C por 5 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos em uma condição de teste padrão de 25°C de temperatura ambiente e uma corrente direta de 20 mA.

• Tensão Direta (V_F):Varia de um mínimo de 2,8 V a um máximo de 3,6 V. Este parâmetro é crítico para o projeto do driver e seleção da fonte de alimentação.
• Intensidade Luminosa (I_V):A intensidade luminosa mínima é de 2850 milicandelas (mcd). O valor típico não é especificado, mas o máximo atinge 7150 mcd, indicando uma família de produtos com uma faixa de brilho significativa gerenciada através do binning.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):O semi-ângulo típico é de 50 graus, definindo a distribuição angular da luz emitida.
• Coordenadas de Cromaticidade:O ponto de cor típico, de acordo com o padrão CIE 1931, é x=0,40, y=0,39. Isso posiciona a luz branca na região de branco quente do espaço de cores.
• Proteção Zener:O dispositivo incorpora um diodo Zener para proteção contra tensão reversa, com uma tensão reversa típica (V_Z) de 5,2 V em uma corrente de teste de 5 mA.
• Corrente Reversa (I_R):A corrente de fuga reversa máxima é de 50 μA quando 5 V são aplicados em polarização reversa.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência no brilho, tensão direta e cor, os LEDs são classificados em bins específicos. Isso permite que os projetistas selecionem componentes que atendam aos requisitos precisos de sua aplicação.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em quatro bins principais com base em sua intensidade luminosa medida a 20 mA. A tolerância dentro de cada bin é de ±10%.

• Bin P:2850 mcd (Mín) a 3600 mcd (Máx)
• Bin Q:3600 mcd a 4500 mcd
• Bin R:4500 mcd a 5650 mcd
• Bin S:5650 mcd a 7150 mcd

3.2 Binning de Tensão Direta

A tensão direta também é classificada em bins para auxiliar no projeto do circuito, particularmente para aplicações sensíveis à queda de tensão ou consumo de energia. A incerteza de medição é de ±0,1V.

• Bin 0:2,8 V a 3,0 V
• Bin 1:3,0 V a 3,2 V
• Bin 2:3,2 V a 3,4 V
• Bin 3:3,4 V a 3,6 V

3.3 Binning de Cor (Cromaticidade)

A saída de cor é rigidamente controlada e dividida em regiões específicas no diagrama de cromaticidade CIE 1931. As classificações de cor definidas são D1, D2, E1, E2, F1 e F2. Esses grupos representam diferentes quadriláteros dentro do espectro de branco quente, sendo F1/F2 os mais quentes (menor temperatura de cor correlacionada) e D1/D2 relativamente mais frios. A incerteza de medição para as coordenadas de cor é de ±0,01. A ficha técnica agrupa estas classificações em um único grupo de seleção (Grupo 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2), indicando que todas essas classificações de cor estão disponíveis para esta série de produtos.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas características que ilustram o comportamento do dispositivo sob condições variáveis.

4.1 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda

Esta curva de distribuição espectral mostra a intensidade relativa da luz emitida em diferentes comprimentos de onda. Para um LED branco quente, a curva normalmente mostrará um pico dominante na região azul (do chip de InGaN) e um pico ou platô mais amplo na região amarela/vermelha (da conversão do fósforo). A forma exata define as propriedades de reprodução de cor do LED.

4.2 Padrão de Diretividade

A curva de diretividade plota a intensidade relativa contra o ângulo de radiação, confirmando visualmente o ângulo de visão típico de 50 graus. Ela mostra como a intensidade da luz diminui à medida que se afasta do eixo central (0 graus).

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

Esta curva fundamental mostra a relação exponencial entre corrente e tensão para um diodo. É crucial para determinar o ponto de operação e para projetar circuitos limitadores de corrente ou drivers de corrente constante.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Este gráfico demonstra como a saída de luz (intensidade relativa) aumenta com a corrente direta. Geralmente é linear em uma faixa, mas pode saturar em correntes mais altas devido a efeitos térmicos e de queda de eficiência.

4.5 Coordenada de Cromaticidade vs. Corrente Direta

Esta curva é importante para aplicações críticas em relação à cor. Ela mostra como o ponto de cor (coordenadas x, y) pode mudar conforme a corrente de acionamento varia. Um ponto de cor estável em diferentes níveis de corrente é desejável.

4.6 Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente

Esta curva de derating indica a corrente direta máxima permitida à medida que a temperatura ambiente aumenta. Para evitar superaquecimento e garantir confiabilidade, a corrente máxima deve ser reduzida durante a operação em altas temperaturas.

5. Informações Mecânicas e de Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED utiliza um pacote redondo padrão T-1 3/4. Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
• A tolerância geral é de ±0,25 mm, salvo especificação em contrário.
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde eles emergem do corpo do pacote.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,5 mm.

Um desenho dimensionado detalhado é fornecido na ficha técnica, especificando o diâmetro total, comprimento e diâmetro dos terminais, plano de assento e geometria da lente óptica.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é essencial para manter o desempenho e a confiabilidade do LED.

6.1 Formação dos Terminais

• A dobra deve ocorrer em um ponto a pelo menos 3 mm da base do bulbo de epóxi.
• Forme os terminaisantesde soldar o componente.
• Evite aplicar tensão no pacote do LED durante a dobra, pois isso pode danificar as conexões internas ou rachar o epóxi.
• Corte os terminais à temperatura ambiente. O corte em alta temperatura pode induzir falhas.
• Certifique-se de que os orifícios da PCB estejam perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar tensão de montagem.

6.2 Condições de Armazenamento

• Armazenamento recomendado: ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa.
• A vida útil nestas condições é de 3 meses a partir do envio.
• Para armazenamento mais longo (até 1 ano), use um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em ambientes úmidos para prevenir condensação.

6.3 Processo de Soldagem

• Mantenha uma distância de mais de 3 mm do ponto de solda até o bulbo de epóxi.
• Recomenda-se soldar apenas até a base da barra de ligação no chassi de terminais.
• Respeite a temperatura máxima de soldagem de 260°C por 5 segundos.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados para prevenir descarga eletrostática (ESD) e danos por umidade.

• Embalagem Primária:Sacos antiestáticos.
• Quantidade:200 a 500 peças por saco.
• Embalagem Secundária:5 sacos são colocados em uma caixa interna.
• Embalagem Terciária:10 caixas internas são embaladas em uma caixa mestra (externa).

7.2 Explicação dos Rótulos

Os rótulos na embalagem contêm informações-chave:

• CPN:Número da Peça do Cliente.
• P/N:Número da Peça do Fabricante.
• QTY:Quantidade de peças na embalagem.
• CAT:Código para o bin combinado de Intensidade Luminosa e Tensão Direta.
• HUE:Código da classificação de cor (ex., D1, F2).
• REF:Informação de referência.
• LOT No:Número do lote de fabricação para rastreabilidade.

7.3 Designação do Número do Modelo

O número da peça segue um formato estruturado:334-15/X2C5-□ □ □ □. Os espaços em branco (□) correspondem a códigos específicos para selecionar oGrupo de Cor, desejado, oBin de Intensidade Luminosa, e oGrupo de Tensão Direta

. Isso permite que os usuários especifiquem as características exatas de desempenho necessárias para sua aplicação.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Aplicações Típicas

• Este LED branco quente de alto brilho é bem adequado para:Painéis de Mensagens e Informações:
• Onde alto contraste e legibilidade são necessários.Indicadores Ópticos de Status:
• Em eletrônicos de consumo, equipamentos industriais e painéis automotivos.Retroiluminação:
• Para pequenos displays LCD, interruptores de membrana ou painéis decorativos.Luzes de Marcação e Posição:

Fornecendo iluminação ou sinalização.

• 8.2 Considerações de ProjetoAcionamento de Corrente:_FSempre use um driver de corrente constante ou um resistor limitador de corrente apropriado com base no bin de tensão direta (V
• ) e na tensão de alimentação. Não exceda os valores máximos absolutos.Gerenciamento Térmico:
• Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (110 mW), garanta dissipação de calor ou fluxo de ar adequados em ambientes de alta temperatura ambiente, especialmente se operando próximo da corrente máxima. Consulte a curva de derating de corrente direta vs. temperatura ambiente.Projeto Óptico:
• O ângulo de visão de 50 graus fornece um feixe bastante amplo. Para luz focada, ópticas secundárias (lentes) podem ser necessárias.Proteção ESD:
• Embora o dispositivo tenha uma classificação de 4kV HBM, precauções padrão de manuseio ESD devem ser seguidas durante a montagem.Consistência de Cor:

Para aplicações que requerem aparência de cor uniforme, especifique um bin de cor restrito (HUE) e garanta que todos os LEDs em uma matriz sejam do mesmo bin ou bins adjacentes.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Este LED se diferencia principalmente pela combinação de um pacote T-1 3/4 clássico e amplamente adotado com alta intensidade luminosa adequada para emissão branco quente. Comparado a LEDs SMD menores, o design de montagem em furo pode ser vantajoso para prototipagem, montagem manual ou aplicações que requerem maior brilho em um único ponto. A inclusão de um diodo Zener para proteção contra tensão reversa é uma característica notável que aumenta a robustez em projetos de circuito onde picos de tensão reversa podem ocorrer. O sistema detalhado e de múltiplos parâmetros de binning (intensidade, tensão, cor) oferece aos projetistas um alto grau de controle sobre o desempenho e consistência do produto final, o que é crítico na produção em lote.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual circuito de acionamento é recomendado?_{Um simples resistor em série é suficiente para uso básico como indicador. Calcule o valor do resistor como R = (V}alimentação_F- V_F) / I_F. Use o V

máximo do bin (ex., 3,6V para o Bin 3) para garantir que a corrente não exceda 20mA nas piores condições. Para estabilidade e eficiência ideais, especialmente em matrizes ou em correntes mais altas, recomenda-se um driver de corrente constante.

10.2 Como a temperatura afeta o desempenho?

À medida que a temperatura ambiente aumenta, a tensão direta do LED diminui ligeiramente, mas sua eficiência interna pode cair, reduzindo a saída de luz para a mesma corrente. Mais criticamente, temperatura excessiva pode degradar a vida útil do LED. Sempre consulte a curva de derating de Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente e garanta que a temperatura de junção permaneça dentro dos limites seguros através de um projeto térmico adequado.

10.3 Posso usar isso para aplicações de mistura de cores?

Este é um LED branco quente convertido por fósforo, não monocromático. Ele não foi projetado para mistura de cores RGB. Para mistura de cores, LEDs dedicados vermelho, verde e azul (RGB) devem ser usados.

10.4 Qual é o propósito da especificação da tensão Zener?_ZO diodo Zener é integrado em paralelo com o LED para proteção. Se uma tensão reversa excedendo aproximadamente 5,2V for aplicada acidentalmente, o diodo Zener conduzirá, limitando a tensão e potencialmente protegendo a junção do LED de danos. A classificação de corrente reversa Zener (I

) de 100 mA indica sua capacidade de manipulação de corrente neste papel protetor.

11. Estudo de Caso de Projeto e Uso

Cenário: Projetando um Indicador de Status de Alta Visibilidade para Equipamento Industrial._FUm engenheiro precisa de uma luz de status brilhante e confiável para uma máquina operando em um ambiente de fábrica bem iluminado. A luz deve ser claramente visível de vários ângulos e ter uma cor quente e distinta. Eles selecionam este LED no Bin S (maior intensidade, 5650-7150 mcd) e Classificação de Cor F1/F2 para uma aparência quente. Eles projetam uma PCB com uma linha de alimentação de 12V. Usando o V_Fmáximo de 3,6V e I

alvo de 20mA, eles calculam um resistor em série: R = (12V - 3,6V) / 0,02A = 420Ω. Um resistor padrão de 430Ω, 1/4W é escolhido. Eles seguem as diretrizes de montagem, dobrando os terminais a 4mm do corpo antes da inserção. O indicador final fornece excelente visibilidade mesmo sob luz ambiente, e o binning consistente garante que todas as unidades na linha de produção pareçam idênticas.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Este LED opera no princípio da eletroluminescência em um semicondutor. O núcleo é um chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio). Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam dentro da região ativa do chip, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga de InGaN faz com que esta emissão esteja na faixa de comprimento de onda azul. Para criar luz branca, a luz azul é direcionada para um revestimento de fósforo dentro do copo refletor. O fósforo absorve uma parte dos fótons azuis e reemite luz em comprimentos de onda mais longos, amarelos e vermelhos. A mistura da luz azul remanescente e da luz amarela/vermelha convertida pelo fósforo é percebida pelo olho humano como luz branca quente. O tom exato (temperatura de cor correlacionada) é determinado pela composição e concentração do fósforo.

13. Tendências e Contexto Tecnológico