Ficha Técnica da Lâmpada LED 334-15/F1C5-1 RTA - Pacote T-1 3/4 - 3.6V Máx. - 110mW - Luz Branca - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED branca de alta luminosidade. O dispositivo é encapsulado no popular pacote redondo T-1 3/4, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações de sinalização e iluminação. A tecnologia central envolve um chip de InGaN cuja emissão azul é convertida em luz branca por uma camada de fósforo dentro do refletor. As características principais incluem alta potência luminosa de saída, coordenadas de cromaticidade típicas visando um ponto branco e conformidade com as diretivas RoHS. O dispositivo também foi projetado com proteção contra descarga eletrostática (ESD), suportando tensões de até 4KV.

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos sob condições ambientais específicas (Ta=25°C). A corrente direta contínua (IF) é classificada em 30 mA, com uma corrente direta de pico (IFP) de 100 mA permitida em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 a 1 kHz). A tensão reversa máxima (VR) é de 5 V. A faixa de temperatura de operação (Topr) varia de -40°C a +85°C, enquanto o armazenamento pode ocorrer entre -40°C e +100°C. O dispositivo pode suportar uma temperatura de soldagem (Tsol) de 260°C por 5 segundos. A dissipação total de potência (Pd) é limitada a 110 mW. Um diodo Zener é integrado para proteção, com uma corrente reversa máxima (Iz) de 100 mA.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Sob condições padrão de teste (Ta=25°C, IF=20mA), a tensão direta (VF) varia de um mínimo de 2,8V a um máximo de 3,6V. A tensão reversa Zener (Vz) é tipicamente 5,2V em Iz=5mA. A corrente reversa (IR) é garantida abaixo de 50 µA em VR=5V. O principal parâmetro óptico, a intensidade luminosa (IV), tem uma ampla faixa de 4500 mcd (mín.) a 9000 mcd (máx.), com um ângulo de visão típico (2θ1/2) de 50 graus. As coordenadas de cromaticidade típicas são x=0,29, y=0,28 de acordo com o padrão CIE 1931.

3. Explicação do Sistema de Binning

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são classificados em bins com base na sua intensidade luminosa medida a 20mA. Os códigos de bin e suas faixas correspondentes são: Bin R (4500 - 5650 mcd), Bin S (5650 - 7150 mcd) e Bin T (7150 - 9000 mcd). É observada uma incerteza de medição de ±10%.

3.2 Binning de Tensão Direta

Os dispositivos também são classificados de acordo com sua queda de tensão direta. Os bins são: Código 0 (2,8 - 3,0V), Código 1 (3,0 - 3,2V), Código 2 (3,2 - 3,4V) e Código 3 (3,4 - 3,6V). A incerteza de medição para tensão é de ±0,1V.

3.3 Binning de Cor (Cromaticidade)

O diagrama de cromaticidade CIE e a tabela associada definem classificações de cor específicas (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0). Cada classificação é definida por uma área quadrilátera no gráfico de coordenadas CIE 1931 (x,y). Essas classificações agrupam LEDs com cor branca percebida semelhante, cobrindo uma faixa de temperatura de cor correlacionada (CCT) de aproximadamente 4600K a mais de 22000K, conforme indicado no diagrama. A incerteza de medição para as coordenadas de cor é de ±0,01.

4. Análise das Curvas de Desempenho

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

• Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda:Mostra a distribuição espectral de potência da luz branca de saída, que é um espectro amplo resultante da combinação do LED azul e do fósforo.
• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV):Descreve a relação não linear entre corrente e tensão, essencial para projetar circuitos limitadores de corrente.
• Intensidade Relativa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, tipicamente mostrando uma relação sublinear em correntes mais altas devido à queda de eficiência e aquecimento.
• Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Mostra a redução da corrente direta máxima permitida à medida que a temperatura ambiente aumenta, crítica para o gerenciamento térmico.
• Coordenada de Cromaticidade vs. Corrente Direta:Ilustra como o ponto de cor (x,y) pode se deslocar levemente com mudanças na corrente de acionamento.
• Intensidade Relativa vs. Deslocamento Angular:Um gráfico polar representando o padrão de radiação espacial ou ângulo de visão do LED.

5. Informações Mecânicas e de Pacote

O LED utiliza um pacote redondo padrão T-1 3/4 (5mm) com dois terminais axiais. O desenho dimensionado detalhado especifica o comprimento total, diâmetro dos terminais, formato da lente e plano de assentamento. Observações importantes incluem: todas as dimensões estão em milímetros, o espaçamento dos terminais é medido no ponto de saída do pacote e a protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,5mm. O pacote é transparente.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Formação dos Terminais

Se os terminais precisarem ser dobrados, isso deve ser feito em um ponto a pelo menos 3mm da base da cápsula de epóxi. A formação deve sempre ocorrer antes da soldagem. Deve-se evitar tensão no pacote durante a formação para prevenir danos ou quebra. O corte dos terminais deve ser realizado à temperatura ambiente. Ao montar em uma PCB, os furos devem estar perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar tensão de montagem.

6.2 Armazenamento

As condições de armazenamento recomendadas são 30°C ou menos e 70% de umidade relativa ou menos. A vida útil de armazenamento é limitada a 3 meses nessas condições. Para armazenamento mais longo (até um ano), os dispositivos devem ser mantidos em um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e dessecante.

6.3 Processo de Soldagem

A soldagem deve ser realizada com cuidado, mantendo uma distância mínima de 3mm do ponto de solda até a cápsula de epóxi. As condições recomendadas são:
Soldagem Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (30W máx.), tempo de soldagem máximo 3 segundos.
Soldagem por Onda/Imersão:Temperatura de pré-aquecimento máxima 100°C (60 seg máx.), temperatura do banho de solda máxima 260°C por 5 segundos.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Embalagem

Os LEDs são embalados em materiais resistentes à umidade e antiestáticos. O fluxo de embalagem típico é: os LEDs são colocados em um saco antiestático (200-500 peças por saco). Cinco sacos são colocados em uma caixa interna. Dez caixas internas são embaladas em uma caixa externa.

7.2 Rotulagem

Os rótulos incluem campos para Número de Peça do Cliente (CPN), Número de Produção (P/N), Quantidade da Embalagem (QTY), Códigos de Binning para Intensidade Luminosa e Tensão Direta (CAT), Classificação de Cor (HUE), Referência (REF) e Número do Lote (LOT No.).

7.3 Designação do Número de Peça

O número de peça segue a estrutura: 334-15/F1 C5-□ □ □ □. Os espaços em branco correspondem a códigos específicos para Grupo de Cor, Bin de Intensidade Luminosa e Grupo de Tensão, permitindo a seleção precisa das características de desempenho.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Aplicações Típicas

A alta intensidade luminosa torna este LED adequado para painéis de mensagens, indicadores ópticos, aplicações de retroiluminação e luzes marcadoras onde alta visibilidade é necessária.

8.2 Considerações de Projeto

• Acionamento por Corrente:Sempre use uma fonte de corrente constante ou um resistor limitador de corrente em série com o LED. Opere no ou abaixo do valor recomendado de 20mA para brilho padrão ou 30mA para o máximo, considerando a redução térmica.
• Gerenciamento Térmico:Embora o pacote não seja projetado para alta dissipação de potência, garantir ventilação adequada e evitar operação acima da temperatura máxima de junção é crucial para a longevidade, especialmente quando acionado em correntes mais altas ou em altas temperaturas ambientes.
• Proteção ESD:Embora o dispositivo tenha proteção ESD integrada (4KV), ainda são recomendadas as precauções padrão de manuseio ESD durante a montagem.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 50 graus fornece um padrão de emissão amplo. Para luz focada, ópticas secundárias (lentes) podem ser necessárias.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

As principais vantagens deste LED em sua classe (LED branco T-1 3/4) são sua intensidade luminosa muito alta (até 9000 mcd) e a disponibilidade de binning elétrico e de cor rigoroso. O diodo Zener integrado para proteção contra tensão reversa é uma característica notável que pode simplificar o projeto do circuito em ambientes propensos a transientes de tensão. O sistema detalhado de binning permite que os projetistas selecionem peças para brilho e cor consistentes em suas aplicações, reduzindo a necessidade de pós-calibração.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é o propósito dos diferentes códigos de bin?
R: O binning garante consistência. Os bins de Intensidade Luminosa (R, S, T) garantem um brilho mínimo. Os bins de Tensão (0-3) ajudam a prever o consumo de energia e simplificam o projeto do driver. Os bins de Cor (A1-C0) garantem uma aparência de cor branca uniforme entre vários LEDs em uma montagem.

P: Posso acionar este LED a 30mA continuamente?
R: Sim, 30mA é a classificação máxima absoluta contínua a 25°C. No entanto, você deve consultar a curva de redução (Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente). Em temperaturas ambientes mais altas, a corrente contínua máxima permitida diminui para evitar superaquecimento e falha prematura.

P: Como interpreto o diagrama de cromaticidade CIE para este LED?
R: O lócus do corpo negro e as linhas de CCT são fornecidas para referência. Os quadriláteros coloridos (A1, A0, etc.) são as faixas de cor aceitáveis para cada bin. Os LEDs são testados e classificados nessas áreas. Um CCT mais baixo (ex.: perto de B3/B4) indica um branco mais quente, enquanto um CCT mais alto (ex.: perto de C0) indica um branco mais frio e azulado.

11. Caso de Uso Prático

Cenário: Projetando um Painel de Indicador de Status de Alta Visibilidade.
Um engenheiro está projetando um painel de controle industrial que requer indicadores de status brancos brilhantes e consistentes, visíveis sob alta luz ambiente. Ao selecionar LEDs do mesmo bin de intensidade luminosa (ex.: Bin T para brilho máximo) e do mesmo bin de cor (ex.: B4 para um branco neutro), eles garantem aparência e brilho uniformes em todos os indicadores. O ângulo de visão de 50 graus proporciona boa visibilidade de vários ângulos. O engenheiro implementa um circuito driver simples usando uma fonte de 5V e um resistor limitador de corrente calculado para ~20mA, garantindo operação dentro das especificações. O diodo Zener integrado protege os LEDs contra polaridade reversa acidental durante a manutenção.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Este é um LED branco convertido por fósforo. O núcleo é um chip semicondutor feito de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN) que emite luz azul quando polarizado diretamente (eletroluminescência). Esta luz azul não é emitida diretamente. Em vez disso, ela atinge um revestimento de fósforo (tipicamente Granato de Ítrio e Alumínio dopado com Cério, ou YAG:Ce) suspenso na resina epóxi do pacote. O fósforo absorve uma parte dos fótons azuis e reemite luz em um amplo espectro na região amarela. A combinação da luz azul remanescente não absorvida e da ampla emissão amarela do fósforo se mistura para produzir luz que parece branca ao olho humano. As proporções específicas de azul para amarelo e a composição exata do fósforo determinam a temperatura de cor correlacionada (CCT) e as propriedades de reprodução de cor da luz branca.

13. Tendências Tecnológicas

A tecnologia descrita representa um estágio maduro do desenvolvimento de LED branco convertido por fósforo. As tendências em andamento na indústria de LED em geral incluem:
Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas na eficiência quântica interna do chip de InGaN azul e na eficiência de conversão do fósforo (maior saída de lúmen por watt).
Qualidade da Cor:Desenvolvimento de misturas de múltiplos fósforos (ex.: adicionando fósforos vermelhos) para melhorar o Índice de Reprodução de Cor (CRI), alcançando reprodução de cor mais natural e saturada, embora esta ficha técnica especifique um sistema de fósforo único mais simples.
Miniaturização do Pacote:Embora o T-1 3/4 permaneça popular, muitas novas aplicações estão migrando para pacotes de dispositivo de montagem em superfície (SMD) como 2835 ou 3030 para melhor capacidade de fabricação e desempenho térmico.
Iluminação Inteligente e Conectada:A integração de eletrônicos de controle diretamente com os pacotes de LED é uma tendência crescente, embora este produto seja um componente discreto, sem driver.
Este dispositivo específico foca em fornecer alta intensidade luminosa dentro de um pacote furo-metálico clássico, um requisito que permanece estável para muitas aplicações de indicador de alta luminosidade específicas e legadas.