Ficha Técnica da Lâmpada LED 334-15/T1 C3-2TVA - Pacote T-1 3/4 - 3.6V Máx. - 30mA - 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 construído utilizando um chip semicondutor de InGaN e um sistema de conversão por fósforo, dentro de um pacote redondo popular T-1 3/4. O objetivo principal do design é fornecer uma intensidade luminosa elevada, adequada para uma gama de aplicações de sinalização e iluminação. O produto está em conformidade com várias normas ambientais e de segurança, incluindo a conformidade RoHS, o regulamento REACH da UE e os requisitos livres de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Também apresenta uma robusta tensão de suporte ESD de até 4KV (HBM).

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos nas condições de Ta=25°C. Exceder estes valores pode causar danos permanentes.

• Corrente Contínua Direta (I_F):30 mA
• Corrente de Pico Direta (I_FP):100 mA (Ciclo de trabalho 1/10 @ 1KHz)
• Tensão Reversa (V_R):5 V
• Dissipação de Potência (P_d):110 mW
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C
• ESD (HBM):4000 V
• Corrente Reversa do Zener (I_z):100 mA
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C durante 5 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos a Ta=25°C e uma corrente de teste padrão de I_F=20mA.

• Tensão Direta (V_F):Mín. 2.8V, Típ. --, Máx. 3.6V. Define a queda de tensão no LED durante a operação.
• Tensão Reversa do Zener (V_z):Típ. 5.2V a I_z=5mA, indicando uma funcionalidade de proteção integrada.
• Corrente Reversa (I_R):Máx. 50 µA a V_R=5V.
• Intensidade Luminosa (I_V):Mín. 7150 mcd, Típ. --, Máx. 14250 mcd. Esta é a principal medida da saída de luz.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Típico 30 graus. Define o espalhamento angular onde a intensidade luminosa é pelo menos metade do valor de pico.
• Coordenadas de Cromaticidade (CIE 1931):Típico x=0.26, y=0.27. Isto coloca a luz branca numa região específica do diagrama de cores.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Os LEDs são classificados em "bins" com base em parâmetros-chave para garantir consistência nas séries de produção.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em três bins (T, U, V) com base na sua intensidade luminosa medida a I_F=20mA, com uma tolerância declarada de ±10%.

• Bin T:7150 mcd (Mín.) a 9000 mcd (Máx.)
• Bin U:9000 mcd (Mín.) a 11250 mcd (Máx.)
• Bin V:11250 mcd (Mín.) a 14250 mcd (Máx.)

3.2 Classificação por Tensão Direta

A tensão direta é classificada em quatro códigos (0, 1, 2, 3) com uma incerteza de medição de ±0.1V.

• Bin 0:2.8V (Mín.) a 3.0V (Máx.)
• Bin 1:3.0V (Mín.) a 3.2V (Máx.)
• Bin 2:3.2V (Mín.) a 3.4V (Máx.)
• Bin 3:3.4V (Mín.) a 3.6V (Máx.)

3.3 Classificação por Cor

A cor é definida dentro de limites específicos de coordenadas de cromaticidade. A ficha técnica referencia grupos que combinam bins específicos (ex.: Grupo 1: A1+A0). As classificações de cor A1 e A0 têm caixas de coordenadas definidas no diagrama CIE 1931, com uma incerteza de medição de ±0.01 para ambas as coordenadas x e y.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias curvas características que ilustram o comportamento do dispositivo em condições variáveis.

• Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda:Mostra a distribuição espectral de potência da luz branca, que é uma combinação da emissão azul do chip de InGaN e da emissão amarela mais ampla convertida pelo fósforo.
• Padrão de Diretividade:Um gráfico polar que visualiza o ângulo de visão típico de 30 graus, mostrando como a intensidade da luz diminui a partir do eixo central.
• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Demonstra a relação exponencial, crucial para projetar circuitos limitadores de corrente.
• Intensidade Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, importante para o controlo de brilho e compreensão da eficiência.
• Coordenada de Cromaticidade vs. Corrente Direta:Indica como a cor percebida da luz branca pode mudar ligeiramente com variações na corrente de operação.
• Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Ilustra a redução da corrente direta máxima permitida à medida que a temperatura ambiente aumenta, sendo crítica para a gestão térmica.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

O dispositivo utiliza um pacote redondo padrão T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) com dois terminais axiais. Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (mm).
• Aplica-se uma tolerância geral de ±0.25mm, salvo indicação em contrário.
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde estes saem do corpo do pacote.
• A protuberância máxima da resina sob o flange é de 1.5mm.
• O desenho do pacote fornece medições detalhadas para o diâmetro da lente, comprimento do corpo, comprimento e diâmetro dos terminais, e plano de assento.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Formação dos Terminais

• A curvatura deve ocorrer a pelo menos 3mm da base da ampola de epóxi.
• Forme os terminais antes de soldar.
• Evite stress no pacote durante a curvatura para prevenir danos internos ou rutura.
• Corte os terminais à temperatura ambiente; o corte a alta temperatura pode causar falha.
• Garanta que os orifícios da PCB estão perfeitamente alinhados com os terminais do LED para evitar stress na montagem.

6.2 Armazenamento

• Armazenamento recomendado: ≤30°C e ≤70% de Humidade Relativa.
• Vida útil padrão após expedição: 3 meses.
• Para armazenamento prolongado (até 1 ano), utilize um recipiente selado com atmosfera de azoto e dessecante.
• Evite mudanças rápidas de temperatura em alta humidade para prevenir condensação.

6.3 Soldadura

Mantenha uma distância mínima de 3mm entre a junta de solda e a ampola de epóxi.

Soldadura Manual:Temperatura máxima da ponta do ferro 300°C (para ferro de 30W máx.), tempo de soldadura máx. 3 segundos.

Soldadura por Onda/Imersão:Temperatura de pré-aquecimento máx. 100°C (por máx. 60 seg), temperatura do banho de solda máx. 260°C durante 5 segundos.

7. Informações de Embalagem e Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

• Embalagem:Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos, colocados em caixas de cartão interiores, que são depois embaladas em caixas de cartão exteriores principais.
• Quantidade por Embalagem:200-500 peças por saco. 5 sacos por caixa interior. 10 caixas interiores por caixa exterior.

7.2 Explicação dos Rótulos

Os rótulos na embalagem incluem: Número de Produção do Cliente (CPN), Número de Peça (P/N), Quantidade (QTY), Classificações de Intensidade Luminosa e Tensão Direta (CAT), Classificação de Cor (HUE), Referência (REF) e Número de Lote (LOT No).

7.3 Designação de Produção / Numeração de Peça

O número de peça segue o formato:334-15/T1C3- □ □ □ □. Os quadrados em branco (□) são espaços reservados para os códigos de bin específicos relacionados com o Grupo de Cor, o Bin de Intensidade Luminosa e o Grupo de Tensão, permitindo uma seleção precisa das características de desempenho.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Painéis de Mensagens & Indicadores Ópticos:Aproveita a alta intensidade luminosa para uma excelente visibilidade.
• Retroiluminação:Adequado para retroiluminação de pequenos painéis ou ícones.
• Luzes de Sinalização:Ideal para indicação de estado ou posição.

8.2 Considerações de Design

• Limitação de Corrente:Utilize sempre uma resistência em série ou um driver de corrente constante para limitar I_Fa 30mA ou menos.
• Gestão Térmica:Considere a curva de redução de potência (Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente). Em ambientes de alta temperatura ou espaços fechados, reduza a corrente de acionamento para manter a fiabilidade.
• Proteção ESD:Embora classificado para 4KV HBM, implementar proteção ESD padrão nas PCBs é uma boa prática, especialmente na manipulação e montagem.
• Design Óptico:O ângulo de visão de 30 graus fornece um feixe relativamente focado. Para iluminação mais ampla, podem ser necessários componentes ópticos secundários (lentes, difusores).

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais diferenciadores deste LED na sua classe (LED branco T-1 3/4) incluem:

• Alta Intensidade Luminosa:Um mínimo de 7150 mcd é notavelmente alto para este tamanho de pacote, oferecendo brilho superior.
• Proteção Zener Integrada:A tensão reversa do Zener especificada (Vz) sugere proteção integrada contra tensão reversa, que nem sempre está presente em LEDs básicos, aumentando a robustez no design do circuito.
• Classificação (Binning) Abrangente:A classificação detalhada por intensidade, tensão e cor permite uma correspondência precisa em aplicações que exigem consistência entre múltiplas unidades.
• Conformidade Ambiental:Atende a normas modernas como Livre de Halogéneos e REACH, o que pode ser crítico para mercados específicos e designs ambientalmente conscientes.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P1: Qual é a corrente de operação recomendada?

R1: A corrente contínua absoluta máxima é 30mA. Um ponto de operação típico é 20mA, que é a condição de teste padrão para as especificações ópticas listadas (intensidade luminosa, cor). Operar a 20mA proporciona um bom equilíbrio entre brilho, eficiência e longevidade.

P2: Como interpreto os bins de intensidade luminosa (T, U, V)?

R2: Estes bins garantem uma saída de luz mínima. Por exemplo, encomendar do Bin V garante que cada LED terá pelo menos 11250 mcd a 20mA. Isto é crucial para aplicações onde um nível mínimo de brilho deve ser atingido. Os bins permitem aos designers selecionar um nível de desempenho adequado em termos de custo.

P3: Posso acionar este LED com uma fonte de 5V?

R3: Não diretamente sem uma resistência limitadora de corrente. A tensão direta (Vf) está entre 2.8V e 3.6V. Ligar 5V diretamente causaria corrente excessiva, destruindo o LED. Deve calcular e usar uma resistência em série: R = (Tensão da Fonte - Vf) / I_F. Usando um Vf típico de 3.2V e I_F=20mA com uma fonte de 5V: R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 Ohms.

P4: O que significa a classificação ESD de 4KV para a manipulação?

R4: Significa que o LED pode normalmente suportar uma descarga eletrostática de 4000V de acordo com o Modelo do Corpo Humano (HBM) sem danos. Embora seja robusto, é ainda essencial seguir as precauções padrão de ESD durante a manipulação e montagem (ex.: usar estações de trabalho aterradas, pulseiras) para prevenir danos cumulativos ou defeitos latentes.

P5: Quão crítica é a distância mínima de 3mm para soldadura/curvatura dos terminais?

R5: Muito crítica. A resina epóxi e as ligações internas dos fios perto da base do pacote são sensíveis ao calor e ao stress mecânico. Violar esta distância pode causar falha imediata (resina rachada, ligação partida) ou problemas de fiabilidade a longo prazo (degradação da saída de luz, falha prematura).

11. Exemplo Prático de Caso de Uso

Cenário: Projetar um Painel de Indicadores de Estado de Alta Visibilidade

Um designer precisa de 20 indicadores brancos brilhantes para um painel de controlo que deve ser visível sob luz ambiente elevada. Seleciona LEDs do bin de maior intensidade luminosa (V) para garantir brilho suficiente. Para garantir uma aparência uniforme, também especifica um bin de cor apertado (ex.: Grupo 1). Um circuito de acionamento simples é projetado usando uma linha de 5V. Para cada LED, é calculada uma resistência de 100-ohm, 1/8W (usando um Vf conservador de 3.4V para o Bin 2/3: (5-3.4)/0.02=80 Ohms; 100 Ohms é um valor padrão que fornece ~16mA, um ponto de operação seguro e brilhante). O layout da PCB garante um afastamento de 3mm entre a pista de solda e o contorno do corpo do LED. Durante a montagem, é usado um gabarito de soldadura para manter a distância de curvatura dos terminais de 3mm antes da inserção na placa.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este é um LED branco convertido por fósforo. O núcleo é um chip semicondutor feito de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN). Quando uma corrente direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se dentro do chip, emitindo fotões na região azul do espetro (tipicamente por volta de 450-455nm). Esta luz azul não é emitida diretamente. Em vez disso, atinge uma camada de material de fósforo amarelo (ou amarelo e vermelho) que é depositada dentro da taça refletora que envolve o chip. O fósforo absorve uma porção da luz azul e reemite-a como um espetro mais amplo de luz de maior comprimento de onda (amarela). A luz azul não absorvida restante mistura-se com a luz fosforescente amarela, e o olho humano percebe esta combinação como luz branca. O tom exato ou "temperatura de cor" da luz branca é determinado pela proporção de luz azul para amarela, que é controlada pela composição e concentração do fósforo.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

O pacote T-1 3/4 representa uma tecnologia de montagem através de orifício (through-hole) madura, amplamente utilizada durante décadas em aplicações de sinalização. O uso de um chip de InGaN com conversão por fósforo é o método padrão para produzir LEDs brancos desde a invenção do LED azul. As tendências atuais na indústria mais ampla de LEDs estão a mover-se para:

• Dispositivos de Montagem em Superfície (SMD):Para montagem automatizada e fatores de forma mais pequenos, pacotes como 3528, 5050 ou 2835 substituíram amplamente os LEDs through-hole em novos projetos de alto volume.
• Maior Eficiência:O desenvolvimento contínuo foca-se no aumento de lúmens por watt (lm/W), reduzindo a potência elétrica necessária para a mesma saída de luz.
• Melhor Reprodução de Cor (CRI):Usando misturas de múltiplos fósforos ou chips violeta/azul com fósforos vermelhos/verdes para produzir luz branca que reproduz as cores dos objetos com maior precisão.
• Soluções Integradas:LEDs com reguladores de corrente, controladores ou mesmo capacidades completas de mistura de cores RGB integradas.

Apesar destas tendências, LEDs through-hole como este mantêm relevância para prototipagem, reparação, manutenção de sistemas legados, fins educacionais e aplicações onde a montagem manual ou extrema robustez é necessária. A sua alta intensidade num pacote simples e robusto garante um nicho contínuo no panorama dos componentes eletrónicos.