Ficha Técnica da Lâmpada LED Branca 334-15/FNC1-4YZA - Pacote T-1 3/4 - 2.8-3.6V - 20mA - 22500-36000mcd - 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, projetado para fornecer alto poder luminoso para uma variedade de aplicações de sinalização e iluminação. A luz branca é obtida através de um processo de conversão por fósforo aplicado a um chip azul de InGaN, resultando em coordenadas de cromaticidade típicas conforme definido pelo padrão CIE 1931.

1.1 Vantagens Principais

As principais vantagens desta série de LED incluem sua alta intensidade luminosa, tornando-a adequada para aplicações que requerem luz brilhante e visível. O dispositivo apresenta uma tensão de suporte a ESD de até 4KV, aumentando sua robustez no manuseio. Está em conformidade com as regulamentações ambientais relevantes e está disponível em embalagem a granel ou em fita para montagem automatizada.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Este LED é direcionado a aplicações que demandam indicadores ópticos confiáveis e brilhantes. Casos de uso típicos incluem painéis de mensagens, indicadores de status, retroiluminação para pequenos displays e luzes de marcação onde a alta visibilidade é primordial.

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo não deve ser operado além destes limites para evitar danos permanentes. As principais especificações incluem uma corrente direta contínua (IF) de 30 mA, uma corrente direta de pico (IFP) de 100 mA em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz), e uma tensão reversa máxima (VR) de 5V. A dissipação de potência (Pd) é especificada em 110 mW. A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +85°C, com armazenamento (Tstg) de -40°C a +100°C. A temperatura máxima de soldagem é de 260°C por 5 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos em uma condição de teste padrão de 25°C de temperatura ambiente e uma corrente direta de 20mA. A tensão direta (VF) varia tipicamente de 2,8V a 3,6V. A intensidade luminosa (IV) tem uma faixa típica de 22.500 mcd a 36.000 mcd. O ângulo de visão (2θ1/2) é de aproximadamente 15 graus, indicando um feixe relativamente focado. As coordenadas de cromaticidade típicas são x=0,30, y=0,29. Um diodo Zener é integrado com uma tensão reversa (Vz) de 5,2V a 5mA, e a corrente reversa (IR) é no máximo de 50 µA a 5V.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

O produto é classificado em bins para garantir consistência nos parâmetros-chave.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é dividida em dois bins principais: Bin 'Y' (22.500 - 28.500 mcd) e Bin 'Z' (28.500 - 36.000 mcd), ambos medidos em IF=20mA. Uma tolerância geral de ±10% se aplica.

3.2 Classificação por Tensão Direta

A tensão direta é categorizada em quatro bins: 0 (2,8-3,0V), 1 (3,0-3,2V), 2 (3,2-3,4V) e 3 (3,4-3,6V). A incerteza de medição é de ±0,1V.

3.3 Combinação de Cor

A cor é definida por um grupo de combinação. Para este produto, o grupo é especificado como '4', que corresponde aos bins de cromaticidade A0, B5 e B6 conforme plotado no diagrama CIE.

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 mostra a distribuição espectral de potência da luz branca emitida, que é ampla devido à conversão por fósforo, com pico na região azul do chip e emissão ao longo de todo o espectro visível.

4.2 Padrão de Diretividade

O gráfico polar ilustra a distribuição espacial da intensidade luminosa, confirmando o ângulo de visão de 15 graus com um perfil de emissão típico Lambertiano ou quase-Lambertiano.

4.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)

Este gráfico mostra a relação exponencial entre corrente e tensão, crucial para projetar circuitos de limitação de corrente apropriados. A curva ajuda a determinar a resistência dinâmica do LED.

4.4 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento. É geralmente linear dentro da faixa de operação recomendada, mas pode saturar ou degradar em correntes mais altas.

4.5 Coordenada de Cromaticidade vs. Corrente Direta

Este gráfico indica como o ponto de cor (coordenadas x, y) pode se deslocar com mudanças na corrente de acionamento, o que é importante para aplicações críticas em relação à cor.

4.6 Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente

Esta curva de derating mostra a corrente direta máxima permitida em função da temperatura ambiente, essencial para o gerenciamento térmico e para garantir a confiabilidade de longo prazo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED utiliza um pacote redondo padrão T-1 3/4 (5mm). O desenho dimensional especifica o diâmetro, altura, espaçamento dos terminais e outras características mecânicas críticas. Todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância padrão de ±0,25mm, salvo indicação em contrário. O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde eles saem do corpo do pacote. A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,5mm.

5.2 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente do LED ou pelo terminal mais curto. O diagrama da ficha técnica deve ser consultado para a marcação exata da polaridade.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Formação dos Terminais

Os terminais devem ser dobrados em um ponto a pelo menos 3mm da base do bulbo de epóxi. A formação deve ser feita antes da soldagem. Deve-se evitar tensão no pacote durante a dobra para prevenir danos internos ou quebra. Os terminais devem ser cortados à temperatura ambiente.

6.2 Condições de Armazenamento

Os LEDs devem ser armazenados a 30°C ou menos e 70% de umidade relativa ou menos. A vida útil recomendada de armazenamento é de 3 meses a partir do envio. Para armazenamento mais longo (até um ano), use um recipiente selado com atmosfera de nitrogênio e dessecante.

6.3 Recomendações de Soldagem

Uma distância mínima de 3mm deve ser mantida entre a junta de solda e o bulbo 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 no máximo 5 segundos.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos. Cada saco contém no mínimo 200 e no máximo 500 peças. Cinco sacos são embalados em uma caixa interna. Dez caixas internas são embaladas em uma caixa mestra (externa).

7.2 Explicação do Rótulo

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

7.3 Designação do Número do Modelo

O número de peça 334-15/FNC1-4YZA segue um sistema de codificação específico onde os segmentos provavelmente indicam a série, tipo de pacote, grupo de cor (4), bin de intensidade luminosa (Y/Z) e bin de tensão direta (0-3).

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Para operação confiável, um resistor limitador de corrente em série é obrigatório. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vfonte - VF) / IF, onde VF é a tensão direta do LED na corrente desejada IF. Para brilho constante, um driver de corrente constante é recomendado, especialmente quando a tensão da fonte varia ou para acionar múltiplos LEDs em série.

8.2 Considerações de Projeto

Gerenciamento Térmico:Embora a dissipação de potência seja baixa, garantir ventilação adequada ou dissipação de calor é importante para manter a saída luminosa e a longevidade, especialmente em altas temperaturas ambientes ou quando operado próximo aos valores máximos.
Proteção contra ESD:Embora o dispositivo tenha proteção ESD integrada (4KV HBM), as precauções padrão de manuseio de ESD ainda devem ser observadas durante a montagem.
Projeto Óptico:O ângulo de visão de 15 graus torna este LED adequado para aplicações que requerem um feixe direcionado. Para iluminação mais ampla, ópticas secundárias como lentes ou difusores podem ser necessárias.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado aos LEDs padrão de 5mm, este dispositivo oferece intensidade luminosa significativamente maior (até 36.000 mcd), tornando-o adequado para aplicações onde é necessário brilho superior. O diodo Zener integrado para proteção contra tensão reversa é uma característica que adiciona robustez em circuitos onde podem ocorrer picos de tensão reversa. A classificação precisa por intensidade, tensão e cor permite melhor consistência em produtos fabricados em massa onde aparência e desempenho uniformes são críticos.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a corrente de operação típica para este LED?
R: A condição de teste padrão e o ponto de operação típico é de 20mA. Pode ser operado até o máximo contínuo de 30mA, mas a vida útil e a estabilidade da cor devem ser verificadas em correntes mais altas.

P: Como interpreto os bins de cor A0, B5, B6?
R: Estas são regiões específicas no diagrama de cromaticidade CIE 1931 que definem a variação de cor permitida. O grupo '4' significa que a cor do LED estará dentro da área combinada destes três bins, que correspondem a diferentes temperaturas de cor correlacionadas (CCTs) conforme mostrado no diagrama (ex.: ~5600K, ~7000K, ~9000K).

P: Posso acionar este LED com uma fonte de 5V sem um resistor?
R: Não. Sem um mecanismo de limitação de corrente, o LED tentaria drenar corrente excessiva, excedendo rapidamente suas especificações máximas e levando a uma falha catastrófica. Sempre use um resistor em série ou um driver de corrente constante.

11. Exemplo Prático de Caso de Uso

Cenário: Projetando um Painel de Indicador de Status de Alta Visibilidade.Um painel de controle requer um conjunto de indicadores de status brancos brilhantes visíveis sob alta luz ambiente. Usar este LED no Bin Z (alta intensidade) garante visibilidade. Um circuito é projetado com uma fonte de 12V. Para cada LED, assumindo uma VF de 3,2V (Bin 1) e uma IF desejada de 20mA, o resistor em série é calculado como (12V - 3,2V) / 0,02A = 440 Ohms. Um resistor padrão de 470 Ohm é selecionado, resultando em uma corrente de aproximadamente 18,7mA, que está dentro da especificação. Os LEDs são montados em uma PCB com furos alinhados aos terminais para evitar tensão, e soldados manualmente seguindo as diretrizes de tempo e temperatura.

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 uma camada de material de fósforo (tipicamente YAG:Ce) depositada dentro do pacote. O fósforo absorve uma parte dos fótons azuis e reemite luz em um espectro mais amplo, principalmente na região amarela. A mistura da luz azul remanescente e da luz amarela convertida é percebida pelo olho humano como branca. O tom exato (temperatura de cor correlacionada) é controlado pela composição e quantidade do fósforo.

13. Tendências Tecnológicas

O desenvolvimento dos LEDs brancos tem sido impulsionado pelos avanços na eficiência dos chips de InGaN e na tecnologia de fósforos. As tendências continuam em direção a maior eficácia luminosa (mais lúmens por watt), melhor índice de reprodução de cor (IRC) para melhor qualidade de luz e tolerâncias de classificação mais apertadas para consistência de cor. As inovações em embalagem também se concentram em melhorar o gerenciamento térmico para permitir correntes de acionamento e densidades de potência mais altas, bem como na miniaturização. A tecnologia permanece fundamental para a iluminação de estado sólido, substituindo fontes tradicionais incandescentes e fluorescentes em muitas aplicações devido à sua eficiência energética, longevidade e flexibilidade de design.