Ficha Técnica do Indicador LED Bi-Color LTLR1DEKVJNNH155T - Suporte em Ângulo Reto - Vermelho/Verde - 20mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um Indicador para Placa de Circuito (CBI) bi-color. O dispositivo consiste num invólucro (suporte) preto de plástico em ângulo reto, projetado para acoplar uma lâmpada LED de tamanho T-1. O LED integrado possui duas fontes de chip: uma que emite no espectro vermelho e outra no espectro verde, combinadas com uma lente difusora branca para uma aparência uniforme.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Facilidade de Montagem:O design é otimizado para uma montagem simples na placa de circuito e é empilhável para criar matrizes.
• Contraste Aprimorado:O invólucro preto proporciona uma elevada taxa de contraste, melhorando a visibilidade do indicador iluminado.
• Eficiência Energética:O dispositivo apresenta baixo consumo de energia.
• Conformidade Ambiental:Este é um produto sem chumbo, em conformidade com as diretivas RoHS.
• Solução Integrada:O pacote inclui um LED AlInGaP bi-color (Vermelho: 631nm, Verde: 569nm) com uma lente difusora branca pré-montada no suporte.
• Manuseio Automatizado:Fornecido em embalagem de fita e carretel, adequada para equipamentos de colocação automática.

1.2 Aplicações e Mercados-Alvo

Este indicador é adequado para uma ampla gama de equipamentos eletrónicos que requerem indicação de estado ou sinal. Os principais mercados de aplicação incluem:

• Equipamentos de Comunicação
• Computadores e Dispositivos Periféricos
• Eletrónica de Consumo
• Sistemas de Controlo Industrial

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Aprofundada

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação sob ou nestes limites não é garantida.

• Dissipação de Potência (P_d):75 mW para ambos os chips, vermelho e verde. Esta é a potência máxima que o pacote LED pode dissipar como calor a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C.
• Corrente Direta:
  • Contínua DC (I_F):30 mA máximo para ambas as cores.
  • Pico de Pulso (I_FP):60 mA (Verde) e 90 mA (Vermelho), permitido apenas sob condições estritas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10ms).
• Derating Térmico:A corrente direta DC máxima permitida deve ser reduzida linearmente em 0,4 mA por cada grau Celsius que a temperatura ambiente subir acima de 50°C. Isto é crítico para a fiabilidade a temperaturas elevadas.
• Intervalos de Temperatura:Operacional de -40°C a +100°C; armazenamento de -55°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura:Os terminais podem suportar 260°C durante no máximo 5 segundos, medidos a 1,6mm do corpo.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos a T_A=25°C e I_F=20mA, representando condições típicas de operação.

• Intensidade Luminosa (I_v):A saída de luz axial típica é de 110 mcd para ambas as cores. Os valores mínimos são 65 mcd, e os máximos são 250 mcd (Vermelho) e 450 mcd (Verde). Uma tolerância de teste de ±30% é aplicada às garantias de intensidade.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):45 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade cai para metade do seu valor axial, definindo a largura do feixe.
• Comprimento de Onda:
  • Comprimento de Onda de Pico (λ_P):Aproximadamente 639 nm (Vermelho) e 575 nm (Verde). Este é o ponto espectral de potência radiante máxima.
  • Comprimento de Onda Dominante (λ_d):631 nm (Vermelho) e 569 nm (Verde). Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, definindo o ponto de cor no diagrama de cromaticidade CIE.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):20 nm (Vermelho) e 11 nm (Verde). Isto indica a pureza espectral; uma largura de banda mais estreita significa uma cor mais saturada.
• Tensão Direta (V_F):Tipicamente 2,0V (Vermelho) e 2,1V (Verde) a 20mA, com um máximo de 2,4V para ambas. Isto é crucial para o cálculo do resistor limitador de corrente.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo 10 µA a uma tensão reversa (V_R) de 5V.Importante:O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa; este teste é apenas para caracterização.

3. Especificação do Sistema de Classificação (Binning)

Os dispositivos são classificados (binning) com base em parâmetros ópticos chave para garantir consistência dentro de um lote de produção.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Unidades: mcd @ I_F=20mA. Tolerância nos limites da classificação é de ±15%.

• LED Vermelho:
  • Classificação DE: 65 – 140 mcd
  • Classificação FG: 140 – 250 mcd
• LED Verde:
  • Classificação DE: 65 – 140 mcd
  • Classificação FG: 140 – 250 mcd
  • Classificação HJ: 250 – 450 mcd

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante (Apenas Verde)

Unidades: nm @ I_F=20mA. Tolerância nos limites da classificação é de ±1 nm.

• Classificação de Tom H06: 564,0 – 568,0 nm
• Classificação de Tom H07: 568,0 – 571,0 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas de desempenho típicas que representam graficamente as relações entre parâmetros chave. Embora os gráficos específicos não sejam reproduzidos em texto, as suas implicações são analisadas abaixo.

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

A curva I-V para LEDs AlInGaP mostra tipicamente uma relação exponencial. A V_Fespecificada a 20mA fornece um ponto de operação chave. Os projetistas devem usar um resistor em série para definir a corrente, pois pequenas alterações na tensão podem causar grandes alterações na corrente devido à característica exponencial do díodo.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

Esta curva é geralmente linear numa gama significativa. Operar na corrente recomendada de 20mA garante brilho e eficiência ótimos. Exceder a corrente DC máxima reduz a vida útil e a eficiência devido ao aumento do calor.

4.3 Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente

A saída de luz dos LEDs diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. A especificação de derating térmico para a corrente (0,4 mA/°C acima de 50°C) está diretamente relacionada com a gestão deste efeito. Para aplicações em altas temperaturas ambientes, é necessário reduzir a corrente de acionamento ou melhorar a dissipação de calor ao nível da placa para manter o brilho.

4.4 Distribuição Espectral

Os comprimentos de onda de pico e dominante especificados, juntamente com a largura de banda espectral, definem as características de cor. A largura de banda mais estreita do chip verde (11 nm) em comparação com o vermelho (20 nm) indica uma pureza de cor mais elevada para a emissão verde.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões e Notas de Contorno

• Todas as dimensões são fornecidas em milímetros com polegadas entre parênteses.
• A tolerância padrão é de ±0,25mm, salvo indicação em contrário.
• Material do suporte: Plástico preto.
• LED integrado: Bi-color (amarelo-verde/vermelho) com uma lente difusora branca.

5.2 Identificação de Polaridade e Formação dos Terminais

O dispositivo tem polaridade padrão de LED (ânodo/cátodo). Durante a formação dos terminais para montagem na placa, as dobras devem ser feitas num ponto a pelo menos 2mm da base da lente/suporte do LED. A base do chassi dos terminais não deve ser usada como fulcro. A formação deve ser feita à temperatura ambiente e antes do processo de soldadura.

5.3 Especificação de Embalagem

• Fita Transportadora:Liga de poliestireno condutivo preto, 0,50 ± 0,06 mm de espessura.
• Capacidade do Carretel:450 peças por carretel padrão de 13 polegadas.
• Embalagem de Cartão:
  • 1 Carretel é embalado com um dessecante e um cartão indicador de humidade num Saco de Barreira à Humidade (MBB).
  • 2 MBBs são embalados numa Caixa Interna (total 900 peças).
  • 10 Caixas Internas são embaladas numa Caixa Externa (total 9.000 peças).

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Armazenamento e Sensibilidade à Humidade

• Embalagem Selada:Armazenar a ≤ 30°C e ≤ 70% HR. Utilizar dentro de um ano.
• Embalagem Aberta:Armazenar a ≤ 30°C e ≤ 60% HR. Recomenda-se completar a soldadura por refluxo IR dentro de 168 horas (1 semana) após a abertura do MBB.
• Armazenamento Prolongado/Pré-aquecimento (Baking):Componentes armazenados fora da embalagem original por >168 horas devem ser pré-aquecidos a aproximadamente 60°C durante pelo menos 48 horas antes da montagem SMT para remover a humidade absorvida e prevenir danos de \"pipocagem\" durante o refluxo.

6.2 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Evite produtos químicos agressivos.

6.3 Parâmetros do Processo de Soldadura

Deve ser mantida uma distância mínima de 2mm entre o ponto de soldadura e a base da lente/suporte.

• Soldadura Manual (Ferro):
  • Temperatura: Máximo 350°C.
  • Tempo: Máximo 3 segundos por junta.
  • Limitar a um ciclo de soldadura.
• Soldadura por Onda:
  • Pré-aquecimento: Máx. 120°C até 100 segundos.
  • Onda de Solda: Máx. 260°C.
  • Tempo de Contacto: Máx. 5 segundos.

7. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Circuitos de Aplicação Típicos

O dispositivo é acionado por um circuito DC simples. Um resistor limitador de corrente (R_série) é obrigatório e é calculado usando a Lei de Ohm: R_série= (V_fonte- V_F) / I_F. Use a V_Fmáxima da ficha técnica (2,4V) para um projeto conservador, garantindo que a corrente não excede o limite. Para uma fonte de 5V e I_Falvo de 20mA: R_série= (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohms. Um resistor padrão de 130 ou 150 Ohm seria adequado. A funcionalidade bi-color requer tipicamente uma configuração de 3 pinos de cátodo comum ou ânodo comum, controlada por dois sinais de acionamento separados.

7.2 Gestão Térmica

Embora a dissipação de potência seja baixa (75mW), a operação contínua a altas temperaturas ambientes (>50°C) requer atenção. Siga a diretriz de derating de corrente. Garanta ventilação adequada e evite colocar o indicador perto de outros componentes geradores de calor no PCB.

7.3 Projeto Óptico

O ângulo de visão de 45 graus e a lente difusora branca proporcionam uma iluminação ampla e uniforme, adequada para indicadores de painel frontal. O suporte preto oferece excelente contraste quando não iluminado. Para melhor visibilidade, considere a altura de montagem em relação à abertura do painel.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Este produto combina várias características que o diferenciam dos LEDs discretos básicos:

• Suporte Integrado vs. LED Discreto:O suporte preto de ângulo reto pré-montado elimina a necessidade de um clip de montagem ou guia de luz separado, simplificando a montagem e melhorando a estabilidade mecânica e o contraste.
• Bi-Color num Único Pacote:Fornece duas cores de indicação (Vermelho/Verde) num pacote compacto de 3 pinos, economizando espaço na placa em comparação com o uso de dois LEDs monocromáticos separados.
• Tecnologia AlInGaP:Oferece alto brilho e eficiência com boa saturação de cor, particularmente nos espectros vermelho e verde, em comparação com tecnologias mais antigas.
• Embalagem em Fita e Carretel:Permite montagem automatizada, reduzindo custos de mão de obra e melhorando a consistência da colocação na fabricação em grande volume.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

9.1 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?

O Comprimento de Onda de Pico (λ_P) é o ponto de máxima potência óptica no espectro de emissão. O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é derivado das coordenadas de cor e representa o comprimento de onda único da luz espectral pura que seria percebido como a mesma cor pelo olho humano. λ_dé mais relevante para aplicações de indicação de cor.

9.2 Por que existe uma especificação de derating de corrente acima de 50°C?

A vida útil e a saída de luz do LED degradam-se com o aumento da temperatura da junção. A curva de derating reduz a corrente de acionamento máxima permitida à medida que a temperatura ambiente sobe. Isto limita a dissipação de potência interna (calor) para manter a temperatura da junção dentro dos limites operacionais seguros, garantindo fiabilidade a longo prazo.

9.3 Posso acionar este LED com uma fonte de tensão sem um resistor limitador de corrente?

No.Um LED é um dispositivo acionado por corrente. Conectá-lo diretamente a uma fonte de tensão que exceda a sua tensão direta fará com que uma corrente excessiva flua, potencialmente destruindo-o instantaneamente. É sempre necessário um resistor em série ou um driver de corrente constante.

9.4 O que significa \"A tolerância de cada limite de classificação é de ±15%\"?

Significa que a linha divisória real entre as classificações de intensidade (por exemplo, entre DE e FG) tem uma tolerância de fabrico de ±15%. Um dispositivo medido exatamente em 140 mcd, o limite nominal, poderia ser classificado em qualquer uma das classificações, dependendo da calibração do teste e da variação do lote. Os projetistas devem usar o valor mínimo de uma classificação para cálculos de brilho no pior caso.

10. Estudo de Caso Prático de Projeto e Utilização

Cenário:Projetar um painel de indicadores de estado para um router industrial. O painel requer um indicador compacto e de duas cores (Vermelho/Verde) para \"Alimentação/Atividade\" e \"Falha do Sistema.\"

Implementação:
1. O LTLR1DEKVJNNH155T é selecionado pelo seu suporte de ângulo reto integrado (simplifica a montagem atrás de um painel), capacidade bi-color (economiza espaço) e invólucro preto (proporciona bom contraste).
2. O layout do PCB inclui três furos metalizados que correspondem ao espaçamento dos terminais do dispositivo. A pegada é projetada para que o corpo do suporte fique rente à borda do PCB quando dobrado.
3. Um pino GPIO de um microcontrolador aciona cada cor através de um circuito simples de comutação por transistor. O resistor limitador de corrente é calculado como 150 Ohms para um sistema de 3,3V ( (3,3V - 2,1V) / 0,008A ≈ 150 Ohms, usando 8mA para reduzir a potência e com brilho suficiente).
4. Durante a montagem, os terminais são formados usando uma ferramenta de dobra de precisão, garantindo que a dobra comece a >2mm do suporte. A placa é então soldada por onda, respeitando o tempo máximo de imersão de 5 segundos.
5. A montagem final mostra um indicador limpo e profissional, com estados vermelho e verde brilhantes e distintos, visíveis de um ângulo amplo.

11. Princípio de Funcionamento

Díodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através de eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões. A cor da luz emitida é determinada pela energia da banda proibida do material semicondutor. Este dispositivo usa Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP) para ambos os chips, vermelho e verde, um sistema de material conhecido pela alta eficiência no espectro do vermelho ao amarelo-verde. Os dois chips estão alojados juntos sob uma única lente de epóxi difusora branca que dispersa a luz, criando uma aparência uniforme e alargando o ângulo de visão.

12. Tendências e Contexto Tecnológico

Indicadores LED de montagem através de furo como este permanecem relevantes em aplicações que requerem alta fiabilidade, facilidade de montagem/serviço manual ou montagem mecânica robusta. A tendência geral na tecnologia LED continua em direção a maior eficiência (lúmens por watt), melhor reprodução de cor e miniaturização. Para aplicações de indicadores, a integração é uma tendência chave — combinando múltiplas cores, circuitos integrados de controlo incorporados (como drivers de piscar ou RGB) e embalagens mais inteligentes. Ambientalmente, a mudança para fabrico sem chumbo e em conformidade com a RoHS, como visto neste produto, é agora um padrão global. O uso de embalagem em fita e carretel para componentes através de furo faz a ponte entre os métodos de montagem tradicionais e os processos automatizados modernos.