Ficha Técnica do LED Verde Difuso LTL307GC5D - Pacote T-1 3/4 - 2.6V Máx. - 75mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTL307GC5D é um LED verde difuso, projetado para montagem em furo passante em placas de circuito impresso (PCBs) ou painéis. Utiliza um material semicondutor de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) como fonte de luz, conhecido por produzir luz verde eficiente e brilhante. O dispositivo é encapsulado no popular e amplamente compatível diâmetro de pacote T-1 3/4, tornando-o adequado para uma vasta gama de aplicações de sinalização e iluminação onde é desejada uma saída de luz difusa e de ângulo largo.

As principais vantagens deste produto incluem a sua elevada intensidade luminosa em relação ao baixo consumo de energia, resultando numa excelente eficiência. Foi concebido para ser compatível com circuitos integrados (ICs) devido aos seus baixos requisitos de corrente. Além disso, o produto é fabricado de forma ecológica, sendo isento de chumbo (Pb) e em conformidade com a diretiva RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas). É também classificado como um produto sem halogéneos, com o teor de cloro (Cl) e bromo (Br) mantido abaixo dos limites especificados (Cl<900 ppm, Br<900 ppm, Cl+Br<1500 ppm).

2. Classificações Absolutas Máximas

Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. São especificadas a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C. Não é recomendada a operação nestes ou perto destes limites por períodos prolongados, pois afetará a fiabilidade.

• Dissipação de Potência (P_D):75 mW. Esta é a potência total máxima que o dispositivo pode dissipar em segurança sob a forma de calor.
• Corrente Direta de Pico (I_F(PEAK)):60 mA. Esta corrente máxima é permitida apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0,1 ms.
• Corrente Direta Contínua (I_F):20 mA. Esta é a máxima corrente direta contínua recomendada para operação fiável.
• Gama de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C. O dispositivo está classificado para funcionar dentro desta amplitude de temperatura ambiente.
• Gama de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C. O dispositivo pode ser armazenado dentro desta gama quando não está em operação.
• Temperatura de Soldadura dos Terminais:265°C durante 5 segundos. Esta classificação aplica-se ao soldar os terminais num ponto a 2,0 mm (0,078 polegadas) de distância do corpo do LED.

3. Características Elétricas e Óticas

Os seguintes parâmetros são medidos a uma temperatura ambiente de 25°C e definem o desempenho típico do LED. A coluna 'Tip.' representa o valor esperado em condições padrão de teste, enquanto 'Mín.' e 'Máx.' definem os limites garantidos.

3.1 Características Óticas

• Intensidade Luminosa (I_V):20-85 mcd (Tip. 30 mcd) a I_F= 10 mA. Esta é a medida da potência de luz percebida emitida. A garantia inclui uma tolerância de ±15%. A medição é realizada com um sensor e filtro que aproximam a curva de resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):50 graus (Típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no eixo). A lente difusa contribui para este amplo ângulo de visão.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):565 nm (Típico). Este é o comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência da luz emitida está no seu máximo.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):572 nm (Típico) a I_F= 10 mA. Este é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único que melhor define a cor percebida da luz.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):11 nm (Típico). Esta é a largura de banda espectral medida a metade da intensidade máxima (Largura Total a Meia Altura - FWHM).

3.2 Características Elétricas

• Tensão Direta (V_F):1,7 V a 2,6 V (Máx.) a I_F= 20 mA. Esta é a queda de tensão no LED quando opera na corrente especificada.
• Corrente Inversa (I_R):100 μA (Máx.) a V_R= 5 V. É crucial notar que este parâmetro é apenas para fins de teste; o LED não foi projetado para operação sob polarização inversa. Aplicar tensão inversa num circuito pode danificar o dispositivo.

4. Especificações do Sistema de Binning

Para garantir consistência nas aplicações, os LEDs são classificados ("binned") com base na sua intensidade luminosa medida. O LTL307GC5D utiliza os seguintes códigos de bin, definidos a uma corrente de teste de 10 mA. A tolerância para cada limite de bin é de ±15%.

Este sistema de binning permite aos projetistas selecionar LEDs com uma gama específica de brilho para a sua aplicação, ajudando a alcançar uma aparência uniforme em projetos com múltiplos LEDs.

5. Especificações de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em embalagens padrão da indústria para manuseamento automatizado e gestão de inventário.

• Embalagem Primária:1000, 500 ou 250 peças por saco de embalagem antiestática.
• Caixa Interna:8 sacos de embalagem são colocados numa caixa interna, totalizando 8.000 peças.
• Caixa Externa (Caixa de Expedição):8 caixas internas são embaladas numa caixa externa, totalizando 64.000 peças.
• Uma nota especifica que em cada lote de expedição, apenas a embalagem final pode ser uma embalagem não completa.

6. Diretrizes de Aplicação e Manuseamento

6.1 Uso Pretendido e Armazenamento

Este LED destina-se a ser utilizado em equipamentos eletrónicos comuns, como equipamentos de escritório, dispositivos de comunicação e eletrodomésticos. Para aplicações que exijam uma fiabilidade excecional onde uma falha possa colocar em risco a vida ou a saúde (por exemplo, aviação, sistemas médicos), é necessária consulta específica antes da utilização. Para armazenamento, o ambiente não deve exceder 30°C e 70% de humidade relativa. Os LEDs removidos da sua embalagem original devem idealmente ser utilizados dentro de três meses. Para armazenamento mais longo fora da embalagem original, recomenda-se armazenamento num recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto.

6.2 Limpeza e Montagem Mecânica

Se for necessária limpeza, devem ser utilizados apenas solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Durante a conformação dos terminais, que deve ser feita à temperatura ambiente e antes da soldadura, a dobra deve ser feita a pelo menos 3 mm da base da lente do LED. A base do suporte dos terminais não deve ser usada como ponto de apoio. Durante a montagem da PCB, deve ser aplicada uma força de fixação mínima para evitar tensão mecânica no pacote do LED.

6.3 Processo de Soldadura

Deve ser mantida uma distância mínima de 2 mm entre a base da lente e o ponto de soldadura. A lente nunca deve ser mergulhada na solda. Nenhuma tensão externa deve ser aplicada aos terminais enquanto o LED está quente devido à soldadura. As condições de soldadura recomendadas são:

• Ferro de Soldar:Temperatura máxima 350°C, tempo máximo 3 segundos (apenas uma vez).
• Soldadura por Onda:Temperatura máxima de pré-aquecimento 100°C até 60 segundos, seguida de uma onda de solda a um máximo de 265°C até 5 segundos. Exceder estes limites de temperatura ou tempo pode causar deformação da lente ou falha catastrófica.

6.4 Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme quando múltiplos LEDs são ligados em paralelo, é fortemente recomendado usar uma resistência limitadora de corrente em série com cada LED individual (Modelo de Circuito A). Acionar múltiplos LEDs em paralelo diretamente a partir de uma única fonte de corrente (Modelo de Circuito B) não é recomendado, pois ligeiras variações nas características de tensão direta (V_F) entre LEDs individuais causarão diferenças significativas na partilha de corrente e, consequentemente, no brilho.

6.5 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são suscetíveis a danos por descarga eletrostática. Para prevenir danos por ESD durante o manuseamento e montagem, sugerem-se as seguintes práticas: os operadores devem usar pulseiras condutoras ou luvas antiestáticas; todo o equipamento, máquinas e superfícies de trabalho devem estar devidamente aterrados; e pode ser usado um soprador de iões para neutralizar a carga estática que pode acumular-se na lente de plástico. Também está implícita uma lista de verificação para manter uma estação de trabalho segura contra estática, incluindo verificar a certificação ESD do pessoal e a sinalização adequada nas áreas de trabalho.

7. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas de desempenho típicas que são essenciais para uma análise de projeto detalhada. Embora os gráficos específicos não sejam fornecidos no excerto de texto, eles normalmente incluem:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, muitas vezes tornando-se sublinear a correntes mais altas devido a efeitos de aquecimento.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica I-V do díodo, crucial para selecionar o valor apropriado da resistência em série.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, um fator chave para a gestão térmica.
• Distribuição Espectral de Potência:Um gráfico que mostra a intensidade da luz emitida em diferentes comprimentos de onda, centrado no comprimento de onda de pico de 565 nm com uma largura a meia altura típica de 11 nm.

Os projetistas devem consultar estas curvas para compreender o comportamento do dispositivo em condições não padrão (diferentes correntes, temperaturas) e otimizar a sua aplicação para eficiência e longevidade.

8. Informações Mecânicas e do Pacote

O LED utiliza um pacote radial com terminais padrão T-1 3/4 (5mm). Notas dimensionais importantes incluem: todas as dimensões estão em milímetros (com equivalentes em polegadas); a tolerância padrão é de ±0,25 mm salvo indicação em contrário; a protrusão máxima da resina sob o flange é de 0,6 mm; e o espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo do pacote. O desenho dimensional exato forneceria medições críticas para o projeto da pegada na PCB, incluindo diâmetro dos terminais, diâmetro e altura da lente, e detalhes do plano de assento.

9. Comparação Técnica e Cenários de Aplicação

Os principais diferenciadores do LTL307GC5D são a sua tecnologia AlInGaP (que oferece alta eficiência para luz verde), a sua lente difusa para amplo ângulo de visão e a sua conformidade com os padrões ambientais modernos (RoHS, sem halogéneos). Comparado com tecnologias mais antigas como o GaP, o AlInGaP proporciona maior brilho e eficiência. Cenários de aplicação típicos incluem indicadores de estado em eletrónica de consumo, indicadores de painel em equipamento industrial, retroiluminação para legendas em interruptores ou painéis e sinalização de uso geral onde é necessária uma luz verde suave e não ofuscante. O seu design de furo passante torna-o adequado para processos de montagem automatizados e manuais.

10. Considerações de Projeto e Perguntas Frequentes

P: Que valor de resistência devo usar com uma alimentação de 5V?

R: Usando a tensão direta típica (V_F) de ~2,1V a 10mA (para o bin 3Z), o valor da resistência R = (V_{alimentação}- V_F) / I_F= (5 - 2,1) / 0,01 = 290 Ω. Uma resistência padrão de 300 Ω seria apropriada. Calcule sempre com base na sua tensão de alimentação real e na corrente desejada.

P: Posso acionar este LED a 20mA continuamente?

R: Sim, 20mA é a máxima corrente direta contínua recomendada. No entanto, operar na corrente máxima gerará mais calor e pode reduzir a vida útil. Para uma longevidade e eficiência ótimas, acionar a 10-15mA é frequentemente preferível.

P: Como é que a temperatura afeta o desempenho?

R: À medida que a temperatura ambiente aumenta, a intensidade luminosa diminuirá e a tensão direta normalmente cairá ligeiramente. Para um brilho consistente em ambientes de alta temperatura, pode ser necessária gestão térmica ou compensação de corrente.

P: Por que é obrigatória uma resistência em série?

R: A relação corrente-tensão de um LED é exponencial. Um pequeno aumento na tensão causa um grande aumento na corrente. Uma resistência em série fornece realimentação negativa, estabilizando a corrente contra variações na tensão de alimentação e na própria tensão direta do LED, que pode variar de unidade para unidade e com a temperatura.

11. Princípios Operacionais e Tendências

O LTL307GC5D opera com base no princípio da eletroluminescência numa junção p-n semicondutora. Quando uma tensão direta é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região ativa (a camada de AlInGaP) onde se recombinam, libertando energia na forma de fotões. A composição específica da liga de AlInGaP determina a energia da banda proibida e, assim, o comprimento de onda (cor) da luz emitida, neste caso, verde. A lente de epóxi difusa dispersa a luz, criando um ângulo de visão mais amplo e uniforme em comparação com uma lente transparente. Uma tendência na tecnologia LED é a melhoria contínua da eficácia luminosa (lúmens por watt), impulsionada por avanços no crescimento epitaxial, design do chip e eficiência do pacote. Há também um forte impulso em toda a indústria para maior fiabilidade, tolerâncias de desempenho mais apertadas e total conformidade com as regulamentações ambientais.