Ficha Técnica de LED Verde PLCC-3 - Pacote 3.2x2.8x1.9mm - Tensão 2.75-3.65V - Potência 110mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED verde de alto desempenho encapsulado em um pacote de montagem em superfície (SMD) PLCC-3. O dispositivo foi projetado para aplicações que requerem indicadores confiáveis e soluções eficientes de retroiluminação. Suas principais vantagens decorrem da combinação de alta emissão luminosa, um amplo ângulo de visão facilitado por um design integrado de inter-refletor e uma construção robusta adequada para processos de montagem automatizados.

Os mercados-alvo principais incluem eletrônicos de consumo, equipamentos de automação de escritório e painéis de controle industrial, onde são necessários sinais visuais claros e retroiluminação compacta para LCDs, interruptores e símbolos. A baixa exigência de corrente também o torna ideal para dispositivos portáteis alimentados por bateria.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Os limites operacionais do dispositivo são definidos para garantir confiabilidade a longo prazo. A tensão reversa máxima é de 5V, além da qual a junção semicondutora pode ser danificada. A corrente direta contínua nominal é de 30mA, com capacidade de corrente direta de pico de 100mA para operação pulsada (ciclo de trabalho de 1/10 a 1kHz). A dissipação de potência máxima é de 110mW a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C. O dispositivo pode suportar uma descarga eletrostática (ESD) de 150V (Modelo do Corpo Humano). A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, e as condições de armazenamento variam de -40°C a +90°C.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos a uma corrente de teste padrão de 30mA. A intensidade luminosa (I_v) tem uma faixa típica de 715mcd a 1800mcd, categorizada em classes (bins). O ângulo de visão (2θ_1/2) é amplo, de 120 graus, proporcionando ampla visibilidade. O comprimento de onda dominante (λ_d) define a cor verde e varia de 520nm a 535nm. A tensão direta (V_F) normalmente fica entre 2,75V e 3,65V na corrente de teste. As tolerâncias são especificadas como ±10% para intensidade luminosa, ±1nm para comprimento de onda dominante e ±0,1V para tensão direta.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave.

3.1 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

A cor verde é categorizada em três bins: Código de Bin X (520-525nm), Y (525-530nm) e Z (530-535nm). Isso permite que os projetistas selecionem LEDs com um tom específico de verde para sua aplicação.

3.2 Classificação por Intensidade Luminosa

O brilho é classificado em quatro bins: V1 (715-900mcd), V2 (900-1120mcd), W1 (1120-1420mcd) e W2 (1420-1800mcd). Isso permite a seleção com base no nível de brilho necessário.

3.3 Classificação por Tensão Direta

A tensão de operação é agrupada em três bins: E5 (2,75-3,05V), 6 (3,05-3,35V) e 7 (3,35-3,65V). Isso é crucial para projetar circuitos de acionamento de corrente estáveis, especialmente quando vários LEDs são conectados em série.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na ficha técnica, suas implicações são críticas. A curva típica de corrente direta versus tensão direta (I-V) mostra a relação exponencial, destacando a necessidade de resistores limitadores de corrente. A curva de intensidade luminosa versus corrente direta demonstra como a saída aumenta com a corrente, até o limite máximo nominal. A curva de distribuição espectral confirma os comprimentos de onda de pico e dominante, definindo a pureza da cor verde. Compreender essas curvas é essencial para otimizar as condições de acionamento e prever o desempenho em diferentes cenários operacionais.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O pacote PLCC-3 tem dimensões nominais de 3,2mm de comprimento, 2,8mm de largura e 1,9mm de altura. Todas as tolerâncias não especificadas são de ±0,1mm. O pacote apresenta corpo branco e lente transparente incolor.

5.2 Identificação de Polaridade e Layout dos Terminais

O cátodo é tipicamente marcado. Uma impressão recomendada para os terminais de solda é fornecida para garantir soldagem adequada, estabilidade mecânica e dissipação de calor durante os processos de refusão. Seguir este layout é vital para o rendimento de fabricação e a confiabilidade.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O dispositivo é adequado para processos de soldagem por refusão e por onda. Para soldagem por refusão, a temperatura de pico máxima não deve exceder 260°C por uma duração de 10 segundos. Para soldagem manual, a temperatura da ponta do ferro deve ser limitada a 350°C por no máximo 3 segundos por terminal. Esses limites previnem danos térmicos ao pacote plástico e ao chip interno e às ligações dos fios.

7. Informações de Embalagem e Pedido

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora de 8mm, enrolados em bobinas. Cada bobina contém 2000 unidades. A embalagem inclui medidas à prova de umidade: a bobina é colocada dentro de um saco à prova de umidade de alumínio junto com um dessecante, e um cartão indicador de umidade é incluído. A etiqueta do produto explica os códigos de classificação para intensidade luminosa (CAT), comprimento de onda dominante (HUE) e tensão direta (REF).

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é ideal para indicadores de status e retroiluminação em equipamentos de áudio/vídeo, eletrodomésticos e máquinas de escritório. Seu amplo ângulo de visão e acoplamento de luz eficiente o tornam particularmente adequado para uso com guias de luz para direcionar a luz para locais específicos do painel. Também é usado para retroiluminação plana de LCDs, interruptores de membrana e símbolos iluminados.

8.2 Considerações Críticas de Projeto

Limitação de Corrente é Obrigatória:Um resistor externo em série deve sempre ser usado para limitar a corrente direta. A característica exponencial I-V do LED significa que um pequeno aumento na tensão pode causar um grande aumento destrutivo na corrente. O valor do resistor deve ser calculado com base na tensão de alimentação, na tensão direta do LED (considerando o bin e os efeitos da temperatura) e na corrente operacional desejada (não excedendo 30mA contínuos).

Gerenciamento Térmico:Embora o pacote possa dissipar 110mW, operar em altas temperaturas ambientes ou na corrente máxima aumentará a temperatura da junção, o que pode reduzir a saída de luz e a vida útil. Uma área adequada de cobre na PCB ao redor dos terminais pode ajudar na dissipação de calor.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado a pacotes de LED mais simples, o principal diferencial deste dispositivo PLCC-3 é o inter-refletor integrado. Este recurso captura e redireciona a luz emitida lateralmente para cima, aumentando significativamente o ângulo de visão e a eficiência total da saída de luz pela superfície superior. Isso o torna superior aos LEDs de chip básicos para aplicações que requerem visibilidade em ângulo amplo ou quando acoplados a guias de luz. O pacote também é mais robusto e mais fácil para máquinas automáticas de pick-and-place manipularem do que pacotes com dois terminais.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Posso acionar este LED diretamente de uma fonte de 5V?

R: Não. Você deve usar um resistor limitador de corrente. Por exemplo, com uma fonte de 5V, uma V_Fdo LED de 3,0V (típico) e uma I_Fdesejada de 20mA, o valor do resistor seria R = (5V - 3,0V) / 0,020A = 100Ω. A potência nominal do resistor deve ser de pelo menos I²R = (0,02)²* 100 = 0,04W, portanto, um resistor de 1/8W ou 1/4W é adequado.

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

R: O comprimento de onda de pico (λ_P) é o comprimento de onda no qual a distribuição de potência espectral é máxima. O comprimento de onda dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor.

P: Como interpreto os códigos de bin na etiqueta?

R: Os códigos da etiqueta (por exemplo, do Guia de Seleção do Dispositivo) indicam o bin de desempenho específico para aquele lote de LEDs. "CAT" refere-se ao bin de intensidade luminosa (ex.: W2), "HUE" ao bin de comprimento de onda dominante (ex.: Y) e "REF" ao bin de tensão direta (ex.: 6). Isso permite uma seleção e correspondência precisas na produção.

11. Estudo de Caso de Projeto e Uso

Cenário: Retroiluminação de um Painel de Interruptor de Membrana.Um projetista precisa iluminar uniformemente quatro símbolos em um painel de controle usando um único LED devido a restrições de espaço. Ele seleciona este LED verde PLCC-3 por seu alto brilho e amplo ângulo de visão. Um guia de luz de acrílico personalizado é projetado com quatro ramificações para canalizar a luz do LED montado centralmente para cada símbolo. O amplo ângulo de visão de 120 graus do LED garante o acoplamento eficiente da luz na entrada do guia de luz. O LED é acionado a 25mA via um resistor limitador de corrente a partir de uma linha de 3,3V do microcontrolador. O bin de intensidade luminosa escolhido (W1) fornece brilho suficiente mesmo após as perdas no guia de luz. A cor consistente do bin de comprimento de onda (Y) garante que todos os quatro símbolos tenham o mesmo tom de verde.

12. Princípio de Funcionamento

Este é um diodo emissor de luz semicondutor. Quando uma tensão direta que excede o limite da junção é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio). Este processo de recombinação libera energia na forma de fótons, produzindo luz. A composição específica dos materiais semicondutores determina o comprimento de onda (cor) da luz emitida, neste caso, verde. O pacote plástico serve para proteger o chip, fornecer uma lente primária para moldar a saída de luz e incorporar superfícies reflexivas para melhorar a eficiência.

13. Tendências da Indústria

O mercado para LEDs SMD como o PLCC-3 continua a evoluir. As tendências gerais incluem a busca por eficácia luminosa ainda maior (mais saída de luz por watt de entrada elétrica), o que melhora a eficiência energética. Há também um foco em melhorar a consistência e estabilidade da cor ao longo da temperatura e da vida útil. Além disso, os avanços na tecnologia de encapsulamento visam tornar os dispositivos ainda menores, mantendo ou melhorando o desempenho óptico e a confiabilidade, atendendo à miniaturização dos dispositivos eletrônicos. Os princípios de amplo ângulo de visão e extração eficiente de luz, como visto no design de inter-refletor deste dispositivo, permanecem centrais para esses desenvolvimentos.