Folha de Dados da Barra de LED Verde LTL-2500G - Fonte Retangular - Alta Luminosidade - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTL-2500G é uma fonte de luz retangular em forma de barra, projetada para uma variedade de aplicações onde é necessária uma fonte de iluminação grande e brilhante. Este dispositivo utiliza chips de LED verde, fabricados a partir de epi de GaP em substrato de GaP ou AlInGaP num substrato de GaAs não transparente, e apresenta um invólucro branco em forma de barra. É categorizado como um componente de exibição LED retangular universal.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste dispositivo incluem o seu fator de forma de barra de luz retangular, que proporciona uma área de emissão de luz grande, brilhante e uniforme. Foi concebido para baixo requisito de potência, oferecendo simultaneamente alto brilho e alto contraste. A construção de estado sólido garante alta fiabilidade. O dispositivo é categorizado por intensidade luminosa, permitindo uma seleção de desempenho consistente. Além disso, é oferecido num encapsulamento sem chumbo em conformidade com as diretivas RoHS. As suas aplicações-alvo são em equipamentos eletrónicos comuns, como equipamento de escritório, dispositivos de comunicação e aplicações domésticas, onde é necessário um indicador visual proeminente ou um elemento de retroiluminação.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva Detalhada

2.1 Características Elétricas e Ópticas

O desempenho do LTL-2500G é definido em condições de teste padrão a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Os parâmetros-chave incluem:

• Intensidade Luminosa Média (Iv):Varia de um mínimo de 1400 µcd a um valor típico de 4200 µcd quando alimentado por uma corrente direta (IF) de 10mA. A intensidade luminosa é medida utilizando uma combinação de sensor de luz e filtro que se aproxima da curva de resposta fotópica do olho da CIE (Commission Internationale de L'Éclairage).
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λp):Tipicamente 565 nm a IF=20mA.
• Largura a Meia Altura da Linha Espectral (Δλ):Tipicamente 30 nm a IF=20mA.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):Tipicamente 569 nm a IF=20mA.
• Tensão Direta por Segmento (VF):Varia de 2,1V (mín.) a 2,6V (máx.) a IF=20mA.
• Corrente Reversa por Segmento (IR):Máximo de 100 µA a uma tensão reversa (VR) de 5V. É crucial notar que esta condição de tensão reversa é especificada apenas para testes de corrente de fuga e o dispositivo não deve ser operado continuamente sob polarização reversa.
• Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa (Iv-m):A relação entre segmentos é tipicamente de 2:1 ou melhor a IF=10mA.

2.2 Valores Máximos Absolutos e Características Térmicas

Operar o dispositivo além destes limites pode causar danos permanentes.

• Dissipação de Potência por Segmento:Máximo de 70 mW.
• Corrente Direta de Pico por Segmento:Máximo de 60 mA em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0,1ms).
• Corrente Direta Contínua por Segmento:Máximo de 25 mA a 25°C. Esta classificação reduz linearmente a uma taxa de 0,33 mA/°C à medida que a temperatura ambiente aumenta acima de 25°C.
• Faixa de Temperatura de Operação:-35°C a +85°C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-35°C a +85°C.
• Temperatura de Soldadura:Suporta um máximo de 260°C por até 3 segundos, medido 1,6mm abaixo do plano de assentamento.

3. Explicação do Sistema de Binning

A folha de dados indica que o LTL-2500G é "Categorizado por Intensidade Luminosa". Isto implica que um sistema de binning é aplicado aos dispositivos com base na sua saída de luz medida numa corrente de teste padrão (IF=10mA). A intensidade luminosa típica é de 4200 µcd, com um valor mínimo especificado de 1400 µcd. Para aplicações que requerem múltiplas unidades, é fortemente recomendado selecionar dispositivos do mesmo bin de intensidade luminosa para garantir um brilho uniforme e evitar irregularidades de tonalidade na montagem. A folha de dados não especifica códigos de bin detalhados para comprimento de onda ou tensão direta, pelo que os projetistas devem considerar as faixas completas especificadas no seu projeto de circuito.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A folha de dados faz referência a "Curvas Típicas de Características Elétricas/Ópticas". Embora os gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, tais curvas, tipicamente incluídas em folhas de dados completas, ilustrariam a relação entre a corrente direta (IF) e a intensidade luminosa (Iv), a tensão direta (VF) versus a corrente direta, e o efeito da temperatura ambiente na intensidade luminosa. Estas curvas são essenciais para que os projetistas compreendam o comportamento não linear dos LEDs, otimizem a corrente de acionamento para o brilho desejado e implementem uma gestão térmica adequada para manter o desempenho e a longevidade.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões e Identificação de Polaridade

O dispositivo apresenta um encapsulamento retangular em forma de barra. Todas as dimensões são fornecidas em milímetros, com tolerâncias padrão de ±0,25 mm (0,01") salvo indicação em contrário. Um desenho dimensionado detalhado estaria presente na folha de dados completa. O circuito interno consiste em segmentos, cada um com o seu próprio ânodo e cátodo. A ligação dos pinos é claramente definida:

• Pino 1: Cátodo A
• Pino 2: Ânodo A
• Pino 3: Cátodo B
• Pino 4: Ânodo B

Esta configuração permite o controlo independente de diferentes segmentos dentro da barra de luz. A polaridade deve ser estritamente observada durante a montagem para evitar danos por polarização reversa.

6. Diretrizes de Soldadura, Montagem e Armazenamento

6.1 Precauções de Soldadura e Aplicação

São fornecidas várias precauções críticas para uma aplicação fiável:

• Projeto do Circuito de Acionamento:É recomendado o acionamento por corrente constante para um desempenho consistente. O circuito deve ser projetado para acomodar toda a faixa de tensão direta (VF: 2,1V a 2,6V) para garantir que a corrente de acionamento pretendida seja sempre fornecida. O circuito também deve proteger os LEDs de tensões reversas e picos de tensão transitórios durante a ligação ou desligamento da alimentação.
• Gestão Térmica:A corrente de operação segura deve ser reduzida com base na temperatura ambiente máxima do ambiente de aplicação. Exceder a corrente ou temperatura recomendada leva a uma degradação severa da luz ou a uma falha prematura.
• Evitar Polarização Reversa:A polarização reversa contínua deve ser evitada, pois pode causar migração de metal, aumentando a corrente de fuga ou causando curtos-circuitos.
• Considerações Ambientais:Evite mudanças rápidas de temperatura ambiente, especialmente em alta humidade, para evitar condensação no LED. Não aplique força mecânica anormal ao corpo do visor.
• Montagem com Filmes:Se um filme de impressão/padrão for aplicado com adesivo sensível à pressão, evite que este lado entre em contacto direto com um painel frontal/tampa, pois a força externa pode deslocar o filme.

6.2 Condições de Armazenamento

O armazenamento adequado é crucial para evitar a oxidação dos pinos.

• Visor LED (Padrão):Armazenar na embalagem original a 5°C a 30°C e abaixo de 60% de HR. O armazenamento de longo prazo fora destas condições pode oxidar os pinos, exigindo um novo revestimento antes do uso. É aconselhado o consumo o mais rápido possível.
• Visor LED SMD:Na bolsa selada original: 5°C a 30°C, abaixo de 60% de HR. Uma vez aberto e não na bolsa selada original: armazenar a 5°C a 30°C, abaixo de 60% de HR, e usar dentro de 168 horas (Nível MSL 3). Se desembalado por mais de 168 horas, recomenda-se a secagem a 60°C durante 24 horas antes da soldadura.
• Geral:Os visores devem ser usados dentro de 12 meses a partir da data de expedição e não devem ser expostos a ambientes de alta humidade ou gases corrosivos.

7. Recomendações de Aplicação

7.1 Cenários de Aplicação Típicos e Considerações de Projeto

O LTL-2500G é adequado para aplicações que requerem uma fonte de luz retangular proeminente. Isto inclui indicadores de estado, retroiluminação para legendas ou painéis e iluminação geral em eletrónica de consumo, controlos industriais e equipamentos de comunicação. As principais considerações de projeto incluem:

• Definição da Corrente:Escolha uma corrente de acionamento (por exemplo, 10mA ou 20mA conforme as condições de teste) que forneça brilho suficiente, mantendo-se dentro dos valores máximos absolutos e considerando a redução térmica.
• Conformidade de Tensão:A fonte de alimentação do driver deve fornecer tensão suficiente para superar a VF máxima do segmento de LED na corrente escolhida, mais quaisquer quedas de tensão em resistências em série ou componentes reguladores de corrente.
• Projeto Térmico:Certifique-se de que o PCB e o design geral do invólucro permitem uma dissipação de calor adequada, especialmente se forem usados vários LEDs ou se a temperatura ambiente for alta.
• Integração Óptica:O invólucro branco em forma de barra e a forma retangular facilitam a integração em ranhuras ou atrás de difusores para criar áreas iluminadas uniformes.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta com outros números de peça não seja fornecida nesta folha de dados única, os principais diferenciadores do LTL-2500G dentro da sua categoria são o seu fator de forma específico de barra retangular, o uso da tecnologia de chip verde GaP/AlInGaP para a sua saída de comprimento de onda particular, a sua categorização por intensidade luminosa que garante consistência de brilho e a sua conformidade com os padrões sem chumbo/RoHS. A sua intensidade luminosa típica relativamente alta (4200 µcd a 10mA) para um dispositivo do tipo barra é uma característica de desempenho notável.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED com uma fonte de tensão constante?

R: Não é recomendado. Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Uma fonte de tensão constante com apenas uma resistência em série é comum, mas menos estável. Um driver ou regulador de corrente constante dedicado é preferível para um brilho e longevidade consistentes, especialmente porque a VF varia com a temperatura e entre unidades.

P: O que acontece se aplicar brevemente uma tensão reversa?

R: O dispositivo pode suportar uma tensão reversa de 5V para o propósito de testar a corrente de fuga (IR). No entanto, a operação contínua ou a aplicação de tensões reversas mais altas é proibida, pois pode causar danos irreversíveis.

P: Como seleciono a resistência limitadora de corrente?

R: Se usar uma fonte de tensão simples (Vcc) e uma resistência em série (R), use a Lei de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF. Use a VF máxima (2,6V) da folha de dados para garantir que a corrente flua em condições de pior caso. Além disso, calcule a potência nominal da resistência: P = (IF)^2 * R.

P: Por que é importante combinar LEDs do mesmo bin?

R: Os LEDs têm variações naturais na intensidade luminosa e na tensão direta. Usar dispositivos do mesmo bin minimiza as diferenças de brilho e cor entre unidades adjacentes numa montagem com múltiplos LEDs, garantindo uma aparência uniforme.

10. Exemplo Prático de Caso de Uso

Considere projetar um indicador de estado de múltiplos níveis para um router de rede. Duas barras LTL-2500G poderiam ser usadas: uma para indicar "Ligado" e outra para indicar "Atividade de Rede". Cada barra seria acionada por um pino GPIO separado de um microcontrolador através de um circuito simples de comutação por transistor. Uma corrente constante de 15mA poderia ser escolhida como um equilíbrio entre brilho e consumo de energia. A forma retangular caberia perfeitamente numa ranhura rotulada no painel frontal do router. O projeto incluiria resistências limitadoras de corrente calculadas usando a VF máxima, e o layout do PCB forneceria alguma área de cobre para dissipação de calor. Para garantir consistência visual, as duas barras de LED seriam especificadas para serem do mesmo bin de intensidade luminosa.

11. Introdução ao Princípio de Funcionamento

O LTL-2500G é uma fonte de luz de estado sólido baseada na eletroluminescência de semicondutores. A região ativa contém uma junção p-n fabricada a partir de materiais de Fosfeto de Gálio (GaP) ou Fosfeto de Alumínio Índio Gálio (AlInGaP). Quando uma tensão direta é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região da junção onde se recombinam. Nestes materiais de banda proibida direta, esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga de semicondutor determina a energia da banda proibida, que está diretamente correlacionada com o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, verde (~565-569 nm). O invólucro de plástico branco atua como um difusor e protetor para o chip semicondutor.

12. Tendências e Contexto Tecnológico

Indicadores LED discretos como o LTL-2500G representam uma tecnologia madura e fiável. As tendências atuais na indústria mais ampla de LEDs incluem um impulso contínuo para maior eficiência (mais lúmens por watt), melhor reprodução de cor e o desenvolvimento de micro-LEDs e mini-LEDs para aplicações avançadas de exibição. Para funções de indicação e iluminação simples, a tendência é para uma maior integração (por exemplo, drivers de LED com diagnósticos incorporados), tensões de operação mais baixas e fiabilidade melhorada em condições ambientais adversas. A mudança para encapsulamentos sem chumbo e em conformidade com a RoHS, como visto neste dispositivo, é agora um requisito padrão impulsionado por regulamentações ambientais globais. A tecnologia de material subjacente, como o AlInGaP usado aqui para LEDs verdes/vermelhos/laranja, continua a ser otimizada para desempenho e custo.