Ficha Técnica da Barra de LED Verde LTL-2550G - Fonte Retangular - Tensão 2.1-2.6V - Potência 70mW por Segmento - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTL-2550G é uma fonte de luz de estado sólido projetada como uma barra de luz retangular. Foi desenvolvido para aplicações que requerem uma área de emissão grande, brilhante e uniforme. O dispositivo utiliza chips de LED verde, fabricados com tecnologia de epi GaP em substrato de GaP ou AlInGaP em substrato de GaAs não transparente, e apresenta um invólucro branco em forma de barra. Este produto enquadra-se na categoria de LEDs retangulares universais em barra e é categorizado por intensidade luminosa para garantir desempenho consistente entre unidades.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Formato de Barra de Luz Retangular:Fornece um padrão de emissão de luz alongado e distinto, adequado para retroiluminação, indicadores e sinalização onde uma fonte de luz linear é preferível a uma fonte pontual.
• Área de Emissão Grande, Brilhante e Uniforme:Projetado para fornecer alta luminância em toda a superfície da barra, minimizando pontos quentes e garantindo iluminação uniforme.
• Baixo Requisito de Potência:Opera de forma eficiente, tornando-o adequado para aplicações alimentadas por bateria ou com consciência energética.
• Alto Brilho e Alto Contraste:Os chips verdes oferecem intensidade luminosa significativa, garantindo boa visibilidade mesmo em condições ambientes bem iluminadas.
• Confiabilidade de Estado Sólido:Beneficia-se da longevidade e robustez inerentes à tecnologia LED, sem filamentos ou vidro para quebrar.
• Categorizado por Intensidade Luminosa:As unidades são classificadas (categorizadas) com base na sua saída de luz, permitindo que os projetistas selecionem componentes para brilho consistente em montagens com múltiplas unidades.
• Embalagem Sem Chumbo (Conforme RoHS):Fabricado de acordo com regulamentações ambientais que restringem substâncias perigosas.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Este dispositivo destina-se a ser utilizado em equipamentos eletrónicos comuns. As aplicações típicas incluem, mas não se limitam a: indicadores de estado em equipamentos de escritório (impressoras, copiadoras), retroiluminação para interruptores e painéis, iluminação decorativa e vários eletrónicos de consumo onde é necessário um indicador brilhante e fiável. Foi projetado para aplicações onde a fiabilidade excecional não é a principal preocupação de segurança (por exemplo, indicadores não críticos). Para aplicações onde uma falha pode comprometer a vida ou a saúde (aviação, dispositivos médicos), é necessária consulta específica.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva em Profundidade

2.1 Características Elétricas e Ópticas

Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Intensidade Luminosa Média (Iv):Varia de 3500 µcd (mínimo) a 8000 µcd (típico) quando alimentado por uma corrente direta (IF) de 10mA. Esta é uma medida da saída de luz percebida pelo olho humano, medida com um sensor filtrado para a curva de resposta fotópica CIE.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λp):Tipicamente 565 nm a IF=20mA. Este é o comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência está no seu máximo.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):Tipicamente 30 nm a IF=20mA. Este parâmetro indica a pureza espectral ou largura de banda da luz emitida; um valor menor indica uma fonte mais monocromática.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):Tipicamente 569 nm a IF=20mA. Esta é a perceção de cor de comprimento de onda único pelo olho humano, que pode diferir ligeiramente do comprimento de onda de pico.
• Tensão Direta por Segmento (VF):Varia de 2.1V (típico) a 2.6V (máximo) a IF=20mA. O projeto do circuito deve ter em conta esta faixa para garantir que a corrente de acionamento pretendida é fornecida a todos os segmentos.
• 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 apenas para fins de teste e o dispositivo não deve ser operado sob polarização reversa contínua.
• Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa (Iv-m):Rácio máximo de 2:1 entre segmentos a IF=10mA. Isto especifica a variação máxima permitida no brilho entre diferentes segmentos do mesmo dispositivo.

2.2 Especificações Absolutas Máximas

Tensões além destes limites podem causar danos permanentes ao dispositivo.

• Dissipação de Potência por Segmento:70 mW.
• Corrente Direta de Pico por Segmento:60 mA (pulsada, ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0.1ms).
• Corrente Direta Contínua por Segmento:25 mA a 25°C. Esta especificação reduz linearmente a 0.33 mA/°C à medida que a temperatura 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:Máximo de 260°C por um máximo de 3 segundos, medido 1.6mm abaixo do plano de assentamento do componente.

3. Explicação do Sistema de Categorização

A ficha técnica indica que o LTL-2550G écategorizado por intensidade luminosa. Isto implica que existe um sistema de categorização, embora códigos de categoria específicos não sejam fornecidos neste excerto. Tipicamente, tal categorização envolve:

• Categorização por Intensidade Luminosa:Os dispositivos são classificados em grupos (categorias) com base na sua saída de luz medida a uma corrente de teste padrão (por exemplo, 10mA ou 20mA). Isto permite que os projetistas selecionem componentes com brilho muito semelhante para aplicações que usam múltiplas unidades, evitando desigualdades visíveis.
• Categorização por Comprimento de Onda/Comprimento de Onda Dominante:Embora não explicitamente declarado para este modelo, é comum que LEDs coloridos também sejam categorizados por comprimento de onda dominante ou de pico para garantir tonalidade de cor consistente num lote de produção ou montagem.
• Categorização por Tensão Direta:Menos comum para LEDs do tipo indicador, mas por vezes realizada para agrupar dispositivos com Vf semelhante para simplificar o projeto do circuito limitador de corrente.
• Implicação de Projeto:A ficha técnica recomenda explicitamente escolher LEDs da mesma categoria ao montar dois ou mais displays num conjunto para evitar problemas de desigualdade de tonalidade.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica faz referência aCurvas Típicas de Características Elétricas/Ópticas. Embora os gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, as curvas padrão para tal dispositivo tipicamente incluiriam:

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação exponencial, crucial para projetar o circuito de acionamento. A curva ilustrará a Vf típica em várias correntes, incluindo o ponto de teste de 20mA.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta (Curva L-I):Descreve como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento. Geralmente é linear dentro da faixa de operação, mas satura a correntes mais altas. Esta curva ajuda a determinar a corrente de acionamento ideal para o brilho desejado, considerando eficiência e vida útil.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a redução da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta. Os LEDs tornam-se menos eficientes a temperaturas mais altas, portanto esta curva é vital para a gestão térmica e previsão de desempenho em condições ambientes elevadas.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em ~565nm e a largura espectral (Δλ) de ~30nm.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O dispositivo tem um formato de barra de luz retangular. Todas as dimensões são fornecidas em milímetros. A tolerância geral para dimensões é de ±0.25 mm (0.01 polegada), a menos que uma nota específica indique o contrário. O desenho dimensional exato é referenciado na ficha técnica, mas não é reproduzido neste excerto de texto.

5.2 Ligação dos Terminais e Identificação de Polaridade

O LTL-2550G é um dispositivo multi-segmento com 8 terminais. A pinagem é a seguinte:

• Terminal 1: Cátodo A
• Terminal 2: Ânodo A
• Terminal 3: Cátodo B
• Terminal 4: Ânodo B
• Terminal 5: Cátodo C
• Terminal 6: Ânodo C
• Terminal 7: Cátodo D
• Terminal 8: Ânodo D

Esta configuração sugere que a barra de luz pode estar internamente dividida em quatro segmentos endereçáveis independentemente (A, B, C, D), permitindo iluminação parcial ou padrões de animação simples se acionada por um controlador adequado.

5.3 Diagrama de Circuito Interno

A ficha técnica inclui um diagrama de circuito interno. Com base na descrição dos terminais, provavelmente mostra quatro segmentos de LED separados, cada um com a sua própria ligação de ânodo e cátodo, dispostos numa configuração comum mas não conectados internamente em série ou paralelo. Isto dá flexibilidade ao projetista para acionar os segmentos.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldadura por Reflow

A especificação absoluta máxima especifica uma temperatura de soldadura máxima de 260°C por um máximo de 3 segundos, medido 1.6mm abaixo do plano de assentamento. Isto define as restrições de temperatura de pico e tempo-a-temperatura para um perfil de soldadura por reflow padrão. Um perfil de reflow padrão sem chumbo (SnAgCu) com uma temperatura de pico entre 245°C e 260°C é tipicamente aplicável, garantindo que o tempo acima do líquido e na temperatura de pico seja controlado.

6.2 Precauções de Manuseio e Montagem

• Evite usar ferramentas inadequadas ou métodos de montagem que apliquem força anormal ao corpo do display.
• Se uma película de impressão/padrão for aplicada com adesivo sensível à pressão, evite que o lado da película faça contacto próximo com um painel frontal/tampa, pois a força externa pode causar o deslocamento da película.
• Mudanças rápidas na temperatura ambiente, especialmente em alta humidade, devem ser evitadas, pois podem causar condensação no LED.

7. Condições de Armazenamento

O armazenamento adequado é crítico para evitar a oxidação dos terminais ou das pastilhas de solda.

• Para Display LED (Through-Hole):Na embalagem original, armazenar a 5°C a 30°C com humidade abaixo de 60% RH. O armazenamento a longo prazo de grandes inventários é desencorajado; consumir o stock prontamente.
• Para Display LED SMD:
  • Em saco selado original: 5°C a 30°C, humidade abaixo de 60% RH.
  • Após abertura do saco: 5°C a 30°C, humidade abaixo de 60% RH, por um máximo de 168 horas (Nível MSL 3).
  • Se desembalado por mais de 168 horas, recomenda-se pré-aquecimento a 60°C durante 24 horas antes da soldadura.
• Geral:O display deve ser utilizado dentro de 12 meses a partir da data de expedição. Não expor a ambientes com alta humidade ou gases corrosivos. Evitar armazenamento a longo prazo.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Iluminação de Estado e Indicadores:Ideal para indicadores de energia, atividade ou modo em equipamentos de consumo e industriais devido ao seu alto brilho e forma de barra uniforme.
• Retroiluminação:Pode ser usado para iluminar pela borda pequenos painéis, etiquetas ou interruptores de membrana.
• Iluminação Decorativa e Arquitetónica:O formato linear pode ser usado em realces, contornos ou sinalização simples.

8.2 Considerações de Projeto Críticas

• Circuito de Acionamento:Acionamento por corrente constante é fortemente recomendado para garantir intensidade luminosa e longevidade consistentes. O circuito deve ser projetado para acomodar toda a faixa de tensão direta (2.1V a 2.6V) para garantir que a corrente alvo seja fornecida.
• Limitação de Corrente:A corrente de operação segura deve ser escolhida considerando a temperatura ambiente máxima, aplicando o fator de redução de 0.33 mA/°C acima de 25°C.
• Proteção contra Polarização Reversa:O circuito de acionamento deve incorporar proteção (por exemplo, um diodo em paralelo) para proteger os LEDs de tensões reversas e picos de tensão transitórios durante ciclos de energia. A polarização reversa contínua pode causar migração de metal e falha.
• Gestão Térmica:Exceder a temperatura de operação ou corrente de acionamento recomendada levará a uma degradação severa da saída de luz e/ou falha prematura. Garanta dissipação de calor adequada se operar perto das especificações máximas.
• Categorização para Montagens Multi-Unidade:Especifique e use sempre LEDs da mesma categoria de intensidade luminosa e comprimento de onda quando múltiplas unidades são usadas adjacentes para garantir uniformidade visual.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta com concorrentes não seja fornecida na ficha técnica, as principais características diferenciadoras do LTL-2550G com base nas suas especificações são:

• Formato:A barra de luz retangular oferece uma vantagem distinta sobre LEDs pontuais de 3mm ou 5mm para aplicações que requerem uma área iluminada linear sem usar múltiplos LEDs discretos.
• Design Segmentado:Os quatro segmentos independentes fornecem capacidade básica de animação, que não está disponível num pacote de LED de chip único.
• Alto Brilho:Com uma intensidade luminosa típica de 8000 µcd a apenas 10mA, oferece alta eficiência de saída de luz.
• Saída Categorizada:A categorização por intensidade fornece uma garantia de consistência, o que é crítico para aplicações profissionais.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico (565nm) e comprimento de onda dominante (569nm)?

R: O comprimento de onda de pico é o pico físico da emissão espectral. O comprimento de onda dominante é o ponto de cor percebido pelo olho humano, calculado a partir do espectro completo. Eles geralmente diferem ligeiramente para LEDs verdes.

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

R: Não é recomendado. A tensão direta varia (2.1V-2.6V). Uma fonte de tensão constante com um simples resistor em série pode não regular a corrente de forma eficaz ao longo desta faixa ou com mudanças de temperatura, levando a brilho inconsistente e potencial sobrecorrente. Um driver de corrente constante é preferível.

P: Por que há um limite de tempo de armazenamento (168 horas) após abrir o saco para a versão SMD?

R: Isto deve-se ao Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL 3). A embalagem de plástico absorve humidade do ar. Se soldado muito rapidamente após a exposição, a humidade retida pode vaporizar durante o reflow, causando danos internos (\"popcorning\"). O pré-aquecimento remove esta humidade.

P: O que significa \"Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa de 2:1\"?

R: Significa que a intensidade luminosa do segmento mais brilhante não deve ser mais do que o dobro da intensidade do segmento mais fraco no mesmo dispositivo quando medido nas mesmas condições (IF=10mA). Isto garante uniformidade ao longo da barra.

11. Exemplo de Caso de Uso Prático

Cenário: Projetar um painel de indicador multi-estado para um router de rede.

O LTL-2550G pode ser usado para indicar diferentes estados (Energia, Internet, Wi-Fi, Atividade Ethernet). Cada um dos quatro segmentos (A, B, C, D) pode ser atribuído a um estado. Um microcontrolador pode controlar independentemente cada segmento através dos seus pares ânodo/cátodo. O alto brilho garante visibilidade. O projetista deveria:

1. Usar um driver de corrente constante capaz de fornecer quatro canais a ~10-20mA cada.

2. Projetar o layout do PCB de acordo com o desenho mecânico, garantindo o alinhamento correto dos terminais.

3. Especificar ao fornecedor que todas as unidades LTL-2550G para este produto devem ser da mesma categoria de intensidade luminosa para evitar que uma luz de estado pareça mais brilhante que outra.

4. Seguir as diretrizes de armazenamento e soldadura para prevenir oxidação e defeitos relacionados com humidade durante a montagem.

12. Introdução ao Princípio de Operação

O LTL-2550G é baseado na eletroluminescência de semicondutor. Quando uma tensão direta que excede o potencial interno do díodo é aplicada através do ânodo e cátodo de um segmento, eletrões e lacunas são injetados na região ativa do chip semicondutor (feito de GaP ou AlInGaP). Estes portadores de carga recombinam-se, libertando energia na forma de fotões. A composição específica dos materiais semicondutores (a \"bandgap\") determina o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, verde (~565-569 nm). O invólucro branco em barra atua como um difusor e lente, moldando a luz num feixe retangular uniforme.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

O LTL-2550G representa um tipo de pacote específico para aplicação dentro da indústria mais ampla de LED. As tendências que influenciam tais dispositivos incluem:

Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas na ciência dos materiais (como o uso de AlInGaP mencionado) levam a maior eficácia luminosa (mais luz por watt), permitindo maior saída de luz na mesma corrente ou a mesma saída com menor consumo de energia e menos calor.

Miniaturização e Integração:Embora este seja um componente discreto, a tendência é integrar lógica de controlo e múltiplos LEDs em módulos SMD mais inteligentes.

Qualidade e Consistência da Cor:Avanços na epitaxia e processos de categorização continuam a melhorar a uniformidade e precisão da cor de lote para lote, o que é crítico para aplicações multi-unidade, como destacado na secção de precauções.

Foco na Fiabilidade:As fichas técnicas fornecem cada vez mais dados detalhados de vida útil e manutenção de lúmen sob várias condições, embora esta ficha técnica específica se concentre em especificações básicas e manuseio.