Ficha Técnica do LED Azul LTPL-C035BH450 - 3.5x3.5x1.6mm - 3.3V Típ. - 2.8W Máx. - Comprimento de Onda Dominante 450nm

1. Visão Geral do Produto

O LTPL-C035BH450 é um LED azul de montagem em superfície (SMD) e alta potência, projetado para aplicações de iluminação de estado sólido. Representa uma fonte de luz energeticamente eficiente e ultracompacta que combina a longa vida útil e a confiabilidade inerentes aos Diodos Emissores de Luz com uma saída óptica significativa. Este dispositivo oferece flexibilidade de projeto e alto brilho, permitindo a substituição de tecnologias de iluminação convencionais em diversas aplicações.

1.1 Características Principais

• Acionamento compatível com Circuito Integrado (C.I.).
• Conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas) e construção sem chumbo (Pb-free).
• Projetado para reduzir os custos operacionais de energia.
• Contribui para a redução dos custos de manutenção do sistema devido à sua longa vida operacional.

2. Dimensões e Dados Mecânicos

O encapsulamento do LED possui um formato compacto. As dimensões críticas incluem um tamanho do corpo de aproximadamente 3,5mm x 3,5mm. A altura da lente e o comprimento/largura do substrato cerâmico têm tolerâncias mais apertadas de ±0,1mm, enquanto outras dimensões mecânicas têm uma tolerância de ±0,2mm. É crucial observar que o grande "thermal pad" (ponto de contacto térmico) na parte inferior do encapsulamento está eletricamente isolado (neutro) dos terminais elétricos do ânodo e do cátodo, o que é essencial para uma gestão térmica adequada e isolamento elétrico no projeto do circuito.

3. Valores Máximos Absolutos

Tensões ou correntes além destes limites podem causar danos permanentes ao dispositivo. Todas as especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Corrente Direta Contínua (If):700 mA
• Consumo de Potência (Po):2,8 W
• Faixa de Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-55°C a +100°C
• Temperatura Máxima da Junção (Tj):125°C

Nota Importante:Operar o LED em condições de polarização reversa por períodos prolongados pode resultar em danos ou falha do componente.

4. Características Eletro-Ópticas

Os seguintes parâmetros são medidos a Ta=25°C sob uma condição de teste de If = 350mA, que é um ponto de operação típico.

• Tensão Direta (Vf):Mínimo 2,8V, Típico 3,3V, Máximo 3,8V.
• Fluxo Radiante (Φe):Mínimo 510mW, Típico 600mW, Máximo 690mW. Esta é a potência radiante total medida com uma esfera integradora.
• Comprimento de Onda Dominante (Wd):Varia de 440nm a 460nm, posicionando-o no espectro azul.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Tipicamente 130 graus, definindo a dispersão angular da luz emitida.
• Resistência Térmica, Junção-Cápsula (Rth jc):Tipicamente 9,5 °C/W com uma tolerância de medição de ±10%. Este parâmetro é crítico para calcular o aumento da temperatura da junção sob potência operacional.

5. Sistema de Código de Classificação (Binning)

Os LEDs são classificados ("binned") com base em parâmetros-chave para garantir consistência. O código de classificação está marcado em cada saco de embalagem.

5.1 Classificação da Tensão Direta (Vf)

Os LEDs são categorizados em cinco classes (V1 a V5) com base na sua tensão direta a 350mA, com cada classe cobrindo uma faixa de 0,2V de 2,8V a 3,8V. A tolerância dentro de uma classe é de ±0,1V.

5.2 Classificação do Fluxo Radiante (Φe)

Os LEDs são classificados em seis classes de fluxo (W1 a W6), cada uma representando uma faixa de 30mW de 510mW a 690mW a 350mA. A tolerância do fluxo radiante é de ±10%.

5.3 Classificação do Comprimento de Onda Dominante (Wd)

São definidas quatro classes de comprimento de onda (D4I a D4L), cada uma cobrindo uma faixa de 5nm de 440nm a 460nm. A tolerância do comprimento de onda dominante é de ±3nm.

6. Curvas de Desempenho Típicas e Análise

A ficha técnica fornece vários gráficos que ilustram o desempenho do dispositivo em várias condições (a 25°C, salvo indicação em contrário).

6.1 Fluxo Radiante Relativo vs. Corrente Direta

Esta curva mostra que a saída óptica (fluxo radiante) aumenta com a corrente direta, mas eventualmente satura e pode diminuir em correntes muito altas devido à queda de eficiência e efeitos térmicos. Operar próximo aos típicos 350mA proporciona um bom equilíbrio entre saída e eficiência.

6.2 Distribuição Espectral Relativa

O gráfico descreve o espectro de emissão estreito característico de um LED azul, centrado no comprimento de onda dominante (ex.: 450nm). A largura espectral (Largura a Meia Altura) é tipicamente estreita para LEDs monocromáticos.

6.3 Padrão de Radiação (Ângulo de Visão)

O diagrama polar ilustra a distribuição espacial da intensidade, confirmando o amplo ângulo de visão de 130 graus. O padrão é tipicamente Lambertiano ou quase Lambertiano para este tipo de encapsulamento.

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

Esta curva fundamental mostra a relação exponencial entre corrente e tensão para um díodo. A tensão direta aumenta com a corrente e também é dependente da temperatura.

6.5 Fluxo Radiante Relativo vs. Temperatura da Junção

Esta é uma curva crítica para a gestão térmica. Ela demonstra que a saída óptica de um LED diminui à medida que a temperatura da junção (Tj) aumenta. É necessário um dissipador de calor eficaz para manter a Tj o mais baixa possível, garantindo uma saída de luz estável e de longo prazo, além da confiabilidade.

7. Diretrizes de Montagem e Aplicação

7.1 Recomendações de Soldagem

O dispositivo é adequado para soldagem por refluxo ou manual. É fornecido um perfil detalhado de soldagem por refluxo, especificando limites de tempo e temperatura para pré-aquecimento, estabilização, refluxo (com um limite de temperatura de pico) e arrefecimento. As principais precauções incluem: evitar taxas de arrefecimento rápidas, usar a menor temperatura de soldagem possível e limitar os ciclos de refluxo a um máximo de três. A soldagem manual deve ser a 300°C no máximo por 2 segundos no máximo, realizada apenas uma vez. A soldagem por imersão não é recomendada nem garantida.

7.2 Layout Recomendado das Pistas na PCB

É fornecido um padrão de pistas ("footprint") detalhado para o projeto da PCB. Isto inclui as dimensões e espaçamento para as duas pistas elétricas (ânodo e cátodo) e o grande "thermal pad" central. Um projeto adequado das pistas é essencial para a estabilidade mecânica, conexão elétrica e, mais importante, para uma transferência eficiente de calor do encapsulamento do LED para a PCB.

7.3 Considerações sobre o Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Para garantir um brilho uniforme ao conectar vários LEDs em paralelo, é fortemente recomendado usar um resistor limitador de corrente separado em série com cada LED (Modelo de Circuito A). Conectar LEDs diretamente em paralelo sem resistores individuais (Modelo de Circuito B) é desencorajado devido ao possível desequilíbrio de brilho causado por pequenas variações na tensão direta (Vf) de cada dispositivo. O LED deve ser operado sob polarização direta; a corrente reversa contínua deve ser evitada para prevenir danos.

7.4 Limpeza e Manuseio

Se a limpeza for necessária, apenas solventes à base de álcool, como álcool isopropílico, devem ser utilizados. Produtos químicos de limpeza não especificados podem danificar o encapsulamento do LED. O dispositivo não deve ser utilizado em ambientes com alto teor de enxofre (ex.: certas vedantes, adesivos) ou em condições de alta humidade (acima de 85% HR), condensação ou atmosferas corrosivas, pois estes podem degradar os eletrodos banhados a ouro e afetar a confiabilidade.

8. Especificações de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em fita e carretel para montagem automatizada. A ficha técnica inclui dimensões detalhadas tanto para a fita transportadora relevada (tamanho do bolso, passo) quanto para o carretel (diâmetro, tamanho do cubo). Notas importantes de embalagem: os bolsos são selados com fita de cobertura, um carretel de 7 polegadas comporta no máximo 500 peças, a quantidade mínima de pedido para remanescentes é de 100 peças e é permitido um máximo de dois componentes ausentes consecutivos por carretel. A embalagem está em conformidade com os padrões EIA-481-1-B.

9. Cenários de Aplicação e Notas de Projeto

9.1 Aplicações Típicas

Este LED azul de alta potência é adequado para aplicações que requerem luz azul brilhante e eficiente. Isto inclui iluminação arquitetónica, sinalização, iluminação auxiliar automotiva (onde é usada mistura de cores), iluminação para entretenimento/palco e como fonte de luz primária em equipamentos médicos ou industriais especializados. A sua emissão azul também é fundamental para gerar luz branca quando combinada com fósforos em encapsulamentos de LED branco convertido por fósforo.

9.2 Considerações Críticas de Projeto

• Gestão Térmica:A baixa resistência térmica (9,5°C/W) destaca a necessidade de um caminho térmico eficaz. A PCB deve usar "thermal vias" sob o "thermal pad" conectadas a um grande plano de cobre ou a um dissipador de calor externo para manter a temperatura da junção bem abaixo do máximo de 125°C.
• Acionamento por Corrente:Utilize um driver de corrente constante, não uma fonte de tensão constante. A corrente de operação recomendada é de 350mA, mas o driver deve ser projetado considerando a tensão direta máxima (até 3,8V) e a regulação de corrente necessária.
• Projeto Óptico:O amplo ângulo de visão de 130 graus pode exigir ópticas secundárias (lentes, refletores) para alcançar o padrão de feixe desejado para aplicações específicas.
• Classificação (Binning) para Consistência:Para aplicações onde a uniformidade de cor ou brilho é crítica (ex.: matrizes com múltiplos LEDs), especifique códigos de classificação apertados para fluxo radiante (Φe) e comprimento de onda dominante (Wd) durante a aquisição.

10. Princípios e Contexto Técnico

O LTPL-C035BH450 é baseado em tecnologia de semicondutores, especificamente usando materiais como Nitreto de Gálio e Índio (InGaN) para emitir luz no espectro azul quando os eletrões se recombinam com as lacunas através da "bandgap" do dispositivo. O comprimento de onda dominante é determinado pela composição precisa das camadas semicondutoras. A alta potência nominal é alcançada através de um design eficiente do "chip", um encapsulamento que extrai luz e gere calor de forma eficaz, e interconexões internas robustas. A tendência nestes LEDs é para maior eficiência (mais saída de luz por watt elétrico de entrada), maior densidade de potência e melhor confiabilidade a temperaturas operacionais elevadas, impulsionada por avanços no crescimento epitaxial, materiais de encapsulamento e tecnologia de fósforos para conversão de luz branca.