Ficha Técnica do LED Verde SMD PLCC-2 G67-12S - Potência Média - 60mA - 3.2V - Ângulo de Visão de 120°

1. Visão Geral do Produto

O G67-12S é um LED de montagem em superfície (SMD) no formato de encapsulamento PLCC-2. É classificado como um LED de potência média, projetado para oferecer um equilíbrio entre desempenho e consumo de energia. A cor primária emitida é verde, alcançada através da tecnologia de chip InGaN com encapsulamento em resina transparente. Esta combinação proporciona um amplo ângulo de visão, tornando-o adequado para aplicações que requerem distribuição de luz abrangente.

As principais vantagens deste LED incluem sua alta eficácia, que se traduz em uma boa saída de luz para a potência elétrica consumida, e seu fator de forma compacto que facilita a integração em projetos de iluminação modernos e com restrições de espaço. Sua conformidade com as diretivas sem chumbo e RoHS garante que atenda aos padrões ambientais e de segurança contemporâneos para componentes eletrônicos.

O mercado-alvo para este componente abrange várias aplicações de iluminação onde é necessária uma iluminação verde eficiente e confiável. Suas características o tornam uma escolha versátil para designers.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo não deve ser operado além destes limites para evitar danos permanentes. Os valores máximos absolutos são especificados a uma temperatura no ponto de solda (T_Soldagem) de 25°C.

• Corrente Direta (I_F):60 mA (Contínua)
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA (Permitida com ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 10ms)
• Dissipação de Potência (P_d):230 mW
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C
• Descarga Eletrostática (ESD) Modelo Corpo Humano (HBM):2000 V. O componente é sensível à ESD, exigindo procedimentos de manuseio adequados.
• Resistência Térmica (R_{th J-S}):50 °C/W (Junção ao Ponto de Solda). Este parâmetro é crítico para o projeto de gerenciamento térmico.
• Temperatura Máxima da Junção (T_j):115 °C
• Temperatura de Soldagem:Para soldagem por refluxo, é especificado 260°C por 10 segundos. Para soldagem manual, o limite é 350°C por 3 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros de desempenho chave são medidos sob condições padrão de teste (T_Soldagem= 25°C, I_F= 60 mA).

• Fluxo Luminoso (I_v):13.0 lm (Mínimo), 18.0 lm (Máximo). O valor típico está dentro desta faixa. Aplica-se uma tolerância de ±11%.
• Tensão Direta (V_F):2.9 V (Mínimo), 3.4 V (Máximo). O valor típico está próximo ao ponto médio. Aplica-se uma tolerância de ±0.1V.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus (Típico). Isto define o intervalo angular onde a intensidade luminosa é pelo menos metade da intensidade de pico.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros chave. O G67-12S utiliza um sistema de binning multi-código como parte do seu número de produto completo (ex.: G2C-D1525L4L82934Z6/2T).

3.1 Bins de Fluxo Luminoso

Classificados pelo fluxo luminoso mínimo e máximo em I_F=60mA. O código do bin (ex.: L4, L5) faz parte do número do produto.

• L4:13.0 lm a 14.0 lm
• L5:14.0 lm a 15.0 lm
• L6:15.0 lm a 16.0 lm
• L7:16.0 lm a 17.0 lm
• L8:17.0 lm a 18.0 lm

3.2 Bins de Tensão Direta

Classificados pela faixa de tensão direta em I_F=60mA.

• 36:2.9 V a 3.0 V
• 37:3.0 V a 3.1 V
• 38:3.1 V a 3.2 V
• 39:3.2 V a 3.3 V
• 40:3.3 V a 3.4 V

3.3 Bins de Comprimento de Onda Dominante

Define o comprimento de onda da cor primária (verde).

• G51:515 nm a 520 nm
• G52:520 nm a 525 nm

A tolerância de medição para o comprimento de onda dominante/de pico é de ±1 nm.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Distribuição Espectral

O gráfico espectral fornecido mostra um pico de emissão característico de banda estreita na região do verde (aproximadamente 515-535 nm), típico para LEDs verdes baseados em InGaN. A curva permite que os designers compreendam a pureza da cor e a aplicação potencial em sistemas sensíveis a comprimentos de onda específicos.

4.2 Tensão Direta vs. Temperatura da Junção

A Figura 1 ilustra que a tensão direta (V_F) tem um coeficiente de temperatura negativo. À medida que a temperatura da junção (T_j) aumenta de 25°C para 115°C, V_Fdiminui linearmente em aproximadamente 0.25V. Esta é uma consideração crítica para drivers de corrente constante, pois uma fonte de tensão fixa pode levar ao aumento da corrente em temperaturas mais altas.

4.3 Potência Radiométrica Relativa vs. Corrente Direta

A Figura 2 mostra a relação entre a saída de luz (potência radiométrica) e a corrente de acionamento. A saída é sub-linear, aumentando com a corrente, mas com tendência à saturação em correntes mais altas (aproximando-se de 60-70 mA). Isto destaca a importância de operar dentro da faixa de corrente recomendada para eficácia e longevidade ideais.

4.4 Fluxo Luminoso Relativo vs. Temperatura da Junção

A Figura 3 demonstra o efeito de extinção térmica. A saída luminosa diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Em T_j= 115°C, a saída é aproximadamente 80% do seu valor a 25°C. Portanto, um dissipador de calor eficaz é essencial para manter o brilho.

4.5 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)

A Figura 4 apresenta a característica IV clássica do diodo para o LED a 25°C. A curva mostra a relação exponencial, com o dispositivo ligando-se por volta de 2.9V e operando na faixa de 3.0-3.4V na corrente nominal de 60mA.

4.6 Corrente de Acionamento Máxima vs. Temperatura de Soldagem

A Figura 5 fornece uma diretriz de derating. Ela mostra que a corrente direta máxima permitida diminui à medida que a temperatura no ponto de solda aumenta. Este gráfico é vital para projetar sistemas que operam em temperaturas ambientes elevadas, garantindo que o limite de temperatura da junção não seja excedido.

4.7 Padrão de Radiação

A Figura 6 é um diagrama polar que descreve a distribuição espacial da intensidade luminosa. O padrão confirma o amplo ângulo de visão de 120°, mostrando uma distribuição quase-Lambertiana (cosseno) típica para encapsulamentos PLCC com resina em forma de cúpula, fornecendo iluminação uniforme sobre uma área ampla.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O encapsulamento PLCC-2 tem um fator de forma padrão. O desenho dimensional indica as principais medidas, incluindo comprimento, largura e altura do corpo, bem como espaçamento e tamanho dos terminais. Todas as tolerâncias não especificadas são de ±0.15 mm. O cátodo é tipicamente identificado por um marcador no encapsulamento ou no diagrama da pegada.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

A ficha técnica especifica dois métodos de soldagem:

• Soldagem por Refluxo:Temperatura de pico máxima de 260°C por no máximo 10 segundos.
• Soldagem Manual:Temperatura da ponta do ferro de 350°C por no máximo 3 segundos por terminal.

É crucial aderir a estes perfis para evitar danos térmicos ao chip do LED, às ligações de fio ou ao encapsulamento plástico. O componente é sensível à descarga eletrostática (ESD), portanto, práticas de manuseio e estações de trabalho seguras contra ESD são obrigatórias.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Embalagem Resistente à Umidade

Os LEDs são fornecidos em embalagem resistente à umidade para evitar danos causados pela umidade ambiente, o que é crítico para componentes sensíveis ao estresse induzido por umidade durante o refluxo (efeito pipoca). A embalagem inclui uma fita transportadora, carretel, dessecante e um saco de alumínio selado à prova de umidade.

7.2 Dimensões do Carretel e da Fita

Desenhos detalhados são fornecidos para o carretel e a fita transportadora. A quantidade padrão carregada é de 4000 peças por carretel. A fita transportadora possui bolsas projetadas para segurar o encapsulamento PLCC-2 com segurança durante o transporte e a montagem automatizada.

7.3 Explicação do Rótulo

O rótulo do carretel contém vários códigos: CPN (Número da Peça do Cliente), P/N (Número do Produto), QTY (Quantidade), CAT (Classificação/Intensidade Luminosa), HUE (Classificação/Comprimento de Onda Dominante), REF (Classificação/Tensão Direta) e LOT No (Número do Lote para rastreabilidade).

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Iluminação Decorativa e de Entretenimento:Ideal para sinalização, iluminação de destaque arquitetônico e iluminação de palco devido à sua cor verde vibrante e ângulo amplo.
• Iluminação Agrícola:Pode ser usado em sistemas de iluminação hortícola especializada onde comprimentos de onda verdes específicos são necessários para pesquisa de plantas ou iluminação suplementar.
• Indicador Geral e Retroiluminação:Adequado para indicadores de status, retroiluminação de painéis e eletrônicos de consumo onde é necessária uma fonte verde brilhante e eficiente.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Um resistor limitador de corrente externo ou driver de corrente constante éabsolutamente necessáriopara evitar danos por sobrecorrente, conforme observado nas \"Precauções de Uso.\"
• Gerenciamento Térmico:Dada a resistência térmica de 50 °C/W e a sensibilidade da saída de luz à temperatura, um layout de PCB adequado com alívio térmico suficiente e, se necessário, um dissipador de calor é recomendado para operação de alta potência ou em alta temperatura ambiente.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 120° simplifica o projeto de ópticas secundárias para aplicações que requerem luz difusa. Para feixes focados, lentes adicionais podem ser necessárias.

9. Testes de Confiabilidade

A ficha técnica lista um conjunto abrangente de testes de confiabilidade realizados com um nível de confiança de 90% e 10% de LTPD (Percentual de Defeitos Tolerados por Lote). Os testes incluem:

• Resistência à Soldagem por Refluxo
• Choque Térmico (-10°C ↔ +100°C)
• Ciclagem de Temperatura (-40°C ↔ +100°C)
• Armazenamento em Alta Temperatura/Umidade (85°C/85% UR)
• Operação em Alta Temperatura/Umidade (85°C/85% UR, 30mA)
• Testes de Vida de Armazenamento e Operação em Alta/Baixa Temperatura

Estes testes validam a robustez do LED sob vários estresses ambientais e operacionais, garantindo desempenho de longo prazo em aplicações de campo.

10. Comparação e Diferenciação Técnica

Como um LED verde de potência média em encapsulamento PLCC-2, o G67-12S ocupa um nicho específico. Comparado aos LEDs indicadores de baixa potência, oferece um fluxo luminoso significativamente maior (13-18 lm vs. tipicamente <5 lm). Comparado aos LEDs de alta potência, opera com corrente mais baixa e requer gerenciamento térmico menos complexo, simplificando o projeto do driver. Sua principal vantagem é oferecer um bom equilíbrio entre brilho, eficiência e facilidade de uso nos processos padrão de montagem SMD. O amplo ângulo de visão de 120° é um diferencial chave em relação aos LEDs de feixe mais estreito, tornando-o preferível para iluminação de área em vez de iluminação pontual.

11. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual corrente de driver devo usar?

R: A corrente direta contínua nominal é de 60 mA. Um driver de corrente constante ajustado para 60 mA é recomendado para desempenho e vida útil ideais. Não exceda este valor sem consultar as curvas de derating para temperatura.

P: Por que a faixa de tensão direta é tão importante?

R: O bin de V_F (ex.: 38 para 3.1-3.2V) garante consistência quando vários LEDs são conectados em paralelo. Combinar bins de V_F ajuda a alcançar compartilhamento de corrente e brilho uniformes.

P: Como interpreto o código do bin de fluxo luminoso (ex.: L4)?

R: O código do bin especifica a saída de luz mínima e máxima garantida para aquele grupo específico de LEDs. Selecionar um bin mais alto (ex.: L8) garante maior brilho, mas pode afetar o custo e a disponibilidade.

P: Posso acionar este LED com uma tensão de alimentação de 3.3V?

R: Possivelmente, mas não é recomendado. A tensão direta pode ser tão alta quanto 3.4V. Uma alimentação de 3.3V pode não ligar totalmente todas as unidades, especialmente aquelas em bins de V_F mais altos. Sempre use um circuito limitador de corrente projetado para a V_F range.

do LED.

12. Estudo de Caso de Projeto e Uso

Cenário: Projetando uma fita de LED decorativa.

Um designer deseja criar uma fita de LED flexível para iluminação de sanca arquitetônica. Ele escolhe o G67-12S por sua cor verde, ângulo de visão amplo (para iluminar paredes uniformemente) e classificação de potência média (simplificando o projeto da fonte de alimentação em comparação com LEDs de alta potência).Implementação:

Os LEDs são colocados a cada 50mm na fita. Eles são agrupados em série de 3 LEDs mais um resistor limitador de corrente, projetado para uma entrada de 12V CC. O valor do resistor é calculado com base na tensão direta típica (ex.: 3.2V x 3 = 9.6V) e na corrente desejada de 60mA: R = (12V - 9.6V) / 0.060A = 40 Ohms. A PCB inclui área de cobre suficiente para dissipação de calor. O amplo ângulo de visão elimina a necessidade de difusores secundários, reduzindo custo e complexidade. A embalagem em carretel resistente à umidade garante que os componentes cheguem prontos para montagem automatizada sem necessidade de pré-aquecimento.

13. Princípio de Operação

O G67-12S é uma fonte de luz semicondutora. Seu núcleo é um chip feito de materiais de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN). Quando uma tensão direta que excede o limiar de ligação do diodo (aproximadamente 2.9V) é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam dentro da região ativa do semicondutor, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga InGaN determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda da luz emitida—neste caso, verde (515-525 nm). O encapsulante de resina epóxi transparente protege o chip, atua como uma lente para moldar a saída de luz em um feixe amplo e pode conter fósforos ou outros materiais, embora para um LED verde monocromático, seja tipicamente puramente transparente.

14. Tendências Tecnológicas

O segmento de LED de potência média, exemplificado por componentes como o G67-12S, continua a evoluir. As tendências gerais da indústria incluem:Aumento da Eficácia:

Melhorias contínuas no projeto do chip, epitaxia e eficiência de extração do encapsulamento levam a mais lúmens por watt (lm/W), reduzindo o consumo de energia para a mesma saída de luz.Melhoria na Consistência de Cor:

Tolerâncias de binning mais apertadas para comprimento de onda e fluxo estão se tornando padrão, permitindo melhor correspondência de cores em sistemas multi-LED sem classificação manual.Confiabilidade Aprimorada:

Avanços em materiais de encapsulamento (ex.: silicones de alta temperatura) e tecnologias de fixação do chip estão elevando as temperaturas máximas da junção e estendendo as vidas operacionais.Miniaturização: