Folha de Dados do LED Azul LTL5H3TBDS - Montagem em Orifício Passante - Ângulo de Visão 110x45 Graus - Tensão Direta 3.0-4.0V - Corrente Máxima 35mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para uma lâmpada LED azul difusa de alta eficiência, projetada para montagem em orifício passante. O dispositivo utiliza tecnologia InGaN (Nitreto de Índio e Gálio) para produzir luz azul. Caracteriza-se por um amplo ângulo de visão, tornando-o adequado para aplicações que requerem iluminação ampla ou indicação de estado. As principais vantagens deste componente incluem alta intensidade luminosa em relação ao seu consumo de energia, compatibilidade com circuitos integrados devido aos baixos requisitos de corrente e opções versáteis de montagem em placas de circuito impresso ou painéis.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Os limites operacionais do dispositivo são definidos a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C. Exceder estas especificações pode causar danos permanentes.

• Dissipação de Potência:Máximo de 125 mW.
• Corrente Direta Contínua (I_F):35 mA contínuos.
• Corrente Direta de Pico:100 mA, permitida em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso de 10ms).
• Derating:A corrente direta máxima deve ser reduzida linearmente em 0,6 mA para cada grau Celsius acima de 25°C.
• Faixa de Temperatura de Operação:-30°C a +85°C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:260°C por no máximo 5 segundos, medidos a 2,0mm (0,0787\") do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos a T_A=25°C e uma corrente de teste padrão (I_F) de 20mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (I_V):Varia de um mínimo de 430 mcd a um máximo de 1210 mcd, com um valor típico de 700 mcd. A medição segue a curva de resposta do olho CIE, e uma tolerância de teste de ±15% é aplicada aos valores garantidos.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Assimétrico em 110° (eixo maior) / 45° (eixo menor). Este é o ângulo fora do eixo onde a intensidade cai para metade do seu valor axial.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):Tipicamente 473 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Varia de 465 nm a 475 nm, definindo a cor percebida.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):Aproximadamente 20 nm, indicando a pureza espectral.
• Tensão Direta (V_F):Entre 3,0V e 4,0V a 20mA.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo de 100 µA a uma tensão reversa (V_R) de 5V.

3. Especificação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros ópticos-chave para garantir consistência dentro de uma aplicação.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os bins são definidos por valores mínimos e máximos de intensidade luminosa em I_F=20mA, com uma tolerância de ±15% nos limites do bin.

• Código de Bin NS:430 mcd (Mín) a 600 mcd (Máx)
• Código de Bin NT:600 mcd a 860 mcd
• Código de Bin NU:860 mcd a 1210 mcd

O código de bin específico está marcado em cada saco de embalagem.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Os LEDs também são classificados por comprimento de onda dominante com uma tolerância de ±1nm.

• Código de Bin B08:465 nm a 470 nm
• Código de Bin B09:470 nm a 475 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

A folha de dados referencia curvas características típicas que ilustram a relação entre os parâmetros-chave. Embora gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, as curvas padrão de LED geralmente incluem:

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação exponencial, crítica para projetar circuitos limitadores de corrente.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, até a especificação máxima.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a diminuição da saída à medida que a temperatura da junção aumenta, destacando a importância do gerenciamento térmico.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em ~473 nm e a largura a meia altura de ~20 nm.
• Padrão do Ângulo de Visão:Um gráfico polar que descreve a distribuição de intensidade assimétrica de 110°/45°.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões e Notas do Encapsulamento

O LED é um encapsulamento de orifício passante com uma lente difusa. As notas dimensionais principais incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas fornecidas entre parênteses).
• Uma tolerância padrão de ±0,25mm (.010\") aplica-se, salvo especificação em contrário.
• A protrusão máxima da resina sob o flange do componente é de 1,0mm (.04\").
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo do encapsulamento.
• Durante a conformação dos terminais, a dobra deve ocorrer a pelo menos 3mm da base da lente do LED para evitar tensão no corpo de epóxi e nas conexões internas do chip.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Processo de Soldagem

A soldagem adequada é crucial para evitar danos. Um afastamento mínimo de 3mm deve ser mantido entre o ponto de solda e a base da lente.

• Soldagem Manual (Ferro):Temperatura máxima 300°C, por no máximo 3 segundos por terminal. Isto deve ser realizado apenas uma vez.
• Soldagem por Onda:Pré-aqueça a no máximo 100°C por até 60 segundos. A temperatura da onda de solda não deve exceder 260°C, com tempo de contato limitado a 5 segundos no máximo.
• Importante:A soldagem por refluxo infravermelho (IR) NÃO é adequada para este produto LED de orifício passante. Calor ou tempo excessivo pode deformar a lente ou causar falha catastrófica.

6.2 Armazenamento e Manuseio

• Armazenamento:Ambiente recomendado não excedendo 30°C e 70% de umidade relativa. LEDs removidos da embalagem original devem ser usados dentro de três meses. Para armazenamento mais longo, use um recipiente selado com dessecante ou ambiente de nitrogênio.
• Limpeza:Use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico, se necessário.
• Proteção contra ESD:Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática. Use pulseiras aterradas, luvas antiestáticas, bancadas de trabalho aterradas e ionizadores para neutralizar a carga estática na lente.

7. Embalagem e Informações de Pedido

A especificação de embalagem padrão é a seguinte:

• 500 peças por saco de embalagem antiestático.
• 10 sacos de embalagem por caixa interna (5.000 peças no total).
• 8 caixas internas por caixa de envio externa (40.000 peças no total).
• Dentro de um lote de envio, apenas a embalagem final pode conter uma quantidade não completa.

O número de peça principal para este dispositivo éLTL5H3TBDS.

8. Recomendações de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Projeto do Circuito de Acionamento

LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao usar vários LEDs, especialmente em configurações paralelas, um resistor limitador de corrente em série é obrigatório para cada LED. O diagrama de circuito rotulado \"Circuito A\" na folha de dados é a configuração recomendada. Acionar LEDs em paralelo sem resistores individuais (\"Circuito B\") é desencorajado, pois pequenas variações na característica de tensão direta (V_F) entre LEDs individuais podem levar a diferenças significativas no compartilhamento de corrente e, consequentemente, no brilho percebido.

O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_Fonte- V_F) / I_F, onde V_Fdeve ser escolhido de forma conservadora (por exemplo, o valor máximo de 4,0V) para garantir que a corrente não exceda o nível desejado em todas as unidades.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (125 mW máx.), a especificação de derating de 0,6 mA/°C acima de 25°C é crítica para a confiabilidade. Em ambientes de alta temperatura ambiente ou aplicações com altos ciclos de trabalho, a corrente contínua máxima deve ser reduzida de acordo. Espaçamento adequado na PCB e evitar espaços fechados pode ajudar a dissipar o calor.

8.3 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED destina-se a equipamentos eletrônicos comuns, incluindo:

• Indicadores de status e energia em eletrônicos de consumo, eletrodomésticos e painéis de controle industrial.
• Iluminação de fundo para interruptores, legendas ou pequenos painéis.
• Iluminação decorativa em brinquedos ou artigos de novidade.
• Sinalização e iluminação de propósito geral onde um amplo ângulo de visão é benéfico.

Nota Importante:A folha de dados afirma explicitamente que é necessária consulta antes de usar este LED em aplicações onde a falha pode colocar em risco a vida ou a saúde, como aviação, médica, transporte ou sistemas críticos de segurança.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

As principais características diferenciadoras deste LED são sua combinação específica de atributos:

• Ângulo de Visão Largo e Assimétrico (110°/45°):Ao contrário de muitos LEDs com um padrão de visão circular, este padrão assimétrico é ideal para aplicações que requerem uma dispersão horizontal ampla com uma dispersão vertical mais restrita, como indicadores de painel vistos de frente.
• Lente Difusa:O material da lente difusa suaviza a saída de luz, reduzindo o brilho e criando uma aparência mais uniforme, o que é preferível para indicadores de status vistos diretamente.
• Confiabilidade de Orifício Passante:Oferece fixação mecânica robusta e confiabilidade historicamente comprovada das juntas de solda em comparação com algumas alternativas de montagem em superfície, o que pode ser vantajoso em aplicações sujeitas a vibração ou que requerem montagem manual.
• Tecnologia InGaN:Fornece geração eficiente de luz azul com as características de comprimento de onda e intensidade especificadas.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

10.1 Posso acionar este LED diretamente de uma saída lógica de 5V?

Não. A tensão direta varia de 3,0V a 4,0V. Conectá-lo diretamente a uma fonte de 5V sem um resistor limitador de corrente forçaria uma corrente excessiva através do LED, excedendo sua especificação máxima absoluta e causando falha imediata ou rápida. Um resistor em série é sempre necessário.

10.2 Por que o ângulo de visão é assimétrico?

O ângulo de visão assimétrico (110° maior, 45° menor) é resultado da construção do chip LED e da forma do encapsulamento da lente difusa. É uma característica projetada para adaptar o padrão de emissão de luz para aplicações específicas, como indicadores de painel frontal onde a visibilidade lateral ampla é mais importante do que a visibilidade de cima para baixo.

10.3 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?

Comprimento de Onda de Pico (λ_P):O comprimento de onda único no qual a saída espectral é máxima (por exemplo, 473 nm).Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Um valor calculado derivado do diagrama de cromaticidade CIE que representa o comprimento de onda único de uma luz monocromática pura que pareceria ter a mesma cor que a saída real do LED. É o parâmetro que melhor define a cor percebida (por exemplo, 465-475 nm).

10.4 Como seleciono o bin correto para minha aplicação?

Selecione o bin de intensidade luminosa (NS, NT, NU) com base no brilho mínimo necessário para sua aplicação nas piores condições (por exemplo, temperatura máxima, V_F mínima). Para aplicações críticas de cor, especifique o bin de comprimento de onda dominante (B08, B09) para garantir consistência em todas as unidades do seu produto. Consulte o fabricante ou distribuidor para disponibilidade de combinações específicas de bins.

11. Estudo de Caso de Projeto Prático

Cenário:Projetando um conjunto de três LEDs azuis indicadores de status para um painel frontal, alimentado por uma linha de 5V. Brilho uniforme é essencial.

1. Projeto do Circuito:Use a configuração recomendada \"Circuito A\": cada LED recebe seu próprio resistor em série conectado à fonte de 5V.
2. Seleção de Corrente:Escolha uma corrente de acionamento. 20mA é padrão, mas 15mA pode ser usado para menor potência/maior vida útil se a intensidade (verifique a tabela de binning em corrente mais baixa) for suficiente.
3. Cálculo do Resistor:Usando o pior caso V_F(mín) para limite de corrente: R = (5V - 3,0V) / 0,020A = 100Ω. Usando V_F típica para brilho esperado: R = (5V - 3,5V) / 0,020A = 75Ω. Um resistor padrão de 82Ω é um bom compromisso, resultando em I_F~18-24mA dependendo do V_F real de cada LED.
4. Binning:Especifique Bin NT ou NU para brilho mais alto e consistente. Especifique Bin B08 ou B09 com base no tom de azul desejado.
5. Layout:Posicione os LEDs na PCB com pelo menos 3mm de terminal reto antes de qualquer dobra. Certifique-se de que o ponto de solda na PCB esteja a >3mm do corpo do LED.
6. Montagem:Conforme os terminais primeiro, depois insira na PCB. Use soldagem por onda com o perfil especificado ou soldagem manual cuidadosa.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Este LED é um dispositivo fotônico semicondutor. Seu núcleo é um chip feito de materiais InGaN formando uma junção p-n. Quando uma tensão direta que excede o limite da junção é aplicada, elétrons e lacunas são injetados através da junção. Quando esses portadores de carga se recombinam, a energia é liberada na forma de fótons (luz). A composição específica da liga InGaN determina a energia da banda proibida, que dita diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida, neste caso, azul. A lente de epóxi difusa que envolve o chip serve para protegê-lo, moldar o feixe no padrão de visão especificado e difundir a luz para reduzir o brilho.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

Embora os LEDs de montagem em superfície (SMD) dominem a eletrônica moderna de alto volume devido ao seu tamanho menor e adequação para montagem automatizada, LEDs de orifício passante como este permanecem relevantes. Suas principais vantagens são robustez mecânica, facilidade de prototipagem e reparo manual e dissipação de calor superior via terminais mais longos em alguns casos. A tecnologia InGaN utilizada é madura e altamente eficiente para emissão azul. As tendências atuais na tecnologia LED em geral focam em aumentar a eficiência (lúmens por watt), melhorar o índice de reprodução de cor (IRC) para LEDs brancos e desenvolver encapsulamentos miniaturizados e de alta potência. Para LEDs do tipo indicador, a tendência é para correntes operacionais mais baixas, mantendo brilho suficiente para economizar energia em dispositivos alimentados por bateria.