Ficha Técnica Completa de LED Azul Difuso T-1 3mm - Comprimento de Onda de Pico 468nm - Tensão Direta 3.0V - Dissipação de Potência 102mW

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para um diodo emissor de luz (LED) azul de alta eficiência, no popular encapsulamento de montagem furo passante T-1 (3mm). O dispositivo apresenta uma lente difusa, que proporciona uma distribuição de luz mais ampla e uniforme em comparação com lentes transparentes, tornando-o adequado para aplicações de sinalização e retroiluminação onde se deseja uma iluminação suave e sem ofuscamento. As principais vantagens deste LED incluem a sua conformidade com as diretrizes RoHS, indicando que é fabricado sem o uso de substâncias perigosas como chumbo, o seu baixo consumo de energia e a alta confiabilidade. Foi projetado para montagem versátil em placas de circuito impresso (PCBs) ou painéis e é compatível com níveis de acionamento de circuitos integrados (ICs) devido ao seu baixo requisito de corrente.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os valores máximos absolutos definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Estes valores são especificados a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C e não devem ser excedidos em nenhuma condição de operação.

• Dissipação de Potência (P_D):102 mW. Esta é a quantidade máxima de potência que o LED pode dissipar na forma de calor.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):60 mA. Esta é a corrente máxima permitida em condições pulsadas, definida com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0,1ms. É significativamente maior do que a classificação DC, permitindo flashes breves e de alta intensidade.
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA. Esta é a corrente direta contínua máxima recomendada para operação confiável de longo prazo.
• Derating de Corrente:Derating linear de 0,5 mA/°C a partir de 30°C. Para temperaturas ambientes acima de 30°C, a corrente direta contínua máxima permitida deve ser reduzida para evitar superaquecimento.
• Faixa de Temperatura de Operação:-30°C a +80°C. O funcionamento do dispositivo é garantido dentro desta faixa de temperatura ambiente.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C. O dispositivo pode ser armazenado sem degradação dentro destes limites.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:260°C por 5 segundos, medido a 2,0mm (0,8\") do corpo do LED. Isto define o perfil térmico aceitável para processos de soldagem manual ou por onda.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes parâmetros são medidos a T_A=25°C e I_F=20mA, que é a condição de teste padrão. Eles definem o desempenho típico do dispositivo.

• Intensidade Luminosa (I_V):85 (Mín), 180 (Típ), 520 (Máx) mcd. Esta é uma medida do brilho percebido do LED pelo olho humano, medido usando um sensor filtrado para corresponder à curva de resposta fotópica CIE. A ampla faixa indica que um sistema de classificação (binning) é utilizado (detalhado na Seção 3).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):45° (Típ). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor no eixo central (0°). A lente difusa cria este amplo ângulo de visão.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):468 nm (Típ). Este é o comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):465 nm (Mín), 475 nm (Máx). Este é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único que melhor define a cor percebida (azul) do LED. Também está sujeito a classificação (binning).
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):20 nm (Típ). Isto indica a pureza espectral ou largura de banda da luz emitida.
• Tensão Direta (V_F):3,0 V (Típ), 3,4 V (Máx). A queda de tensão através do LED quando acionado a 20mA.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (Máx) a V_R=5V. O LED não foi projetado para operação reversa; este parâmetro é apenas para caracterização de fuga.
• Capacitância (C):40 pF (Típ) a V_F=0V, f=1 MHz. Esta é a capacitância da junção, relevante para aplicações de comutação de alta velocidade.

3. Especificação do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir consistência no brilho e na cor para aplicações de produção, os LEDs são classificados em grupos (bins). Isto permite que os projetistas selecionem componentes que atendam a critérios mínimos de desempenho específicos.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Unidades: mcd @ 20mA. Tolerância para cada limite de grupo é de ±15%.

• Grupo E: 85 – 110 mcd
• Grupo F: 110 – 140 mcd
• Grupo G: 140 – 180 mcd
• Grupo H: 180 – 240 mcd
• Grupo J: 240 – 310 mcd
• Grupo K: 310 – 400 mcd
• Grupo L: 400 – 520 mcd

O código de grupo específico para intensidade luminosa está marcado na embalagem do produto.

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

Unidades: nm @ 20mA. Tolerância para cada limite de grupo é de ±1 nm.

• Grupo B08: 465 – 470 nm
• Grupo B09: 470 – 475 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora gráficos específicos sejam referenciados na ficha técnica (Fig.1, Fig.6), as curvas típicas para tais LEDs ilustram relações-chave:

• Curva I-V (Corrente-Tensão):Mostra a relação exponencial entre a corrente direta e a tensão direta. A tensão de joelho é de cerca de 2,8V-3,0V para LEDs azuis.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:O brilho aumenta aproximadamente de forma linear com a corrente até um certo ponto, após o qual a eficiência pode cair devido ao aquecimento.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:A saída luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. O fator de derating de 0,5 mA/°C é aplicado para gerenciar este efeito térmico.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando um pico em torno de 468nm com uma largura a meia altura típica de 20nm.
• Padrão do Ângulo de Visão:Um gráfico polar mostrando a característica de distribuição Lambertiana ou quase-Lambertiana de uma lente difusa, com a intensidade diminuindo para metade a ±22,5° do eixo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED é alojado em um encapsulamento padrão T-1 com uma lente difusa de 3mm de diâmetro. Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas são fornecidas entre parênteses).
• A tolerância padrão é de ±0,25mm (±0,010\") salvo indicação em contrário.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,0mm (0,04\").
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo do encapsulamento.

5.2 Identificação da Polaridade

Para LEDs de montagem furo passante, o cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente, um terminal mais curto ou um entalhe no flange. O diagrama da ficha técnica deve ser consultado para a marcação de polaridade específica deste componente. A polaridade correta é essencial para a operação.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Formação dos Terminais

• A dobra deve ser realizada em um ponto a pelo menos 3 mm da base da lente do LED.
• A base do suporte dos terminais não deve ser usada como ponto de apoio durante a dobra.
• A formação dos terminais deve ser feita à temperatura ambiente eantesdo processo de soldagem.
• Durante a montagem da PCB, use a força de fixação mínima necessária para evitar impor tensão mecânica excessiva no encapsulamento do LED.

6.2 Processo de Soldagem

Crítico:Uma folga mínima de 3 mm deve ser mantida da base da lente até o ponto de soldagem. Deve-se evitar mergulhar a lente na solda para impedir que o epóxi suba pelo suporte dos terminais, o que pode causar problemas de soldagem.

Condições Recomendadas:

• Ferro de Soldar:Temperatura: 300°C Máx. Tempo: 3 segundos Máx. (soldagem única apenas).
• Soldagem por Onda:Pré-aquecimento: 100°C Máx. por 60 seg Máx. Onda de Solda: 260°C Máx. por 5 seg Máx.

Nota Importante:Temperatura e/ou tempo de soldagem excessivos podem causar deformação da lente do LED ou falha catastrófica. A soldagem por refluxo infravermelho (IR) énãoum processo adequado para este tipo de LED de montagem furo passante.

6.3 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use apenas solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.

6.4 Armazenamento

• O ambiente de armazenamento recomendado não deve exceder 30°C e 70% de umidade relativa.
• LEDs removidos de sua embalagem original, protetora contra umidade, devem ser usados dentro de três meses.
• Para armazenamento prolongado fora da embalagem original, armazene em um recipiente selado com dessecante ou em um dessecador purgado com nitrogênio.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos para evitar danos por descarga eletrostática (ESD).

• Saco de Embalagem: 1000, 500 ou 250 peças por saco.
• Caixa Interna: 10 sacos de embalagem por caixa (total 10.000 pçs).
• Caixa Externa: 8 caixas internas por caixa externa (total 80.000 pçs).
• Nota: Em cada lote de envio, apenas a embalagem final pode conter uma quantidade não completa.

8. Recomendações para Projeto de Aplicação

8.1 Projeto do Circuito de Acionamento

LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs em paralelo, éfortemente recomendadousar um resistor limitador de corrente individual em série com cada LED (Modelo de Circuito A). Acionar múltiplos LEDs em paralelo a partir de uma única fonte de tensão com um resistor compartilhado (Modelo de Circuito B) não é recomendado, pois pequenas variações na tensão direta (V_F) de cada LED causarão diferenças significativas na corrente e, consequentemente, no brilho.

8.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Este LED é suscetível a danos por descarga eletrostática. As seguintes precauções devem ser observadas durante o manuseio e montagem:

• Os operadores devem usar uma pulseira condutiva ou luvas antiestáticas.
• Todo o equipamento, bancadas de trabalho e racks de armazenamento devem estar devidamente aterrados.
• Use ionizadores para neutralizar cargas estáticas na área de trabalho.

8.3 Escopo e Limitações de Aplicação

Este LED foi projetado para uso em equipamentos eletrônicos comuns, incluindo equipamentos de escritório, dispositivos de comunicação e eletrodomésticos. Não foi projetado ou qualificado especificamente para aplicações onde alta confiabilidade é crítica para a segurança, como em aviação, transporte, controle de tráfego, sistemas médicos/de suporte à vida ou dispositivos de segurança. Para tais aplicações, a consulta ao fabricante para componentes qualificados adequadamente é obrigatória.

9. Comparação Técnica e Considerações de Projeto

Comparado aos LEDs T-1 com lente transparente, esta versão difusa oferece um padrão de luz muito mais amplo e suave, eliminando o efeito de \"ponto quente\". Isto o torna superior para indicadores de painel onde a visualização de múltiplos ângulos é necessária. O comprimento de onda azul de 468nm é uma escolha comum para indicadores de status, retroiluminação e iluminação decorativa. Os projetistas devem considerar cuidadosamente o gerenciamento térmico, especialmente ao operar próximo à corrente máxima nominal ou em temperaturas ambientes elevadas, utilizando a curva de derating fornecida. A tensão direta de ~3,0V requer uma tensão de acionamento maior do que a necessária para LEDs vermelhos ou verdes padrão, o que deve ser considerado no projeto da fonte de alimentação.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Posso acionar este LED diretamente de uma fonte de 5V?

R: Não. Com uma V_Ftípica de 3,0V a 20mA, é necessário um resistor limitador de corrente em série. Usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Para uma fonte de 5V e alvo de 20mA: R = (5V - 3,0V) / 0,02A = 100 Ω. Um resistor de 100Ω (ou o valor padrão mais próximo) deve ser usado.

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

R: O Comprimento de Onda de Pico (λ_P) é o comprimento de onda físico de maior potência espectral de saída. O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é um valor calculado baseado na percepção de cor humana (gráfico CIE) que melhor representa a cor percebida. Para LEDs monocromáticos como este azul, eles são frequentemente próximos, mas não idênticos.

P: Por que é necessário um resistor separado para cada LED em paralelo?

R: A tensão direta dos LEDs pode variar ligeiramente de unidade para unidade, mesmo dentro do mesmo grupo. Sem resistores individuais, LEDs com uma V_Fmais baixa consumirão uma corrente desproporcionalmente maior, levando a brilho desigual e potencial sobrecarga do LED com V_F units.

mais baixa.

P: Este LED é adequado para iluminação interna automotiva?

R: Embora possa funcionar, esta ficha técnica padrão não indica qualificação para as faixas de temperatura estendidas, vibração e padrões de confiabilidade exigidos para aplicações automotivas. Componentes especificamente qualificados para padrões automotivos (ex.: AEC-Q102) devem ser usados para tais fins.

11. Exemplo de Aplicação PráticaCenário:

Projetando um painel de múltiplos indicadores para um equipamento de teste. São necessários quatro LEDs azuis de status para mostrar diferentes modos operacionais (Standby, Testando, Aprovado, Reprovado). Brilho uniforme é crítico para a experiência do usuário.

1. Implementação do Projeto:Circuito:
2. Use um pino GPIO de um microcontrolador para acionar cada LED. Cada pino será conectado a um resistor limitador de corrente de 100Ω, depois ao ânodo do LED. Os cátodos dos LEDs serão conectados ao terra.Seleção de Componentes:
3. Especifique LEDs do mesmo grupo de intensidade luminosa (ex.: Grupo G: 140-180 mcd) e do mesmo grupo de comprimento de onda dominante (ex.: B08: 465-470nm) para garantir consistência de cor e brilho no painel.Layout:
4. Posicione os LEDs na PCB com o raio mínimo de curvatura recomendado de 3mm para os terminais. Certifique-se de que os pontos de soldagem na PCB estejam a pelo menos 3mm do corpo do LED.Software:

Acione os pinos GPIO em nível alto (ex.: 3,3V ou 5V) para ligar os respectivos LEDs. O resistor de 100Ω definirá a corrente para aproximadamente (3,3V-3,0V)/100Ω = 3mA ou (5V-3,0V)/100Ω = 20mA, dependendo da tensão da fonte, fornecendo iluminação segura e controlada.

12. Princípio de Funcionamento

Um diodo emissor de luz é um dispositivo semicondutor de junção p-n. Quando uma tensão direta que excede o potencial interno da junção é aplicada, elétrons da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados na região da junção. Quando esses portadores de carga se recombinam, energia é liberada. Neste LED específico, o material semicondutor (tipicamente baseado em nitreto de gálio e índio, InGaN) é projetado para que esta energia seja liberada na forma de fótons (luz) com um comprimento de onda no espectro azul (~468 nm). A lente de epóxi difusa que envolve o chip semicondutor contém partículas de dispersão que aleatorizam a direção dos fótons emitidos, criando um ângulo de visão amplo e uniforme em vez de um feixe estreito.

13. Tendências Tecnológicas