Folha de Dados Técnicos da Lâmpada LED Azul LTL42FTBR3DH183Y - Montagem Furo Passante - 470nm - 20mA - 78mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED azul de montagem furo passante. O dispositivo é projetado como um Indicador para Placa de Circuito (CBI), utilizando um suporte (carcaça) plástico preto em ângulo reto que se acopla ao componente LED. Este design melhora a taxa de contraste e facilita a montagem em placas de circuito impresso (PCBs). O produto está disponível em configurações adequadas para criar matrizes horizontais ou verticais empilháveis.

1.1 Características Principais

• Projetado para facilitar a montagem em placas de circuito.
• A carcaça preta melhora a taxa de contraste para melhor visibilidade.
• Apresenta baixo consumo de energia e alta eficiência.
• Conforme com as diretivas RoHS e é um produto livre de chumbo.
• Utiliza chips azuis de InGaN com uma cor de fonte de 470nm em um encapsulamento de lâmpada T-1.

1.2 Aplicações Alvo

• Equipamentos de comunicação
• Periféricos e sistemas de computador
• Eletrônicos de consumo
• Equipamentos e controles industriais

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva Detalhada

2.1 Ratings Absolutos Máximos

Os seguintes ratings definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C.

• Dissipação de Potência (Pd):78 mW máximo. Esta é a potência total que o dispositivo pode dissipar com segurança na forma de calor.
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA máximo. Esta corrente é permitida apenas sob condições pulsadas com um ciclo de trabalho ≤ 1/10 e uma largura de pulso ≤ 10μs.
• Corrente Direta Contínua (IF):20 mA máximo. Esta é a corrente de operação contínua recomendada.
• Faixa de Temperatura de Operação (Topr):-30°C a +85°C. O funcionamento do dispositivo é garantido dentro desta faixa de temperatura ambiente.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:260°C por no máximo 5 segundos, medido a 2,0mm (0,079") do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes parâmetros definem o desempenho típico do dispositivo sob condições normais de operação a TA=25°C.

• Intensidade Luminosa (Iv):1150 mcd (Mín), 1900 mcd (Típ) quando acionado com IF=20mA. Esta é a medida do poder percebido da luz visível emitida.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):30 graus (Típ). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade do valor no centro (0°).
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):468 nm (Típ). O comprimento de onda no qual a intensidade radiante espectral é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):470 nm (Típ) a IF=20mA. Este é o comprimento de onda único que corresponde perceptualmente à cor da luz emitida.
• Largura de Meia Altura Espectral (Δλ):25 nm (Típ). Uma medida da pureza espectral ou largura de banda da luz emitida.
• Tensão Direta (VF):2,6V (Mín), 3,2V (Típ), 3,8V (Máx) a IF=20mA. A queda de tensão através do LED durante a operação.
• Corrente Reversa (IR):10 μA máximo a uma Tensão Reversa (VR) de 5V.Importante:O dispositivo não foi projetado para operação reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Especificação do Sistema de Binning

Para garantir consistência nas aplicações, os LEDs são classificados (binned) com base em parâmetros ópticos-chave. O código do bin de intensidade luminosa está marcado em cada saco de embalagem.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

O binning é realizado a uma corrente de teste de 20mA. A tolerância para cada limite de bin é de ±15%.

• Bin Q:1150 mcd (Mín) a 1500 mcd (Máx)
• Bin R:1500 mcd (Mín) a 1900 mcd (Máx)
• Bin S:1900 mcd (Mín) a 2500 mcd (Máx)
• Bin T:2500 mcd (Mín) a 3200 mcd (Máx)
• Bin U:3200 mcd (Mín) a 4200 mcd (Máx)

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

O binning é realizado a uma corrente de teste de 20mA. A tolerância para cada limite de bin é de ±1nm.

• Bin B07:460,0 nm (Mín) a 465,0 nm (Máx)
• Bin B08:465,0 nm (Mín) a 470,0 nm (Máx)
• Bin B09:470,0 nm (Mín) a 475,0 nm (Máx)

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas de desempenho típicas ilustram a relação entre parâmetros-chave sob condições variáveis. Estas são essenciais para um projeto de circuito robusto.

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente de maneira sub-linear, destacando a importância da regulação de corrente.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra o coeficiente de temperatura negativo da saída de luz; a intensidade diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Descreve a característica exponencial I-V do diodo, crucial para calcular os valores do resistor em série.
• Distribuição Espectral:Um gráfico mostrando a potência radiante relativa através dos comprimentos de onda, centrado em torno do comprimento de onda de pico de ~468nm com uma meia-largura característica.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

O dispositivo utiliza uma lâmpada LED T-1 (3mm) padrão alojada em um suporte plástico preto em ângulo reto. Notas dimensionais-chave incluem:

• Todas as dimensões são fornecidas em milímetros, com tolerâncias de ±0,25mm, salvo indicação em contrário.
• O material da carcaça é plástico preto.
• O próprio LED apresenta uma lente difusa azul.

5.2 Identificação de Polaridade

O terminal catodo é tipicamente identificado por um ponto plano na lente do LED, um terminal mais curto (se aparado uniformemente pelo usuário) ou uma marcação na carcaça. Sempre consulte o desenho de contorno detalhado para uma identificação definitiva da polaridade.

5.3 Especificação de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em embalagem a granel. A especificação de embalagem detalha a quantidade por caixa interna (revisada para 4.200 unidades/caixa interna) e a configuração geral da caixa mestre, incluindo dimensões e peso bruto para planejamento logístico.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Condições de Armazenamento

Para uma vida útil ideal, armazene os LEDs em um ambiente que não exceda 30°C e 70% de umidade relativa. Se removidos da bolsa original de barreira de umidade, use dentro de três meses. Para armazenamento prolongado fora da embalagem original, use um recipiente selado com dessecante ou em ambiente de nitrogênio.

6.2 Formação dos Terminais

Se os terminais precisarem ser dobrados, execute esta operaçãoantesda soldagem e à temperatura ambiente normal. Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED. Não use a base do chassi dos terminais como ponto de apoio. Aplique força mínima de fixação durante a inserção na PCB para evitar estresse mecânico.

6.3 Processo de Soldagem

Crítico:Mantenha uma folga mínima de 2mm da base da lente/suporte até o ponto de solda. Não imerja a lente/suporte na solda.

• Soldagem Manual (Ferro):Temperatura máxima de 350°C por no máximo 3 segundos (uma única vez).
• Soldagem por Onda:Pré-aqueça a no máximo 100°C por até 60 segundos. A temperatura da onda de solda deve ser no máximo 260°C por no máximo 5 segundos. Certifique-se de que o dispositivo esteja posicionado de forma que a onda de solda não chegue a menos de 2mm da base da lente/suporte.
• Nota Importante:A soldagem por refluxo IR énãoadequada para este produto LED do tipo furo passante. Temperatura ou tempo excessivos podem causar deformação da lente ou falha catastrófica.

6.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Evite limpadores agressivos ou abrasivos.

7. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Método de Acionamento

LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao usar múltiplos LEDs, éfortemente recomendadoacionar cada LED com seu próprio resistor limitador de corrente conectado em série (Modelo de Circuito A). Conectar LEDs diretamente em paralelo (Modelo de Circuito B) não é recomendado devido às variações nas características de tensão direta (VF), o que causará compartilhamento desigual de corrente e, portanto, brilho desigual.

7.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Este LED é suscetível a danos por descarga eletrostática. Implemente as seguintes medidas de controle de ESD na área de manuseio e montagem:

• O pessoal deve usar pulseiras aterradas ou luvas antiestáticas.
• Todos os equipamentos, estações de trabalho e racks de armazenamento devem estar devidamente aterrados.
• Use ionizadores para neutralizar a carga estática que pode se acumular na lente plástica durante o manuseio.
• Certifique-se de que o pessoal seja treinado em procedimentos de prevenção de ESD.

7.3 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (78mW máx.), operar no limite superior da faixa de temperatura (+85°C) reduzirá significativamente a saída de luz, conforme mostrado na curva característica de temperatura. Para um desempenho consistente a longo prazo, projete para ventilação adequada e evite colocar o LED perto de outros componentes geradores de calor.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Esta lâmpada LED de furo passante se diferencia pelo seu suporte preto em ângulo reto integrado, que simplifica a montagem e melhora o contraste óptico em comparação com LEDs radiais padrão montados em clipes ou espaçadores separados. O binning especificado tanto para intensidade quanto para comprimento de onda fornece aos projetistas um desempenho previsível para aplicações que exigem correspondência de cor ou brilho em múltiplos indicadores. Sua compatibilidade com processos padrão de soldagem por onda e manual o torna adequado para uma ampla gama de fluxos de trabalho de fabricação eletrônica convencionais.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

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

Comprimento de Onda de Pico (λP) é o comprimento de onda físico no qual a potência óptica emitida é maior. Comprimento de Onda Dominante (λd) é uma quantidade colorimétrica derivada do diagrama de cromaticidade CIE; é o comprimento de onda único que o olho humano percebe como correspondente à cor da fonte. Para fontes monocromáticas como este LED azul, eles são tipicamente muito próximos (468nm vs. 470nm).

9.2 Posso acionar este LED a 30mA para obter maior brilho?

Não. O Rating Absoluto Máximo para Corrente Direta Contínua é 20mA. Exceder este rating corre o risco de reduzir a vida útil do dispositivo ou causar falha imediata devido a superaquecimento ou sobrecarga de corrente.

9.3 Como calculo o valor do resistor em série?

Use a Lei de Ohm: R = (Vfonte - VF) / IF. Por exemplo, com uma fonte de 5V (Vfonte), um VF típico de 3,2V e o IF desejado de 20mA (0,02A): R = (5 - 3,2) / 0,02 = 90 Ohms. Sempre use o VF máximo da folha de dados (3,8V) para um projeto conservador, garantindo que a corrente não exceda os limites: R_mín = (5 - 3,8) / 0,02 = 60 Ohms. Selecione um valor de resistor padrão entre 60 e 90 Ohms, considerando a potência nominal (P = IF² * R).

9.4 Este LED é adequado para uso externo?

A folha de dados afirma que o LED é bom para sinais internos e externos. No entanto, a faixa de temperatura de operação é de -30°C a +85°C. Para ambientes externos severos com luz solar direta, exposição a UV ou variações de temperatura mais amplas, a instalação específica (invólucro, vedação) deve ser avaliada para garantir que a temperatura ambiente local ao redor do LED permaneça dentro da especificação e que os materiais sejam resistentes às intempéries.

10. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetando um painel de indicadores de status para equipamento industrial.São necessários múltiplos indicadores azuis para mostrar "sistema ativo", "link de comunicação estabelecido" e "condição de falha". Usando o LED LTL42FTBR3DH183Y:

1. Seleção de Binning:Especifique o Bin R para intensidade luminosa (1500-1900mcd) e o Bin B08 para comprimento de onda dominante (465-470nm) para garantir que todos os indicadores no painel tenham brilho e cor consistentes.
2. Projeto do Circuito:Projete um circuito de acionamento para uma fonte de 24V DC. Usando o VF máximo de 3,8V e IF=20mA, o resistor em série é R = (24V - 3,8V) / 0,02A = 1010 Ohms. Um resistor de 1kΩ, 1/4W é adequado. Cada LED tem seu próprio resistor.
3. Layout da PCB:Posicione os furos de montagem do LED de acordo com o desenho mecânico. Garanta uma área de exclusão de pelo menos 2mm ao redor da base do LED para folga de soldagem.
4. Processo de Montagem:Durante a montagem, os operadores seguem os protocolos de ESD. Os LEDs são inseridos, os terminais são soldados por onda usando o perfil especificado, garantindo que a solda não suba muito. Nenhuma limpeza pós-soldagem é necessária.

11. Introdução ao Princípio de Operação

Este dispositivo é um Diodo Emissor de Luz (LED). Ele opera com base no princípio da eletroluminescência em um material semicondutor (InGaN - Nitreto de Gálio e Índio para luz azul). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons e lacunas se recombinam, liberando energia na forma de fótons (luz). A energia específica da banda proibida do material InGaN determina o comprimento de onda (cor) da luz emitida, que neste caso está na região azul (~470nm). A lente difusa e a carcaça preta moldam e direcionam a luz emitida.

12. Tendências Tecnológicas (Perspectiva Objetiva)

A tecnologia LED de furo passante representada por este produto é uma solução madura e amplamente adotada para aplicações de indicação. As tendências atuais da indústria mostram uma mudança gradual para LEDs de montagem em superfície (SMD) para a maioria dos novos projetos devido à sua pegada menor, adequação para montagem automatizada pick-and-place e perfil frequentemente mais baixo. No entanto, os LEDs de furo passante permanecem relevantes em aplicações que exigem maior robustez mecânica, montagem/reparo manual mais fácil ou onde as características ópticas específicas de um encapsulamento com lente em um suporte são vantajosas. Avanços continuam na eficiência (lúmens por watt) e na consistência de cor dos chips semicondutores usados em todos os tipos de encapsulamento LED.