Ficha Técnica da Lâmpada LED Azul LTL-R42TBN4D2H229 - Montagem Furo Passante - 20mA - 3.8V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTL-R42TBN4D2H229 é uma lâmpada LED para montagem em furo passante, projetada para aplicações em placas de circuito impresso (PCB). É um componente da família Circuit Board Indicator (CBI), que utiliza um suporte (carcaça) de plástico preto em ângulo reto que se acopla à lâmpada LED. Este design facilita a montagem e está disponível em configurações que permitem empilhamento e a criação de arranjos horizontais ou verticais.

1.1 Vantagens Principais

• Facilidade de Montagem:O design é otimizado para processos de montagem em placa de circuito diretos.
• Contraste Aprimorado:O material da carcaça preta melhora a relação de contraste visual do indicador iluminado.
• Conformidade de Material:O produto apresenta baixo teor de halogênio.
• Compatibilidade:É compatível com circuitos integrados (C.I.) e possui requisitos de corrente baixos.
• Desempenho Óptico:A lâmpada utiliza uma lente difusa branca para uma aparência de luz uniforme.
• Eficiência:Oferece baixo consumo de energia e alta eficiência luminosa.
• Fonte de Luz:A lâmpada de tamanho T-1 utiliza um chip semicondutor de InGaN (Nitreto de Índio e Gálio) que emite luz azul com um comprimento de onda de pico em torno de 470nm.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é adequado para uma ampla gama de equipamentos eletrónicos, incluindo:

• Sistemas e periféricos de computador
• Dispositivos de comunicação
• Eletrónica de consumo
• Equipamentos e controlos industriais

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Ratings Absolutos Máximos

Estes 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):Máximo de 117 mW. Esta é a potência total que o dispositivo pode dissipar com segurança na forma de calor.
• Corrente Direta de Pico (IFP):Máximo de 100 mA. Esta corrente só pode ser aplicada em condições de pulso (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 0.1ms).
• Corrente Direta Contínua (IF):Máximo de 20 mA. Esta é a corrente de operação contínua recomendada.
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C. O dispositivo é projetado para funcionar dentro desta faixa de temperatura ambiental.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-55°C a +100°C. O dispositivo pode ser armazenado dentro desta faixa quando não estiver em operação.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:260°C por no máximo 5 segundos, medido a uma distância de 2.0mm (0.079 polegadas) do corpo do componente. Isto é crítico para processos de soldagem por onda ou manual.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a TA=25°C e IF=20mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (Iv):180 mcd (mínimo), 400 mcd (típico), 880 mcd (máximo). Esta é a medida da potência de luz percebida emitida. O valor real de Iv para uma unidade específica é determinado pelo seu código de bin (ver Secção 4). Uma tolerância de teste de ±15% é aplicada a estes limites de bin.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):60 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade do valor medido no eixo central.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):468 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a emissão espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):460 nm (mínimo), 470 nm (típico), 475 nm (máximo). Este é o comprimento de onda único que melhor representa a cor percebida da luz, derivado do diagrama de cromaticidade CIE. As unidades são classificadas em bins de acordo (ver Secção 4).
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):25 nm (típico). Isto indica a pureza espectral ou largura de banda da luz emitida.
• Tensão Direta (VF):3.2 V (mínimo), 3.8 V (típico). Esta é a queda de tensão através do LED quando opera na corrente direta especificada.
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 10 μA quando uma tensão reversa (VR) de 5V é aplicada.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência nas aplicações, os LEDs são classificados (binned) com base em parâmetros ópticos chave.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são classificados em bins com base na sua intensidade luminosa medida a IF=20mA. O código do bin está marcado na embalagem.

• H:180 mcd a 240 mcd
• J:240 mcd a 310 mcd
• K:310 mcd a 400 mcd
• L:400 mcd a 520 mcd
• M:520 mcd a 680 mcd
• N:680 mcd a 880 mcd

Nota: A tolerância em cada limite de bin é de ±15%.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante (Matiz)

Os LEDs também são classificados pelo seu comprimento de onda dominante para controlar a consistência da cor.

• B07:460.0 nm a 465.0 nm
• B08:465.0 nm a 470.0 nm
• B09:470.0 nm a 475.0 nm

Nota: A tolerância em cada limite de bin é de ±1 nm.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas características típicas que são essenciais para engenheiros de projeto.

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Esta curva mostra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, tipicamente exibindo uma relação sublinear em correntes mais altas.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva demonstra o efeito de quenching térmico, onde a saída de luz diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Compreender isto é crítico para a gestão térmica em aplicações de alta temperatura ou alta corrente.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Isto descreve a característica I-V do díodo, mostrando a relação exponencial e a tensão de operação típica na corrente recomendada de 20mA.
• Distribuição Espectral:Um gráfico que mostra a potência radiante relativa em função do comprimento de onda, centrado no pico de 468nm, com a largura a meia altura definida.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

O componente apresenta um design de furo passante em ângulo reto. Notas dimensionais chave incluem:

• Todas as dimensões são fornecidas em milímetros, com polegadas entre parênteses.
• A tolerância padrão é de ±0.25mm (±0.010\") salvo especificação em contrário.
• O material da carcaça é plástico preto.
• As lâmpadas LED (LED1 e LED2 no desenho) são azuis com uma lente difusa branca.

5.2 Especificação de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em fita e carretel para montagem automatizada.

• Fita Suporte:Feita de liga de poliestireno condutivo preto, com 0.50mm ±0.06mm de espessura.
• Carretel:Carretel padrão de 13 polegadas contendo 350 peças.
• Embalagem de Cartão:
  • 2 carretéis (700 peças no total) são embalados com um cartão indicador de humidade e 2 desumidificadores numa Bolsa de Barreira à Humidade (MBB).
  • 1 MBB é embalada em 1 cartão interno.
  • 10 cartões internos (7.000 peças no total) são embalados em 1 cartão externo.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Armazenamento

Para uma vida útil ideal, armazene os LEDs num ambiente que não exceda 30°C e 70% de humidade relativa. Se removidos da bolsa de barreira à humidade original, use dentro de três meses. Para armazenamento mais longo fora da embalagem original, use um recipiente selado com desumidificador ou um dessecador de nitrogénio.

6.2 Limpeza

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

6.3 Formação dos Terminais

Se os terminais precisarem de ser dobrados, faça-o num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED. Não use a base do suporte dos terminais como fulcro. A formação dos terminais deve ser realizada à temperatura ambiente eantesdo processo de soldagem.

6.4 Processo de Soldagem

Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 2mm da base da lente/suporte até ao ponto de soldagem. Nunca mergulhe a lente/suporte na solda.

• Ferro de Soldar:Temperatura máxima 350°C. Tempo máximo de soldagem 3 segundos por terminal (uma única vez).
• Soldagem por Onda:
  • Pré-aquecimento: Máximo de 120°C por até 100 segundos.
  • Onda de Solda: Máximo de 260°C.
  • Tempo de Soldagem: Máximo de 5 segundos.
  • Posição de Imersão: Não inferior a 2mm da base do bulbo de epóxi.

Aviso:Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica do LED. Evite aplicar tensão mecânica aos terminais durante a soldagem enquanto o LED está quente.

7. Considerações de Projeto de Aplicação

7.1 Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao conectar múltiplos LEDs em paralelo, éfortemente recomendadousar um resistor limitador de corrente individual em série com cada LED (Modelo de Circuito A). Evite conectar LEDs diretamente em paralelo sem resistores individuais (Modelo de Circuito B), pois pequenas variações na característica de tensão direta (VF) entre os LEDs causarão um desequilíbrio significativo de corrente, levando a brilho desigual e potencial sobrecorrente em alguns dispositivos.

7.2 Proteção contra ESD (Descarga Eletrostática)

Este LED é suscetível a danos por descarga eletrostática ou surtos de energia. Implemente medidas padrão de prevenção de ESD durante a manipulação e montagem:

• Use pulseiras condutoras e bancadas de trabalho aterradas.
• Utilize ionizadores para neutralizar a carga estática na área de trabalho.
• Armazene e transporte os componentes em embalagens condutoras ou antiestáticas.

8. Comparação Técnica e Tendências

8.1 Vantagens de Design

O design de furo passante do LTL-R42TBN4D2H229 oferece robustez e facilidade de prototipagem manual em comparação com dispositivos de montagem em superfície (SMD). O suporte integrado preto em ângulo reto proporciona estabilidade mecânica, melhora o contraste e simplifica o layout da placa para indicadores de estado. O sistema de binning para intensidade e comprimento de onda fornece aos projetistas um desempenho previsível para aplicações que requerem consistência visual.

8.2 Contexto da Indústria

Embora a tecnologia de montagem em superfície (SMT) domine a produção automatizada de alto volume, componentes de furo passante como este permanecem vitais para aplicações que requerem maior resistência mecânica, montagem manual mais fácil para cenários de baixo volume ou reparação, e em ambientes com stress térmico ou mecânico significativo. O uso da tecnologia InGaN para emissão azul representa um processo semicondutor maduro e confiável. A inclusão de diretrizes detalhadas de soldagem e manipulação reflete o foco da indústria na confiabilidade e rendimento durante o processo de fabrico.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

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 único onde o LED emite a maior potência óptica.Comprimento de Onda Dominante (λd)é calculado a partir das coordenadas de cor CIE e representa a cor percebida da luz. Para uma fonte monocromática como um LED azul, eles estão frequentemente próximos, mas λd é o parâmetro relevante para correspondência de cor nas aplicações.

9.2 Posso acionar este LED com uma fonte de tensão constante?

Não é recomendado. A tensão direta (VF) tem uma tolerância e varia com a temperatura. Acionar com uma tensão constante pode levar a grandes variações na corrente e, portanto, no brilho. Use sempre um método limitador de corrente, como um resistor em série com uma fonte de tensão ou um driver de corrente constante.

9.3 Por que é especificada uma distância mínima para soldagem?

A distância mínima de 2mm impede que o calor excessivo viaje pelo terminal e danifique o chip semicondutor interno ou o material da lente de epóxi, que pode rachar ou ficar opaco devido ao choque térmico.

9.4 Como interpreto os códigos de bin para o meu pedido?

Especifique os códigos de bin necessários para Iv (ex.: bin 'K': 310-400 mcd) e λd (ex.: bin 'B08': 465-470 nm) ao encomendar para garantir que recebe LEDs com as características ópticas adequadas ao seu projeto. O código do bin está marcado na embalagem.

10. Exemplo de Aplicação Prática

10.1 Projetando um Indicador de Estado de Painel

Cenário:Um projetista precisa de um indicador de ligação azul brilhante e consistente para um painel de controlo industrial. Múltiplas unidades devem ter aparência idêntica.

1. Seleção de Componentes:Escolha o LTL-R42TBN4D2H229 pela sua visualização em ângulo reto, carcaça preta de alto contraste e brilho disponível.
2. Binning:Especifique um bin de intensidade estreito (ex.: 'L' ou 'M') e um bin de matiz específico (ex.: 'B08') para garantir uniformidade de cor e brilho em todos os painéis.
3. Projeto do Circuito:O painel usa uma linha de 12V. Para um LED com VF típico de 3.8V a 20mA, calcule o resistor em série: R = (V_fonte - VF) / IF = (12V - 3.8V) / 0.020A = 410 Ω. Use um resistor padrão de 430 Ω, 1/4W. Cada LED indicador tem o seu próprio resistor.
4. Layout do PCB:Posicione a pegada do LED respeitando a orientação em ângulo reto. Certifique-se de que as almofadas de solda estão a pelo menos 2mm da borda do orifício de montagem para o corpo do LED.
5. Montagem:Siga o perfil de soldagem por onda especificado, garantindo que os tempos/temperaturas de pré-aquecimento e contacto com a onda não sejam excedidos para proteger o LED.

Esta abordagem sistemática, guiada pelos parâmetros da ficha técnica, garante um produto final confiável e visualmente consistente.