LED Verde T-1 3mm Intensidade Luminosa 680-1900mcd - Tensão 2.7-3.8V - Potência 108mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um diodo emissor de luz (LED) verde de alto desempenho, em um encapsulamento padrão T-1 (3mm) para montagem através de orifício. O dispositivo foi projetado para aplicações gerais de indicação e iluminação onde são necessários alto brilho, baixo consumo de energia e desempenho confiável. Suas principais vantagens incluem conformidade com RoHS, alta eficiência luminosa e compatibilidade com circuitos de acionamento de baixa corrente, tornando-o adequado para uma ampla gama de eletrônicos de consumo, controles industriais e indicadores de painel.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C. A corrente direta contínua máxima é de 30 mA, com uma corrente direta de pico de 100 mA permitida em condições pulsadas (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms). A dissipação de potência máxima é de 108 mW. A faixa de temperatura de operação é de -30°C a +80°C, e a faixa de temperatura de armazenamento é de -40°C a +100°C. Para soldagem, os terminais podem suportar 260°C por no máximo 5 segundos quando medidos a 1,6mm 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 direta (I_F) de 20 mA. A intensidade luminosa (I_V) varia de um mínimo de 680 mcd a um valor típico de 1900 mcd. O ângulo de visão (2θ_1/2) é tipicamente de 40 graus. O dispositivo emite luz verde com um comprimento de onda de emissão de pico (λ_P) de 523 nm e um comprimento de onda dominante (λ_d) variando de 520 nm a 538 nm. A tensão direta (V_F) está entre 2,7V e 3,8V, com um valor típico de 3,3V. A corrente reversa (I_R) é no máximo 10 μA a uma tensão reversa (V_R) de 5V. É fundamental observar que o dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; a condição V_Ré apenas para teste de I_R.

3. Especificação do Sistema de Classificação (Binning)

Os LEDs são classificados em lotes (bins) com base na intensidade luminosa e no comprimento de onda dominante para garantir consistência de cor e brilho nas aplicações.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

As unidades estão em milicandelas (mcd) a 20 mA. Dois lotes principais são definidos: Lote NP (680 mcd a 1150 mcd) e Lote QR (1150 mcd a 1900 mcd). Uma tolerância de ±15% se aplica a cada limite de lote.

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

As unidades estão em nanômetros (nm) a 20 mA. Cinco lotes são definidos: G10 (520,0-523,0 nm), G11 (523,0-527,0 nm), G12 (527,0-531,0 nm), G13 (531,0-535,0 nm) e G14 (535,0-538,0 nm). Uma tolerância de ±1 nm se aplica a cada limite de lote.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora dados gráficos específicos não sejam fornecidos no extrato de texto, as curvas de desempenho típicas para tais LEDs incluiriam a relação entre a corrente direta (I_F) e a tensão direta (V_F), mostrando a característica exponencial do diodo. Outra curva crucial plotaria a intensidade luminosa (I_V) em função da corrente direta (I_F), demonstrando a relação quase linear dentro da faixa de operação. O efeito da temperatura ambiente na intensidade luminosa também é significativo, tipicamente mostrando uma diminuição na saída conforme a temperatura aumenta. A curva de distribuição espectral estaria centrada em torno do pico de 523 nm com uma meia-largura típica (Δλ) de 35 nm, definindo a pureza da cor verde.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

O dispositivo utiliza um popular encapsulamento T-1 (diâmetro de 3mm) para montagem através de orifício com uma lente difusa branca. Notas dimensionais importantes incluem: todas as dimensões estão em milímetros, com uma tolerância geral de ±0,25mm, salvo indicação em contrário. A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,0mm. O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde eles emergem do corpo do encapsulamento. A lente difusa ajuda a obter um ângulo de visão mais amplo e uniforme em comparação com lentes transparentes.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Formação e Manuseio dos Terminais

A formação dos terminais deve ser realizada em temperatura ambiente normal eantesdo processo de soldagem. A dobra deve ser feita a pelo menos 1,6mm de distância da base da lente do LED. A base do quadro de terminais não deve ser usada como fulcro durante a dobra para evitar a transferência de tensão para o chip interno e as ligações de fio. Durante a montagem da PCB, deve-se usar a força mínima de fixação.

6.2 Processo de Soldagem

Uma folga mínima de 1,6mm deve ser mantida entre a base da lente e o ponto de solda. Deve-se evitar mergulhar a lente na solda para prevenir a subida do epóxi, o que pode causar problemas de soldagem. Corrigir a posição do LED após a soldagem também é proibido. As condições recomendadas são:

• Ferro de Solda:Temperatura máxima de 400°C, tempo máximo de 3 segundos (apenas uma vez).
• Soldagem por Onda:Pré-aquecimento máximo de 120°C por até 60 segundos, onda de solda a no máximo 260°C por até 5 segundos.

6.3 Armazenamento e Limpeza

Para armazenamento fora da embalagem original, recomenda-se o uso dentro de três meses. Para armazenamento prolongado, use um recipiente selado com dessecante ou em ambiente de nitrogênio. Se a limpeza for necessária, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.

7. Embalagem e Informações de Pedido

O fluxo de embalagem padrão é: 1.000 peças por saco de embalagem antiestática. Dez sacos são embalados em uma caixa interna, totalizando 10.000 peças por caixa interna. Oito caixas internas são embaladas em uma caixa de transporte externa, resultando em um total de 80.000 peças por caixa externa. O código de classificação de intensidade luminosa é marcado em cada saco de embalagem para rastreabilidade.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é destinado a equipamentos eletrônicos comuns, incluindo dispositivos de automação de escritório, equipamentos de comunicação e eletrodomésticos. Seu alto brilho o torna adequado para indicadores de status, retroiluminação para painéis e interruptores, e iluminação decorativa onde um sinal verde distinto é necessário.

8.2 Considerações de Projeto de Circuito

LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar vários LEDs em paralelo, é altamente recomendável usar um resistor limitador de corrente em série com cada LED (Modelo de Circuito A). Acionar vários LEDs em paralelo sem resistores individuais (Modelo de Circuito B) pode levar a diferenças significativas de brilho devido a variações na tensão direta (V_F) de dispositivos individuais. O valor do resistor em série pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_Fonte- V_F) / I_F, onde I_Fé a corrente de acionamento desejada (por exemplo, 20mA).

8.3 Precauções para Aplicações Críticas

Consulte o fornecedor antes de usar este LED em aplicações que exijam confiabilidade excepcional, especialmente onde uma falha possa colocar em risco a vida ou a saúde (por exemplo, aviação, sistemas médicos, dispositivos de segurança).

9. Descarga Eletrostática (ESD) e Precauções de Manuseio

LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas e surtos de tensão. Recomenda-se usar uma pulseira ou luvas antiestáticas ao manusear. Todo o equipamento, incluindo ferros de solda e bancadas de trabalho, deve estar devidamente aterrado. Evite aplicar qualquer tensão mecânica aos terminais, principalmente quando o dispositivo estiver aquecido durante a soldagem.

10. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais diferenciais deste dispositivo em sua classe incluem sua ampla faixa de intensidade luminosa (até 1900 mcd) a partir de um encapsulamento T-1 padrão, oferecendo brilho significativo em um fator de forma comum. O uso da tecnologia InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) proporciona emissão verde eficiente. A estrutura de classificação definida para intensidade e comprimento de onda permite que os projetistas selecionem componentes para aplicações que exigem correspondência precisa de cor e brilho, reduzindo a necessidade de calibração pós-produção.

11. Perguntas Frequentes (FAQs)

11.1 Posso acionar este LED sem um resistor em série?

Não. Não é recomendado operar um LED diretamente a partir de uma fonte de tensão, pois é um dispositivo controlado por corrente. A pequena variação na tensão direta pode causar uma grande mudança na corrente, potencialmente excedendo a classificação máxima e destruindo o LED. Um resistor em série é essencial para operação estável e segura.

11.2 Por que há uma faixa para a intensidade luminosa (680-1900 mcd)?

A faixa representa a estrutura de classificação (binning). Devido a variações no processo de fabricação, os LEDs são classificados (separados em lotes) após a produção com base no desempenho medido. A ficha técnica especifica os limites mínimo e máximo para os lotes disponíveis (NP e QR). Os projetistas devem considerar a tolerância de ±15% dentro de um lote ao projetar para um nível de brilho específico.

11.3 Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

O comprimento de onda de pico (λ_P) é o comprimento de onda no qual a distribuição de potência espectral é máxima (523 nm para este LED). O comprimento de onda dominante (λ_d) é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único da luz monocromática que, quando combinado com uma referência branca especificada, corresponde à cor do LED. É a cor percebida. A faixa de comprimento de onda dominante é de 520-538 nm.

12. Estudo de Caso de Projeto e Uso

Cenário:Projetando um painel de status com múltiplos indicadores para equipamento industrial, exigindo 10 LEDs verdes uniformemente brilhantes.Etapas do Projeto:1. Selecione LEDs do mesmo lote de intensidade luminosa (por exemplo, QR) e de um lote estreito de comprimento de onda dominante (por exemplo, G11) para consistência. 2. A fonte de alimentação é 5V DC. 3. Usando o V_Ftípico de 3,3V e um I_Falvo de 20 mA, calcule o resistor em série: R = (5V - 3,3V) / 0,02A = 85 Ohms. Um resistor padrão de 82 Ohm ou 100 Ohm pode ser usado, ajustando ligeiramente a corrente. 4. Implemente o Modelo de Circuito A, usando um resistor por LED. 5. Durante o layout da PCB, garanta a folga recomendada de 1,6mm entre o corpo do LED e a almofada de solda. 6. Siga o perfil de soldagem por onda com precisão. Esta abordagem garante operação confiável e aparência uniforme.

13. Introdução ao Princípio de Operação

Um Diodo Emissor de Luz (LED) é um diodo semicondutor de junção p-n. Quando uma tensão direta 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, a energia é liberada na forma de fótons (luz). A cor (comprimento de onda) da luz emitida é determinada pela banda proibida (bandgap) do material semicondutor. Este LED específico usa um semicondutor composto de InGaN (Nitretos de Índio e Gálio), que é projetado para ter uma banda proibida correspondente à emissão de luz verde.

14. Tendências Tecnológicas

A indústria de LED continua a avançar em eficiência (lúmens por watt), permitindo maior brilho com menor consumo de energia. Há uma tendência para tolerâncias de classificação mais apertadas tanto para cor quanto para fluxo luminoso, para atender às demandas de aplicações como telas de cores completas e iluminação arquitetônica, onde a consistência é primordial. Embora encapsulamentos para montagem através de orifício, como o T-1, permaneçam populares para prototipagem, uso por hobbyistas e certas aplicações industriais, os encapsulamentos de dispositivo de montagem em superfície (SMD) dominam a produção em grande volume devido ao seu tamanho menor e adequação para montagem automatizada. A tecnologia subjacente InGaN para LEDs verdes e azuis é madura, mas continua a apresentar melhorias incrementais em eficiência e confiabilidade.