Folha de Dados Técnicos de LED Verde T1-3/4 - 5mm de Diâmetro - Tensão Direta 4.0V - Dissipação de Potência 123mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED verde de alta eficiência e baixo consumo, projetada para montagem em furo passante. O dispositivo utiliza tecnologia InGaN (Nitreto de Índio e Gálio) para produzir uma luz verde nítida. Suas principais vantagens incluem compatibilidade com circuitos integrados devido aos baixos requisitos de corrente e opções versáteis de montagem em placas de circuito impresso ou painéis. O diâmetro popular do encapsulamento T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) torna-o um componente padrão adequado para uma ampla gama de aplicações de indicação e iluminação em eletrônicos de consumo, instrumentação e sinalização de uso geral.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

O dispositivo é classificado para operação dentro de limites ambientais e elétricos rigorosos para garantir confiabilidade e evitar danos. A dissipação máxima de potência é de 123 mW a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C. A corrente direta contínua não deve exceder 30 mA. Para operação pulsada, uma corrente direta de pico de 100 mA é permitida sob condições específicas: ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 0,1 ms. A faixa de temperatura de operação é de -25°C a +80°C, enquanto a faixa de temperatura de armazenamento se estende de -30°C a +100°C. Durante a soldagem, os terminais podem suportar 260°C por no máximo 5 segundos, desde que o ponto de solda esteja a pelo menos 1,6mm (0,063 polegadas) do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos a T_A=25°C. A intensidade luminosa (I_V) tem um valor típico de 8000 milicandelas (mcd) a uma corrente direta (I_F) de 20 mA, com um mínimo de 2500 mcd e um máximo de 18800 mcd. Uma tolerância de ±15% aplica-se ao valor garantido de intensidade luminosa. O ângulo de visão (2θ_1/2), definido como o ângulo fora do eixo onde a intensidade cai para metade do seu valor axial, é de 20 graus. O comprimento de onda dominante (λ_d) é de 525 nm, posicionando-o no espectro verde, com uma meia-largura espectral (Δλ) de 35 nm. A tensão direta (V_F) é tipicamente 4,0V com um máximo de 4,0V em I_F=20mA. A corrente reversa (I_R) é no máximo 100 μA quando uma tensão reversa (V_R) de 5V é aplicada. É crucial notar que o dispositivo não foi projetado para operação reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Explicação do Sistema de Binagem

A saída luminosa dos LEDs é classificada em bins para garantir consistência nas aplicações. O código do bin, marcado em cada saco de embalagem, categoriza a intensidade luminosa mínima e máxima a 20mA. Os bins variam de T2 (2500-3390 mcd) a W2 (14110-18800 mcd). Cada limite de bin tem uma tolerância de ±15%. Este sistema permite que os projetistas selecionem LEDs com o nível de brilho necessário para sua aplicação específica, garantindo uniformidade visual quando vários LEDs são usados juntos.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora dados gráficos específicos sejam referenciados no documento (Curvas Típicas de Características Elétricas/Ópticas na página 4), a análise padrão para tais componentes incluiria a curva Corrente Direta vs. Tensão Direta (curva I-V), que mostra a relação exponencial e auxilia no projeto de circuitos limitadores de corrente. A curva Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta normalmente mostra uma relação quase linear dentro da faixa de operação. A curva Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente é crucial para entender a degradação da saída em temperaturas mais altas. A curva de distribuição espectral estaria centrada no comprimento de onda dominante de 525 nm com a meia-largura especificada de 35 nm.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

O LED apresenta um encapsulamento redondo padrão T-1 3/4 com uma lente "água límpida". Notas dimensionais importantes incluem: todas as dimensões estão em milímetros (polegadas), com uma tolerância geral 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 eles emergem do corpo do encapsulamento. O manuseio mecânico correto é essencial; os terminais devem ser conformados em um ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED antes da soldagem e à temperatura ambiente para evitar tensões internas.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é crítico para a longevidade do LED. Durante a soldagem, deve ser mantida uma distância mínima de 2mm entre a base da lente e o ponto de solda. Deve-se evitar mergulhar a lente na solda. Não reposicione o LED após a soldagem. Evite aplicar tensão na armação dos terminais, especialmente quando quente. Para soldagem manual, use um ferro a uma temperatura máxima de 300°C por não mais que 3 segundos (apenas uma vez). Para soldagem por onda, pré-aqueça a no máximo 100°C por até 60 segundos, com a onda de solda a no máximo 260°C por até 5 segundos. O reflow por infravermelho (IR) não é adequado para este produto LED de furo passante. Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica.

7. Informações de Embalagem e Pedido

A configuração padrão de embalagem é a seguinte: 500 ou 250 peças por saco de embalagem antiestática. Dez sacos de embalagem são colocados em uma caixa interna, totalizando 5000 peças. Oito caixas internas são embaladas em uma caixa de transporte externa, resultando em 40.000 peças por caixa externa. Observa-se que em cada lote de envio, apenas a embalagem final pode não estar completa.

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. Sua alta eficiência e baixo consumo de energia o tornam ideal para indicadores de status, retroiluminação e iluminação de painéis onde um sinal verde nítido é necessário.

8.2 Considerações de Projeto

LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao conectar vários LEDs em paralelo, é fortemente recomendado usar um resistor limitador de corrente individual em série com cada LED (Modelo de Circuito A). Não é aconselhável usar um único resistor para vários LEDs em paralelo (Modelo de Circuito B), pois pequenas variações nas características de tensão direta (V_F) entre LEDs individuais causarão diferenças significativas na divisão de corrente e, consequentemente, no brilho percebido.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado a tecnologias mais antigas, como LEDs verdes de GaP (Fosfeto de Gálio), este dispositivo baseado em InGaN oferece intensidade luminosa significativamente maior (milhares de mcd vs. centenas de mcd) e uma cor verde mais saturada e pura (comprimento de onda dominante de 525 nm). O ângulo de visão de 20 graus fornece um feixe mais focado em comparação com LEDs de ângulo amplo, tornando-o adequado para aplicações que requerem luz direcionada. O baixo requisito de corrente (20mA para operação típica) mantém a compatibilidade com saídas de nível lógico comum de microcontroladores e circuitos integrados driver.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

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

R: Não. Com uma tensão direta típica de 4,0V, conectá-lo diretamente a 5V faria com que uma corrente excessiva fluísse, potencialmente destruindo o LED. Você deve usar um resistor limitador de corrente em série. O valor do resistor pode ser calculado como R = (V_fonte- V_F) / I_F. Para uma fonte de 5V e corrente alvo de 20mA: R = (5V - 4,0V) / 0,020A = 50 Ohms. Um resistor padrão de 51 Ohm seria adequado.

P: Por que a especificação da corrente reversa é importante se o LED não é para operação reversa?

R: A especificação I_Rindica a qualidade da junção semicondutora. Uma corrente reversa alta pode ser um sinal de dano ou defeito de fabricação. Além disso, em projetos de circuito onde transientes de tensão reversa podem ocorrer (por exemplo, de cargas indutivas), entender este parâmetro ajuda a projetar circuitos de proteção, como diodos em paralelo, para limitar a tensão reversa.

P: O que significa a descrição da lente "Água Límpida"?

R: "Água Límpida" refere-se a uma lente não difusa e transparente. Ela não contém partículas difusoras. Isso resulta na maior saída de luz possível do encapsulamento, mas produz um padrão de feixe mais focado (como visto no ângulo de visão de 20 graus) em comparação com uma lente difusa ou leitosa, que espalha a luz de forma mais uniforme em um ângulo mais amplo.

11. Casos de Uso Práticos

Caso 1: Painel de Status com Múltiplos LEDs:Um painel de controle requer dez indicadores de status verdes. Para garantir brilho uniforme, cada LED é acionado por um pino de saída separado de um microcontrolador via um resistor de 51 ohms em série (para uma alimentação de 5V do MCU). O estreito ângulo de visão de 20 graus garante que a luz seja claramente visível a partir da frente do painel sem brilho lateral excessivo.

Caso 2: Indicador de Bateria Fraca:Em um dispositivo portátil, este LED, acionado por um circuito comparador, fornece uma luz verde brilhante e chamativa para indicar o status normal da bateria. Sua alta eficiência minimiza o consumo da própria bateria.

12. Princípio de Operação

A luz é produzida através de um processo chamado eletroluminescência dentro do material semicondutor InGaN. Quando uma tensão direta que excede o limiar de ligação do dispositivo é aplicada através do ânodo e do cátodo, elétrons são injetados da região do tipo n e lacunas da região do tipo p para a região ativa. Quando elétrons e lacunas se recombinam nesta região ativa, a energia é liberada na forma de fótons (luz). A composição específica da liga de Nitreto de Índio e Gálio determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, verde a 525 nm.

13. Tendências Tecnológicas

O uso de materiais InGaN para LEDs verdes representa um avanço significativo em relação às tecnologias mais antigas, oferecendo maior eficiência e brilho. A tendência da indústria continua em direção ao aumento da eficácia luminosa (lúmens por watt) e à melhoria da consistência de cor (binagem mais restrita). Para componentes de furo passante, há uma mudança geral de mercado para encapsulamentos de dispositivo de montagem em superfície (SMD) para montagem automatizada, mas os LEDs de furo passante permanecem vitais para prototipagem, uso educacional, reparo e aplicações que requerem maior robustez mecânica ou dissipação de calor via terminais. Os avanços na embalagem também se concentram em melhorar o gerenciamento térmico para manter a saída de luz e a longevidade em correntes de operação e temperaturas ambientes mais altas.