Folha de Dados do LED Verde Difuso T-1 3mm - Diâmetro do Pacote 3.0mm - Tensão Direta 2.6V - Dissipação de Potência 78mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED verde difusa de alta intensidade, no popular pacote T-1 (diâmetro de 3mm) para montagem em furo. Projetado para aplicações indicadoras de uso geral, este componente oferece um amplo ângulo de visão e desempenho confiável em um formato robusto e padrão da indústria. É compatível com as diretivas RoHS, indicando que está livre de substâncias perigosas como chumbo (Pb). O dispositivo é caracterizado pela sua intensidade luminosa mínima selecionada, garantindo um nível básico de brilho para um desempenho consistente na aplicação.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Classificações Absolutas Máximas

Os limites operacionais do dispositivo são definidos a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C. Exceder estas classificações pode causar danos permanentes.

• Dissipação de Potência (P_D):78 mW máximo. Esta é a potência total que o dispositivo pode dissipar com segurança na forma de calor.
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA máximo em condições DC.
• Corrente Direta de Pico:90 mA máximo, permitida apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 0.1ms para evitar superaquecimento.
• Derating:A corrente direta contínua máxima deve ser reduzida linearmente em 0.4 mA para cada grau Celsius acima de 50°C de temperatura ambiente.
• Tensão Reversa (V_R):5 V máximo. Aplicar uma tensão reversa mais alta pode quebrar a junção do LED.
• Faixa de Temperatura de Operação e Armazenamento:-55°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:260°C por no máximo 5 segundos, medido a um ponto a 2.0mm (0.078") do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

O desempenho típico é especificado a T_A=25°C. Todos os valores estão sujeitos a tolerâncias de fabricação.

• Intensidade Luminosa (I_V):Varia de 25 mcd (mínimo) a 85 mcd (máximo), com um valor típico de 38 mcd quando alimentado por uma corrente direta (I_F) de 10mA. A medição utiliza um sensor/filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE. Uma tolerância de ±15% deve ser aplicada aos valores de intensidade garantidos.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):85 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no centro), característico de uma lente difusa para visibilidade de ângulo amplo.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):565 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Varia de 565 nm (mínimo) a 575 nm (máximo), com um valor típico de 570 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano para definir a cor, derivado do diagrama de cromaticidade CIE.
• Largura de Meia Espectral (Δλ):30 nm (típico). Isto indica a pureza espectral ou largura de banda da luz verde emitida.
• Tensão Direta (V_F):2.6V máximo a I_F= 20mA, com um valor típico de 2.1V.
• Corrente Reversa (I_R):100 µA máximo a V_R= 5V.
• Capacitância (C):35 pF típico, medido em polarização zero (V_F=0) e uma frequência de 1 MHz.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto é classificado em bins com base em parâmetros ópticos chave para garantir consistência dentro de uma aplicação. São fornecidas duas tabelas de binning separadas, provavelmente para diferentes sistemas de material semicondutor (AllnGaP para Amarelo/Verde e InGaN para Azul), sendo que esta peça específica se enquadra na especificação verde relevante.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Para o material relevante, a intensidade é classificada em bins a I_F= 10mA. Os códigos de bin variam de 3Z (25-30 mcd) a D (65-85 mcd). A tolerância para precisão de medição é de ±15%.

3.2 Binning de Comprimento de Onda

O comprimento de onda dominante é classificado em bins com passos de 1-3 nm. Os códigos de bin variam de H05 (565.0-566.0 nm) a H09 (572.0-575.0 nm), com uma tolerância de medição de ±1 nm. Isto permite uma seleção precisa da cor.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A folha de dados referencia curvas características típicas (ex.: intensidade luminosa relativa vs. corrente direta, tensão direta vs. temperatura, distribuição espectral). Estes gráficos são essenciais para que os engenheiros de projeto compreendam comportamentos não lineares, como a forma como a saída de luz e a queda de tensão mudam com a corrente de acionamento e a temperatura ambiente, permitindo um projeto de circuito otimizado para eficiência e longevidade.

5. Informações Mecânicas e de Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O dispositivo utiliza um pacote redondo padrão T-1 (diâmetro de 3mm) com lente difusa. Notas dimensionais importantes incluem: todas as dimensões em mm (polegadas), uma tolerância geral de ±0.25mm, uma protuberância máxima da resina sob o flange de 1.0mm, e o espaçamento dos terminais medido no ponto de saída do pacote.

5.2 Identificação da Polaridade

Para LEDs de montagem em furo, o cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente, um terminal mais curto ou outra marcação. O método de identificação específico deve ser verificado no desenho do pacote referenciado na folha de dados.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Formação dos Terminais

A dobra deve ser feita à temperatura ambiente, antes da soldagem, num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED. A base do chassi dos terminais não deve ser usada como fulcro para evitar tensão na fixação interna do chip.

6.2 Processo de Soldagem

Soldagem Manual (Ferro):Temperatura máxima de 300°C por no máximo 3 segundos por terminal.Soldagem por Onda:Pré-aquecer a um máximo de 100°C por até 60 segundos, seguido por uma onda de solda a um máximo de 260°C por até 5 segundos. Deve ser mantida uma folga mínima de 3mm da base da lente ao ponto de solda. Deve-se evitar mergulhar a lente na solda para prevenir a migração por capilaridade do epóxi. O reflow por IR é explicitamente declarado como inadequado para este produto de montagem em furo.

6.3 Armazenamento e Limpeza

Para armazenamento, o ambiente não deve exceder 30°C ou 70% de humidade relativa. LEDs removidos da embalagem original devem ser usados dentro de três meses. Para armazenamento mais longo, use um recipiente selado com dessecante. A limpeza deve ser feita com solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.

7. Embalagem e Informações de Encomenda

As quantidades de embalagem padrão são 1000, 500, 200 ou 100 peças por saco antiestático. Dez sacos são embalados por caixa interna (total de 5000 peças). Oito caixas internas são embaladas por caixa de envio externa (total de 40.000 peças). A última embalagem num lote de envio pode ser uma embalagem não completa.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Uso Pretendido e Precauções

Este LED destina-se a equipamentos eletrónicos comuns (escritório, comunicação, doméstico). Não é recomendado para aplicações críticas de segurança (aviação, médicas, controlo de transportes) sem consulta prévia, pois uma falha pode colocar em risco a vida ou a saúde.

8.2 Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao conectar vários LEDs em paralelo, um resistor limitador de corrente deve ser usado em série comcadaLED (Modelo de Circuito A). Conectar LEDs diretamente em paralelo (Modelo de Circuito B) não é recomendado devido a variações na tensão direta individual (V_F), o que causará distribuição desigual de corrente e brilhos diferentes.

8.3 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

O LED é suscetível a danos causados pela eletricidade estática. Medidas preventivas incluem: usar pulseiras e estações de trabalho aterradas, empregar sopradores de iões para neutralizar a estática nas superfícies da lente e manusear os dispositivos em ambientes seguros contra ESD.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

As principais vantagens deste dispositivo na sua classe incluem a sua alta intensidade para um pacote T-1 difuso, amplo ângulo de visão de 85 graus para visibilidade ampla e conformidade RoHS. A provisão de tabelas de binning detalhadas tanto para intensidade quanto para comprimento de onda permite um controlo de projeto mais rigoroso em comparação com alternativas não classificadas ou especificadas de forma vaga, o que é crucial para aplicações que requerem consistência de cor ou brilho em múltiplos indicadores.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

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 ponto de potência máxima no espectro de emissão. O comprimento de onda dominante (λ_d) é o comprimento de onda único que o olho humano percebe como a cor, calculado a partir das coordenadas de cor. λ_dé mais relevante para aplicações de indicação de cor.

P: Posso acionar este LED a 30mA continuamente?

R: Sim, mas apenas a ou abaixo de uma temperatura ambiente de 50°C. Acima de 50°C, a corrente deve ser reduzida (derating) em 0.4mA/°C. A 80°C, por exemplo, a corrente contínua máxima seria 30mA - (0.4mA * (80-50)) = 18mA.

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

R: A tensão direta (V_F) dos LEDs tem uma variação natural. Sem resistores individuais, LEDs com um V_Fligeiramente mais baixo irão drenar uma corrente desproporcionalmente maior, tornando-se mais brilhantes e potencialmente superaquecendo, enquanto aqueles com V_Fmais alto ficarão fracos. O resistor domina a regulação da corrente, minimizando o efeito da V_F differences.

11. Estudo de Caso de Projeto Prático

Cenário:Projetar um painel com 10 indicadores de estado verdes uniformemente brilhantes alimentados por uma linha de 5V.

Passos do Projeto:

1. Selecione LEDs do mesmo bin de intensidade (ex.: Bin B: 38-50 mcd) para consistência.

2. Determine a corrente de acionamento. Para um bom brilho e longevidade, escolha I_F= 10mA.

3. Calcule o resistor em série. Usando V_Ftípico = 2.1V a 10mA: R = (V_fonte- V_F) / I_F= (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 Ω. Use o valor padrão mais próximo (ex.: 300 Ω).

4. Calcule a potência do resistor: P = I²* R = (0.01)²* 300 = 0.03W. Um resistor padrão de 1/8W (0.125W) é suficiente.

5. Implementação: Use dez circuitos idênticos, cada um com um LED e um resistor de 300Ω conectados entre a linha de 5V e o terra.

Esta abordagem garante brilho uniforme independentemente de pequenas variações de V_Fentre os 10 LEDs.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Um Diodo Emissor de Luz (LED) é um dispositivo semicondutor de junção p-n. Quando uma tensão direta que excede o seu limiar é aplicada, eletrões e lacunas recombinam-se na junção, libertando energia na forma de fotões (luz). A cor da luz emitida é determinada pela energia da banda proibida do material semicondutor utilizado. Neste caso, o sistema de material produz fotões no espectro verde (~565-575 nm). A lente de epóxi difusa dispersa a luz, criando o amplo ângulo de visão.

13. Tendências Tecnológicas

A lâmpada LED de montagem em furo continua a ser um elemento básico para prototipagem, kits educacionais e aplicações que requerem montagem manual ou alta confiabilidade em ambientes adversos onde a soldagem por onda é preferida. A tendência da indústria, no entanto, é fortemente direcionada para pacotes de dispositivos de montagem em superfície (SMD) para a eletrónica mainstream devido ao seu tamanho menor, adequação para montagem automatizada pick-and-place e layouts de PCB de maior densidade. Os avanços continuam em materiais (melhorando a eficiência e a gama de cores) e embalagens (melhorando a gestão térmica para maior potência).