Ficha Técnica da Lâmpada LED Verde Redonda de 5mm LTL2R3TGY3K - Pacote T-1 3/4 - Máx. 3.3V - 105mW - Comprimento de Onda Dominante 530nm - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED redonda de 5mm para montagem furo passante. Este popular design de pacote T-1 3/4 apresenta um padrão de radiação suave e uniforme, adequado para aplicações que requerem iluminação clara e consistente. O dispositivo utiliza tecnologia avançada de InGaN para produzir luz verde com um comprimento de onda dominante típico de 530nm, encapsulado em uma resina epóxi transparente.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste LED incluem uma elevada intensidade luminosa de saída, resultando em alta eficiência de emissão e menor consumo de energia para economia. O pacote oferece resistência superior à humidade e contém inibidores de UV, tornando-o robusto para uso tanto em ambientes internos como externos exigentes. As principais aplicações-alvo são placas de sinalização a cores completas, painéis publicitários, sinais de mensagens de vídeo, sinais de trânsito e sinalização de autocarros, onde a fiabilidade e o brilho são críticos.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Aprofundada

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo é classificado para uma dissipação de potência máxima de 105mW a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C. A corrente direta contínua máxima (DC) é de 30mA. Para operação pulsada, é permitida uma corrente direta de pico de 100mA sob condições específicas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10ms). A faixa de temperatura de operação é de -30°C a +85°C, com uma faixa de armazenamento mais ampla de -40°C a +100°C. Um fator de derating de 0,45 mA/°C aplica-se linearmente a partir de 30°C para a corrente direta. A tensão reversa máxima é de 5V, embora o dispositivo não seja projetado para operação reversa.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Em uma condição de teste padrão de TA=25°C e IF=20mA, a intensidade luminosa (Iv) varia de um mínimo de 7800 mcd a um máximo típico de 16000 mcd, com uma tolerância de teste de ±15% aplicada. A tensão direta (VF) varia de 2,8V a 3,3V. O ângulo de visão (2θ1/2), definido como o ângulo fora do eixo onde a intensidade é metade do valor axial, é tipicamente 30° com uma tolerância de medição de ±2°. O comprimento de onda de emissão de pico (λP) é tipicamente 531nm, enquanto o comprimento de onda dominante (λd) varia de 525nm a 532nm. A meia-largura espectral (Δλ) é tipicamente 35nm. A corrente reversa (IR) é no máximo 50μA a VR=5V.

3. Especificação do Sistema de Classificação (Binning)

O produto é classificado de acordo com três parâmetros-chave para garantir consistência na aplicação.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é categorizada em três classes (A, B, C) com valores mínimos e máximos em IF=20mA: Classe A (7800-9600 mcd), Classe B (9600-12500 mcd) e Classe C (12500-16000 mcd). Uma tolerância de ±15% aplica-se a cada limite de classe.

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

O comprimento de onda dominante é classificado em três grupos (G1, G2, G3): G1 (525-527 nm), G2 (527-530 nm) e G3 (530-532 nm). A tolerância para cada limite de grupo é de ±1nm.

3.3 Classificação por Tensão Direta

A tensão direta é dividida em cinco classes (1 a 5) em passos de 0,1V: Classe 1 (2,8-2,9V), Classe 2 (2,9-3,0V), Classe 3 (3,0-3,1V), Classe 4 (3,1-3,2V) e Classe 5 (3,2-3,3V). A tolerância para cada limite de classe é de ±0,07V.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas típicas de características elétricas e ópticas medidas a 25°C de temperatura ambiente. Estas curvas representam visualmente a relação entre parâmetros-chave, fornecendo aos projetistas uma compreensão mais profunda do comportamento do dispositivo sob condições variáveis. Embora gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, tais curvas normalmente incluem corrente direta vs. tensão direta (curva I-V), intensidade luminosa relativa vs. corrente direta, intensidade luminosa relativa vs. temperatura ambiente e distribuição espectral. Analisar estas curvas é essencial para prever o desempenho em aplicações reais, especialmente no que diz respeito à gestão térmica e à seleção da corrente de acionamento.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

O dispositivo está em conformidade com o popular formato de lâmpada redonda T-1 3/4 (5mm). Notas dimensionais importantes incluem: todas as dimensões estão em milímetros (polegadas); a tolerância padrão é de ±0,25mm (0,010\") salvo especificação em contrário; a resina máxima projetada sob o flange é de 1,0mm (0,04\"); o espaçamento dos terminais é medido onde os terminais emergem do pacote. Os projetistas devem consultar o desenho dimensional detalhado para o posicionamento preciso e design da área de montagem.

5.2 Identificação de Polaridade e Formação dos Terminais

A polaridade é indicada pela configuração dos terminais (tipicamente o terminal mais longo é o ânodo). Durante a montagem, os terminais devem ser dobrados num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED. A base do suporte dos terminais não deve ser usada como ponto de apoio. A formação dos terminais deve ser realizada à temperatura ambiente e antes do processo de soldagem para evitar tensão mecânica no encapsulamento de epóxi.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Parâmetros e Processo de Soldagem

Uma folga mínima de 3mm (para ferro de soldar) ou 2mm (para soldagem por onda) deve ser mantida entre o ponto de solda e a base da lente. Deve-se evitar mergulhar a lente na solda. As condições recomendadas são: Ferro de Soldar: Máx. 350°C por 3 segundos máx. (uma única vez). Soldagem por Onda: Pré-aquecimento máx. 100°C por 60 segundos máx.; Onda de solda máx. 260°C por 5 segundos máx. O reflow por IR não é um processo adequado para este tipo de LED de furo passante. Temperatura ou tempo excessivos podem causar deformação da lente ou falha catastrófica.

6.2 Armazenamento e Limpeza

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

7. Embalagem e Informações de Encomenda

A especificação de embalagem padrão é de 500, 200 ou 100 peças por saco de embalagem antiestático. Dez sacos de embalagem são colocados por caixa interna, totalizando 5.000 peças. Oito caixas internas são embaladas por caixa de envio externa, resultando num total de 40.000 peças por caixa externa. Em cada lote de envio, apenas a última embalagem pode ser uma embalagem não completa. Os códigos de classificação para intensidade luminosa, comprimento de onda dominante e tensão direta estão marcados em cada saco de embalagem para rastreabilidade.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é bem adequado para aplicações de sinalização interna e externa, incluindo placas de sinalização a cores completas, painéis publicitários, sinais de mensagens de vídeo, sinais de trânsito e sinais de autocarros. O seu alto brilho e robustez ambiental tornam-no ideal para aplicações que requerem alta visibilidade e fiabilidade a longo prazo.

8.2 Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir uniformidade de intensidade quando vários LEDs são conectados em paralelo, é fortemente recomendado usar um resistor limitador de corrente em série com cada LED (Circuito A). Acionar vários LEDs em paralelo sem resistores individuais em série (Circuito B) não é recomendado, pois as diferenças nas características de tensão direta (curva I-V) de cada LED causarão distribuição desigual de corrente e, portanto, brilho desigual.

8.3 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

A eletricidade estática ou surtos de energia podem danificar o LED. As medidas preventivas incluem: usar uma pulseira condutora ou luvas antiestáticas ao manusear; garantir que todos os dispositivos, equipamentos e superfícies de trabalho estejam devidamente aterrados; e usar um soprador de iões para neutralizar cargas estáticas na área de trabalho.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Em comparação com LEDs padrão de 5mm, este dispositivo oferece uma intensidade luminosa típica mais alta (até 16000 mcd), o que se traduz em maior eficiência e potencial economia de energia em aplicações de sinalização. A inclusão de inibidores de UV específicos e maior resistência à humidade na formulação do epóxi proporciona uma vantagem competitiva para aplicações externas e em ambientes severos em relação aos LEDs comerciais básicos. O sistema de classificação tridimensional detalhado (intensidade, comprimento de onda, tensão) permite uma correspondência mais precisa de cor e brilho em aplicações de matriz, uma característica crítica para displays de vídeo e mensagens de alta qualidade.

10. Perguntas Frequentes Baseadas em Parâmetros Técnicos

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

R: O comprimento de onda de pico (λP) é o comprimento de onda no qual o espectro de emissão tem a sua intensidade máxima (531nm típico aqui). O comprimento de onda dominante (λd) é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único que melhor define a cor percebida da luz (525-532nm aqui). O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor.

P: Posso acionar este LED a 30mA continuamente?

R: Sim, 30mA é a corrente direta contínua DC máxima nominal a 25°C. No entanto, para uma operação confiável a longo prazo, especialmente a temperaturas ambientes mais altas, é aconselhável operar abaixo deste máximo e aplicar o fator de derating especificado (0,45 mA/°C acima de 30°C).

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

R: A tensão direta (Vf) dos LEDs tem uma variação natural (como mostrado na tabela de classificação). Sem um resistor em série para limitar a corrente, os LEDs com um Vf ligeiramente menor irão consumir uma quantidade desproporcionalmente maior de corrente do que aqueles com um Vf mais alto quando conectados em paralelo a uma fonte de tensão comum. Isto leva a um brilho desigual e pode sobrecarregar os LEDs com Vf mais baixo. O resistor em série atua como um simples regulador de corrente para cada dispositivo individual.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Caso: Projetando um Sinal de Aviso de Trânsito de Alta Visibilidade.Um projetista precisa criar um sinal solar intermitente "Obras na Estrada". Usando este LED, eles selecionariam LEDs da mesma classe de intensidade luminosa (ex.: Classe C) e da mesma classe de comprimento de onda dominante (ex.: G2) para garantir brilho e cor uniformes em todo o sinal. Eles projetariam o circuito de acionamento usando um microcontrolador para gerar o padrão de intermitência, com cada LED (ou pequena série de LEDs) tendo o seu próprio resistor limitador de corrente calculado com base na tensão de alimentação (ex.: 12V de uma bateria) e na classe de tensão direta do LED (ex.: Classe 3, Vf ~3,05V). A alta intensidade luminosa garante que o sinal seja visível à luz do dia, enquanto o pacote resistente a UV e à humidade garante longevidade em um ambiente externo. Um layout cuidadoso do PCB manteria a dobra mínima de 3mm do terminal e a folga de solda do corpo do LED.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este dispositivo é um Diodo Emissor de Luz (LED). Ele opera com base no princípio da eletroluminescência em um material semicondutor. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões da região do tipo n recombinam-se com as lacunas da região do tipo p, libertando energia na forma de fotões (luz). O material semicondutor específico utilizado aqui é o Nitreto de Gálio e Índio (InGaN), que é projetado para emitir fotões na região verde do espectro visível (cerca de 530nm). O encapsulamento de epóxi transparente serve para proteger o chip semicondutor, atuar como uma lente para moldar a saída de luz num ângulo de visão de 30° e fornecer suporte mecânico para os terminais.

13. Tendências de Desenvolvimento

A tendência em LEDs indicadores de furo passante como este continua em direção a uma maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt de entrada elétrica), permitindo displays mais brilhantes com menor consumo de energia. Há também um foco em melhorar a consistência da cor e expandir as opções de classificação para uma correspondência precisa de cor em aplicações a cores completas. Embora a tecnologia de dispositivos de montagem em superfície (SMD) domine novos projetos para miniaturização, os LEDs de furo passante permanecem vitais para aplicações que requerem montagem mecânica robusta, prototipagem manual mais fácil e alto brilho de ponto único em pacotes maiores. A integração de materiais mais robustos para resistência extrema ao ambiente também é uma área de desenvolvimento contínuo.