Ficha Técnica do LED Azul LTL17KCBP5D - Pacote T-1 5mm - 3.2V 20mA - 680mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTL17KCBP5D é um LED de alta eficiência para montagem furo passante, projetado para indicação de estado e iluminação numa vasta gama de aplicações eletrónicas. Apresenta o popular pacote de diâmetro T-1 (5mm) com uma lente azul difusa, proporcionando um amplo ângulo de visão e distribuição uniforme de luz. O dispositivo é construído com tecnologia InGaN para emitir luz num comprimento de onda azul dominante de 470 nm.

1.1 Características Principais

• Baixo consumo de energia e alta eficiência luminosa.
• Conformidade com as normas RoHS e fabrico sem chumbo.
• Fator de forma padrão T-1 (5mm) para fácil integração em projetos existentes.
• Lente azul difusa para emissão de luz suave e de grande ângulo.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é adequado para vários setores que requerem indicadores visuais fiáveis e eficientes. As principais áreas de aplicação incluem:

• Equipamentos de comunicação
• Periféricos e placas-mãe de computador
• Eletrónica de consumo
• Eletrodomésticos
• Painéis de controlo industrial e maquinaria

2. Análise Profunda das Especificações Técnicas

Esta secção fornece uma análise detalhada dos parâmetros elétricos, óticos e térmicos que definem o desempenho do LED.

2.1 Classificações Absolutas Máximas

Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (Pd):108 mW máximo.
• Corrente Direta de Pico (I_F(PEAK)):100 mA para pulsos com ciclo de trabalho ≤ 1/10 e largura ≤ 10µs.
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA DC máximo.
• Derating de Corrente:Derating linear de 0,4 mA por °C acima de uma temperatura ambiente (T_A) de 30°C.
• Gama de Temperatura de Operação (T_opr):-30°C a +85°C.
• Gama de Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura dos Terminais:260°C máximo durante 5 segundos, medido a 1,6mm do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Óticas

Estes parâmetros são medidos a uma temperatura ambiente de 25°C e representam o desempenho típico de operação.

• Intensidade Luminosa (I_V):Varia de 310 mcd (mín.) a 1500 mcd (máx.), com um valor típico de 680 mcd a uma corrente direta (I_F) de 20 mA. É aplicada uma tolerância de teste de ±15% aos valores garantidos.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):50 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (central).
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):468 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Varia de 460 nm a 475 nm, com um valor típico de 470 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):22 nm, indicando a pureza espectral da luz azul emitida.
• Tensão Direta (V_F):Varia de 2,7V (mín.) a 3,6V (máx.), com um valor típico de 3,2V a I_F= 20 mA.
• Corrente Inversa (I_R):10 µA máximo a uma tensão inversa (V_R) de 5V. O dispositivo não foi projetado para operação sob polarização inversa.

3. Especificação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros óticos chave para garantir consistência dentro de um lote de produção. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de cor e brilho.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

O binning é realizado a uma corrente de teste de 20 mA. Cada bin tem uma tolerância de ±15% nos seus limites.

• Bin KL:310 mcd (Mín.) a 520 mcd (Máx.)
• Bin MN:520 mcd (Mín.) a 880 mcd (Máx.)
• Bin PQ:880 mcd (Mín.) a 1500 mcd (Máx.)

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

O binning é realizado a uma corrente de teste de 20 mA.

• Bin B07:460,0 nm (Mín.) a 465,0 nm (Máx.)
• Bin B08:465,0 nm (Mín.) a 470,0 nm (Máx.)
• Bin B09:470,0 nm (Mín.) a 475,0 nm (Máx.)

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas não sejam detalhadas no texto fornecido, as tendências típicas de desempenho para tais LEDs podem ser descritas com base na física padrão dos semicondutores.

4.1 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

O LED exibe uma característica I-V não linear típica de um díodo. A tensão direta apresenta um coeficiente de temperatura positivo, o que significa que diminui ligeiramente à medida que a temperatura da junção aumenta para uma dada corrente.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

A saída luminosa é aproximadamente proporcional à corrente direta na gama normal de operação (ex., até 30 mA). Exceder a corrente máxima leva a uma queda super-linear de eficiência e a potenciais danos.

4.3 Dependência da Temperatura

A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. O fator de derating de 0,4 mA/°C acima de 30°C é especificado para gerir os efeitos térmicos e manter a fiabilidade, reduzindo a corrente máxima permitida a temperaturas ambientes mais elevadas.

5. Informações Mecânicas e de Pacote

5.1 Dimensões de Contorno

O LED está em conformidade com o pacote radial de furo passante padrão T-1 (5mm). Notas dimensionais chave incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas).
• A tolerância geral é de ±0,25mm (.010\") salvo indicação em contrário.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,0mm (.04\").
• O espaçamento dos terminais é medido onde os terminais saem do corpo do pacote.

5.2 Identificação de Polaridade

O terminal mais longo denota tipicamente o ânodo (terminal positivo), enquanto o terminal mais curto denota o cátodo (terminal negativo). Adicionalmente, um ponto plano no flange da lente está frequentemente alinhado com o cátodo.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A manipulação adequada é crítica para prevenir danos e garantir fiabilidade a longo prazo.

6.1 Formação dos Terminais

• A dobra deve ser realizada num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED.
• Não utilize a base do suporte dos terminais como fulcro.
• Forme os terminais antes de soldar, à temperatura ambiente.
• Use força de fixação mínima durante a montagem do PCB para evitar tensão mecânica.

6.2 Condições de Soldadura

Deve ser mantida uma distância mínima de 3mm entre o ponto de soldadura e a base da lente. Deve ser evitado mergulhar a lente na solda.

• Ferro de Soldar:Temperatura: 350°C Máx. Tempo: 3 segundos Máx. (uma vez apenas). Posição: Não mais próximo que 1,6mm da base do bulbo de epóxi.
• Soldadura por Onda:Pré-aquecimento: 100°C Máx. durante 60 segundos Máx. Onda de Solda: 260°C Máx. Tempo: 5 segundos Máx. Posição de Mergulho: Não inferior a 2mm da base do bulbo de epóxi.
• Importante:A soldadura por reflow IR não é adequada para este produto LED de furo passante. Temperatura ou tempo excessivos podem causar deformação da lente ou falha catastrófica.

6.3 Armazenamento e Limpeza

• Armazenamento:Ambiente recomendado: ≤30°C e ≤70% de humidade relativa. LEDs removidos da embalagem original devem ser utilizados dentro de três meses. Para armazenamento prolongado, use um recipiente selado com dessecante ou um ambiente de azoto.
• Limpeza:Use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico, se necessário.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

• 1.000 peças por saco de embalagem antiestática.
• 10 sacos de embalagem por caixa interior (total 10.000 pçs).
• 8 caixas interiores por caixa exterior principal (total 80.000 pçs).
• Em cada lote de expedição, apenas a embalagem final pode ser uma quantidade não completa.

8. Recomendações de Projeto de Aplicação

8.1 Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs, um resistor limitador de corrente deve ser colocado em série com cada LED (Circuito A). Não é recomendado ligar LEDs diretamente em paralelo (Circuito B) devido a variações na tensão direta individual (V_F), o que pode causar diferenças significativas na partilha de corrente e no brilho.

8.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

O LED é suscetível a danos por descarga eletrostática. Medidas preventivas incluem:

• Usar pulseiras ou luvas antiestáticas aterradas.
• Garantir que todo o equipamento, mesas de trabalho e estantes de armazenamento estão devidamente aterrados.
• Usar ionizadores para neutralizar a carga estática na lente de plástico.
• Manter formação e certificação ESD para o pessoal.

8.3 Gestão Térmica

Embora a dissipação de potência seja baixa, aderir à especificação de derating de corrente acima de 30°C ambiente é essencial para manter a saída luminosa e a vida útil do dispositivo, especialmente em ambientes fechados ou de alta temperatura.

9. Comparação Técnica e Considerações

O LTL17KCBP5D oferece um equilíbrio entre brilho, ângulo de visão e fiabilidade num pacote ubíquo. Comparado com variantes de lente transparente, a lente difusa proporciona um cone de visão mais amplo e uniforme, ideal para indicadores de estado onde o ângulo de visão não é fixo. A sua tensão direta típica de 3,2V torna-o compatível com fontes de alimentação lógicas comuns de 3,3V e 5V quando usado com um resistor em série apropriado.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

10.1 Posso acionar este LED sem um resistor limitador de corrente?

Não. Ligar um LED diretamente a uma fonte de tensão é altamente desencorajado, pois permite um fluxo de corrente descontrolado, que rapidamente excederá a classificação máxima e destruirá o dispositivo. Um resistor em série é obrigatório para operação segura a partir de uma fonte de tensão constante.

10.2 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?

Comprimento de Onda de Pico (λ_p):O comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência é máxima.Comprimento de Onda Dominante (λ_d):O comprimento de onda único que, quando combinado com uma luz branca de referência, corresponde à cor percebida do LED. λ_dé mais relevante para a especificação de cor na visão humana.

10.3 Como interpreto os códigos de binning?

O código do bin (ex., MN-B08) impresso no saco de embalagem especifica a gama de intensidade luminosa (MN: 520-880 mcd) e a gama de comprimento de onda dominante (B08: 465-470 nm) dos LEDs no interior. Selecionar um bin específico garante consistência de cor e brilho na sua aplicação.

11. Exemplo de Caso de Uso em Projeto

Cenário:Projetar um indicador de estado para o painel frontal de um router de rede alimentado por uma linha de 5V. O indicador precisa de ser claramente visível a partir de vários ângulos.

• Seleção de Componentes:O LTL17KCBP5D, com o seu ângulo de visão de 50° e lente difusa, é uma excelente escolha.
• Projeto do Circuito:I_Falvo = 20 mA para brilho típico. Usando o V_Ftípico de 3,2V, calcule o resistor em série: R = (V_fonte- V_F) / I_F= (5V - 3,2V) / 0,02A = 90Ω. Pode ser usado um resistor padrão de 91Ω ou 100Ω. A potência nominal do resistor: P = I²R = (0,02)²* 90 = 0,036W, portanto, um resistor padrão de 1/8W ou 1/4W é suficiente.
• Layout:Garanta que o LED é colocado a pelo menos 3mm de qualquer ponto de soldadura no PCB. Siga as diretrizes de dobra dos terminais se o espaçamento dos furos do PCB diferir do espaçamento dos terminais do LED.

12. Princípio de Operação

O LED opera com base no princípio da eletroluminescência numa junção p-n de semicondutor. Quando é aplicada uma tensão direta que excede o limiar de ativação do díodo, eletrões da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados na região ativa (a junção). Quando estes portadores de carga se recombinam, a energia é libertada na forma de fotões (luz). O material específico usado na região ativa (InGaN para este LED azul) determina o comprimento de onda (cor) da luz emitida. A lente de epóxi difusa encapsula o chip semicondutor, fornece proteção mecânica e molda o padrão de saída de luz.

13. Tendências Tecnológicas

LEDs de furo passante como o pacote T-1 continuam amplamente utilizados em aplicações onde a montagem manual, reparação ou prototipagem são comuns, e onde é valorizada a alta fiabilidade em ambientes adversos. A tendência da indústria continua focada em melhorar a eficácia luminosa (mais saída de luz por watt de entrada elétrica), alcançar consistência de cor mais apertada através de binning avançado e melhorar a fiabilidade a longo prazo sob vários tipos de stress térmico e ambiental. Embora os LEDs de dispositivo de montagem em superfície (SMD) dominem a produção automatizada de alto volume, as variantes de furo passante mantêm uma posição forte em segmentos de mercado específicos que requerem as suas características mecânicas e de montagem únicas.