Ficha Técnica da Lâmpada LED de Montagem Furo LTL30EKFGJ - Pacote T-1 3/4 - 2.4V - 30mA - Âmbar/Verde Amarelo - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações do LTL30EKFGJ, uma lâmpada LED de montagem furo projetada para indicação de status e iluminação geral numa vasta gama de aplicações eletrónicas. O dispositivo é oferecido em duas cores distintas: Âmbar e Verde Amarelo, proporcionando flexibilidade de projeto para sistemas de feedback visual. O LED apresenta um popular pacote de diâmetro T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) com lente branca difusa, garantindo um amplo ângulo de visão e distribuição uniforme da luz.

As principais vantagens deste produto incluem o seu baixo consumo de energia e alta eficiência luminosa, tornando-o adequado para projetos alimentados por bateria ou com consciência energética. É construído com materiais isentos de chumbo e está em total conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas), alinhando-se com os padrões ambientais e regulatórios modernos. O design de montagem furo facilita a montagem manual ou automatizada em placas de circuito impresso (PCBs).

O mercado-alvo abrange um amplo espectro da indústria eletrónica, incluindo equipamentos de comunicação, periféricos de computador, eletrónica de consumo e eletrodomésticos. A sua função principal é fornecer uma indicação visual clara e fiável para status de energia, atividade ou estado do sistema.

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Operar o dispositivo além destes limites pode causar danos permanentes. Os valores são especificados a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C.

• Dissipação de Potência:80 mW (para Âmbar e Verde Amarelo). Este parâmetro define a quantidade máxima de potência que o LED pode dissipar com segurança na forma de calor.
• Corrente Direta de Pico:90 mA (condição de pulso: ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10μs). Esta é a corrente instantânea máxima para pulsos curtos, útil para multiplexação ou flashes breves de alto brilho.
• Corrente Direta Contínua (DC):30 mA. Esta é a corrente direta contínua máxima recomendada para operação confiável a longo prazo.
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C. O dispositivo é classificado para resiliência térmica de grau industrial.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:260°C por no máximo 5 segundos, medido a 2.0mm do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes parâmetros são medidos a TA=25°C e uma corrente de teste padrão (IF) de 20mA, salvo indicação em contrário. Eles definem o desempenho em condições normais de operação.

• Intensidade Luminosa (Iv):
  • Verde Amarelo: Típico 110 mcd, variando de Mín. 50 mcd a Máx. 110 mcd.
  • Âmbar: Típico 240 mcd, variando de Mín. 110 mcd a Máx. 240 mcd.
  • Nota:A garantia inclui uma tolerância de teste de ±30%. A medição utiliza um sensor/filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho humano CIE.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Aproximadamente 80 graus para ambas as cores. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no centro), indicando um padrão de feixe amplo.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):
  • Verde Amarelo: 575 nm.
  • Âmbar: 611 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):
  • Verde Amarelo: 572 nm.
  • Âmbar: 605 nm.
  • Nota:Este é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa a cor percebida.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):
  • Verde Amarelo: 11 nm.
  • Âmbar: 17 nm. Uma largura a meia altura maior geralmente resulta numa aparência de cor menos saturada, mais "pastel".
• Tensão Direta (VF):
  • Verde Amarelo: 2.1V (Típ.), 2.4V (Máx.) a IF=20mA.
  • Âmbar: 2.1V (Típ.), 2.4V (Máx.) a IF=20mA.
• Corrente Reversa (IR):10 μA (Máx.) a uma Tensão Reversa (VR) de 5V.Nota Crítica:Este dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização. Aplicar tensão reversa no circuito pode danificar o LED.

3. Especificação do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir consistência no brilho e cor para aplicações de produção, os LEDs são classificados em bins. Os projetistas devem especificar os códigos de bin necessários ao encomendar para aplicações críticas de correspondência de cores.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Os LEDs são agrupados com base na sua intensidade luminosa medida a 20mA.

• Bins Verde Amarelo:C (50-65 mcd), D (65-85 mcd), E (85-110 mcd), F (110-140 mcd). Tolerância por limite de bin é ±15%.
• Bins Âmbar:F (110-140 mcd), G (140-180 mcd), H (180-240 mcd), J (240-310 mcd), K (310-400 mcd). Tolerância por limite de bin é ±15%.

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante (Apenas Verde Amarelo)

Para um controlo de cor preciso, os LEDs Verde Amarelo são ainda classificados por comprimento de onda dominante.

• Códigos de Bin de Matiz:H06 (564.0 - 568.0 nm), H07 (568.0 - 572.0 nm), H08 (572.0 - 574.0 nm). Tolerância por limite de bin é ±1 nm.

Esta classificação permite aos projetistas selecionar LEDs que parecerão idênticos em cor num produto, o que é crucial para displays ou indicadores com múltiplos LEDs.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na ficha técnica (Fig.1, Fig.6), as relações típicas podem ser descritas:

• Curva I-V (Corrente-Tensão):A tensão direta (VF) exibe uma relação logarítmica com a corrente direta (IF). No ponto de operação recomendado de 20mA, VF é tipicamente 2.1V, mas pode variar até 2.4V. Esta variação sublinha a necessidade de usar resistores limitadores de corrente, e não fontes de tensão, para acionar LEDs.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente:A intensidade é aproximadamente proporcional à corrente direta na faixa de operação normal (até 30mA DC). Exceder a corrente máxima leva a uma geração de calor super-linear e rápida degradação da saída de luz e da vida útil.
• Características de Temperatura:A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. A ampla faixa de temperatura de operação (-40°C a +85°C) indica desempenho estável em extremos ambientais, embora o brilho no limite superior seja reduzido em comparação com 25°C.
• Distribuição Espectral:Os comprimentos de onda de Pico (λP) e Dominante (λd) fornecidos, juntamente com a Largura a Meia Altura Espectral (Δλ), definem o espectro de emissão. O LED Âmbar tem um espectro mais amplo (Δλ=17nm) centrado em ~611nm, enquanto o Verde Amarelo é mais estreito (Δλ=11nm) e centrado em ~575nm.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

O LED utiliza um pacote radial com terminais padrão T-1 3/4. Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (com equivalentes em polegadas).
• A tolerância padrão é ±0.25mm, salvo especificação em contrário.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1.0mm.
• O espaçamento dos terminais é medido onde os terminais saem do corpo do pacote, o que é crítico para o layout da PCB.

O pacote apresenta uma lente branca difusa que ajuda a dispersar a luz, criando o amplo ângulo de visão de 80 graus e uma aparência mais suave e menos ofuscante em comparação com uma lente transparente.

5.2 Identificação da Polaridade

O LTL30EKFGJ é um dispositivo deânodo comum. Isto significa que o ânodo (terminal positivo) é partilhado internamente, e cada cátodo de cor (terminal negativo) é separado. O terminal mais longo é tipicamente o ânodo comum. Sempre verifique a polaridade usando o diagrama da ficha técnica antes de soldar para evitar danos por conexão reversa.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseamento adequado é essencial para manter a fiabilidade e prevenir danos à lente de epóxi do LED ou ao chip interno.

6.1 Formação dos Terminais e Montagem em PCB

• Dobre os terminais num pontopelo menos 3mm da baseda lente do LED. Não use o corpo do pacote como fulcro.
• A formação dos terminais deve ser feitaantes da soldageme à temperatura ambiente.
• Durante a inserção na PCB, use a força de fixação mínima necessária para evitar impor tensão mecânica excessiva nos terminais ou no pacote.

6.2 Processo de Soldagem

Mantenha uma distância mínima de2mm entre o ponto de solda e a base da lente. Não imerja a lente na solda.

• Soldagem Manual (Ferro):
  • Temperatura Máxima: 350°C.
  • Tempo Máximo: 3 segundos por terminal.
  • Limite a um ciclo de soldagem por junta.
• Soldagem por Onda:
  • Temperatura de Pré-aquecimento: Máx. 100°C.
  • Tempo de Pré-aquecimento: Máx. 60 segundos.
  • Temperatura da Onda de Solda: Máx. 260°C.
  • Tempo de Soldagem: Máx. 5 segundos.
  • Certifique-se de que o LED está posicionado de modo que a onda de solda não se aproxime mais do que 2mm da base da lente.
• Aviso Crítico:Temperatura ou tempo excessivos podem derreter a lente de epóxi, causar falha da ligação interna do fio ou degradar o material semicondutor.A soldagem por reflow IR não é adequadapara este tipo de pacote de montagem furo.

6.3 Armazenamento e Limpeza

• Armazenamento:Armazene num ambiente que não exceda 30°C e 70% de humidade relativa. LEDs removidos das suas embalagens originais de barreira à humidade devem ser usados dentro de três meses. Para armazenamento mais longo fora da embalagem original, use um recipiente selado com dessecante ou um dessecador de azoto.
• Limpeza:Se necessário, limpe apenas com solventes à base de álcool, como álcool isopropílico (IPA). Evite produtos de limpeza agressivos ou abrasivos.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificação da Embalagem

O produto é fornecido em embalagem padrão da indústria para manuseamento automatizado ou manual:

• Unidade Básica:500, 200 ou 100 peças por saco de embalagem.
• Caixa Interna:Contém 10 sacos de embalagem, totalizando 5.000 peças.
• Caixa Externa (Caixa de Expedição):Contém 8 caixas internas, totalizando 40.000 peças.
• Uma nota indica que dentro de um lote de expedição, apenas a embalagem final pode ser uma quantidade não completa.

7.2 Interpretação do Número do Modelo

O número de peça LTL30EKFGJ segue um sistema de codificação específico do fabricante, provavelmente indicando o tipo de pacote (T-1 3/4), cor (Âmbar/Verde Amarelo) e bin de intensidade. Para encomenda precisa, osCódigos de Binpara Intensidade Luminosa e (para Verde Amarelo) Comprimento de Onda Dominante devem ser especificados juntamente com o número de peça base.

8. Considerações de Projeto para Aplicação

8.1 Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos acionados por corrente.A regra de projeto mais crítica é usar um resistor limitador de corrente em série para cada LED ou cada string paralela de LEDs.

• Circuito Recomendado (Circuito A):Uma fonte de tensão (Vcc), um resistor em série (R) e o LED. O valor do resistor é calculado como: R = (Vcc - VF) / IF, onde VF é a tensão direta do LED (use o valor máximo de 2.4V para margem de projeto) e IF é a corrente direta desejada (ex.: 20mA).
• Circuito a Evitar (Circuito B):Conectar múltiplos LEDs diretamente em paralelo com um único resistor partilhado. Pequenas variações nas características I-V (VF) entre LEDs individuais causarão desequilíbrio de corrente, levando a diferenças significativas no brilho e potencial falha por sobrecorrente do LED com o menor VF.

8.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

O LED é sensível à descarga eletrostática. Implemente as seguintes precauções durante o manuseamento e montagem:

• Os operadores devem usar pulseiras aterradas ou luvas antiestáticas.
• Todos os postos de trabalho, ferramentas e equipamentos devem estar devidamente aterrados.
• Use ionizadores para neutralizar a carga estática que pode acumular-se na lente de plástico.
• Certifique-se de que o pessoal é treinado em procedimentos de manuseamento seguros contra ESD.

8.3 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja baixa (80mW máx.), manter o LED dentro da sua faixa de temperatura de operação é vital para a longevidade e saída de luz estável. Garanta fluxo de ar adequado no invólucro do produto final, especialmente se múltiplos LEDs forem usados em proximidade ou se a temperatura ambiente for alta.

9. Comparação Técnica e Orientação de Seleção

O LTL30EKFGJ oferece uma combinação específica de atributos. Ao selecionar um LED indicador, considere estes pontos em relação a alternativas:

• vs. LEDs SMD Menores:LEDs de montagem furo como este são geralmente mais fáceis para prototipagem, montagem manual e reparação. Eles frequentemente têm maior brilho de ponto único e ângulos de visão mais amplos do que SMDs de tamanho comparável, mas requerem perfuração na PCB e ocupam mais espaço na placa em ambos os lados.
• vs. LEDs com Lente Transparente:A lente branca difusa proporciona um ângulo de visão mais amplo e suave e esconde o chip interno, oferecendo um "brilho" mais uniforme ideal para indicadores de painel. LEDs com lente transparente têm um feixe mais focado e maior intensidade axial, mas podem aparecer como uma fonte pontual brilhante.
• Escolha de Cor:Âmbar (605nm) é altamente visível e frequentemente usado para avisos ou alertas. Verde Amarelo (572nm) está próximo do pico de sensibilidade do olho humano (555nm), fazendo-o parecer muito brilhante a baixa potência, ideal para indicadores de status gerais.
• Acionamento por Corrente:A sua corrente DC máxima de 30mA é padrão para LEDs de 5mm. Para aplicações de ultrabaixa potência, dispositivos similares classificados para 10-20mA podem ser mais apropriados.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Posso acionar este LED diretamente de um pino lógico de 5V ou 3.3V?

Não, não sem um resistor limitador de corrente.Conectá-lo diretamente tentaria puxar muito mais do que 30mA através do LED e do pino do microcontrolador, provavelmente danificando ambos. Sempre use um resistor em série calculado para a sua tensão de alimentação.

10.2 Por que a intensidade luminosa máxima é dada como um intervalo (ex.: 110-240 mcd para Âmbar)?

Isto reflete osistema de classificação (binning). O máximo absoluto da ficha técnica é 240 mcd, mas as peças enviadas efetivamente cairão em bins de intensidade específicos (F, G, H, J, K). Deve especificar o bin necessário para garantir um nível mínimo de brilho para o seu projeto.

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

Comprimento de Onda de Pico (λP)é o comprimento de onda único no qual a potência óptica emitida é mais alta.Comprimento de Onda Dominante (λd)é o comprimento de onda único de uma luz monocromática pura que pareceria ter a mesma cor para o olho humano. λd é mais relevante para aplicações de indicação de cor, enquanto λP é mais relevante para sensoriamento óptico.

10.4 Posso usar este LED ao ar livre?

A ficha técnica afirma que é adequado para aplicações de "sinalização interior e exterior". A sua faixa de temperatura de operação (-40°C a +85°C) suporta isto. No entanto, para uso prolongado ao ar livre, considere proteção adicional contra radiação UV e entrada de humidade, o que pode não estar totalmente especificado para este pacote padrão.

11. Exemplos Práticos de Aplicação

11.1 Indicador de Energia em um Eletrodoméstico

Cenário:Projetar um indicador "Ligado" para um dispositivo alimentado por um adaptador de parede DC de 12V.
Projeto:Use um LED Âmbar para uma indicação quente e clara. Almeje 15mA para bom brilho e longevidade.
Cálculo:R = (Vcc - VF) / IF = (12V - 2.4V) / 0.015A = 640 Ohms. Use o valor padrão mais próximo, 680 Ohms. Corrente recalculada: IF = (12V - 2.1V) / 680Ω ≈ 14.6mA (seguro e dentro da especificação).
Implementação:Coloque o resistor de 680Ω em série com o ânodo do LED, conectando-o ao barramento de 12V. O cátodo do LED conecta-se ao terra.

11.2 Matriz de Status com Múltiplos LEDs

Cenário:Um painel com 5 LEDs mostrando diferentes estados do sistema (ex.: Pronto, Ativo, Erro, etc.). A consistência de cor é importante.
Projeto:Use LEDs Verde Amarelo para todos os indicadores. Especifique umbin de Comprimento de Onda Dominante apertado (ex.: H07)e umbin de Intensidade Luminosa específico (ex.: E ou F)ao encomendar. Acione cada LED com o seu próprio resistor limitador de corrente dedicado a partir de um barramento de tensão comum para garantir brilho uniforme independentemente de pequenas variações de VF.

12. Princípio de Funcionamento

O LED opera no princípio da eletroluminescência num díodo semicondutor. Quando uma tensão direta que excede o potencial interno do díodo (aproximadamente 2.1V para estes dispositivos) é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região ativa a partir dos materiais tipo-n e tipo-p, respetivamente. Estes portadores de carga recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela energia da banda proibida do material semicondutor usado na região ativa. A lente de epóxi difusa que envolve o chip semicondutor serve para extrair a luz, moldar o feixe e proteger a delicada estrutura interna.

13. Tendências Tecnológicas

Embora os LEDs de montagem furo permaneçam vitais para projetos legados, prototipagem e certas aplicações que requerem alto brilho de ponto único ou facilidade de serviço, a tendência da indústria é fortemente para pacotes de Dispositivo de Montagem em Superfície (SMD). Os LEDs SMD oferecem vantagens significativas em montagem automatizada, economia de espaço na placa e perfil mais baixo. No entanto, componentes de montagem furo como o LTL30EKFGJ continuam relevantes devido à sua robustez mecânica, excelente dissipação de calor via terminais e simplicidade para projetos de baixo volume ou educacionais. Avanços em materiais estão continuamente a melhorar a eficiência, longevidade e consistência de cor de todos os tipos de LED, incluindo variantes de montagem furo.