Ficha Técnica da Lâmpada LED LTL2V3WFK - Pacote T-1 3/4 - Tensão Direta de 2.0V - Cor Laranja Amarelada - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para uma lâmpada LED de alta eficiência e montagem furo passante. O dispositivo foi projetado para aplicações gerais de sinalização e iluminação onde são necessários desempenho confiável e visibilidade clara. Ele utiliza a tecnologia de semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para produzir uma luz de cor laranja amarelada. O produto é caracterizado pelo seu diâmetro de pacote popular T-1 3/4, tornando-o compatível com uma ampla gama de layouts padrão de PCB e recortes de painel.

As vantagens centrais deste componente incluem a sua alta intensidade luminosa, que garante visibilidade brilhante mesmo em ambientes bem iluminados, e o seu baixo consumo de energia, contribuindo para um projeto de sistema energeticamente eficiente. Foi projetado para montagem versátil em placas de circuito impresso ou diretamente em painéis. O dispositivo também é compatível com circuitos integrados, apresentando requisitos de corrente baixos que permitem o acionamento direto a partir de muitas saídas de nível lógico com um simples resistor em série.

O mercado-alvo para este LED abrange um amplo espectro de equipamentos eletrónicos, incluindo dispositivos de automação de escritório, equipamentos de comunicação, eletrodomésticos e várias aplicações domésticas. O seu projeto prioriza um equilíbrio entre desempenho, confiabilidade e facilidade de integração.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os valores máximos absolutos definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Estes valores são especificados a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C. A dissipação de potência contínua máxima é de 120 mW. A corrente direta contínua não deve exceder 50 mA em condições normais de operação. Para operação pulsada, é permitida uma corrente direta de pico de 90 mA sob condições específicas: um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0,1 ms.

O dispositivo pode suportar uma tensão reversa de até 5 V. A faixa de temperatura de operação é especificada de -40°C a +80°C, enquanto a faixa de temperatura de armazenamento é mais ampla, de -55°C a +100°C. Para soldagem, os terminais podem ser submetidos a uma temperatura de 260°C por no máximo 5 segundos, desde que o ponto de solda esteja a pelo menos 2 mm (0,08 polegadas) do corpo do LED.

Um fator de derating de 0,75 mA/°C aplica-se à corrente direta contínua a partir de 40°C para cima. Isto significa que à medida que a temperatura ambiente aumenta além de 40°C, a corrente contínua máxima permitida deve ser reduzida linearmente para evitar sobreaquecimento e garantir confiabilidade a longo prazo.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

As características elétricas e ópticas são os parâmetros de desempenho chave sob condições típicas de operação, também especificados a T_A=25°C.

Parâmetros Ópticos:

• Intensidade Luminosa (I_V):Esta é a medida do poder percebido da luz. O valor varia de um mínimo de 3200 mcd (milicandelas) a um típico de 9300 mcd quando acionado a uma corrente direta (I_F) de 20 mA. A medição é realizada usando uma combinação de sensor e filtro que se aproxima da curva padrão de resposta fotópica do olho CIE. Uma tolerância de ±15% é aplicada ao valor garantido de intensidade luminosa.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Definido como o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade medida no eixo central. Para este LED, o ângulo de visão é de 30 graus, indicando um feixe relativamente focado, adequado para sinalização direcional.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):O comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é máxima. É especificado como 611 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Este parâmetro define a cor percebida do LED. É derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único que melhor corresponde à cor. O valor varia de 600 nm a 610 nm.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):A largura de banda espectral medida na metade da intensidade máxima (Largura Total à Meia Altura - FWHM). É de 17 nm, o que é característico do espectro de emissão relativamente estreito dos materiais AlInGaP.

Parâmetros Elétricos:

• Tensão Direta (V_F):A queda de tensão através do LED quando está conduzindo. A I_F= 20 mA, a tensão direta é tipicamente 2,0 V, com uma faixa de 1,8 V (mín.) a 2,4 V (máx.). Este parâmetro é crucial para projetar o circuito limitador de corrente.
• Corrente Reversa (I_R):A pequena corrente de fuga que flui quando uma tensão reversa é aplicada. É de 100 μA no máximo quando uma tensão reversa (V_R) de 5 V é aplicada.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Os LEDs são classificados em lotes (bins) com base em parâmetros ópticos chave para garantir consistência dentro de um lote de produção e para requisitos específicos de aplicação.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é classificada em quatro lotes, identificados pelos códigos U, V, W e X. A classificação é marcada em cada saco de embalagem.

• Lote U:3200 mcd (mín.) a 4200 mcd (máx.)
• Lote V:4200 mcd (mín.) a 5500 mcd (máx.)
• Lote W:5500 mcd (mín.) a 7200 mcd (máx.)
• Lote X:7200 mcd (mín.) a 9300 mcd (máx.)

Todas as medições são realizadas a I_F= 20 mA, com uma margem de ±15% para a precisão da medição.

3.2 Classificação por Matiz (Comprimento de Onda Dominante)

A cor, definida pelo comprimento de onda dominante, também é classificada em lotes para controlar a consistência da cor. Os lotes são identificados como H23, H24 e H25.

• Lote H23:600,0 nm (mín.) a 603,0 nm (máx.)
• Lote H24:603,0 nm (mín.) a 606,5 nm (máx.)
• Lote H25:606,5 nm (mín.) a 610,0 nm (máx.)

A tolerância para a precisão da medição é de ±1 nm. Esta classificação permite que os projetistas selecionem LEDs com pontos de cor muito específicos, se necessário para a sua aplicação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora o PDF faça referência a curvas de desempenho típicas, os dados gráficos específicos para parâmetros como corrente vs. intensidade luminosa (curva I-V), dependência da temperatura na tensão direta e a curva de distribuição espectral não são fornecidos no excerto de texto. Numa ficha técnica completa, estas curvas são críticas para o projeto.

Tipicamente, para um LED AlInGaP como este, a curva I-V mostraria uma relação exponencial entre corrente e tensão uma vez que a tensão de condução (cerca de 1,8-2,0V) é excedida. A curva de intensidade luminosa é geralmente linear com a corrente na faixa normal de operação (por exemplo, até 20-30mA), após o que a eficiência pode cair devido ao aquecimento. A tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo, o que significa que diminui ligeiramente à medida que a temperatura da junção aumenta. A curva de distribuição espectral mostraria um único pico centrado em torno de 611 nm com a FWHM declarada de 17 nm, confirmando a saída de cor laranja amarelada.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões e Tolerâncias do Pacote

O LED é alojado num pacote padrão de diâmetro T-1 3/4. Todas as dimensões são fornecidas em milímetros, com polegadas entre parênteses. A tolerância geral para dimensões é de ±0,25 mm (±0,010") a menos que uma nota específica indique o contrário. Notas mecânicas chave incluem:

• A resina sob o flange pode protruir no máximo 1,0 mm (0,04").
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo do pacote.

O desenho dimensional específico, que detalharia o diâmetro do corpo, a forma da lente, o comprimento e o diâmetro dos terminais, é referenciado mas não descrito em detalhe no texto fornecido.

5.2 Identificação da Polaridade

Para LEDs de furo passante, a polaridade é tipicamente indicada pelo comprimento do terminal (o terminal mais longo é geralmente o ânodo, ou terminal positivo) e, por vezes, por um ponto plano na borda da lente ou um entalhe no flange. O método exato para esta peça específica deve ser verificado no componente físico ou no desenho detalhado do pacote.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseamento adequado é essencial para manter a integridade e o desempenho do dispositivo.

6.1 Formação dos Terminais e Montagem em PCB

• A formação dos terminais deve ser realizadaantesda soldagem e à temperatura ambiente normal.
• A dobra deve ser feita num ponto a pelo menos 3 mm da base da lente do LED. A base do próprio suporte dos terminais não deve ser usada como fulcro durante a dobra.
• Durante a montagem da PCB, use a força de fixação mínima necessária para manter o componente no lugar, evitando stress mecânico excessivo nos terminais ou no pacote.

6.2 Processo de Soldagem

Uma folga mínima de 2 mm deve ser mantida entre a base da lente e o ponto de solda. A lente nunca deve ser imersa em solda.

Condições de Soldagem Recomendadas:

• Ferro de Soldar:Temperatura máxima de 300°C. O tempo de soldagem não deve exceder 3 segundos por terminal. Isto deve ser feito apenas uma vez.
• Soldagem por Onda:
  • Temperatura de pré-aquecimento: Máximo 100°C.
  • Tempo de pré-aquecimento: Máximo 60 segundos.
  • Temperatura da onda de solda: Máximo 260°C.
  • Tempo de soldagem: Máximo 5 segundos.

Nota Importante:A soldagem por refluxo infravermelho (IR) é explicitamente declarada comonão adequadapara este produto de lâmpada LED do tipo furo passante. Temperatura ou tempo de soldagem excessivos podem causar deformação da lente ou falha catastrófica do LED.

6.3 Limpeza

Se a limpeza for necessária, apenas solventes à base de álcool, como álcool isopropílico, devem ser usados.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificações de Embalagem

Os LEDs são embalados na seguinte hierarquia:

• Saco de Embalagem:Contém 1000, 500 ou 250 peças.
• Caixa Interna:Contém 8 sacos de embalagem, totalizando 8000 peças.
• Caixa Externa (Caixa de Expedição):Contém 8 caixas internas, totalizando 64.000 peças.

Uma nota especifica que em cada lote de expedição, apenas a embalagem final pode conter uma quantidade não completa.

7.2 Número da Peça e Rotulagem

O número da peça principal para este dispositivo éLTL2V3WFK. O código do lote de intensidade luminosa (U, V, W, X) está marcado em cada saco de embalagem individual, permitindo rastreabilidade e seleção de graus de brilho específicos.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Um LED é um dispositivo operado por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs, especialmente em paralelo, é fortemente recomendado usar um resistor limitador de corrente dedicado em série com cada LED (Modelo de Circuito A).

Conectar LEDs diretamente em paralelo sem resistores individuais (Modelo de Circuito B) é desencorajado. Devido a variações naturais na característica de tensão direta (V_F) de um LED para outro, a corrente — e, portanto, o brilho — não será distribuída uniformemente. O LED com o V_Fmais baixo irá drenar mais corrente e parecer mais brilhante, potencialmente levando a uma falha prematura, enquanto outros podem ficar fracos.

O valor do resistor em série (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s= (V_fonte- V_F) / I_F. Usando o V_Ftípico de 2,0V e uma I_Fdesejada de 20mA com uma fonte de 5V, o resistor seria (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ω. Um valor padrão como 150 Ω ou 180 Ω seria apropriado, considerando a faixa mín./máx. de V_Fpara garantir que a corrente permaneça dentro de limites seguros.

8.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática. Para prevenir danos por ESD durante o manuseamento e montagem:

• Os operadores devem usar uma pulseira condutora ou luvas antiestáticas.
• Todo o equipamento, bancadas e prateleiras de armazenamento devem estar devidamente aterrados.
• Um ionizador (soprador de iões) pode ser usado para neutralizar a carga estática que pode acumular-se na lente de plástico.

8.3 Condições de Armazenamento

Para armazenamento prolongado fora da embalagem original, recomenda-se armazenar os LEDs num recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto. Se removidos da embalagem original, os LEDs devem idealmente ser usados dentro de três meses. O ambiente de armazenamento recomendado não deve exceder 30°C e 70% de humidade relativa.

9. Comparação Técnica e Considerações de Projeto

Comparado com tecnologias mais antigas como GaAsP (Fosfeto de Gálio e Arsénio), este LED AlInGaP oferece uma eficiência luminosa significativamente maior, resultando numa saída muito mais brilhante para a mesma corrente de acionamento. O ângulo de visão de 30 graus fornece um feixe mais focado em comparação com LEDs de ângulo largo ou difusos, tornando-o adequado para aplicações onde a luz precisa de ser direcionada, como em indicadores de painel vistos de um ângulo específico.

A tensão direta de ~2,0V é mais baixa do que a dos LEDs InGaN azuis ou brancos (tipicamente ~3,0V+), o que pode ser vantajoso em sistemas de baixa tensão. Os projetistas devem considerar cuidadosamente a dissipação de calor, especialmente quando operam perto da classificação de corrente máxima ou em temperaturas ambientes elevadas, utilizando a curva de derating fornecida.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED diretamente a partir de um pino de microcontrolador de 3,3V?

R: Possivelmente, mas um resistor em série ainda é obrigatório. Calcule o valor do resistor com base na tensão de saída do pino (provavelmente 3,3V), o V_Fdo LED (~2,0V) e a corrente desejada (por exemplo, 10-20mA). Certifique-se de que o pino do microcontrolador pode fornecer a corrente necessária.

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=611 nm) é o ponto físico de maior potência no espectro de emissão. O Comprimento de Onda Dominante (λ_d=600-610 nm) é um valor calculado que define a cor percebida pelo olho humano, com base nas funções de correspondência de cores CIE. Eles são frequentemente próximos, mas não idênticos.

P: Por que um ângulo de visão de 30 graus é especificado como 2θ_1/2?

R: O símbolo 2θ_1/2denota o ângulo de visãototal. O meio-ângulo (θ_1/2) é de 15 graus fora do eixo, onde a intensidade cai para 50%. O ângulo total entre os dois pontos de 50% de intensidade é, portanto, de 30 graus.

P: Posso usar isto num dispositivo alimentado por bateria?

R: Sim, o seu baixo V_Fe a capacidade de operar com correntes tão baixas quanto alguns miliamperes (com brilho reduzido) tornam-no adequado para aplicações alimentadas por bateria. Inclua sempre um resistor em série para controlar a corrente.

11. Exemplo de Aplicação Prática

Cenário: Projetar um painel de indicador multi-estado para um equipamento de teste.

O painel requer quatro indicadores distintos de cor laranja amarelada para "Alimentação", "Em Espera", "Teste em Progresso" e "Falha". Brilho uniforme é crítico para uma aparência profissional.

Passos do Projeto:

1. Seleção de Componentes:Especifique o LED LTL2V3WFK e solicite componentes do mesmo lote de intensidade luminosa (por exemplo, todos do Lote W) para minimizar a variação de brilho.
2. Projeto do Circuito:O sistema usa uma linha de 5V. Para cada LED, coloque um resistor de 150 Ω, 1/4W em série. Cálculo: (5V - 2,0V) / 0,02A = 150Ω. Dissipação de potência no resistor: (0,02A)^2 * 150Ω = 0,06W, bem dentro da classificação.
3. Layout da PCB:Certifique-se de que os furos para os terminais do LED estejam espaçados de acordo com a dimensão de espaçamento dos terminais da ficha técnica. Inclua um contorno na serigrafia mostrando a polaridade (por exemplo, um lado plano ou "+" para o ânodo).
4. Montagem:Durante a montagem manual, dobre os terminais cuidadosamente a >3mm do corpo. Use um ferro de soldar com temperatura controlada ajustado para 280°C, aplicando calor por menos de 3 segundos por junta.
5. Circuito de Acionamento:Conecte cada par LED-resistor a um pino de saída digital separado de um microcontrolador. Colocar o pino em HIGH (5V) irá iluminar o LED com ~20mA.

Esta abordagem garante operação confiável, consistente e duradoura de todas as luzes indicadoras.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED opera com base no princípio da eletroluminescência numa junção p-n de semicondutor. A região ativa é composta por AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio). Quando uma tensão direta que excede o potencial intrínseco da junção (aproximadamente 1,8-2,4V) é aplicada, eletrões da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados na região ativa. Aqui, eles recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga AlInGaP determina a energia da banda proibida do semicondutor, que dita diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida — neste caso, no espectro laranja amarelado em torno de 611 nm. A lente de epóxi serve para proteger o chip semicondutor, moldar o feixe de saída de luz (ângulo de visão de 30 graus) e, nesta versão "difusa", também dispersa a luz para reduzir o brilho e criar uma aparência mais uniforme quando vista diretamente.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

LEDs de furo passante como o pacote T-1 3/4 permanecem amplamente utilizados em aplicações onde montagem manual, alta confiabilidade em ambientes adversos ou fácil substituição em campo são prioridades. No entanto, a tendência mais ampla da indústria é fortemente orientada para pacotes de dispositivos de montagem em superfície (SMD) (por exemplo, 0603, 0805, 2835) para montagem automatizada, maior densidade e melhor gestão térmica.

Em termos de materiais, a tecnologia AlInGaP representa uma solução madura e altamente eficiente para cores vermelha, laranja, âmbar e amarela. Ela substituiu em grande parte tecnologias mais antigas e menos eficientes como o GaAsP. Para cores como azul, verde e branco, o InGaN (Nitreto de Índio e Gálio) é o sistema de material dominante. O desenvolvimento contínuo foca-se em aumentar a eficácia luminosa (lúmens por watt), melhorar a consistência e estabilidade da cor ao longo da temperatura e vida útil, e permitir maiores densidades de potência em pacotes menores. Embora esta ficha técnica represente um componente padrão e confiável, produtos mais recentes podem oferecer maior brilho em pacotes semelhantes ou o mesmo brilho com correntes de acionamento mais baixas.