Folha de Dados do LED LTL2R3KRK - Pacote T-1 3/4 - Tensão Direta 2.4V - Cor Vermelho Super - Potência 75mW - 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 utiliza tecnologia AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para produzir uma saída de luz vermelho super. É projetado no popular diâmetro de pacote T-1 3/4, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações que requerem luzes indicadoras, retroiluminação ou displays de estado em placas de circuito impresso (PCBs) ou painéis.

As principais vantagens deste componente incluem alta intensidade luminosa, baixo consumo de energia e alta eficiência. É compatível com circuitos integrados devido aos seus baixos requisitos de corrente, facilitando a integração em diversos projetos eletrónicos.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo não deve ser operado além destes limites para evitar danos permanentes. Os valores-chave são especificados a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C.

• Dissipação de Potência (P_D):Máximo de 75 mW.
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA contínuos.
• Corrente Direta de Pico:90 mA em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0.1ms).
• Tensão Reversa (V_R):Máximo de 5 V.
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +100°C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-55°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:260°C por no máximo 5 segundos, medido a 1.6mm do corpo do LED.

Um fator de derating de 0.4 mA/°C aplica-se à corrente direta contínua para temperaturas ambientes acima de 50°C.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes parâmetros definem o desempenho típico do LED sob condições de teste padrão (T_A=25°C).

• Intensidade Luminosa (I_V):310 mcd (mínimo), 680 mcd (típico) a uma corrente direta (I_F) de 20 mA. A garantia inclui uma tolerância de ±15%.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):30 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no eixo).
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):639 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):631 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor (vermelho super).
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):20 nm, indicando a pureza espectral da luz emitida.
• Tensão Direta (V_F):2.0 V (mínimo), 2.4 V (típico) a I_F= 20 mA.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo de 100 µA a V_R= 5 V.
• Capacitância (C):40 pF típico a polarização zero e frequência de 1 MHz.

3. Explicação do Sistema de Binagem

Para garantir consistência nas aplicações, os LEDs são classificados (binados) com base em parâmetros ópticos-chave. O código de bin para um parâmetro específico é tipicamente marcado na embalagem.

3.1 Binagem de Intensidade Luminosa

As unidades estão em milicandelas (mcd) medidas a 20mA. Cada bin tem uma tolerância de ±15% nos seus limites.

• Bin K:310 mcd (Mín) a 400 mcd (Máx)
• Bin L:400 mcd a 520 mcd
• Bin M:520 mcd a 680 mcd
• Bin N:680 mcd a 880 mcd
• Bin P:880 mcd a 1150 mcd
• Bin Q:1150 mcd a 1500 mcd

3.2 Binagem de Comprimento de Onda Dominante

As unidades estão em nanómetros (nm) medidas a 20mA. Cada bin tem uma tolerância de ±1nm nos seus limites.

• Bin H29:621.0 nm a 625.0 nm
• Bin H30:625.0 nm a 629.0 nm
• Bin H31:629.0 nm a 633.0 nm
• Bin H32:633.0 nm a 637.0 nm
• Bin H33:637.0 nm a 642.0 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora gráficos específicos sejam referenciados na folha de dados (ex.: Figura 1 para distribuição espectral, Figura 5 para ângulo de visão), os dados fornecidos permitem analisar relações-chave.

A tensão direta (V_F) mostra um valor típico de 2.4V a 20mA. Os projetistas devem considerar isto ao calcular os valores do resistor série para limitação de corrente. A relação entre intensidade luminosa (I_V) e corrente direta (I_F) é geralmente linear dentro da faixa de operação, mas exceder a corrente contínua máxima reduzirá a vida útil e pode causar falha. As características espectrais, definidas pelos comprimentos de onda de pico (639 nm) e dominante (631 nm) com uma largura a meia altura de 20 nm, confirmam uma saída de cor vermelha saturada, adequada para aplicações que requerem alta pureza de cor.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED utiliza um pacote padrão de diâmetro T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) com lente transparente. Notas dimensionais-chave incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas fornecidas entre parênteses).
• Aplica-se uma tolerância geral de ±0.25mm (±0.010") salvo indicação em contrário.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1.0mm (0.04").
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde eles emergem do corpo do pacote.

5.2 Identificação de Polaridade

Para LEDs de furo passante, o terminal mais longo tipicamente denota o ânodo (terminal positivo), enquanto o terminal mais curto denota o cátodo (terminal negativo). O cátodo também pode ser indicado por um ponto plano na borda da lente ou no corpo do LED. A polaridade correta deve ser observada durante a montagem do circuito.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é crítico para garantir confiabilidade e prevenir danos.

6.1 Condições de Armazenamento

Os LEDs devem ser armazenados num ambiente não superior a 30°C e 70% de humidade relativa. Se removidos da sua embalagem original à prova de humidade, devem ser usados dentro de três meses. Para armazenamento mais longo fora do saco original, use um recipiente selado com dessecante ou um dessecador preenchido com nitrogénio.

6.2 Formação dos Terminais

• Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED.
• Não use a base do suporte dos terminais como fulcro.
• Execute a formação dos terminais à temperatura ambiente eantes soldering.
• Use força mínima de fixação durante a montagem da PCB para evitar tensão mecânica.

6.3 Parâmetros de Soldagem

Mantenha uma distância mínima de 2mm da base da lente até o ponto de solda. Nunca imerja a lente na solda.

• Ferro de Soldar:Temperatura máxima 300°C, tempo máximo 3 segundos (soldagem única apenas).
• Soldagem por Onda:Temperatura máxima de pré-aquecimento 100°C por 60 segundos; temperatura da onda de solda 260°C máxima por 10 segundos no máximo.

Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica.

6.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.

7. Embalagem e Informações de Encomenda

A configuração padrão de embalagem é a seguinte:

• Saco de Embalagem:Contém 1000, 500 ou 250 peças.
• Caixa Interna:Contém 8 sacos de embalagem, totalizando 8000 peças.
• Caixa Externa (Lote de Expedição):Contém 8 caixas internas, totalizando 64.000 peças. A embalagem final num lote de expedição pode não estar completa.

O número de peça LTL2R3KRK identifica esta variante específica do produto (Lente Transparente, fonte AlInGaP Vermelho Super).

8. Recomendações de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Uso Pretendido e Limitações

Este LED é projetado para equipamentos eletrónicos comuns, incluindo equipamentos de escritório, dispositivos de comunicação e aplicações domésticas. Não é recomendado para sistemas críticos de segurança (ex.: aviação, suporte de vida médico, controlo de transporte) sem consulta e qualificação prévias, 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 acionar múltiplos LEDs em paralelo, éfortemente recomendadousar um resistor limitador de corrente individual em série com cada LED (Modelo de Circuito A). Acionar LEDs em paralelo sem resistores individuais (Modelo de Circuito B) não é recomendado, pois pequenas variações na característica de tensão direta (V_F) de cada LED podem causar diferenças significativas na partilha de corrente e, consequentemente, no brilho.

O valor do resistor série (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s= (V_fonte- V_F) / I_F, onde V_Fé a tensão direta do LED (use 2.4V típico ou 2.0V mín para projeto conservador) e I_Fé a corrente direta desejada (ex.: 20mA).

8.3 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Estes LEDs são suscetíveis a danos por descarga eletrostática. Devem ser tomadas precauções:

• Os operadores devem usar pulseiras aterradas ou luvas antiestáticas.
• Todo o equipamento, bancadas e prateleiras de armazenamento devem estar devidamente aterrados.
• Use um ionizador para neutralizar a carga estática que pode acumular-se na lente de plástico devido ao atrito do manuseio.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O uso da tecnologia AlInGaP para LEDs vermelhos oferece vantagens distintas em relação a tecnologias mais antigas como GaAsP (Fosfeto de Arsénio e Gálio). Os LEDs AlInGaP proporcionam eficiência luminosa significativamente maior, ou seja, mais saída de luz (mcd) para a mesma corrente de entrada (mA). Também oferecem melhor estabilidade térmica e maior vida útil operacional. O pacote T-1 3/4 permanece um padrão da indústria, garantindo ampla compatibilidade com layouts de PCB e recortes de painel existentes, enquanto o design de furo passante proporciona fixação mecânica robusta adequada para aplicações sujeitas a vibração ou tensão física.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

10.1 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 de potência espectral do LED está no seu máximo (639 nm para este dispositivo).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 (631 nm). É derivado do diagrama de cromaticidade CIE e é mais relevante para a perceção de cor.

10.2 Posso acionar este LED sem um resistor série?

No.Um LED deve ser acionado com uma corrente controlada. Conectá-lo diretamente a uma fonte de tensão fará com que uma corrente excessiva flua, destruindo rapidamente o dispositivo. Um resistor série (ou um driver de corrente constante) é essencial.

10.3 Como interpreto o código de bin de intensidade luminosa?

O código de bin (ex.: K, L, M) impresso no saco de embalagem indica a faixa garantida de intensidade luminosa para os LEDs naquele saco. Por exemplo, o Bin M garante I_Ventre 520 e 680 mcd a 20mA. Os projetistas podem selecionar um bin específico para garantir consistência de brilho na sua aplicação.

11. Exemplos Práticos de Projeto e Uso

Exemplo 1: Indicador de Estado num Sistema de 5V.Para operar o LED a 20mA a partir de uma fonte de 5V: V_fonte= 5V, V_F(típico) = 2.4V, I_F= 0.020A. O resistor série necessário é R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohms. O valor padrão mais próximo de 130Ω ou 120Ω pode ser usado. A potência nominal do resistor deve ser pelo menos P = I²R = (0.02)²* 130 = 0.052W, portanto um resistor padrão de 1/8W (0.125W) é suficiente.

Exemplo 2: Montagem em Painel.O design de furo passante permite que o LED seja montado diretamente através de um painel. Uma moldura de montagem em painel correspondente ou um simples furo perfurado (ligeiramente maior que 5mm) pode ser usado. Os terminais são dobrados após a inserção para fixar o LED e depois soldados a uma PCB atrás do painel.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Um LED é um díodo semicondutor. Quando uma tensão direta que excede a sua tensão direta característica (V_F) é aplicada, eletrões e lacunas recombinam-se na região ativa (a camada de AlInGaP neste caso). Esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A composição material específica do semicondutor (a energia da banda proibida) determina o comprimento de onda e, portanto, a cor da luz emitida. O AlInGaP é projetado para produzir luz na parte vermelha a âmbar do espectro visível com alta eficiência.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

Embora os LEDs de dispositivo de montagem em superfície (SMD) dominem a eletrónica moderna de alto volume devido ao seu tamanho menor e adequação para montagem automatizada, LEDs de furo passante como o T-1 3/4 permanecem relevantes. As suas principais vantagens incluem resistência mecânica superior (os terminais são ancorados através da PCB), prototipagem e reparação manuais mais fáceis e melhor dissipação de calor via terminais para algumas variantes de maior potência. São comumente encontrados em controlos industriais, produtos automotivos do mercado secundário, projetos de hobby e aplicações onde a robustez é priorizada em relação à miniaturização. O desenvolvimento contínuo em materiais semicondutores continua a melhorar a eficiência e a vida útil de todos os tipos de LED, incluindo pacotes de furo passante.