Folha de Dados do LED LTLR42FTBGAJ - Pacote T-1 - Azul/Branco 470nm - 3.2V 20mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTLR42FTBGAJ é uma lâmpada LED de montagem em furo projetada para indicação de estado e iluminação geral numa vasta gama de aplicações eletrónicas. Apresenta um popular pacote de diâmetro T-1 (3mm) com uma lente difusa branca, emitindo luz com um comprimento de onda dominante no espectro azul (470nm). Este componente caracteriza-se pelo seu baixo consumo de energia, alta fiabilidade e compatibilidade com processos padrão de montagem em PCB.

1.1 Vantagens Principais

• Conformidade RoHS:O produto é livre de chumbo (Pb), cumprindo as regulamentações ambientais.
• Alta Eficiência:Oferece alta intensidade luminosa em relação ao seu consumo de energia.
• Flexibilidade de Design:Disponível no pacote padrão T-1, adequado para montagem versátil em PCBs ou painéis.
• Acionamento de Baixa Corrente:Compatível com CI, com requisitos de baixa corrente, simplificando o design do circuito.
• Fiabilidade:Construído para operação estável numa faixa de temperatura definida.

1.2 Aplicações Alvo

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

• Equipamentos de Comunicação:Luzes de estado em routers, modems, switches.
• Periféricos de Computador:Indicadores de energia, atividade do HDD e função.
• Eletrónica de Consumo:Indicadores em equipamentos de áudio/vídeo, eletrodomésticos.
• Eletrodomésticos:Indicadores de painéis de exibição e controlo.
• Controlos Industriais:Indicadores de estado da máquina, falha e operação.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros elétricos, óticos e térmicos definidos na folha de dados. Compreender estas especificações é crucial para um design de circuito adequado e operação fiável.

2.1 Classificações Absolutas Máximas

Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (P_D):72 mW máximo. Esta é a potência total que o pacote LED pode dissipar como calor. Exceder este limite arrisca dano térmico.
• Corrente Direta Contínua (I_F):20 mA contínuos. O LED não deve ser acionado com uma corrente contínua DC que exceda este valor.
• Corrente Direta de Pico:60 mA, permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10µs). Útil para flashes breves e de alto brilho.
• Temperatura de Operação (T_A):-30°C a +85°C. A faixa de temperatura ambiente para operação normal.
• Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C. A faixa de temperatura para armazenamento não operacional.
• Temperatura de Soldadura dos Terminais:260°C por um máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm do corpo do LED. Crítico para processos de soldadura manual ou por onda.

2.2 Características Elétricas e Óticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C e uma corrente direta (I_F) de 10mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (I_V):65 a 310 mcd (milicandela). A intensidade real é binada (ver Secção 4). O teste inclui uma tolerância de medição de ±15%.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):100 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no centro). A lente difusa branca cria um padrão de visão amplo e uniforme.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):468 nm. O comprimento de onda no qual a saída espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):460 a 475 nm (binado). Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor do LED, derivado do diagrama de cromaticidade CIE.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):25 nm (típico). Isto indica a pureza espectral; um valor menor significa uma luz mais monocromática.
• Tensão Direta (V_F):2.6V a 3.6V, com um valor típico de 3.2V a 10mA. Esta é a queda de tensão através do LED quando conduz corrente.
• Corrente Reversa (I_R):10 µA máximo a uma tensão reversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação reversa; este parâmetro é apenas para fins de teste.

2.3 Considerações Térmicas

Embora não detalhado explicitamente em curvas, a gestão térmica é implícita pela classificação de dissipação de potência e faixa de temperatura de operação. Acionar o LED na sua corrente contínua máxima (20mA) com um V_Ftípico de 3.2V resulta numa dissipação de potência de 64mW, próxima do máximo absoluto de 72mW. Portanto, em altas temperaturas ambientes ou espaços fechados, é aconselhável reduzir a corrente de operação para garantir fiabilidade a longo prazo e prevenir degradação da intensidade luminosa.

3. Especificação do Sistema de Binagem

Para garantir consistência na produção, os LEDs são classificados em bins de desempenho. O LTLR42FTBGAJ utiliza um sistema de binagem bidimensional para intensidade luminosa e comprimento de onda dominante.

3.1 Binagem de Intensidade Luminosa

As unidades estão em milicandela (mcd) medidas a I_F= 10mA. Cada bin tem uma tolerância de ±15% nos seus limites.

• Bin DE:Mínimo 65 mcd, Máximo 110 mcd.
• Bin FG:Mínimo 110 mcd, Máximo 180 mcd.
• Bin HJ:Mínimo 180 mcd, Máximo 310 mcd.

O código do bin está marcado em cada saco de embalagem, permitindo aos designers selecionar o grau de brilho apropriado para a sua aplicação.

3.2 Binagem de Comprimento de Onda Dominante

As unidades estão em nanómetros (nm) medidas a I_F= 10mA. Cada bin tem uma tolerância de ±1nm nos seus limites.

• Bin B07:460.0 nm a 465.0 nm.
• Bin B08:465.0 nm a 470.0 nm.
• Bin B09:470.0 nm a 475.0 nm.

Esta binagem garante consistência de cor dentro de uma faixa definida de tonalidade azul para aplicações onde a correspondência de cor é importante.

4. Informação Mecânica e de Embalagem

4.1 Dimensões de Contorno

O LED está em conformidade com o perfil padrão do pacote radial com terminais T-1 (3mm). Notas dimensionais importantes da folha de dados incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas fornecidas entre parênteses).
• A tolerância padrão é ±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 onde os terminais emergem do corpo do pacote.
• O comprimento mínimo do pino é de 27.5mm.

4.2 Identificação de Polaridade

Para LEDs de montagem em furo, o terminal mais longo é tipicamente o ânodo (positivo), e o terminal mais curto é o cátodo (negativo). Além disso, o corpo do LED tem frequentemente um lado plano perto do terminal do cátodo. A polaridade correta deve ser observada durante o layout e montagem do PCB.

5. Diretrizes de Montagem e Manuseamento

O manuseamento adequado é essencial para manter o desempenho e a fiabilidade do LED.

5.1 Condições de Armazenamento

Para uma vida útil ótima, os LEDs devem ser armazenados num ambiente que não exceda 30°C e 70% de humidade relativa. Se removidos da embalagem original de barreira à humidade, recomenda-se utilizar os componentes dentro de três meses. Para armazenamento a longo prazo fora do saco original, utilize um recipiente selado com dessecante ou um dessecador preenchido com azoto.

5.2 Formação dos Terminais

• A curvatura deve ser realizadaantesda soldadura, à temperatura ambiente.
• A dobra deve ser feita num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED.
• Não utilize a base do LED (o *lead frame*) como fulcro durante a curvatura.
• Durante a inserção no PCB, aplique a força de fixação mínima necessária para evitar tensão mecânica no pacote.

5.3 Processo de Soldadura

Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 2mm da base da lente de epóxi ao ponto de soldadura. Não imerja a lente na solda.

• Ferro de Soldar:Temperatura máxima 350°C. Tempo máximo de soldadura 3 segundos por terminal. A soldadura deve ser realizada apenas uma vez.
• Soldadura por Onda:Temperatura máxima de pré-aquecimento 100°C por até 60 segundos. Temperatura máxima da onda de solda 260°C. Tempo máximo de soldadura 5 segundos.
• Importante:A soldadura por refluxo infravermelho (IR) énão adequadapara este produto LED de montagem em furo. Calor ou tempo excessivo pode deformar a lente ou causar falha catastrófica.

5.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária após a soldadura, utilize apenas solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Evite produtos químicos agressivos.

5.5 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática. Devem ser tomadas medidas preventivas:

• Os operadores devem usar pulseiras aterradas ou luvas antiestáticas.
• Todo o equipamento, bancadas de trabalho 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 manuseamento.

6. Design de Circuito e Método de Acionamento

6.1 Princípio Fundamental de Acionamento

Um LED é um dispositivo operado por corrente. O seu brilho é controlado principalmente pela corrente direta (I_F), não pela tensão. Portanto, um mecanismo limitador de corrente é obrigatório.

6.2 Circuito Recomendado

A folha de dados recomenda fortemente o uso de um resistor em série para cada LED, mesmo quando vários LEDs estão ligados em paralelo a uma fonte de tensão (Circuito A).

Circuito A (Recomendado):Cada LED tem o seu próprio resistor limitador de corrente dedicado (R_limit). O valor do resistor é calculado usando a Lei de Ohm: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Isto garante brilho uniforme em todos os LEDs, compensando pequenas variações na tensão direta (V_F) de dispositivos individuais.

6.3 Circuito Não Recomendado

Circuito B (Não Recomendado):Vários LEDs ligados em paralelo com um único resistor limitador de corrente partilhado. Esta configuração é problemática porque o LED com o V_Fmais baixo irá consumir mais corrente, tornando-se mais brilhante e potencialmente sobrecarregado, enquanto os outros permanecem mais fracos. Isto leva a iluminação desigual e fiabilidade reduzida.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

O produto é embalado num sistema em camadas:

1. Saco de Embalagem:Contém 1000, 500, 200 ou 100 peças. O código do bin de intensidade luminosa está marcado em cada saco.
2. Caixa Interna:Contém 10 sacos de embalagem, totalizando 10.000 peças.
3. Caixa Externa (Caixa de Expedição):Contém 8 caixas internas, totalizando 80.000 peças. Num lote de expedição, apenas a embalagem final pode conter uma quantidade não completa.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Design

8.1 Aplicações Adequadas

Este LED é bem adequado para sinalização interior e exterior, bem como para equipamentos eletrónicos padrão onde é necessário um indicador difuso azul ou branco. O amplo ângulo de visão torna-o ideal para painéis onde o indicador precisa de ser visível de vários ângulos.

8.2 Lista de Verificação de Design

• Limite de Corrente:Use sempre um resistor em série. Calcule para a I_Fdesejada (≤20mA DC) usando o V_Fmáximo da folha de dados para um design seguro.
• Gestão Térmica:Considere a temperatura ambiente e o fluxo de ar. Reduza a corrente de operação em ambientes de alta temperatura.
• Layout do PCB:Garanta a impressão de polaridade correta. Mantenha a distância mínima de 2mm da solda à lente no design das *pads*.
• Binagem:Especifique os bins de intensidade luminosa (I_V) e comprimento de onda dominante (λ_d) necessários para consistência de cor e brilho na produção.
• Precauções ESD:Implemente controlos ESD na área de montagem.

9. Comparação Técnica e Posicionamento

O LTLR42FTBGAJ ocupa uma posição padrão no mercado da optoeletrónica. Os seus principais diferenciadores são:

• Pacote:O ubíquo pacote de montagem em furo T-1 oferece facilidade de uso para prototipagem, montagem manual e aplicações onde a tecnologia de montagem em superfície (SMT) não é necessária ou desejada.
• Lente:A lente difusa branca proporciona um ângulo de visão amplo e uniforme e suaviza o ponto de luz em comparação com uma lente transparente, tornando-a excelente para indicadores de painel frontal.
• Cor:A saída azul/branco de 470nm é uma escolha comum para indicadores de energia, estado e função, oferecendo boa visibilidade.
• Foco na Fiabilidade:As diretrizes detalhadas de manuseamento, soldadura e ESD enfatizam o design para fiabilidade, tornando-o adequado para produtos industriais e de consumo que requerem longa vida útil.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

10.1 Posso acionar este LED sem um resistor em série?

No.Ligar um LED diretamente a uma fonte de tensão fará com que uma corrente excessiva flua, destruindo instantaneamente o dispositivo. É sempre necessário um resistor em série (ou outro circuito regulador de corrente).

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

Comprimento de Onda de Pico (λ_P):O comprimento de onda físico onde o LED emite mais potência ótica.Comprimento de Onda Dominante (λ_d):A cor percebida conforme definida pela resposta do olho humano (padrão CIE). Para LEDs azuis, estes valores são frequentemente próximos. λ_dé mais relevante para especificação de cor.

10.3 Posso usar isto para indicação de tensão reversa?

No.A folha de dados afirma explicitamente que o dispositivo não foi projetado para operação reversa. O parâmetro de corrente reversa (I_R) é apenas para fins de teste. Aplicar tensão reversa pode danificar o LED.

10.4 Como escolho o bin correto?

Selecione o bin de intensidade luminosa (DE, FG, HJ) com base no brilho necessário para a sua aplicação. Selecione o bin de comprimento de onda dominante (B07, B08, B09) com base na tonalidade específica de azul/branco necessária, especialmente se estiver a combinar vários LEDs num painel.

11. Exemplo Prático de Design

Cenário:Projete um indicador de energia DC de 12V usando o LED LTLR42FTBGAJ. Objetivo: uma corrente direta (I_F) de 15mA para um equilíbrio entre brilho e longevidade.

1. Determinar Tensão Direta (V_F):Use o valor máximo da folha de dados para um design conservador: V_F(máx)= 3.6V.
2. Calcular Resistor em Série:R = (V_supply- V_F) / I_F= (12V - 3.6V) / 0.015A = 560 Ohms. O valor padrão E24 mais próximo é 560Ω.
3. Calcular Potência do Resistor:P = I_F²* R = (0.015)²* 560 = 0.126W. Um resistor padrão de 1/4W (0.25W) é suficiente.
4. Layout do PCB:Coloque o resistor em série com o ânodo do LED. Garanta que a *pad* do cátodo do LED está a pelo menos 2mm da borda da impressão do corpo do LED para manter o requisito de distância da soldadura.

12. Princípio de Operação e Tecnologia

O LTLR42FTBGAJ é baseado numa estrutura de díodo semicondutor usando material Nitreto de Gálio e Índio (InGaN) para a região ativa emissora de luz. Quando uma tensão direta que excede o limiar do díodo é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica das camadas de InGaN determina o comprimento de onda de emissão de pico, neste caso, cerca de 468nm (luz azul). A aparência branca difusa é conseguida combinando o *chip* LED azul com uma lente de epóxi difusa ou revestida com fósforo, que dispersa a luz para criar um feixe mais amplo e um efeito visual mais suave.

13. Tendências e Contexto da Indústria

LEDs de montagem em furo como o pacote T-1 permanecem relevantes em nichos específicos, apesar da mudança dominante da indústria para a tecnologia de dispositivos de montagem em superfície (SMD). As suas principais vantagens são robustez mecânica, facilidade de soldadura manual para prototipagem e reparação, e adequação para aplicações que requerem montagem perpendicular a um PCB ou num painel. A tendência dentro do segmento de montagem em furo é para maior eficiência (mais saída de luz por mA), fiabilidade melhorada em condições adversas e contínua conformidade RoHS/REACH. Para novos designs, os engenheiros normalmente avaliam alternativas SMD para economizar espaço e benefícios de montagem automatizada, mas as opções de montagem em furo são frequentemente preferidas para kits educacionais, projetos de *hobby*, controlos industriais com alta vibração, ou quando o design especificamente exige um indicador de estilo tradicional de "lâmpada".