Índice
1. Visão Geral do Produto
Este documento detalha as especificações de um díodo emissor de luz (LED) verde de alta eficiência, projetado para montagem em furo passante em placas de circuito impresso (PCBs) ou painéis. O dispositivo utiliza um material semicondutor de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para produzir luz verde, encapsulado em um invólucro de 3.1mm de diâmetro com uma lente transparente. Foi desenvolvido para aplicações que requerem iluminação indicadora confiável, de baixo consumo e brilhante.
As principais vantagens deste LED incluem a sua conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas), indicando que é livre de chumbo. Oferece uma elevada intensidade luminosa em relação ao seu consumo de energia, tornando-o uma escolha energeticamente eficiente. O dispositivo é compatível com circuitos integrados (CIs) devido aos seus baixos requisitos de corrente, simplificando o projeto do circuito de acionamento. A sua capacidade de montagem versátil e o invólucro padronizado de furo passante tornam-no adequado para uma ampla gama de processos de montagem eletrônica.
O mercado-alvo abrange a eletrônica de uso geral onde é necessária indicação visual de estado. Isto inclui eletrônicos de consumo, equipamentos de escritório, dispositivos de comunicação, painéis de controle industrial e eletrodomésticos. As suas especificações tornam-no ideal para aplicações onde a consistência do brilho, cor e fiabilidade a longo prazo são importantes, mas não para aplicações críticas de segurança ou em ambientes extremos sem consulta prévia.
2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos
2.1 Especificações Máximas Absolutas
Estas especificações definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestes limites não é garantida.
- Dissipação de Potência (PD):75 mW a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C. Esta é a quantidade máxima de potência que o LED pode dissipar como calor sem degradação.
- Corrente Direta:
- Corrente Direta Contínua (IF):30 mA contínuos.
- Corrente Direta de Pico:60 mA, permitida apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0.1ms. Isto permite uma sobrecarga breve para alcançar um brilho instantâneo mais elevado, como em aplicações de estroboscópio ou multiplexagem.
- Derating Térmico:A corrente direta contínua máxima permitida deve ser reduzida linearmente em 0.4 mA para cada grau Celsius que a temperatura ambiente subir acima de 50°C. Isto é crucial para garantir a fiabilidade em temperaturas operacionais mais elevadas.
- Faixas de Temperatura:
- Operação:-40°C a +85°C.
- Armazenamento:-55°C a +100°C.
- Temperatura de Soldagem dos Terminais:Máximo de 260°C durante 5 segundos, medido a um ponto a 2.0mm (0.0787\") do corpo do LED. Isto define a janela de processo para soldagem manual ou por onda.
2.2 Características Elétricas e Ópticas
Estes parâmetros são medidos a TA=25°C e definem o desempenho típico do dispositivo em condições normais de operação.
- Intensidade Luminosa (IV):Varia de um mínimo de 140 mcd a um típico de 400 mcd, quando acionado na corrente de teste padrão (IF) de 20 mA. A intensidade é medida usando um sensor filtrado para corresponder à curva de resposta fotópica (olho humano) (CIE). Uma tolerância de ±15% aplica-se ao valor de intensidade garantido.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):40 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor medido no eixo central. Um ângulo de 40° indica um feixe relativamente focado, adequado para indicação direcional.
- Especificações de Comprimento de Onda:
- Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):570 nm. Este é o comprimento de onda no qual a potência espectral de saída é máxima.
- Comprimento de Onda Dominante (λd):572 nm. Derivado do diagrama de cromaticidade CIE, este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor da luz. É o parâmetro chave para a consistência da cor.
- Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):11 nm. Isto indica a pureza espectral; uma largura mais estreita significa uma cor verde mais saturada e pura.
- Tensão Direta (VF):Tipicamente 2.4V, com um máximo de 2.4V a IF=20mA. O mínimo é 2.1V. Este parâmetro é crítico para projetar o resistor limitador de corrente em série com o LED.
- Corrente Reversa (IR):100 μA máximo quando uma tensão reversa (VR) de 5V é aplicada.Nota Importante:O 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. Explicação do Sistema de Binagem
Para gerir as variações naturais na fabricação de semicondutores, os LEDs são classificados em bins de desempenho. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de intensidade e cor.
3.1 Binagem de Intensidade Luminosa
Unidades: mcd @ 20mA. Cada bin tem uma tolerância de ±15% nos seus limites.
- Bin GH:140 – 240 mcd
- Bin JK:240 – 400 mcd
- Bin LM:400 – 680 mcd
- Bin NP:680 – 1150 mcd
O número de peça LTL1NHGK4K contém \"GH\" no seu sufixo, indicando que pertence ao bin de intensidade GH (140-240 mcd).
3.2 Binagem de Comprimento de Onda Dominante
Unidades: nm @ 20mA. Cada bin tem uma tolerância de ±1nm.
- H06:566.0 – 568.0 nm
- H07:568.0 – 570.0 nm
- H08:570.0 – 572.0 nm
- H09:572.0 – 574.0 nm
- H10:574.0 – 576.0 nm
O número de peça contém \"K4K\"
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |