Ficha Técnica da Lâmpada LED LTL-R42FTG2H106PT - Suporte em Ângulo Reto - Verde 525nm - 2.9V 10mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada indicadora LED de montagem furo passante. O dispositivo consiste num LED verde encapsulado num suporte plástico preto em ângulo reto, projetado para montagem direta em placas de circuito impresso (PCBs). A sua função principal é servir como indicador de estado ou de alimentação em equipamentos eletrónicos.

1.1 Vantagens Principais

• Contraste Aprimorado:O encapsulamento preto proporciona um fundo de alto contraste, melhorando a visibilidade da lente difusa verde quando iluminada.
• Eficiência Energética:Apresenta baixo consumo de energia e alta eficiência luminosa.
• Conformidade Ambiental:Este é um produto sem chumbo, em conformidade com as diretivas RoHS.
• Facilidade de Montagem:O design do encapsulamento em ângulo reto e empilhável facilita processos de montagem manual ou automatizada diretos.
• Embalagem Padrão:Fornecido em fita e bobina, formato adequado para equipamentos de colocação automática.

1.2 Aplicações Alvo

Este componente é adequado para uma vasta gama de dispositivos eletrónicos, incluindo, mas não se limitando a:

• Periféricos e placas-mãe de computador
• Equipamentos de comunicação (routers, switches, modems)
• Eletrónica de consumo (equipamentos de áudio/vídeo, eletrodomésticos)
• Sistemas de controlo industrial e instrumentação

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (Pd):Máximo de 70 mW. Exceder este valor pode levar a sobreaquecimento e redução da vida útil.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):60 mA, permitida apenas em condições de pulso (ciclo de trabalho ≤ 10%, largura de pulso ≤ 10µs).
• Corrente Direta Contínua (I_F):20 mA contínuos. Este é o máximo recomendado para operação confiável a longo prazo.
• Temperatura de Operação (T_opr):-30°C a +85°C. O desempenho é caracterizado a 25°C; a operação em temperaturas extremas pode afetar a saída de luz e a tensão direta.
• Temperatura de Soldadura:Os terminais podem suportar 260°C por um máximo de 5 segundos, desde que o ponto de soldadura esteja a pelo menos 2.0mm do corpo do LED.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidas a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C com uma corrente direta (I_F) de 10mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (I_V):Varia de um mínimo de 180 mcd a um típico de 420 mcd, com um máximo de 880 mcd. O valor real é classificado em bins (ver Secção 3). A medição segue a curva de resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):100 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor no eixo, característico de uma lente difusa que proporciona visibilidade de grande ângulo.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_P):526 nm. Este é o comprimento de onda no ponto mais alto do espetro de emissão.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):525 nm (típico). Este é o comprimento de onda único percecionado pelo olho humano, derivado do diagrama de cromaticidade CIE, e define a cor verde. É classificado em bins de 516nm a 535nm.
• Largura de Banda Espetral (Δλ):35 nm. Isto indica a pureza espetral; uma largura de banda mais estreita indicaria um verde mais monocromático.
• Tensão Direta (V_F):2.9V típico, variando de 2.4V a 3.5V a 10mA. Este parâmetro deve ser considerado ao projetar o circuito limitador de corrente.
• Corrente Inversa (I_R):10 µA máximo a uma tensão inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação em polarização inversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir a consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos da aplicação.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os bins são definidos para intensidade luminosa medida a I_F=10mA. Cada limite de bin tem uma tolerância de teste de ±15%.

• Bin HJ:180 mcd (Mín) a 310 mcd (Máx)
• Bin KL:310 mcd (Mín) a 520 mcd (Máx)
• Bin MN:520 mcd (Mín) a 880 mcd (Máx)

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante (Matiz)

Os bins são definidos para o comprimento de onda dominante, que determina o tom preciso de verde. Cada limite de bin tem uma tolerância de ±1nm.

• Bin G09:516.0 nm a 520.0 nm (Verde mais puro, comprimento de onda mais curto)
• Bin G10:520.0 nm a 527.0 nm (Verde central)
• Bin G11:527.0 nm a 535.0 nm (Verde amarelado, comprimento de onda mais longo)

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas de desempenho típicas (referenciadas na ficha técnica) fornecem uma visão do comportamento do dispositivo em condições variáveis. Embora gráficos específicos não sejam reproduzidos aqui, as suas implicações são analisadas.

4.1 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

A curva I-V é não linear. A tensão direta (V_F) aumenta com a corrente, mas tem um coeficiente de temperatura positivo—diminui à medida que a temperatura da junção aumenta para uma dada corrente. Isto deve ser considerado em projetos de drivers de corrente constante.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

A saída de luz é aproximadamente proporcional à corrente direta dentro da gama de operação recomendada. No entanto, a eficiência pode diminuir em correntes muito altas devido ao aumento dos efeitos térmicos. Operar perto da corrente contínua máxima (20mA) proporcionará o brilho máximo, mas pode afetar a fiabilidade a longo prazo em comparação com uma corrente de acionamento mais baixa.

4.3 Dependência da Temperatura

A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. A capacidade do dispositivo de dissipar calor através dos seus terminais e da PCB afetará o seu brilho sustentado numa aplicação. A ampla gama de temperatura de operação (-30°C a +85°C) indica um desempenho robusto em vários ambientes, embora a saída de luz nos extremos difira da especificação a 25°C.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno e Montagem

O componente apresenta um design em ângulo reto, permitindo que seja montado na borda de uma PCB com a lente perpendicular à superfície da placa. Notas dimensionais críticas incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros.
• A tolerância padrão é ±0.25mm, salvo especificação em contrário no desenho.
• O material do encapsulamento é plástico preto/cinzento escuro.
• Os terminais devem ser conformados, se necessário, num ponto não mais próximo que 2mm da base da lente/encapsulamento para evitar danos por stress.

5.2 Identificação de Polaridade

A polaridade é indicada pela estrutura física do encapsulamento ou pelo comprimento do terminal (tipicamente, o terminal mais longo é o ânodo). O desenho da ficha técnica deve ser consultado para o método de identificação exato para este número de peça específico, a fim de garantir a orientação correta durante a montagem.

5.3 Embalagem em Fita e Bobina

O componente é fornecido em fita transportadora relevada enrolada numa bobina de 13 polegadas.

• Fita Transportadora:Feita de liga de poliestireno condutivo preto, 0.50mm de espessura (±0.06mm).
• Capacidade da Bobina:350 peças por bobina.
• Tolerância de Passo:A tolerância cumulativa para 10 furos de roda dentada é ±0.20mm, garantindo compatibilidade com máquinas de pick-and-place automáticas.

5.4 Embalagem em Cartão

Para envio a granel e proteção contra humidade:

• 2 bobinas (700 peças no total) são embaladas com um cartão indicador de humidade e dessecantes num Saco de Barreira à Humidade (MBB).
• 1 MBB é embalado num Cartão Interno.
• 10 Cartões Internos (7.000 peças no total) são embalados num Cartão Externo.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Condições de Armazenamento

• Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤70% HR. Utilizar dentro de um ano a partir da data de selagem da embalagem.
• Embalagem Aberta:Se o MBB for aberto, os componentes devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% HR. É fortemente recomendado completar a soldadura por refluxo de infravermelhos (IR) dentro de 168 horas (7 dias) após a abertura.
• Armazenamento Prolongado (Aberto):Para armazenamento além de 168 horas, fazer um bake a 60°C durante pelo menos 48 horas antes da montagem SMT para remover a humidade absorvida e prevenir danos de "popcorning" durante o refluxo.

6.2 Limpeza

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

6.3 Conformação de Terminais e Montagem em PCB

• Efetuar qualquer curvatura dos terminaisantesda soldadura, à temperatura ambiente.
• Curvar os terminais num ponto ≥2mm da base da lente/suporte. Não utilizar o corpo do suporte como fulcro.
• Durante a inserção na PCB, aplicar a força de encaixe mínima necessária para evitar impor stress mecânico excessivo no encapsulamento do LED.

6.4 Parâmetros do Processo de Soldadura

Manter uma distância mínima de 2mm entre o ponto de soldadura e a base da lente/suporte.

• Soldadura Manual (Ferro):
  • Temperatura: ≤ 350°C
  • Tempo: ≤ 3 segundos por junta
• Soldadura por Onda:
  • Temperatura de Pré-aquecimento: ≤ 120°C
  • Tempo de Pré-aquecimento: ≤ 100 segundos
  • Temperatura da Onda de Solda: ≤ 260°C
  • Tempo de Contacto: ≤ 5 segundos
  • Posição de Imersão: ≥2mm da base da lente
• Soldadura por Refluxo (processo SMT para o próprio suporte, se aplicável):
  • Pré-aquecimento/Soak: 150°C a 200°C durante ≤100s
  • Tempo Acima do Líquido (T_L=217°C): 60-150s
  • Temperatura de Pico (T_P): 250°C máximo
  • Temperatura de Classificação Especificada (T_C): 245°C

7. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Este LED é tipicamente acionado por uma fonte de corrente constante ou, mais comummente, por uma fonte de tensão com uma resistência limitadora de corrente em série. O valor da resistência (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. Utilizar o V_Fmáximo da ficha técnica (3.5V) para garantir que a corrente mínima necessária é atingida em todas as condições. Por exemplo, com uma alimentação de 5V e um I_Falvo de 10mA: R_s= (5V - 3.5V) / 0.01A = 150 Ω. Uma resistência padrão de 150Ω ou 160Ω seria adequada.

7.2 Gestão Térmica

Embora a dissipação de potência seja baixa (70mW máx.), um projeto térmico adequado prolonga a vida útil e mantém o brilho. Garantir que a PCB tenha uma área de cobre adequada ligada aos terminais do LED para atuar como dissipador de calor, especialmente se operar perto da corrente máxima ou em temperaturas ambientes elevadas.

7.3 Projeto Óptico

A lente difusa integrada proporciona um ângulo de visão amplo e uniforme. Para aplicações que requerem tubos de luz ou difusão adicional, o ângulo amplo inicial torna este LED um bom candidato. O encapsulamento preto minimiza as reflexões internas e a fuga de luz, melhorando o contraste.

8. Perguntas Frequentes (FAQs)

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

Comprimento de Onda de Pico (λ_P)é o comprimento de onda físico no qual o LED emite a maior potência óptica.Comprimento de Onda Dominante (λ_d)é um valor calculado baseado na perceção de cor humana (gráfico CIE) que melhor representa a cor que vemos. Para um LED verde monocromático, estão frequentemente próximos, mas λ_dé o parâmetro crítico para correspondência de cor numa aplicação.

8.2 Posso acionar este LED com uma alimentação de 3.3V sem uma resistência?

Não recomendado.A tensão direta varia de 2.4V a 3.5V. A 3.3V, um LED com um V_Fbaixo (ex., 2.5V) experimentaria uma corrente grande e não controlada, potencialmente excedendo a sua classificação máxima e causando falha imediata ou gradual. Utilizar sempre um mecanismo limitador de corrente.

8.3 Por que é importante o tempo de vida útil de 168 horas após abrir o MBB?

Os encapsulamentos plásticos de LED podem absorver humidade do ar. Durante o processo de soldadura por refluxo a alta temperatura, esta humidade retida pode vaporizar-se rapidamente, criando pressão interna que pode delaminar o encapsulamento ou rachar a lente de epóxi ("popcorning"). O limite de 168 horas e o procedimento de bake são críticos para prevenir este defeito de fabrico.

9. Exemplo Prático de Caso de Utilização

Cenário:Projetar um indicador de alimentação para um switch de rede.

• Requisito:Uma luz verde clara e de grande ângulo visível a partir do painel frontal.
• Seleção do Componente:O LTL-R42FTG2H106PT é escolhido pela sua montagem em ângulo reto (adequada para PCBs verticais atrás de um painel), ângulo de visão amplo de 100° e brilho apropriado.
• Projeto do Circuito:A alimentação lógica interna do switch é de 3.3V. Usando a fórmula com V_Fmáx=3.5V e I_Falvo=8mA (para longa vida e brilho suficiente): R_s= (3.3V - 3.5V) / 0.008A. Isto resulta num valor negativo, indicando que 3.3V pode ser insuficiente para acionar todas as unidades de forma confiável. Portanto, a linha de alimentação de 5V é usada em vez disso: R_s= (5V - 3.5V) / 0.008A = 187.5 Ω. Uma resistência de 180Ω ou 200Ω é selecionada.
• Layout:O LED é colocado na borda da PCB. Os dois terminais são ligados a pequenas áreas de cobre para ajudar na dissipação de calor. As instruções de montagem para curvatura de terminais e folga de soldadura são seguidas rigorosamente.
• Resultado:Um indicador de alimentação confiável e consistentemente brilhante que atende a todos os requisitos de projeto e fabrico.

10. Princípio de Funcionamento

Este dispositivo é um díodo emissor de luz (LED). Opera com base no princípio da eletroluminescência num material semicondutor (InGaN para luz verde). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões. A composição específica do semicondutor Nitreto de Gálio e Índio (InGaN) determina o comprimento de onda da luz emitida, neste caso, centrada no espetro verde (~525nm). A lente difusa integrada dispersa a luz, criando um padrão de feixe uniforme e amplo.

11. Tendências Tecnológicas

Os LEDs de furo passante com suportes discretos mantêm-se relevantes para aplicações que requerem alta fiabilidade, facilidade de montagem manual, reparação, ou onde a soldadura por onda é o processo principal. A tendência da indústria para indicadores de estado, no entanto, continua a mudar para LEDs de dispositivo de montagem em superfície (SMD) devido à sua pegada menor, adequação para montagem totalmente automatizada e perfil mais baixo. O design de furo passante em ângulo reto oferece uma vantagem mecânica específica para montagem em painel que algumas soluções SMD replicam com encapsulamentos de visão lateral. Os avanços na tecnologia LED focam-se em aumentar a eficiência (mais luz por watt), melhorar a consistência da cor e aumentar a fiabilidade em condições de temperatura e humidade mais elevadas.