Ficha Técnica da Lâmpada LED de Montagem Furo Passante LTL-R14FGFAJ - Pacote T-1 - Laranja/Verde Amarelo - 20mA - 52mW - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações do LTL-R14FGFAJ, uma lâmpada LED de montagem furo passante projetada para aplicações de sinalização e indicação de estado. O dispositivo é oferecido em duas variantes de cor distintas: Laranja e Verde Amarelo, utilizando a tecnologia de semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para alta eficiência e desempenho confiável. O LED é encapsulado em um pacote padrão tipo T-1 com lente difusa branca, proporcionando um amplo ângulo de visão adequado para diversos equipamentos eletrônicos.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Alta Eficiência e Baixo Consumo de Energia:Projetado para saída luminosa ideal minimizando o uso de energia, tornando-o adequado para aplicações alimentadas por bateria ou com restrições energéticas.
• Conformidade Ambiental:O produto é livre de chumbo e totalmente compatível com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Pacote Padrão:O familiar pacote de montagem furo passante T-1 (3mm) garante fácil integração em projetos de PCB existentes e placas de prototipagem.
• Amplo Ângulo de Visão:A lente difusa branca cria uma distribuição de luz uniforme, melhorando a visibilidade de vários ângulos.

1.2 Aplicações e Mercados-Alvo

Este LED é versátil e encontra uso em múltiplas indústrias que requerem indicadores visuais claros e confiáveis. As principais áreas de aplicação incluem:

• Equipamentos de Comunicação:Luzes de status em roteadores, modems e switches de rede.
• Periféricos de Computador:Indicadores de energia, atividade e modo em teclados, monitores e unidades externas.
• Eletrônicos de Consumo:Luzes indicadoras em equipamentos de áudio/vídeo, eletrodomésticos e brinquedos.
• Eletrodomésticos:Indicadores de status operacional em micro-ondas, máquinas de lavar e cafeteiras.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob estas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (P_D):52 mW para ambas as variantes Laranja e Verde Amarelo. Este parâmetro é crucial para o gerenciamento térmico.
• Corrente Contínua Direta (I_F):20 mA contínuos. Exceder esta corrente reduzirá significativamente a vida útil e pode causar falha.
• Corrente Direta de Pico:60 mA (largura de pulso ≤10 μs, ciclo de trabalho ≤1/10). Adequada para pulsos breves e de alta intensidade.
• Faixa de Temperatura de Operação:-30°C a +85°C. Garante funcionalidade em uma ampla gama de condições ambientais.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:260°C por no máximo 5 segundos, medido a 2,0mm do corpo do LED. Crítico para o controle do processo de montagem.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes parâmetros são medidos a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C e definem o desempenho típico do dispositivo.

• Intensidade Luminosa (I_V):Para o LED Laranja, o valor típico é 140 mcd em I_F=20mA. A intensidade da variante Verde Amarelo é especificada dentro da tabela de classificação. A medição segue a curva de resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):100 graus para ambas as cores. Este é o ângulo total no qual a intensidade cai para metade do valor axial, indicando um feixe muito amplo.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_P):Laranja: 611 nm (típico). Verde Amarelo: 575 nm (típico). Este é o comprimento de onda da emissão espectral máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Define a cor percebida. Laranja: faixa de 598-612 nm. Verde Amarelo: faixa de 565-571 nm. Valores específicos são controlados via classificação.
• Largura Espectral à Meia Altura (Δλ):Laranja: 17 nm (típico). Verde Amarelo: 15 nm (típico). Indica a pureza espectral da luz emitida.
• Tensão Direta (V_F):2,1V a 2,6V em I_F=20mA para ambas as cores. Importante para calcular os valores do resistor em série nos circuitos de acionamento.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA máximo em V_R=5V.Nota Importante:O LED não é projetado para operação em polarização reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Especificação do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em grupos (bins). O LTL-R14FGFAJ utiliza um sistema de classificação bidimensional.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Ambos os LEDs Laranja e Verde Amarelo são agrupados em três grupos de intensidade (AB, CD, EF), cada um com uma intensidade luminosa mínima e máxima definida, medida a 20mA. A tolerância para cada limite do grupo é de ±30%.

• Grupo AB:23 - 50 mcd
• Grupo CD:50 - 85 mcd
• Grupo EF:85 - 140 mcd

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

Os LEDs também são classificados pelo seu comprimento de onda dominante para controlar a consistência da cor. A tolerância para cada limite do grupo é de ±1 nm.

• Grupos de Comprimento de Onda Verde Amarelo:
  • Grupo 1: 565,0 - 568,0 nm
  • Grupo 2: 568,0 - 571,0 nm
• Grupos de Comprimento de Onda Laranja:
  • Grupo 3: 598,0 - 605,0 nm
  • Grupo 4: 605,0 - 612,0 nm

Ao fazer um pedido, geralmente é necessário um número de peça completo especificando tanto os grupos de intensidade quanto de comprimento de onda para garantir características de desempenho específicas.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões de Contorno

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

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas fornecidas para referência).
• A tolerância padrão é de ±0,25mm, salvo especificação em contrário.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,0mm.
• O espaçamento dos terminais é medido onde eles saem do corpo do pacote.

4.2 Identificação da Polaridade

O cátodo (terminal negativo) é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente do LED e/ou por ser o terminal mais curto. Sempre consulte o diagrama de marcação do fabricante para confirmação antes da montagem.

4.3 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em sacos antiestáticos para evitar danos por ESD. As quantidades padrão de embalagem são:

• 1000, 500, 200 ou 100 peças por saco de embalagem.
• 10 sacos de embalagem são colocados em uma caixa interna (total máximo de 10.000 peças).
• 8 caixas internas são embaladas em uma caixa de transporte externa (total máximo de 80.000 peças).

5. Diretrizes de Montagem, Soldagem e Manuseio

5.1 Condições de Armazenamento

Para confiabilidade de longo prazo, armazene os LEDs em um ambiente que não exceda 30°C e 70% de umidade relativa. Se removidos da bolsa selada original à prova de umidade, use dentro de três meses. Para armazenamento prolongado fora da embalagem original, use um recipiente selado com dessecante ou um dessecador preenchido com nitrogênio.

5.2 Formação dos Terminais e Montagem em PCB

• Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED.
• Não use o corpo do LED como ponto de apoio durante a dobra.
• Execute toda a formação dos terminais à temperatura ambiente eantes soldering.
• Durante a inserção na PCB, use força de fixação mínima para evitar tensão mecânica na lente de epóxi.

5.3 Recomendações de Soldagem

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

• Soldagem Manual (Ferro):
  • Temperatura: Máximo de 350°C.
  • Tempo: Máximo de 3 segundos por terminal.
  • Limite a um ciclo de soldagem.
• Soldagem por Onda:
  • Temperatura de Pré-aquecimento: Máximo de 150°C por no máximo 120 segundos.
  • Onda de Solda (Pico): Máximo de 270°C ±5°C.
  • Tempo de Contato: Máximo de 6 segundos.
  • Posição de Imersão: Não inferior a 2mm da base da lente.

Aviso:Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica do LED.

5.4 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

LEDs AlInGaP são sensíveis à descarga eletrostática. Sempre:

• Use uma pulseira aterrada ou luvas antiestáticas ao manusear.
• Certifique-se de que todas as estações de trabalho, ferramentas e equipamentos estejam devidamente aterrados.
• Use um ionizador para neutralizar a carga estática que pode se acumular na lente de plástico.

6. Projeto do Circuito de Acionamento e Notas de Aplicação

6.1 Método de Acionamento Recomendado

LEDs são dispositivos acionados por corrente. Para garantir brilho uniforme, especialmente quando vários LEDs são usados em paralelo, éfortemente recomendadoacionar cada LED com seu próprio resistor limitador de corrente conectado em série (Circuito A).

Evite conectar LEDs diretamente em paralelo sem resistores individuais (Circuito B), pois pequenas variações em suas características de tensão direta (V_F) causarão diferenças significativas no compartilhamento de corrente e, consequentemente, brilho desigual.

6.2 Cálculo do Resistor em Série

O valor do resistor limitador de corrente (R_S) é calculado usando a Lei de Ohm: R_S= (V_Fonte- V_F) / I_F

Onde:

• V_Fonteé a tensão da fonte de alimentação.
• V_Fé a tensão direta do LED (use o valor máximo de 2,6V para um projeto conservador).
• I_Fé a corrente direta desejada (20 mA máximo contínuo).

Exemplo:Para uma fonte de 5V: R_S= (5V - 2,6V) / 0,020A = 120 Ω. O valor padrão mais próximo (por exemplo, 120Ω ou 150Ω) pode ser usado, ajustando ligeiramente a corrente.

6.3 Considerações Térmicas

Embora a dissipação de potência seja baixa (52mW), garantir espaçamento adequado entre os LEDs em uma PCB e evitar a colocação perto de outros componentes geradores de calor ajudará a manter a saída de luz ideal e a longevidade, especialmente quando operando no limite superior da faixa de temperatura.

7. Curvas de Desempenho e Características Típicas

Embora gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, as curvas de desempenho típicas para tais LEDs incluiriam:

• Curva I-V (Corrente-Tensão):Mostra a relação exponencial entre tensão direta e corrente, destacando a tensão de condução (~2,0V).
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente em uma relação quase linear dentro da faixa de operação recomendada.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, uma consideração chave para ambientes de alta temperatura.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa vs. comprimento de onda, mostrando o pico (λ_P) e a largura espectral à meia altura (Δλ).
• Padrão do Ângulo de Visão:Um gráfico polar ilustrando a distribuição espacial da intensidade luminosa, confirmando o amplo ângulo de visão de 100 graus.

Os projetistas devem consultar a ficha técnica completa do fabricante para essas representações gráficas para tomar decisões de projeto informadas sobre corrente de acionamento, gerenciamento térmico e design óptico.

8. Comparação e Orientação para Seleção

8.1 Seleção: Laranja vs. Verde Amarelo

• Laranja (pico 611nm):Oferece alta intensidade luminosa (até 140 mcd típ.) e é frequentemente escolhido para indicadores de aviso ou que chamam a atenção. Seu comprimento de onda mais longo pode às vezes oferecer melhor visibilidade em certas condições de luz ambiente em comparação com o vermelho.
• Verde Amarelo (pico ~575nm):Posicionado próximo ao pico de sensibilidade do olho humano (555nm), proporcionando alto brilho percebido para uma dada potência radiante. Frequentemente usado para indicadores de status gerais onde sinalização clara e neutra é necessária.

8.2 Diferenciais Principais da Tecnologia AlInGaP

Comparado com tecnologias mais antigas como GaP padrão (Fosfeto de Gálio), os LEDs AlInGaP usados neste produto oferecem:

• Maior Eficiência:Mais lúmens por watt, levando a uma saída mais brilhante na mesma corrente.
• Melhor Estabilidade Térmica:Geralmente exibem menos redução na saída de luz com o aumento da temperatura.
• Saturação de Cor Superior:Pode produzir cores mais brilhantes e saturadas no espectro vermelho-laranja-amarelo.

9. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Posso acionar este LED a 30mA para mais brilho?

R: Não. A corrente direta contínua máxima absoluta é 20mA. Exceder esta especificação reduzirá drasticamente a vida útil do LED e pode causar falha imediata devido ao superaquecimento.

P: Por que um resistor em série é necessário mesmo com uma fonte de corrente constante?

R: Uma verdadeira fonte de corrente constante não requer um resistor em série para regulação de corrente. No entanto, na maioria das aplicações práticas usando fontes de tensão (como uma linha de 5V ou 3,3V), um resistor em série é o método mais simples e econômico para definir e limitar a corrente através do LED.

P: O que significa a tolerância de ±30% nos grupos de intensidade luminosa?

R: Significa que a intensidade real testada de um LED rotulado em um grupo específico (por exemplo, EF: 85-140 mcd) pode ser até 30% maior ou menor do que os limites do grupo declarados. Esta é uma tolerância de teste, não uma dispersão de produção. O processo de classificação em si classifica os LEDs nessas faixas.

P: Este LED é adequado para uso externo?

R: A ficha técnica afirma que é bom para sinais internos e externos. No entanto, para exposição prolongada ao ar livre, são necessárias considerações de projeto adicionais, como revestimento conformal na PCB para proteção contra umidade e material de lente resistente aos raios UV (que esta lente difusa branca pode fornecer). Verifique as classificações ambientais específicas com o fabricante para aplicações críticas.

P: Como identifico o ânodo e o cátodo?

R: Tipicamente, o terminal do cátodo (negativo) é mais curto e pode ser marcado por uma borda plana no flange de plástico do LED. Sempre verifique o diagrama da ficha técnica do fabricante para o esquema de marcação específico.