Ficha Técnica do LED de Montagem Furo Passante LTW-404M01H279 - Matriz Multicor - 30mA Máx - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTW-404M01H279 é um LED de montagem furo passante e multicor, projetado como um Indicador de Placa de Circuito (CBI). Consiste num invólucro plástico preto de ângulo reto que integra múltiplos chips LED. A sua função principal é fornecer uma indicação visual de estado sólido e clara em placas de circuito eletrónico. O seu design enfatiza a facilidade de montagem e integração em diversos sistemas eletrónicos.

1.1 Vantagens Principais

• Facilidade de Montagem:O suporte de ângulo reto é projetado para montagem direta na placa de circuito e é empilhável para criar matrizes.
• Contraste Aprimorado:O material preto do invólucro melhora a relação de contraste da luz emitida, tornando o indicador mais visível.
• Construção Robusta:Utiliza fontes de luz de estado sólido (chips InGaN para Azul/Branco/Verde) para fiabilidade e longa vida útil.
• Conformidade Ambiental:O produto é livre de chumbo e está em conformidade com as diretivas RoHS.
• Proteção Integrada:Inclui diodos Zener incorporados para proteção contra ESD (Descarga Eletrostática), aumentando a durabilidade durante a manipulação e operação.

1.2 Aplicações Alvo

Esta lâmpada LED é adequada para uma vasta gama de equipamentos eletrónicos que necessitam de indicação de estado. As principais áreas de aplicação incluem:

• Equipamentos de Comunicação:Luzes de estado em routers, switches e modems.
• Sistemas Informáticos:Indicadores de alimentação, atividade do disco rígido e diagnóstico em placas-mãe e periféricos.
• Eletrónica de Consumo:Luzes indicadoras em equipamentos de áudio/vídeo, eletrodomésticos e dispositivos de jogos.
• Controlos Industriais:Indicadores de estado da máquina, falhas e modo operacional em painéis de controlo e sistemas de automação.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C.

• Dissipação de Potência (Pd):Varia conforme a cor: Branco (102 mW), Azul (74 mW), Verde (64 mW). Esta é a potência máxima que o LED pode dissipar sob a forma de calor.
• Corrente Direta de Pico (IFP):Apenas para operação pulsada (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10ms). Branco/Azul: 100 mA, Verde: 60 mA.
• Corrente Direta Contínua (IF):A corrente direta contínua máxima. Branco: 30 mA, Azul/Verde: 20 mA.
• Intervalos de Temperatura:Operação: -30°C a +85°C. Armazenamento: -40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura dos Terminais:Máximo de 260°C durante 5 segundos, medido a 2,0mm (0,079") do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a TA=25°C e IF=8mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (Iv):A saída de luz medida em milicandelas (mcd). Valores típicos: Branco: 200 mcd, Verde: 180 mcd, Azul: 30 mcd. A especificação inclui uma tolerância de teste de ±15%.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):O ângulo total no qual a intensidade cai para metade do seu valor de pico. Branco: 100°, Verde/Azul: 120°. Isto indica um cone de visão relativamente amplo.
• Tensão Direta (VF):A queda de tensão no LED à corrente de teste. Típico: 2,8V para todas as cores, com uma variação de 2,4V a 3,3V dependendo do chip específico e do bin.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):Define a cor percebida. Azul: 465 nm (intervalo 460-470 nm). Verde: 525 nm (intervalo 520-530 nm).
• Coordenadas de Cromaticidade (x, y):Para os LEDs brancos, estas coordenadas definem o ponto de cor no diagrama CIE 1931. O valor típico é dado como (0,24, 0,20). Bins específicos (D1-D4) têm intervalos de coordenadas definidos detalhados na tabela de bins.
• Corrente Inversa (IR):Máximo de 10 μA a uma tensão inversa (VR) de 5V.Importante:O dispositivo não foi projetado para operação em polarização inversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto utiliza um sistema de binning para categorizar os LEDs com base em parâmetros ópticos e elétricos chave, garantindo consistência dentro de um lote. O LTW-404M01H279 utiliza um sistema de três códigos.

3.1 Binning por Comprimento de Onda / Cromaticidade

• Azul (Código 1):Binning por Comprimento de Onda Dominante. B07: 460-465 nm, B08: 465-470 nm.
• Branco (Código 2):Binning por Coordenadas de Cromaticidade (CCx,y) em quatro quadrantes: D1, D2, D3, D4. Cada quadrante tem limites de coordenadas (x,y) específicos, conforme mostrado no diagrama e tabela CIE.
• Verde (Código 3):Binning por Comprimento de Onda Dominante. G09: 520-525 nm, G10: 525-530 nm.

3.2 Binning por Intensidade Luminosa

A intensidade é agrupada em intervalos amplos para cada cor, combinada com o bin de tonalidade/coordenada de cor.

• Branco: 120-680 mcd (em todos os bins D1-D4).
• Verde: 110-310 mcd (nos bins G09/G10).
• Azul: 18-50 mcd (nos bins B07/B08).

3.3 Binning por Tensão Direta

A tensão direta é especificada como um intervalo para cada grupo de cor, em vez de bins discretos: Branco: 2,4-3,2V, Azul/Verde: 2,5-3,3V.

Nota:Aplica-se uma tolerância de ±15% aos limites de cada bin, e uma margem de medição de ±0,01 é aplicada às coordenadas de cor.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece curvas características típicas para cada cor de LED (Azul, Verde, Branco). Embora os gráficos específicos não sejam detalhados no texto, eles normalmente ilustram as seguintes relações, cruciais para o design do circuito:

• Corrente vs. Tensão (Curva I-V):Mostra a relação exponencial, ajudando a determinar a tensão de acionamento necessária para uma dada corrente.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta (Curva Iv-IF):Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, até aos limites máximos especificados.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente (Curva Iv-TA):Ilustra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, o que é crítico para a gestão térmica na aplicação.
• Tensão Direta vs. Temperatura Ambiente (Curva VF-TA):Mostra a dependência da temperatura da tensão direta, que pode ser usada para deteção de temperatura em alguns designs.

Os designers devem consultar estas curvas para otimizar a corrente de acionamento para o brilho desejado e para compreender os efeitos de derating térmico.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

O dispositivo utiliza uma configuração de montagem furo passante de ângulo reto. Notas mecânicas chave da ficha técnica:

• Todas as dimensões são fornecidas em milímetros, com polegadas entre parênteses.
• A tolerância padrão é de ±0,25mm (±0,010") salvo indicação em contrário.
• O invólucro é feito de plástico preto.
• A matriz consiste em 10 LEDs: os LEDs 1-6 são verdes com lentes difusas verdes; os LEDs 7-9 são brancos com lentes difusas brancas; o LED 10 é azul com uma lente difusa azul.
• Uma especificação mecânica crítica é aaltura do LED projetado, que é de 0,20 ± 0,14 mm a partir do invólucro.

5.2 Identificação da Polaridade

Para LEDs de furo passante, a polaridade é tipicamente indicada pelo comprimento do terminal (o terminal mais longo é o ânodo) ou por um ponto plano na lente ou invólucro. A marcação específica para este modelo deve ser verificada no desenho dimensional.

5.3 Especificação de Embalagem

O produto é fornecido em embalagem adequada para montagem automatizada e para prevenir danos durante o transporte e manuseamento. As dimensões e quantidades exatas da embalagem em bobina ou tubo são definidas na secção de especificação de embalagem da ficha técnica.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Condições de Armazenamento

Os LEDs devem ser armazenados num ambiente que não exceda 30°C e 70% de humidade relativa. Se retirados da bolsa de barreira de humidade original, devem ser utilizados no prazo de três meses. Para armazenamento mais prolongado fora da embalagem original, utilize um recipiente selado com dessecante ou um dessecador preenchido com azoto.

6.2 Limpeza

Se a limpeza for necessária, utilize solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Evite produtos químicos agressivos ou abrasivos.

6.3 Formação dos Terminais

Se os terminais precisarem de ser dobrados, isto deve ser feitoantesda soldadura e à temperatura ambiente. A dobra deve ser feita a pelo menos 3mm da base da lente do LED. Não utilize o corpo do LED como fulcro. Aplique força mínima durante a inserção na PCB para evitar tensões.

6.4 Processo de Soldadura

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

• Soldadura Manual (Ferro):Temperatura máxima: 350°C. Tempo máximo: 3 segundos por junta. Apenas um ciclo de soldadura.
• Soldadura por Onda:Pré-aquecimento: Máx. 120°C até 100 segundos. Onda de Solda: Máx. 260°C até 5 segundos. Certifique-se de que o dispositivo está posicionado de modo que a solda não suba a menos de 2mm da base da lente.

Temperatura ou tempo excessivos podem causar danos permanentes na epóxi do LED, nos terminais ou nas ligações internas do chip.

7. Notas de Aplicação e Considerações de Design

7.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Cada LED na matriz deve ser acionado independentemente com uma resistência limitadora de corrente. O valor da resistência (R) é calculado usando a fórmula: R = (Vcc - VF) / IF, onde Vcc é a tensão de alimentação, VF é a tensão direta do LED (use o valor máximo da ficha técnica para fiabilidade) e IF é a corrente direta desejada (não excedendo a especificação DC).

7.2 Gestão Térmica

Embora a dissipação de potência seja baixa, um design térmico adequado prolonga a vida útil. Garanta espaçamento adequado na PCB para dissipação de calor. Operar na ou perto da corrente máxima (30mA para branco) gerará mais calor. Se a temperatura ambiente for elevada, considere reduzir a corrente de operação.

7.3 Precauções contra ESD

Embora o dispositivo tenha proteção Zener incorporada, as precauções padrão de manuseamento ESD devem ainda ser seguidas durante a montagem: utilize bancadas de trabalho aterradas, pulseiras condutoras e recipientes condutores.

8. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

8.1 Posso acionar o LED branco a 30mA continuamente?

Sim, 30mA é a corrente direta contínua máxima especificada. No entanto, para uma longevidade e fiabilidade ideais, é frequentemente aconselhável operar a uma corrente mais baixa, como 20mA, especialmente se as condições térmicas não forem ideais.

8.2 Qual é a diferença entre os bins brancos D1, D2, D3, D4?

Estes bins representam diferentes regiões no diagrama de cromaticidade CIE 1931, correspondendo a ligeiras variações na temperatura de cor correlacionada (CCT) e no tom da luz branca (por exemplo, branco frio com tom azulado vs. branco puro). D1 e D2 são tipicamente mais frios/azulados, enquanto D3 e D4 são mais quentes/amarelados, embora todos caiam dentro de uma região branca definida.

8.3 É necessário um dissipador de calor?

Para aplicações típicas de indicador na ou abaixo da corrente de acionamento recomendada, não é necessário um dissipador de calor dedicado. A própria PCB atua como dissipador de calor para os terminais. A gestão térmica primária é garantir que o dispositivo não exceda a sua temperatura máxima de junção, que é influenciada pela temperatura ambiente, corrente de acionamento e layout da PCB.

8.4 Posso usar este LED no exterior?

A ficha técnica afirma que é adequado para sinais interiores e exteriores. No entanto, para uso prolongado no exterior, considere proteção ambiental adicional (revestimento conformal na PCB) para proteger contra humidade, radiação UV e contaminantes, uma vez que a embalagem do LED em si pode não ser totalmente hermética.

9. Comparação Técnica e Tendências

9.1 Comparação com Alternativas SMD

LEDs de furo passante como o LTW-404M01H279 oferecem vantagens em prototipagem, montagem manual e aplicações que requerem alta resistência mecânica ou acessibilidade para substituição. Os LEDs de Montagem em Superfície (SMD), em contraste, permitem designs de PCB de maior densidade, são mais adequados para montagem automatizada pick-and-place e frequentemente têm vias térmicas superiores para a PCB.

9.2 Tendências da Indústria

A tendência geral na iluminação indicadora é para maior eficiência (mais lúmens por watt), o que permite o mesmo brilho a correntes mais baixas, reduzindo o consumo de energia e a geração de calor. Há também uma movimentação para tolerâncias de binning mais apertadas para cor e intensidade, para garantir consistência visual em aplicações com múltiplos indicadores. Embora as embalagens SMD dominem novos designs, os indicadores de furo passante permanecem vitais para designs legados, mercados de reparação e aplicações onde os seus benefícios mecânicos específicos são necessários.