Ficha Técnica da Lâmpada LED LTL42FGRBBH281 - Multicor (Verde/Vermelho/Azul) - 20mA - Montagem em Orifício - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTL42FGRBBH281 é uma lâmpada LED multicor para montagem em orifício, projetada para indicação em placas de circuito. Apresenta um suporte (carcaça) plástico preto em ângulo reto que se acopla aos componentes LED, melhorando a relação de contraste. O produto foi concebido para facilitar a montagem em placas de circuito impresso (PCBs) e está disponível em configurações que permitem empilhamento e instalação simples.

1.1 Vantagens Principais

• Projetado para facilitar a montagem em placas de circuito.
• A carcaça preta melhora a relação de contraste para maior visibilidade.
• Baixo consumo de energia e alta eficiência.
• Produto sem chumbo, em conformidade com as diretivas RoHS.
• Utiliza materiais semicondutores específicos para emissão de cor: InGaN para o chip azul (470nm), AlInGaP para o chip vermelho (631nm) e AlInGaP para o chip verde (569nm).

1.2 Aplicações Alvo

• Sistemas e periféricos de computador
• Equipamentos de comunicação
• Eletrônicos de consumo
• Controles e instrumentação industrial

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

2.1 Valores Máximos Absolutos (TA=25°C)

A tabela a seguir detalha os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Não é recomendada a operação fora dessas faixas.

2.2 Características Elétricas e Ópticas (TA=25°C)

Estes parâmetros definem o desempenho típico do dispositivo sob condições de teste especificadas.

Notas:1. A medição de intensidade luminosa aproxima a resposta do olho CIE. 2. O ângulo de visão é o ângulo fora do eixo onde a intensidade é metade do valor axial. 3. O comprimento de onda dominante define a cor conforme o diagrama CIE. 4. Iv inclui uma tolerância de teste de ±15%. 5. A corrente reversa é controlada pela fonte. 6. A tensão reversa é apenas para teste; o dispositivo não é para operação reversa.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

A ficha técnica indica valores típicos para parâmetros-chave. Na produção, os dispositivos são tipicamente classificados (agrupados) com base em características específicas para garantir consistência dentro de uma aplicação. Embora os códigos de classificação exatos não sejam fornecidos neste documento, os parâmetros sujeitos a classificação provavelmente incluem:

• Comprimento de Onda/Comprimento de Onda Dominante (λd):Como mostrado na tabela de características, cada cor tem uma faixa mín./típ./máx. Os produtos são classificados com base no comprimento de onda dominante medido para fornecer pontos de cor consistentes.
• Intensidade Luminosa (Iv):A ampla faixa (Mín. a Máx.) para cada cor sugere que os dispositivos são classificados de acordo com sua saída de luz para atender aos requisitos de brilho em diferentes aplicações.
• Tensão Direta (VF):A faixa especificada indica que os LEDs podem ser agrupados pela queda de tensão direta, o que é importante para projetar circuitos limitadores de corrente e garantir brilho uniforme em configurações paralelas.

Os projetistas devem consultar informações específicas de classificação do fabricante para aplicações críticas de correspondência de cor ou de corrente.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas características típicas para cada cor de LED (Verde/Amarelo Verde, Vermelho, Azul). Essas curvas representam graficamente a relação entre parâmetros-chave e são essenciais para o projeto do circuito.

4.1 Curvas IV (Corrente-Tensão) Típicas

Essas curvas traçam a corrente direta (IF) em função da tensão direta (VF) para cada cor de LED a 25°C. Elas mostram a relação não linear típica dos diodos. A tensão de joelho é aproximadamente 2.0V para LEDs Verde/Vermelho e 3.2V para LEDs Azuis. Os projetistas usam essas curvas para determinar a tensão de alimentação necessária e o valor do resistor em série para atingir a corrente de operação desejada (tipicamente 10mA ou 20mA conforme as especificações).

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

Essas curvas ilustram como a saída de luz (Iv) aumenta com a corrente direta (IF). A relação é geralmente linear dentro da faixa de operação recomendada (até 20mA CC). Operar acima da corrente máxima absoluta pode levar a um aumento super-linear da temperatura da junção e rápida degradação da saída de luz e da vida útil.

4.3 Distribuição Espectral

Embora não seja explicitamente representada graficamente, os parâmetros de Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP), Comprimento de Onda Dominante (λd) e Largura a Meia Altura do Espectro (Δλ) definem as características espectrais. Δλ indica a pureza da cor; um valor menor denota uma luz mais monocromática. Os LEDs Azuis têm o maior Δλ (35nm), enquanto os Verdes têm o menor (15nm).

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

O dispositivo utiliza um encapsulamento para montagem em orifício com um suporte plástico preto em ângulo reto. Notas mecânicas importantes da ficha técnica:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas).
• A tolerância é de ±0.25mm (.010\") salvo indicação em contrário.
• O material do suporte (carcaça) é plástico preto.
• O LED1 é da cor verde (amarelo verde) com uma lente difusa verde.
• O LED2 é da cor vermelha com uma lente difusa branca.
• Os LEDs 3 e 4 são da cor azul com lentes difusas brancas.

O desenho dimensional exato é referenciado na ficha técnica, fornecendo medidas críticas para o projeto do footprint da PCB, incluindo espaçamento dos terminais, tamanho do corpo e posicionamento do furo de montagem.

5.2 Identificação de Polaridade

Para LEDs de montagem em orifício, a polaridade é tipicamente indicada pelo comprimento do terminal (terminal mais longo é o ânodo) ou por um ponto plano na lente ou carcaça. O desenho de contorno da ficha técnica deve marcar claramente o cátodo (geralmente o terminal mais curto ou o terminal mais próximo de uma borda plana). A polaridade correta é essencial para a operação do dispositivo.

6. Orientações para Soldagem e Montagem

6.1 Condições de Armazenamento

O ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C ou 70% de umidade relativa. LEDs removidos de sua embalagem original devem ser usados dentro de três meses. Para armazenamento prolongado fora da embalagem original, armazene em um recipiente selado com dessecante ou em um dessecador com ambiente de nitrogênio.

6.2 Limpeza

Use solventes de limpeza à base de álcool, como álcool isopropílico, se a limpeza for necessária. Evite produtos químicos agressivos que possam danificar a lente plástica ou a carcaça.

6.3 Formação dos Terminais

Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED. Não use a base do *lead frame* como ponto de apoio. Realize a formação dos terminais antes da soldagem, em temperatura ambiente. Durante a montagem da PCB, use a força de fixação mínima possível para evitar estresse mecânico excessivo no componente.

6.4 Parâmetros de Soldagem

Mantenha uma distância mínima de 2mm da base da lente/suporte até o ponto de soldagem. Evite mergulhar a lente/suporte na solda.

Importante:Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha. O reflow por IR NÃO é adequado para este produto de montagem em orifício. A temperatura máxima de soldagem por onda não define a Temperatura de Deflexão por Calor (HDT) ou o ponto de fusão do suporte.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

A ficha técnica inclui uma seção dedicada à especificação de embalagem (referenciada como página 7/10). Isso detalha como os componentes são fornecidos, tipicamente em tubos antiestáticos, bobinas ou bandejas. Inclui informações sobre quantidade por embalagem, dimensões da bobina e orientação para manuseio automatizado.

7.2 Regra de Numeração do Modelo

O número de peça LTL42FGRBBH281 provavelmente codifica atributos-chave. Uma convenção comum inclui: Série (LTL), Código de tamanho/encapsulamento (42), Cor (FGRB para uma combinação de cores) e código de variante/óptica específico (BH281). A decodificação exata deve ser confirmada com o guia de produtos do fabricante.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao conectar vários LEDs em paralelo, um resistor limitador de corrente deve ser usado em série com CADA LED (Modelo de Circuito A). Evite conectar LEDs diretamente em paralelo sem resistores individuais (Modelo de Circuito B), pois pequenas variações na tensão direta (VF) causarão diferenças significativas na divisão de corrente e, portanto, no brilho.

Circuito A (Recomendado):[Vcc] -- [Resistor] -- [LED] -- [GND]. Um ramo separado resistor-LED para cada LED em paralelo.

Circuito B (Não Recomendado para uniformidade):[Vcc] -- [Resistor] -- [LED1 // LED2 // LED3] -- [GND].

8.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

LEDs são sensíveis à eletricidade estática. Medidas de prevenção incluem:

• Use uma pulseira condutiva ou luvas antiestáticas ao manusear.
• Certifique-se de que todos os equipamentos, estações de trabalho e racks de armazenamento estejam devidamente aterrados.
• Use um ionizador para neutralizar a carga estática que pode se acumular na lente plástica durante o manuseio.

8.3 Considerações Térmicas

Embora a dissipação de potência seja baixa (52-76 mW), manter a temperatura da junção dentro da faixa de operação (-30°C a +85°C) é crucial para longevidade e saída de luz estável. Garanta espaçamento adequado na PCB e considere a temperatura ambiente no invólucro. Operar na ou perto da corrente contínua máxima gerará mais calor.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O LTL42FGRBBH281 oferece vantagens específicas em sua categoria:

• Multicor em um Único Encapsulamento:Integra múltiplos chips LED (Verde/Amarelo Verde, Vermelho, Azul) com lentes difusas distintas, adequado para indicação de múltiplos estados.
• Suporte em Ângulo Reto:A carcaça preta em ângulo reto é projetada para fácil montagem em PCB e fornece uma direção de visão definida, melhorando o contraste.
• Design Empilhável:O design da carcaça permite empilhamento, possibilitando a criação de matrizes verticais ou horizontais para displays de gráfico de barras ou multi-segmentos.
• Confiabilidade da Montagem em Orifício:Oferece conexão mecânica robusta à PCB, adequada para aplicações sujeitas a vibração ou que requerem montagem/reparo manual.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P1: Posso acionar o LED azul a 20mA como o vermelho?

R: A tabela de Valores Máximos Absolutos especifica uma Corrente Direta Contínua de 20mA para todas as cores. No entanto, a tabela de Características Elétricas lista condições de teste de IF=10mA para Azul e Verde, e IF=20mA para Vermelho. Para operação confiável de longo prazo, é aconselhável operar os LEDs Azul e Verde em ou próximo de 10mA, pois esta é a condição sob a qual suas especificações ópticas são garantidas. Exceder isso pode reduzir a vida útil ou alterar a cor.

P2: Por que a corrente reversa do LED Azul (10μA) é muito menor que a do Verde/Vermelho (100μA)?

R: Essa diferença é inerente aos materiais semicondutores usados (InGaN para Azul vs. AlInGaP para Vermelho/Verde). As características da junção do diodo, incluindo a corrente de fuga reversa, variam com o bandgap do material e o processo de fabricação.

P3: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (λP) e Comprimento de Onda Dominante (λd)?

R: O Comprimento de Onda de Pico é o único comprimento de onda no qual a distribuição de potência espectral é máxima. O Comprimento de Onda Dominante é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa a cor percebida da luz; é o único comprimento de onda que corresponderia à sensação de cor. λd é mais relevante para especificação de cor em aplicações centradas no ser humano.

P4: É necessário um dissipador de calor?

R: Dada a baixa dissipação de potência (máx. 76mW para Azul), um dissipador de calor dedicado geralmente não é necessário para operação padrão dentro dos limites de corrente especificados. Um layout adequado da PCB com alguma área de cobre ao redor dos terminais será suficiente para dissipação de calor na maioria dos ambientes.

11. Estudo de Caso de Aplicação Prática

Cenário: Projetando um Indicador de Status Multifuncional para um Controlador Industrial.

Um controlador lógico programável (CLP) industrial requer um único indicador para mostrar múltiplos estados: Em Espera (Verde), Em Execução (Verde Piscante), Falha (Vermelho) e Comunicação Ativa (Azul).

Implementação do Projeto:

1. O LTL42FGRBBH281 é selecionado por sua capacidade multicor integrada em um único encapsulamento de montagem em orifício, economizando espaço na placa em comparação com o uso de três LEDs separados.

2. Um pino GPIO do microcontrolador é conectado a cada cátodo do LED (via um resistor limitador de corrente), com os ânodos conectados ao barramento de alimentação. Isso permite o controle independente de cada cor.

3. Os valores dos resistores são calculados usando R = (Vcc - VF) / IF. Para uma alimentação de 5V: R_Verde/Vermelho ≈ (5V - 2.5V) / 0.01A = 250Ω; R_Azul ≈ (5V - 3.8V) / 0.01A = 120Ω. Valores de resistor padrão (270Ω e 120Ω) são escolhidos.

4. A carcaça em ângulo reto permite que o indicador seja montado na borda da PCB, voltado para fora através de um recorte no painel. A carcaça preta garante alto contraste contra o painel.

5. O software controla o padrão de piscar para o estado "Em Execução" alternando o pino do LED Verde.

Este projeto aproveita os principais recursos do produto: integração multicor, facilidade de montagem e carcaça de alto contraste.

12. Princípio de Funcionamento

Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores de junção p-n que emitem luz por eletroluminescência. Quando uma tensão direta que excede o potencial interno da junção é aplicada, elétrons da região n se recombinam com lacunas da região p na região ativa. Essa recombinação libera energia na forma de fótons (luz). O comprimento de onda (cor) da luz emitida é determinado pela energia do bandgap do material semicondutor usado na região ativa. O LTL42FGRBBH281 utiliza AlInGaP para emissão vermelha e verde e InGaN para emissão azul. A lente plástica serve para focar a luz, proteger o *die* semicondutor e, quando difusa, para ampliar o ângulo de visão e suavizar a aparência da luz.

13. Tendências Tecnológicas

A lâmpada LED de montagem em orifício representa uma tecnologia de encapsulamento madura e confiável. As tendências atuais da indústria mostram uma forte mudança para encapsulamentos de dispositivos de montagem em superfície (SMD) (ex.: 0603, 0805, 1206 e encapsulamentos de potência maiores) para a maioria dos novos projetos devido à sua pegada menor, adequação para montagem automatizada pick-and-place e perfil mais baixo. No entanto, componentes de montagem em orifício como o LTL42FGRBBH281 permanecem relevantes em nichos específicos: aplicações que requerem extrema robustez mecânica, isolamento de alta tensão, montagem/reparo manual, kits educacionais ou onde as características de visão em ângulo reto e empilhamento são especificamente vantajosas. A tecnologia continua a se beneficiar de melhorias em materiais semicondutores (ex.: maior eficiência, melhor reprodução de cor) e técnicas de moldagem plástica, mesmo dentro do fator de forma de montagem em orifício.