Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Características Principais
- 1.2 Aplicações Alvo
- 2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas
- 2.1 Valores Máximos Absolutos
- 2.2 Características Elétricas e Ópticas
- 3. Explicação do Sistema de Binning
- 3.1 Binning de Intensidade Luminosa
- 3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante (Matiz)
- 4. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 4.1 Dimensões de Contorno
- 4.2 Especificação de Embalagem
- 5. Diretrizes de Soldadura e Montagem
- 5.1 Formação dos Terminais
- 5.2 Processo de Soldadura
- 5.3 Armazenamento e Manuseamento
- 5.4 Limpeza
- 6. Considerações de Aplicação e Design
- 6.1 Design do Circuito de Acionamento
- 6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)
- 6.3 Gestão Térmica
- 7. Curvas de Desempenho e Características Típicas
1. Visão Geral do Produto
O LTL-R42NGYADH229Y é um componente Indicador para Placa de Circuito (CBI) projetado para integração direta em placas de circuito impresso (PCBs). Ele consiste num suporte (carcaça) plástico preto em ângulo reto que acopla com uma lâmpada LED específica. Este design faz parte de uma família de indicadores disponíveis em várias configurações, incluindo orientações de visão superior (com espaçador) ou em ângulo reto, e pode ser organizado em arranjos horizontais ou verticais. A natureza empilhável da carcaça facilita a montagem em aplicações que requerem múltiplos indicadores.
1.1 Características Principais
- Otimizado para facilitar a montagem e instalação na placa de circuito.
- O material da carcaça preta melhora o contraste visual, tornando o indicador iluminado mais distinto.
- Apresenta uma lente difusa verde sobre uma fonte de luz verde-amarela.
- Oferece baixo consumo de energia aliado a uma alta eficiência luminosa.
- Fabricado como um produto livre de chumbo e está em conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
- Utiliza um chip semicondutor de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) como fonte de luz, alojado num encapsulamento de diâmetro T-1 (3mm).
1.2 Aplicações Alvo
Esta lâmpada LED é adequada para uma ampla gama de equipamentos eletrónicos, incluindo aplicações em computadores, dispositivos de comunicação, eletrónica de consumo e equipamento industrial. A sua função principal é como indicador de estado ou de alimentação.
2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas
2.1 Valores Máximos Absolutos
Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestes limites não é garantida.
- Dissipação de Potência (Pd):Máximo de 52 mW. Esta é a potência total que o dispositivo pode dissipar com segurança na forma de calor.
- Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA, permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 0.1ms).
- Corrente Direta Contínua (IF):Máximo de 20 mA DC.
- Derating de Corrente:Acima de uma temperatura ambiente (TA) de 30°C, a corrente direta máxima permitida deve ser reduzida linearmente a uma taxa de 0.27 mA por grau Celsius.
- Faixa de Temperatura de Operação:-30°C a +85°C.
- Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.
- Temperatura de Soldadura dos Terminais:Máximo de 260°C durante 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079 polegadas) do corpo do LED.
2.2 Características Elétricas e Ópticas
Especificado a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C, salvo indicação em contrário. Estes são os parâmetros de desempenho típicos.
- Intensidade Luminosa (IV):8.7 mcd (Mín), 19 mcd (Típ), 50 mcd (Máx) a uma corrente direta (IF) de 10mA. Note que uma tolerância de teste de ±15% é aplicada a estes valores.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):100 graus (Típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no centro).
- Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):572 nm (Típico). Este é o comprimento de onda no qual a saída espectral é mais forte.
- Comprimento de Onda Dominante (λd):566 nm (Mín), 569 nm (Típ), 574 nm (Máx) a IF=10mA. Este é o comprimento de onda único que melhor representa a cor percebida da luz.
- Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):15 nm (Típico). Isto indica a pureza espectral ou largura de banda da luz emitida.
- Tensão Direta (VF):2.0V (Mín), 2.5V (Típ) a IF=10mA.
- Corrente Reversa (IR):100 µA (Máx) a uma tensão reversa (VR) de 5V.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.
3. Explicação do Sistema de Binning
Para garantir consistência nas aplicações, os LEDs são classificados (binning) com base em parâmetros ópticos chave. O LTL-R42NGYADH229Y usa dois critérios principais de binning.
3.1 Binning de Intensidade Luminosa
Os LEDs são classificados em bins com base na sua intensidade luminosa medida a IF=10mA. Cada bin tem uma tolerância de ±15% nos seus limites.
- L3:8.7 mcd a 12.6 mcd
- L2:12.6 mcd a 19 mcd
- L1:19 mcd a 29 mcd
- M1:29 mcd a 50 mcd
O código de bin específico (ex: L2) está marcado na embalagem do produto.
3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante (Matiz)
Os LEDs também são classificados pelo seu comprimento de onda dominante para controlar a consistência da cor. A tolerância para cada limite de bin é de ±1 nm.
- H06:566.0 nm a 568.0 nm
- H07:568.0 nm a 570.0 nm
- H08:570.0 nm a 572.0 nm
- H09:572.0 nm a 574.0 nm
4. Informações Mecânicas e de Embalagem
4.1 Dimensões de Contorno
O dispositivo apresenta um design de montagem em furo em ângulo reto. O material principal da carcaça é plástico preto. O componente LED em si tem um diâmetro T-1 (3mm). Neste número de peça específico (LTL-R42NGYADH229Y), a posição LED1 no suporte está vazia, enquanto a posição LED2 está preenchida com um chip AlInGaP verde-amarelo coberto por uma lente difusa verde. Todas as tolerâncias dimensionais são de ±0.25mm (0.010\") salvo especificação em contrário no desenho dimensional (consulte a folha de dados para o desenho detalhado).
4.2 Especificação de Embalagem
Os LEDs são fornecidos em embalagens adequadas para processos de montagem automatizada. O método de embalagem exato (ex: fita e bobina, a granel) e quantidades são definidos na secção de especificação de embalagem da folha de dados. Os códigos de classificação de bin estão claramente marcados nas bolsas de embalagem para rastreabilidade.
5. Diretrizes de Soldadura e Montagem
5.1 Formação dos Terminais
Se os terminais precisarem de ser dobrados, isto deve ser feitoantesda soldadura e à temperatura ambiente. A dobra deve ser feita num ponto a pelo menos 3mm de distância da base da lente/suporte do LED. A base do suporte dos terminais não deve ser usada como fulcro durante a dobra para evitar tensão na ligação interna do chip.
5.2 Processo de Soldadura
Deve ser mantida uma distância mínima de 2mm entre a base da lente/suporte e a junta de soldadura. A lente nunca deve ser imersa em solda.
- Ferro de Soldar:Temperatura máxima 350°C. Tempo máximo de soldadura 3 segundos por terminal (uma única vez).
- Soldadura por Onda:Temperatura máxima de pré-aquecimento 120°C por até 100 segundos. Temperatura máxima da onda de solda 260°C por um máximo de 5 segundos. A posição de imersão não deve ser inferior a 2mm da base da lente de epóxi.
Aviso:Exceder a temperatura ou tempo recomendados pode causar deformação da lente ou falha catastrófica do LED.
5.3 Armazenamento e Manuseamento
Para armazenamento de longo prazo fora da embalagem original, recomenda-se armazenar os LEDs num recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto. Os LEDs removidos da embalagem devem idealmente ser usados dentro de três meses. O ambiente de armazenamento recomendado não excede 30°C e 70% de humidade relativa.
5.4 Limpeza
Se a limpeza for necessária, use apenas solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.
6. Considerações de Aplicação e Design
6.1 Design do Circuito de Acionamento
Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs em paralelo, éfortemente recomendadousar um resistor limitador de corrente individual em série com cada LED (Modelo de Circuito A). Acionar LEDs em paralelo sem resistores individuais (Modelo de Circuito B) não é recomendado, pois pequenas variações na característica de tensão direta (VF) entre LEDs causarão diferenças significativas na partilha de corrente e, consequentemente, no brilho.
6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)
O LED é sensível à descarga eletrostática. Controlos ESD adequados devem ser implementados durante o manuseamento e montagem:
- Os operadores devem usar pulseiras de aterramento ou luvas antiestáticas.
- Todo o equipamento, bancadas de trabalho e prateleiras de armazenamento devem estar devidamente aterrados.
- Use ionizadores para neutralizar a carga estática que pode acumular-se na lente plástica.
- Mantenha uma estação de trabalho segura contra estática com sinalização apropriada.
6.3 Gestão Térmica
Embora a dissipação de potência seja baixa (52mW máx.), aderir à curva de derating de corrente acima de 30°C é crucial para a fiabilidade a longo prazo. Garanta fluxo de ar adequado na aplicação final se operar perto dos limites máximos de temperatura.
7. Curvas de Desempenho e Características Típicas
A folha de dados inclui curvas de desempenho típicas que fornecem informações valiosas para o design. Estes gráficos representam visualmente a relação entre parâmetros chave sob condições variáveis. Embora pontos de dados específicos das curvas não sejam listados aqui, os designers devem consultar estas curvas para:
- Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente de forma sub-linear a correntes mais altas.
- Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica I-V do díodo.
- Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a redução na saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta.
- Distribuição Espectral:Um gráfico que mostra a potência radiante relativa ao longo dos comprimentos de onda, centrado no comprimento de onda de pico de 572 nm com uma largura a meia altura típica de 15 nm.
Estas curvas são essenciais para prever o desempenho em condições não padrão (ex: diferentes correntes de acionamento ou temperaturas ambientes) e para otimizar o design para eficiência e longevidade.
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. |