Folha de Dados Técnicos da Lâmpada LED de Montagem em Orifício LTL42FGYAD3HKPY - Amarelo-Verde 569nm - 20mA - 52mW

1. Visão Geral do Produto

O LTL42FGYAD3HKPY é um Indicador para Placa de Circuito (CBI) projetado para integração direta em montagens de placas de circuito impresso (PCB). Consiste num invólucro plástico preto em ângulo reto que segura firmemente três chips de LED amarelo-verde. Este design visa fornecer um indicador visual de alto contraste adequado para uma variedade de equipamentos eletrónicos.

1.1 Vantagens Principais

• Facilidade de Montagem:O design de montagem em orifício e o formato de invólucro empilhável simplificam o processo de montagem da PCB.
• Visibilidade Aprimorada:O material do invólucro preto aumenta a taxa de contraste, tornando o LED iluminado mais percetível.
• Eficiência Energética:O dispositivo opera com baixo consumo de energia enquanto oferece alta eficiência luminosa.
• Conformidade Ambiental:O produto é livre de chumbo e está em conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Emissão Específica:Utiliza tecnologia AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para produzir uma luz amarelo-verde consistente com um comprimento de onda dominante de 569nm.

1.2 Aplicações-Alvo

Esta lâmpada LED é adequada para uma ampla gama de aplicações eletrónicas, incluindo, mas não se limitando a:

• Periféricos de computador e indicadores de estado
• Equipamentos de comunicação
• Eletrónica de consumo
• Painéis de controlo industrial e maquinaria

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

A seguinte secção fornece uma interpretação detalhada e objetiva dos principais parâmetros elétricos, óticos e térmicos especificados para a lâmpada LED LTL42FGYAD3HKPY. Todos os dados são referenciados a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C, salvo indicação em contrário.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. O funcionamento nestas condições não é garantido.

• Dissipação de Potência (PD):52 mW. Esta é a quantidade máxima de potência que o LED pode dissipar como calor.
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA. Permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10μs).
• Corrente Direta Contínua (IF):20 mA. A corrente direta contínua máxima recomendada para operação fiável.
• Gama de Temperatura de Operação (Topr):-30°C a +85°C. A gama de temperatura ambiente dentro da qual o dispositivo foi projetado para funcionar.
• Gama de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura dos Terminais:260°C por um máximo de 5 segundos, medido a 2,0mm (0,079\") do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Óticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos sob condições de teste especificadas.

• Intensidade Luminosa (Iv):8,7 a 29 mcd (milicandela), com um valor típico de 15 mcd a IF=10mA. Note que a tolerância de teste de ±30% está incluída na garantia.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):100 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no eixo), indicando um cone de visão relativamente amplo.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):572 nm. O comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):569 nm (típico), variando de 566 nm a 574 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor da luz.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):15 nm (típico). Este parâmetro indica a pureza espectral ou largura de banda da luz emitida.
• Tensão Direta (VF):1,6V a 2,5V, com um valor típico de 2,0V a IF=10mA.
• Corrente Reversa (IR):10 μA máximo a uma Tensão Reversa (VR) de 5V. É crucial notar que o dispositivonão foi projetado para operação reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na folha de dados (Fig.1, Fig.6), as suas interpretações típicas são fornecidas aqui. Estas curvas são essenciais para compreender o comportamento do dispositivo sob condições variáveis.

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

A característica I-V é não linear. A tensão direta (VF) tem uma gama especificada (1,6V-2,5V a 10mA). Os projetistas devem considerar esta variação ao projetar circuitos limitadores de corrente para garantir brilho consistente entre múltiplos LEDs, especialmente quando conectados em paralelo.

3.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

A intensidade luminosa é aproximadamente proporcional à corrente direta dentro da gama de operação recomendada. Exceder a corrente contínua máxima (20mA) pode levar a uma depreciação acelerada do lúmen e a uma redução da vida útil operacional.

3.3 Distribuição Espectral

A curva espectral (referenciada na Fig.1) mostraria um pico em aproximadamente 572nm com uma largura a meia altura de cerca de 15nm, confirmando a característica de emissão de banda estreita amarelo-verde da tecnologia AlInGaP.

3.4 Padrão do Ângulo de Visão

O diagrama polar (referenciado na Fig.6) ilustra o ângulo de visão de 100 graus, mostrando como a intensidade da luz é distribuída espacialmente a partir do LED.

4. Informação Mecânica e de Embalagem

4.1 Dimensões de Contorno

O dispositivo utiliza um suporte plástico preto ou cinzento escuro em ângulo reto. O desenho dimensional fornece medições críticas para o design da pegada na PCB. Notas-chave incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (com equivalentes em polegadas).
• A tolerância padrão é ±0,25mm (±0,010\") a menos que uma nota de característica específica indique o contrário.
• O invólucro contém três LEDs amarelo-verde (LED1, LED2, LED3) com lentes difusas verdes.

4.2 Identificação de Polaridade

Para LEDs de montagem em orifício, a polaridade é tipicamente indicada pelo comprimento do terminal (o terminal mais longo é o ânodo) e/ou por um ponto plano ou entalhe na lente do LED ou na flange do invólucro. A pegada da PCB deve ser projetada para corresponder a esta orientação.

4.3 Especificação de Embalagem

A folha de dados inclui uma secção dedicada às especificações de embalagem, que detalharia o formato de embalagem em bobina, tubo ou bandeja, quantidades por embalagem e informação de etiquetagem para garantir manuseamento e gestão de inventário adequados.

5. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A adesão a estas diretrizes é crucial para manter a fiabilidade e prevenir danos durante o processo de fabrico.

5.1 Condições de Armazenamento

Os LEDs devem ser armazenados num ambiente que não exceda 30°C e 70% de humidade relativa. Se removidos da sua embalagem original de barreira à humidade, devem ser utilizados dentro de três meses. Para armazenamento mais longo fora do saco original, utilize um recipiente selado com dessecante ou um dessecador de azoto.

5.2 Limpeza

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

5.3 Formação dos Terminais

Se os terminais precisarem de ser dobrados, isto deve ser feitoantesda soldadura e à temperatura ambiente normal. A dobra deve ser feita a pelo menos 3mm da base da lente do LED. Não utilize a base da lente ou a armação dos terminais como fulcro durante a dobra.

5.4 Processo de Soldadura

Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 2mm da base da lente/suporte até ao ponto de soldadura. Nunca mergulhe a lente ou o suporte na solda.

• Soldadura Manual (Ferro):Temperatura máxima 350°C, tempo máximo 3 segundos por terminal (uma única vez).
• Soldadura por Onda:Pré-aqueça até um máximo de 120°C por até 100 segundos. Temperatura da onda de solda máxima 260°C por até 5 segundos. A posição de imersão não deve ser inferior a 2mm da base da lente epóxi.
• Nota Importante:A soldadura por refluxo IR énão adequadapara este produto de lâmpada LED do tipo montagem em orifício. Temperatura ou tempo excessivos podem causar deformação da lente ou falha catastrófica.

5.5 Montagem na PCB

Durante a inserção na PCB, utilize a força de fixação mínima necessária para evitar impor tensão mecânica excessiva nos terminais ou invólucro do LED.

6. Recomendações de Aplicação e Design de Circuito

6.1 Método de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao usar múltiplos LEDs, éfortemente recomendadoacionar cada LED com a sua própria resistência limitadora de corrente conectada em série (Modelo de Circuito A).

• Modelo de Circuito A (Recomendado):[Fonte de Alimentação] -> [Resistência] -> [LED] -> [Terra]. Esta configuração compensa a variação natural na tensão direta (VF) entre LEDs individuais, garantindo que cada um receba a corrente pretendida.
• Modelo de Circuito B (Não Recomendado para Paralelo):Conectar múltiplos LEDs diretamente em paralelo com uma única resistência partilhada (Modelo de Circuito B) é desencorajado. Pequenas diferenças nas características I-V de cada LED podem causar um desequilíbrio significativo de corrente, levando a diferenças visíveis no brilho e potencial sobrecarga do LED com o VF mais baixo.

6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são suscetíveis a danos por descarga eletrostática. Um programa robusto de controlo de ESD é essencial no ambiente de manuseamento e montagem.

• Aterramento Pessoal:Os operadores devem usar pulseiras condutoras ou luvas antiestáticas.
• Aterramento de Equipamento:Todas as ferramentas, equipamentos e estações de trabalho devem estar devidamente aterrados.
• Neutralização Estática:Use ionizadores para neutralizar a carga estática que pode acumular-se na superfície da lente plástica devido ao atrito do manuseamento.
• Controlo de Área:Implemente áreas de trabalho seguras contra estática com sinalização adequada. As superfícies nestas áreas devem medir menos de 100V.
• Formação:Garanta que o pessoal é formado e certificado em procedimentos de prevenção de ESD.

7. Cuidados e Considerações de Fiabilidade

7.1 Ambiente de Aplicação

Esta lâmpada LED é adequada para aplicações de sinalização tanto interiores como exteriores, bem como para equipamentos eletrónicos padrão. A gama de temperatura de operação de -30°C a +85°C suporta o uso em vários ambientes.

7.2 Gestão Térmica

Embora o dispositivo tenha uma classificação de dissipação de potência, garantir uma dissipação de calor adequada através dos trilhos da PCB e manter a operação dentro dos limites de corrente e temperatura especificados é vital para a estabilidade da saída luminosa a longo prazo e para a vida útil.

7.3 Verificação de Design

Sempre prototipe e verifique o design final sob as condições operacionais esperadas, incluindo temperaturas extremas, para garantir que o desempenho atende aos requisitos da aplicação. Considere a tolerância de ±30% na intensidade luminosa em aplicações críticas de brilho.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

O LTL42FGYAD3HKPY oferece vantagens específicas no seu nicho:

• Versus Lâmpadas LED Únicas:A integração de três LEDs num único invólucro em ângulo reto fornece uma saída luminosa coletiva mais elevada e potencialmente uma cobertura de visão mais ampla em comparação com um único LED discreto numa embalagem semelhante.
• Versus LEDs SMD:O design de montagem em orifício oferece resistência mecânica e retenção superiores na PCB, o que pode ser vantajoso em ambientes de alta vibração ou aplicações que requerem manuseamento manual frequente. Também simplifica a prototipagem e a montagem de baixo volume.
• Especificidade de Cor:O uso da tecnologia AlInGaP para o amarelo-verde de 569nm fornece alta pureza de cor e eficiência para este comprimento de onda específico, o que pode ser preferível em relação a LEDs brancos filtrados ou convertidos por fósforo para certas aplicações de indicador que requerem uma cor precisa.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

9.1 Posso acionar este LED a 20mA continuamente?

Sim, 20mA é a corrente direta contínua máxima recomendada para operação contínua. Para longevidade e fiabilidade ideais, operar a ou ligeiramente abaixo deste valor (ex., 15-18mA) é frequentemente aconselhado.

9.2 Por que existe uma grande gama na intensidade luminosa (8,7 a 29 mcd)?

Esta gama representa os valores mínimo e máximo especificados na folha de dados, que inclui uma tolerância de teste inerente de ±30%. O valor típico é 15 mcd. Esta variação é normal na fabricação de LEDs devido a variações de processo. Para brilho consistente na produção, recomenda-se a compra de LEDs classificados em bins de intensidade luminosa mais apertados.

9.3 Que valor de resistência devo usar para uma fonte de 5V?

Usando a Lei de Ohm (R = (V_fonte - VF_LED) / I_LED) e assumindo um VF típico de 2,0V e uma corrente desejada de 10mA: R = (5V - 2,0V) / 0,01A = 300 Ohms. Calcule sempre usando o VF máximo possível (2,5V) para garantir que a corrente mínima é segura, e verifique a classificação de potência da resistência (P = I^2 * R).

9.4 Este LED é adequado para aplicações automóveis?

A gama de temperatura de operação (-30°C a +85°C) cobre muitas aplicações automóveis interiores. No entanto, o uso automóvel normalmente requer qualificação para padrões específicos (ex., AEC-Q102) para fiabilidade sob condições adversas como ciclagem térmica e humidade, o que pode não ser coberto por esta folha de dados geral. Consulte o fabricante para variantes de grau automóvel.

10. Estudo de Caso de Design Prático

Cenário:Projetar um painel de indicadores de estado para um router industrial com múltiplas portas. Cada porta requer um indicador de ligação/atividade amarelo-verde, claro e de ângulo amplo.

Implementação:

1. Seleção de Componentes:O LTL42FGYAD3HKPY é escolhido pela sua montagem em ângulo reto (adequada para visualização no painel lateral), amplo ângulo de visão de 100 graus e cor amarelo-verde distinta.
2. Design do Circuito:Cada LED é acionado independentemente a partir da fonte de alimentação lógica de 3,3V do router. Usando a fórmula com VF máx=2,5V e IF alvo=10mA: R = (3,3V - 2,5V) / 0,01A = 80 Ohms. Uma resistência padrão de 82-ohm, 1/8W é selecionada para cada LED, conectada em série de acordo com o Modelo de Circuito A.
3. Layout da PCB:A pegada é colocada de acordo com o desenho mecânico. Alívio térmico é adicionado às almofadas para facilitar a soldadura. A regra de distância de 2mm da base da lente é estritamente observada nas definições da máscara de solda e da camada de pasta.
4. Montagem:Os LEDs são inseridos após todos os componentes SMD serem colocados. Um processo de soldadura por onda é usado com o perfil especificado (pré-aquecimento<120°C, onda<260°C por<5s), garantindo que a PCB está orientada para que os corpos dos LEDs não sejam submersos.
5. Resultado:O painel fornece indicadores uniformes e altamente visíveis em todas as portas, com operação fiável no ambiente operacional do equipamento de 0°C a 70°C.

11. Introdução ao Princípio Tecnológico

O LTL42FGYAD3HKPY utiliza material semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, eletrões e lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões. A composição específica da liga AlInGaP é projetada para produzir fotões com um comprimento de onda correspondente à luz amarelo-verde (cerca de 569nm). Este material de banda proibida direta é altamente eficiente na conversão de energia elétrica em luz visível, resultando no alto brilho e baixo consumo de energia notados nas características. A lente difusa verde sobre o chip serve para dispersar a luz, ajudando a criar o amplo e uniforme ângulo de visão característico do dispositivo.

12. Tendências e Contexto da Indústria

Embora os LEDs de Dispositivo de Montagem em Superfície (SMD) dominem a produção de alto volume devido ao seu tamanho pequeno e adequação para montagem automatizada pick-and-place, LEDs de montagem em orifício como o LTL42FGYAD3HKPY mantêm relevância em várias áreas:

• Protótipos e Uso por Hobbyistas:A sua facilidade de soldadura manual e conexão mecânica robusta tornam-nos ideais para breadboards e PCBs de protótipo.
• Alta Fiabilidade/Industrial:A conexão física de um terminal de montagem em orifício pode ser mais resistente a choques mecânicos e vibrações do que apenas as juntas de solda numa peça SMD.
• Designs Legados e Manutenção:Muitos produtos existentes são projetados com componentes de montagem em orifício, e as peças de substituição devem manter a compatibilidade de forma-encaixe-função.
• Fatores de Forma Específicos:Suportes em ângulo reto e outras embalagens especializadas de montagem em orifício oferecem soluções óticas e mecânicas que podem não estar prontamente disponíveis ou serem tão rentáveis em formatos SMD para certas aplicações, como indicadores de painel onde a luz precisa de ser direcionada paralelamente à PCB.

A tendência para a miniaturização e automação continua, mas a optoeletrónica de montagem em orifício provavelmente persistirá em nichos onde as suas vantagens específicas em resistência, gestão térmica (via terminais) e flexibilidade de design são primordiais.