Folha de Dados Técnica do LED RGB LTL750RGBHBJH292U - Montagem em Orifício Passante - 20mA - Vermelho/Verde/Azul - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTL750RGBHBJH292U é uma lâmpada LED RGB de montagem em orifício passante em ângulo reto, que integra chips LED Vermelho, Verde e Azul (RGB) dentro de um único encapsulamento plástico preto. Possui uma lente difusora branca para mistura de cores e distribuição uniforme de luz. Este componente é projetado para montagem versátil em placas de circuito impresso (PCBs) ou painéis, oferecendo uma solução empilhável e de fácil montagem para necessidades de indicação multicolorida.

1.1 Características Principais

• Construção livre de Chumbo (Pb) e em conformidade com a RoHS.
• Baixo consumo de energia com alta eficiência luminosa.
• Opções de montagem versáteis adequadas para integração em PCB ou painel.
• Chips LED RGB integrados com uma lente difusora branca para mistura de cores.

1.2 Aplicações Alvo

Esta lâmpada LED é adequada para uma ampla gama de equipamentos eletrónicos que requerem indicação de estado multicolorida, sinalização ou retroiluminação. Os principais setores de aplicação incluem:

• Equipamentos de Comunicação
• Periféricos e Sistemas de Computador
• Eletrónica de Consumo
• Eletrodomésticos
• Sistemas de Controlo Industrial

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

Todas as especificações são definidas a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C, salvo indicação em contrário.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Tensões além destes limites podem causar danos permanentes ao dispositivo.

• Dissipação de Potência:Vermelho: 80 mW, Verde: 108 mW, Azul: 108 mW.
• Corrente Direta de Pico:(Ciclo de Trabalho 1/10, Pulso de 0.1ms) Vermelho: 90 mA, Verde: 100 mA, Azul: 100 mA.
• Corrente Direta Contínua (DC):30 mA para todas as cores.
• Fator de Derating:Derating linear a partir de 50°C a 0.57 mA/°C para todas as cores.
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:Máx. 260°C por 5 segundos, medido a 2.0mm do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Parâmetros de desempenho típicos medidos a uma corrente direta (IF) de 20mA.

• Intensidade Luminosa (Iv):
  • Vermelho: 140 - 725 mcd
  • Verde: 170 - 870 mcd
  • Azul: 38 - 180 mcd
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Aproximadamente 110 graus para todas as cores. Este é o ângulo fora do eixo onde a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial.
• Comprimento de Onda de Pico (λP):
  • Vermelho: ~634 nm
  • Verde: ~525 nm
  • Azul: ~470 nm
• Comprimento de Onda Dominante (λd):
  • Vermelho: 618 - 630 nm
  • Verde: 513 - 530 nm
  • Azul: 465 - 477 nm
• Tensão Direta (VF):
  • Vermelho: 1.7V (Mín.), 2.2V (Típ.), 2.7V (Máx.)
  • Verde: 2.5V (Mín.), 3.2V (Típ.), 3.6V (Máx.)
  • Azul: 2.5V (Mín.), 3.2V (Típ.), 3.6V (Máx.)
• Corrente Reversa (IR):Medida a VR = 5V. Vermelho: 10 μA máx., Verde/Azul: 50 μA máx. O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa.

3. Especificação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados em bins com base na sua intensidade luminosa a 20mA. Isto garante consistência de cor e brilho dentro de uma faixa definida para lotes de produção. Uma tolerância de ±15% aplica-se a cada limite de bin.

3.1 Bins de Intensidade Luminosa

• Bins Vermelhos:
  • RA: 140 - 240 mcd
  • RB: 240 - 420 mcd
  • RC: 420 - 725 mcd
• Bins Verdes:
  • GA: 170 - 290 mcd
  • GB: 290 - 500 mcd
  • GC: 500 - 870 mcd
• Bins Azuis:
  • BA: 38 - 65 mcd
  • BB: 65 - 110 mcd
  • BC: 110 - 180 mcd

O código de bin específico para intensidade luminosa está marcado em cada saco de embalagem, permitindo uma seleção precisa na fabricação.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões de Contorno

O dispositivo utiliza um encapsulamento padrão em ângulo reto para orifício passante. Notas dimensionais importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas fornecidas no desenho original).
• A tolerância geral é de ±0.25mm, salvo especificação em contrário.
• A resina máxima saliente sob o flange é de 1.0mm.
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde os terminais emergem do corpo do encapsulamento.

4.2 Especificações de Embalagem

O produto é fornecido num sistema de embalagem multi-nível para proteger os componentes e facilitar o manuseamento.

• Tubo:Contém 46 peças. Dimensões: 520mm x 12.7mm x 8.9mm.
• Caixa Interna:Contém 156 tubos, totalizando 7.176 peças. Dimensões: 544mm x 180mm x 141mm.
• Caixa Externa:Contém 4 caixas internas, totalizando 28.704 peças. Dimensões: 550mm x 370mm x 302mm.

5. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseamento adequado é crítico para garantir a fiabilidade do dispositivo e prevenir danos.

5.1 Formação dos Terminais

• A curvatura deve ser realizada num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED.
• Não utilize a base do suporte dos terminais como fulcro.
• A formação dos terminais deve ser feita à temperatura ambiente, antes do processo de soldagem.
• Durante a montagem da PCB, utilize a força de fixação mínima necessária para evitar tensão mecânica excessiva nos terminais ou no encapsulamento.

5.2 Processo de Soldagem

Deve ser mantido um afastamento mínimo de 2mm entre a base da lente e o ponto de solda. Deve ser evitado mergulhar a lente na solda.

• Ferro de Soldar:
  • Temperatura: Máx. 350°C.
  • Tempo: Máx. 3 segundos (uma única vez).
• Soldagem por Onda:
  • Temperatura de Pré-aquecimento: Máx. 100°C.
  • Tempo de Pré-aquecimento: Máx. 60 segundos.
  • Temperatura da Onda de Solda: Máx. 260°C.
  • Tempo de Soldagem: Máx. 5 segundos.

Nota Importante:Temperatura e/ou tempo de soldagem excessivos podem causar deformação da lente ou falha catastrófica do LED. A soldagem por refluxo infravermelho (IR) não é um processo adequado para este tipo de lâmpada LED de orifício passante.

5.3 Armazenamento e Limpeza

• Armazenamento:As condições de armazenamento recomendadas são ≤30°C e ≤70% de humidade relativa. Os LEDs removidos da embalagem original devem ser utilizados dentro de três meses. Para armazenamento mais prolongado, utilize um recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto.
• Limpeza:Se necessário, limpe apenas com solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.

6. Considerações de Aplicação e Projeto

6.1 Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs, especialmente em configurações paralelas, é fortemente recomendado utilizar um resistor limitador de corrente em série com cada LED individual (Modelo de Circuito A). Acionar múltiplos LEDs em paralelo sem resistores em série individuais (Modelo de Circuito B) não é recomendado, pois ligeiras variações nas características de tensão direta (Vf) entre os LEDs podem levar a diferenças significativas na partilha de corrente e, consequentemente, a brilho desigual.

6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Estes LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas e sobretensões, que podem causar danos imediatos ou latentes. Para prevenir danos por ESD:

• Os operadores devem usar uma pulseira condutora ou luvas antiestáticas ao manusear os LEDs.
• Todo o equipamento, maquinaria, mesas de trabalho e prateleiras de armazenamento devem estar devidamente aterrados.
• Utilize um soprador ionizador para neutralizar cargas estáticas na área de trabalho.

6.3 Adequação da Aplicação

Esta lâmpada LED é adequada para aplicações gerais de sinalização interior e exterior, bem como para equipamentos eletrónicos padrão. A faixa de temperatura de operação especificada de -40°C a +85°C suporta a utilização em várias condições ambientais.

7. Curvas de Desempenho e Características Típicas

A folha de dados referencia curvas de desempenho típicas que representam graficamente relações-chave. Estas curvas são essenciais para uma análise de projeto detalhada.

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente para cada cor, tipicamente até à corrente máxima nominal.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica V-I de cada chip LED, crucial para calcular o valor apropriado do resistor em série.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a redução da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, destacando a importância da gestão térmica em aplicações de alta potência ou alta temperatura ambiente.
• Distribuição Espectral:Descreve a potência radiante relativa versus comprimento de onda para cada cor, mostrando visualmente os comprimentos de onda de pico e dominante.

Os projetistas devem consultar estas curvas para otimizar as condições de acionamento, compreender os compromissos de eficiência e prever o desempenho em temperaturas não padrão.

8. Comparação Técnica e Vantagens de Projeto

O LTL750RGBHBJH292U oferece várias vantagens de projeto para indicação multicolorida:

• Solução RGB Integrada:Combina três chips de cores discretas num único encapsulamento em ângulo reto, economizando espaço na PCB em comparação com a utilização de três LEDs monocromáticos separados.
• Lente Difusora Branca:Fornece mistura de cores e um padrão de visão mais amplo e uniforme, ideal para indicadores de estado que precisam de ser visíveis de vários ângulos.
• Binning Padronizado:O sistema de binning definido para intensidade luminosa permite níveis de brilho previsíveis e consistentes na produção, reduzindo problemas de correspondência de cor e brilho em montagens finais.
• Projeto Robusto de Orifício Passante:Oferece uma fixação mecânica forte à PCB, adequada para aplicações sujeitas a vibração ou que requerem montagem manual.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

9.1 Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

O comprimento de onda de pico (λP) é o comprimento de onda no qual a potência óptica emitida é máxima. O comprimento de onda dominante (λd) é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único de uma luz monocromática pura que corresponderia à cor percebida do LED. Para LEDs, λd é frequentemente mais relevante para a perceção humana da cor.

9.2 Posso acionar este LED sem um resistor em série?

Não. Acionar um LED diretamente a partir de uma fonte de tensão não é recomendado e provavelmente destruirá o dispositivo devido a corrente excessiva. Um LED deve ser acionado com uma corrente controlada, tipicamente alcançada usando um driver de corrente constante ou, mais comummente, uma fonte de tensão com um resistor limitador de corrente em série.

9.3 Por que é necessário um afastamento mínimo de 2mm entre a lente e o ponto de solda?

Este afastamento previne danos térmicos à lente de epóxi do LED durante o processo de soldagem. Calor excessivo pode fazer com que a lente rache, descolore ou deforme, o que prejudicaria o desempenho óptico e potencialmente exporia o chip semicondutor a contaminantes ambientais.

9.4 Como seleciono o bin correto para a minha aplicação?

Selecione o bin com base na intensidade luminosa mínima exigida para o seu projeto. Por exemplo, se a sua aplicação requer uma intensidade vermelha mínima de 300 mcd a 20mA, precisaria de especificar os bins RB ou RC. Consultar a tabela de bins garante que recebe componentes que cumprem as suas especificações de brilho.

10. Estudo de Caso Prático de Projeto

Cenário:Projetar um painel de indicador de múltiplos estados para um controlador industrial. O painel precisa de exibir estados de Alimentação (verde fixo), Falha (vermelho intermitente) e Espera (azul fixo) usando uma única localização de indicador.

Implementação com LTL750RGBHBJH292U:

1. Projeto do Circuito:Um microcontrolador aciona três pinos de saída separados, cada um conectado a um canal de cor (R, G, B) do LED. Cada canal inclui um resistor em série calculado com base na corrente desejada (ex., 15mA para brilho adequado) e na tensão direta típica (Vf) dessa cor da folha de dados, utilizando a tensão de alimentação.
2. Exemplo de Cálculo do Resistor (Canal Verde, Vcc=5V):
   • IF Alvo = 15mA, Vf Típica (Verde) = 3.2V.
   • Valor do Resistor R = (Vcc - Vf) / IF = (5V - 3.2V) / 0.015A ≈ 120 Ohms.
   • Potência do Resistor P = (Vcc - Vf) * IF = 1.8V * 0.015A = 0.027W. Um resistor padrão de 1/8W (0.125W) é suficiente.
3. Benefícios Realizados:
   • Economia de Espaço:Um componente substitui três.
   • Montagem Simplificada:Apenas um componente para inserir e soldar.
   • Aparência Consistente:A lente difusora branca garante que todas as cores sejam emitidas do mesmo ponto com um padrão de feixe semelhante, criando um aspeto profissional.
   • Flexibilidade:O microcontrolador pode facilmente criar estados adicionais como amarelo (Vermelho+Verde) ou ciano (Verde+Azul) ao ativar múltiplos canais simultaneamente.

11. Princípio de Funcionamento

Os Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz quando uma corrente elétrica passa através deles. Este fenómeno, chamado eletroluminescência, ocorre quando os eletrões se recombinam com lacunas de eletrões dentro do dispositivo, libertando energia na forma de fotões. A cor da luz emitida é determinada pela banda proibida do material semicondutor utilizado. No LTL750RGBHBJH292U, três chips semicondutores diferentes — cada um projetado com uma banda proibida específica — estão alojados juntos para produzir luz vermelha, verde e azul independentemente. A lente difusora branca sobre os chips dispersa e mistura a luz, fornecendo uma saída visual uniforme.

12. Tendências Tecnológicas

O mercado para LEDs multicoloridos e RGB continua a evoluir. Tendências-chave que influenciam componentes como o LTL750RGBHBJH292U incluem:

• Eficiência Aumentada:Melhorias contínuas em ciência de materiais e design de chips levam a uma maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt de entrada elétrica), permitindo indicadores mais brilhantes com menor potência ou carga térmica reduzida.
• Miniaturização:Embora os encapsulamentos de orifício passante permaneçam vitais para robustez, há uma tendência paralela para LEDs RGB de montagem em superfície (SMD) mais pequenos para projetos de PCB de alta densidade.
• Controlo Integrado:Uma tendência crescente é a integração dos chips LED com um CI controlador miniatura dentro do mesmo encapsulamento, criando "LEDs inteligentes" que podem ser endereçados digitalmente e programados para sequências de cores complexas sem sobrecarga de microcontrolador externo.
• Consistência de Cor e Binning:Os processos de fabrico são continuamente refinados para produzir LEDs com distribuições paramétricas mais apertadas, reduzindo a necessidade de binning extensivo e fornecendo desempenho mais consistente diretamente da produção.

Indicadores RGB de orifício passante como este permanecem uma solução fundamental e fiável para aplicações onde durabilidade, facilidade de montagem manual e desempenho comprovado são primordiais.