Ficha Técnica do LED Branco LTW-2S3D8 - Pacote T-1 3/4 - 3.1V Máx. - 93mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED branco de montagem furo passado, identificado pelo número de peça LTW-2S3D8. O dispositivo foi concebido como um componente indicador de estado adequado para uma vasta gama de aplicações eletrónicas. Apresenta um popular pacote radial T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) de diâmetro com lente transparente, construído com tecnologia InGaN para produzir luz branca.

1.1 Vantagens e Características Principais

O LED oferece vários benefícios-chave para engenheiros de projeto:

• Conformidade Ambiental:O produto é livre de chumbo (Pb) e está em conformidade com as diretivas RoHS.
• Alta Eficiência:Proporciona elevado rendimento luminoso com baixo consumo de energia, contribuindo para projetos energeticamente eficientes.
• Flexibilidade de Projeto:O formato de montagem furo passado permite uma montagem versátil em placas de circuito impresso (PCBs) ou painéis.
• Facilidade de Uso:É compatível com circuitos integrados (CIs) devido ao seu baixo requisito de corrente.
• Fiabilidade:O dispositivo foi projetado para alta fiabilidade em várias condições operacionais.

1.2 Aplicações e Mercados-Alvo

Este LED destina-se a múltiplas indústrias que necessitam de indicação de estado fiável. As principais áreas de aplicação incluem:

• Periféricos e componentes internos de computador
• Equipamentos de comunicação
• Eletrónica de consumo
• Eletrodomésticos
• Sistemas de controlo industrial e instrumentação

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

As secções seguintes fornecem uma descrição detalhada dos limites operacionais e das características de desempenho do dispositivo.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de stress 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):93 mW máximo.
• Corrente Direta:
  • Corrente Contínua Direta (IF): 30 mA máximo.
  • Corrente Direta de Pico: 100 mA máximo, permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10ms).
• Derating Térmico:A corrente contínua direta máxima deve ser reduzida linearmente em 0,45 mA por cada grau Celsius acima dos 30°C de temperatura ambiente.
• Intervalos de Temperatura:
  • Temperatura de Operação: -40°C a +85°C.
  • Temperatura de Armazenamento: -40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura:Os terminais podem suportar 260°C durante um máximo de 5 segundos, desde que o ponto de soldadura esteja a pelo menos 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 em condições de teste padrão.

• Intensidade Luminosa (Iv):Varia de 13.000 a 29.000 milicandelas (mcd) a uma corrente direta (IF) de 20mA. O valor típico é de 23.000 mcd. Aplica-se uma tolerância de teste de ±15% aos limites dos lotes.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):15 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no centro), indicando um feixe relativamente focado.
• Tensão Direta (VF):Varia de 2,5V a 3,1V a IF=20mA, com um valor típico de 2,8V.
• Corrente Inversa (IR):10 μA máximo quando é aplicada uma tensão inversa (VR) de 5V.Nota Importante:O dispositivo não foi projetado para operar sob polarização inversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.
• Coordenadas de Cromaticidade (x, y):Derivadas do diagrama de cromaticidade CIE 1931. Lotes específicos de coordenadas são definidos numa tabela separada.

3. Sistema de Especificação por Lotes (Binning)

Os LEDs são classificados em lotes com base em parâmetros-chave de desempenho para garantir consistência dentro de um lote de produção. Isto permite aos projetistas selecionar peças que correspondam a requisitos específicos.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa (Iv)

Os LEDs são classificados em três lotes de intensidade (Z1, Z2, Z3) medidos a IF=20mA. Aplica-se uma tolerância de ±15% a cada limite de lote.

• Lote Z1:13.000 mcd (Mín.) a 17.000 mcd (Máx.)
• Lote Z2:17.000 mcd (Mín.) a 22.000 mcd (Máx.)
• Lote Z3:22.000 mcd (Mín.) a 29.000 mcd (Máx.)

O código de classificação Iv está marcado em cada saco de embalagem para rastreabilidade.

3.2 Classificação por Tensão Direta (VF)

Os LEDs também são classificados de acordo com a sua queda de tensão direta a IF=20mA, com seis lotes (0F a 5F) cobrindo o intervalo de 2,5V a 3,1V. É permitida uma margem de medição de ±0,1V.

• Lote 0F:2,50V a 2,60V
• Lote 1F:2,60V a 2,70V
• ... continua atéLote 5F:3,00V a 3,10V

3.3 Classificação por Cromaticidade (Tom)

A cor da luz branca é definida pelas coordenadas de cromaticidade (x, y) no diagrama CIE 1931. A ficha técnica fornece uma tabela de classificações de tom (ex.: C0, B4, B6, B3, B5, A0) com quadriláteros de coordenadas específicos. Aplica-se uma margem de medição de ±0,01 às coordenadas. É fornecida uma referência visual através do gráfico do Diagrama de Cromaticidade CIE 1931.

4. Informação Mecânica e de Embalagem

4.1 Dimensões e Tolerâncias

O LED utiliza um pacote radial padrão T-1 3/4. As notas dimensionais principais incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas fornecidas entre parênteses).
• A tolerância padrão é de ±0,25mm (0,010\") salvo indicação em contrário.
• A protrusão máxima da resina sob o flange é de 1,0mm (0,04\").
• O espaçamento dos terminais é medido no ponto onde estes emergem do corpo do pacote.

4.2 Especificações de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em embalagens padrão da indústria:

• Unidade Básica:500, 200 ou 100 peças por saco de embalagem antiestática.
• Caixa Interna:Contém 10 sacos de embalagem (ex.: 5.000 peças se forem usados sacos de 500 peças).
• Caixa Externa (Padrão):Contém 8 caixas internas, totalizando 40.000 peças. É referido que em cada lote de expedição, apenas a embalagem final pode não estar completa.

5. Diretrizes e Precauções de Aplicação

A manipulação e aplicação adequadas são críticas para a fiabilidade e desempenho.

5.1 Armazenamento e Manipulação

• Ambiente de Armazenamento:Não deve exceder 30°C ou 70% de humidade relativa.
• Prazo de Validade:Os LEDs removidos da embalagem original devem ser utilizados dentro de três meses. Para armazenamento mais prolongado, devem ser mantidos num recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto.
• Limpeza:Utilizar solventes à base de álcool, como álcool isopropílico, se necessário.

5.2 Montagem e Soldadura

• Conformação dos Terminais:Deve ser feita antes da soldadura, à temperatura ambiente. Dobrar os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED. Não utilizar a base do pacote como ponto de apoio.
• Montagem em PCB:Aplicar a força mínima de fixação para evitar tensões mecânicas.
• Soldadura:
  • Manter uma distância mínima de 2mm entre a base da lente e o ponto de soldadura. Não imergir a lente na solda.
  • Ferro de Soldar:Máx. 350°C durante máx. 3 segundos (apenas uma vez).
  • Soldadura por Onda:Pré-aquecer a máx. 100°C durante máx. 60 segundos. Onda de solda a máx. 260°C durante máx. 5 segundos.
  • Aviso Crítico:Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica. A soldadura por refluxo IR NÃO é adequada para este LED de montagem furo passado.

5.3 Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao utilizar vários LEDs:

• Circuito Recomendado (Circuito A):Incorpore um resistor limitador de corrente individual em série com cada LED ao conectá-los em paralelo. Isto compensa as variações naturais na tensão direta (característica I-V) de LEDs individuais.
• Prática Não Recomendada (Circuito B):Desaconselha-se a ligação de múltiplos LEDs diretamente em paralelo sem resistores individuais em série, pois pode levar a diferenças significativas de brilho e partilha desigual de corrente.

5.4 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

O LED é suscetível a danos causados por eletricidade estática ou sobretensões. Devem ser observadas as precauções padrão de manipulação ESD durante a montagem e manipulação.

6. Análise de Curvas de Desempenho e Considerações de Projeto

Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na ficha técnica (Curvas Típicas de Características Elétricas/Ópticas), as suas implicações são críticas para o projeto.

6.1 Interpretação das Curvas Típicas

Os projetistas devem esperar curvas que descrevam:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente de forma não linear. É proibido operar acima da especificação máxima absoluta de corrente.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica I-V do díodo. O sistema de classificação por tensão ajuda a prever a posição desta curva para um determinado lote de peças.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, enfatizando a importância da gestão térmica e da redução da corrente.

6.2 Considerações sobre Gestão Térmica

Com uma dissipação de potência máxima de 93mW e uma redução necessária de 0,45 mA/°C acima dos 30°C, um projeto térmico eficaz é essencial para manter o desempenho e a longevidade, especialmente em ambientes de alta temperatura ambiente ou ao acionar o LED próximo da sua corrente máxima.

7. Comparação Técnica e Notas de Aplicação

7.1 Diferenciação do Produto

Os principais diferenciadores deste LED no mercado de indicadores de montagem furo passado são a sua combinação de uma intensidade luminosa relativamente alta (até 29.000 mcd) com um ângulo de visão estreito de 15 graus, tornando-o adequado para aplicações que requerem um feixe brilhante e direcionado. O sistema abrangente de classificação por intensidade, tensão e cromaticidade proporciona um alto grau de consistência para a produção em série.

7.2 Circuitos de Aplicação Típicos e Cálculos

Para uma alimentação padrão de 5V e visando a corrente direta típica de 20mA com uma VF típica de 2,8V, o valor do resistor em série (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Valimentação - VF) / IF = (5V - 2,8V) / 0,020A = 110 Ohms. Deve ser selecionado o valor padrão mais próximo (ex.: 100 ou 120 Ohms), e a potência nominal do resistor deve ser verificada: P = (Valimentação - VF) * IF = 2,2V * 0,02A = 0,044W, portanto, um resistor padrão de 1/8W (0,125W) é suficiente.

7.3 Perguntas Frequentes (FAQs) Baseadas nos Parâmetros

• P: Posso acionar este LED a 30mA continuamente?
  
  R: Sim, mas apenas se a temperatura ambiente for igual ou inferior a 30°C. Acima de 30°C, a corrente deve ser reduzida de acordo com a especificação (0,45 mA/°C). A 85°C, a corrente contínua máxima permitida seria significativamente menor.
• P: Por que é necessário um resistor em série mesmo que a tensão da minha fonte de alimentação corresponda à VF do LED?
  
  R: A VF é um valor nominal com uma faixa (2,5V-3,1V) e é dependente da temperatura. Um resistor é necessário para regular a corrente, prevenindo a fuga térmica que poderia ocorrer se um ligeiro aumento de temperatura baixar a VF, fazendo com que a corrente aumente incontrolavelmente.
• P: O que implica a descrição da lente \"Transparente\"?
  
  R: Indica que a lente não é difusa, resultando num padrão de feixe mais focado, conforme definido pelo ângulo de visão de 15 graus, em comparação com uma lente difusa que criaria um padrão de luz mais amplo e suave.