Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Vantagens Principais
- 1.2 Aplicações Alvo
- 2. Análise de Parâmetros Técnicos
- 2.1 Classificações Absolutas Máximas
- 2.2 Características Elétricas e Óticas
- 3. Especificação do Sistema de Binning
- 3.1 Binning de Intensidade Luminosa
- 3.2 Binning de Tensão Direta
- 3.3 Binning de Tom (Cor)
- 4. Análise das Curvas de Desempenho
- 5. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 5.1 Dimensões de Contorno
- 5.2 Especificações de Embalagem
- 6. Diretrizes de Soldadura e Montagem
- 6.1 Armazenamento
- 6.2 Formação dos Terminais
- 6.3 Processo de Soldadura
- 6.4 Limpeza
- 7. Considerações de Aplicação e Design
- 7.1 Design do Circuito de Acionamento
- 7.2 Precauções com ESD (Descarga Eletrostática)
- 7.3 Gestão Térmica
- 8. Perguntas Frequentes (FAQ)
- 8.1 Qual é a diferença entre os valores de Iv na tabela de características e na tabela de binning?
- 8.2 Posso acionar este LED sem uma resistência limitadora de corrente?
- 8.3 Porque é tão importante manter um espaçamento de 2mm durante a soldadura?
- 8.4 Como interpreto a tabela de Níveis de Tom (U91, U01, etc.)?
1. Visão Geral do Produto
O LTW-1GHCX4 é um LED branco de alto brilho e montagem furo passante, projetado para indicação de estado e iluminação numa vasta gama de aplicações eletrónicas. Apresenta uma cápsula radial padrão T-1 (5mm) de diâmetro com lente transparente, oferecendo flexibilidade de design para várias configurações de montagem em placas de circuito impresso ou painéis.
1.1 Vantagens Principais
- Conformidade RoHS:Este produto é livre de chumbo (Pb), cumprindo as regulamentações ambientais.
- Alta Eficiência:Fornece elevado fluxo luminoso com baixo consumo de energia.
- Flexibilidade de Design:Disponível num tamanho de encapsulamento popular, adequado para montagens versáteis.
- Operação com Baixa Corrente:Compatível com circuitos integrados devido aos seus baixos requisitos de corrente.
1.2 Aplicações Alvo
Este LED é adequado para numerosos setores, incluindo:
- Equipamentos de informática e comunicações
- Eletrónica de consumo
- Eletrodomésticos
- Controlo industrial e instrumentação
2. Análise de Parâmetros Técnicos
2.1 Classificações Absolutas Máximas
Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.
- Dissipação de Potência (Pd):Máximo de 90 mW.
- Corrente Direta Contínua (IF):25 mA contínuos.
- Corrente Direta de Pico:100 mA (pulsada, ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura ≤ 10ms).
- Gama de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C.
- Gama de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.
- Temperatura de Soldadura dos Terminais:260°C durante no máximo 5 segundos, medido a 2,0mm do corpo do LED.
- Descarga Eletrostática (ESD):Suporta até 1000V.
Derating Térmico:A corrente direta contínua deve ser reduzida linearmente em 0,36 mA por cada grau Celsius acima dos 30°C de temperatura ambiente, para garantir que o limite de dissipação de potência não é excedido.
2.2 Características Elétricas e Óticas
Estes parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C e definem o desempenho típico do dispositivo.
- Intensidade Luminosa (Iv):Varia de 4000 mcd (mín.) a 11000 mcd (máx.), com um valor típico de 7500 mcd a uma corrente direta (IF) de 20 mA. A medição inclui uma tolerância de teste de ±15%.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):Aproximadamente 44 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial.
- Tensão Direta (VF):Varia de 2,7V a 3,5V, com um valor típico de 3,1V a IF=20mA.
- Corrente Reversa (IR):Máximo de 5 μA a uma tensão reversa (VR) de 5V.Importante:O dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.
- Coordenadas de Cromaticidade (x, y):As coordenadas típicas são x=0,28, y=0,26 no diagrama de cromaticidade CIE 1931, definindo o ponto de branco do LED.
3. Especificação do Sistema de Binning
Os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros de desempenho chave para garantir consistência dentro de um lote de produção. O código do bin está marcado em cada saco de embalagem.
3.1 Binning de Intensidade Luminosa
| Código do Bin | Iv Mínima (mcd) | Iv Máxima (mcd) |
|---|---|---|
| V2 | 4000 | 5600 |
| W2 | 5600 | 7850 |
| X2 | 7850 | 11000 |
Nota: A tolerância em cada limite do bin é de ±15%.
3.2 Binning de Tensão Direta
| Código do Bin | VF Mínima (V) | VF Máxima (V) |
|---|---|---|
| 1E | 2.7 | 2.9 |
| 2E | 2.9 | 3.1 |
| 3E | 3.1 | 3.3 |
| 4E | 3.3 | 3.5 |
Nota: A margem de medição da tensão direta é de ±0,1V.
3.3 Binning de Tom (Cor)
São definidos múltiplos níveis de tom (U91, U01, U20, U22, U31, U32, U41, U42, U51), cada um especificando uma região quadrilátera no diagrama de cromaticidade CIE 1931 com limites de coordenadas (x, y) específicos. Isto garante um controlo apertado sobre a consistência da cor da luz branca emitida. A margem de medição das coordenadas de cor é de ±0,01.
4. Análise das Curvas de Desempenho
As curvas de desempenho típicas ilustram a relação entre parâmetros chave. Estas são essenciais para o design do circuito e para compreender o comportamento do dispositivo em diferentes condições.
- Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação exponencial, crítica para a seleção de resistências limitadoras de corrente.
- Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, até aos limites máximos especificados.
- Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, destacando a importância da gestão térmica.
- Padrão do Ângulo de Visão:Um gráfico polar que mostra a distribuição angular da intensidade da luz.
5. Informações Mecânicas e de Embalagem
5.1 Dimensões de Contorno
O LED está em conformidade com a cápsula radial com terminais padrão T-1 (5mm).
- Diâmetro do Corpo:5mm (nominal).
- Espaçamento dos Terminais:Medido onde os terminais emergem do encapsulamento.
- Resina Projetada:Máximo de 1,0mm sob o flange.
- Tolerâncias:±0,25mm salvo indicação em contrário.
Identificação da Polaridade:O terminal mais longo denota o ânodo (positivo), e o terminal mais curto denota o cátodo (negativo). O lado do cátodo também pode ser indicado por uma zona achatada no flange da lente do LED.
5.2 Especificações de Embalagem
Os LEDs são fornecidos em sacos de embalagem antiestáticos.
- Quantidades por Saco:1000, 500, 200 ou 100 peças por saco.
- Caixa Interna:Contém 10 sacos de embalagem (ex., 10.000 pçs se os sacos contiverem 1000 pçs cada).
- Caixa Externa:Contém 8 caixas internas (ex., 80.000 pçs no total).
- Em cada lote de expedição, apenas a embalagem final pode não estar completa.
6. Diretrizes de Soldadura e Montagem
6.1 Armazenamento
Para uma vida útil ótima, armazene os LEDs num ambiente que não exceda os 30°C e 70% de humidade relativa. Se removidos da embalagem original, utilizar dentro de três meses. Para armazenamento prolongado fora da embalagem original, utilizar um recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto.
6.2 Formação dos Terminais
- Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED.
- Não utilize a base do suporte dos terminais como fulcro.
- Execute a formação antes da soldadura, à temperatura ambiente.
- Utilize a força mínima de fixação durante a montagem na PCB para evitar tensões mecânicas.
6.3 Processo de Soldadura
Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 2mm da base da lente até ao ponto de soldadura. Não imerja a lente na solda.
| Parâmetro | Soldadura Manual (Ferro) | Soldadura por Onda |
|---|---|---|
| Temperatura | Máx. 350°C. | Máx. 260°C (Onda de Solda) |
| Tempo | Máx. 3 segundos (uma única vez) | Máx. 5 segundos (na solda) |
| Pré-aquecimento | N/A | Máx. 100°C durante Máx. 60 seg. |
| Posição | Não mais próximo que 2mm da base da lente | Não mais baixo que 2mm da base da lente |
Aviso:Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica. A soldadura por reflow IR não é adequada para este LED de furo passante.
6.4 Limpeza
Se necessário, limpe apenas com solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.
7. Considerações de Aplicação e Design
7.1 Design do Circuito de Acionamento
Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir um brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs em paralelo, uma resistência limitadora de corrente deve ser colocada em série comcada LED individual(Circuito A). Acionar LEDs em paralelo sem resistências individuais (Circuito B) não é recomendado, pois ligeiras variações na característica de tensão direta (Vf) entre os LEDs causarão diferenças significativas na partilha de corrente e, consequentemente, no brilho.
Circuito A (Recomendado):[Vcc] — [Resistência] — [LED] — [GND] (por ramo de LED).
Circuito B (Não Recomendado):[Vcc] — [Resistência Única] — [Múltiplos LEDs em paralelo] — [GND].
7.2 Precauções com ESD (Descarga Eletrostática)
Embora classificado para 1000V ESD, devem ser seguidas as devidas práticas de manuseamento. Utilize bancadas de trabalho e pulseiras aterradas ao manusear estes dispositivos para prevenir danos por eletricidade estática ou sobretensões.
7.3 Gestão Térmica
Cumpra as especificações de dissipação de potência (90mW) e derating. Em aplicações de alta temperatura ambiente ou ao acionar com correntes elevadas, garanta ventilação adequada ou dissipação de calor através dos terminais para evitar sobreaquecimento, o que reduz a saída de luz e a vida útil.
8. Perguntas Frequentes (FAQ)
8.1 Qual é a diferença entre os valores de Iv na tabela de características e na tabela de binning?
A tabela de Características Elétricas/Óticas (Secção 2.2) lista os valores absolutos mínimos, típicos e máximos para toda a família de produtos. A Tabela de Binning (Secção 3) mostra como as peças fabricadas são classificadas em grupos mais apertados e consistentes (bins) com base no desempenho testado. Seleciona um código de bin para garantir que os LEDs que recebe estão dentro de uma gama de desempenho específica e mais estreita.
8.2 Posso acionar este LED sem uma resistência limitadora de corrente?
Não. A tensão direta de um LED tem um coeficiente de temperatura negativo e não é um valor fixo. Ligá-lo diretamente a uma fonte de tensão causará um fluxo de corrente descontrolado, provavelmente excedendo a classificação máxima e destruindo o dispositivo. Uma resistência em série é obrigatória para acionamento por tensão constante.
8.3 Porque é tão importante manter um espaçamento de 2mm durante a soldadura?
O material da lente de epóxi tem um coeficiente de expansão térmica muito mais elevado do que os terminais metálicos. Aplicar calor intenso demasiado perto da lente pode criar tensões mecânicas severas na interface terminal-epóxi, potencialmente rachando a vedação, danificando a ligação interna do chip ou permitindo a entrada de humidade, levando a uma falha prematura.
8.4 Como interpreto a tabela de Níveis de Tom (U91, U01, etc.)?
Cada nível de tom (ex., U31) define uma área quadrilátera no diagrama do espaço de cor CIE 1931 usando quatro conjuntos de coordenadas (x, y). Os LEDs são testados, e as suas coordenadas de cor medidas devem cair dentro dos limites do polígono do seu nível de tom atribuído. Isto garante que todos os LEDs rotulados com o mesmo nível de tom emitem luz de um tom de branco muito semelhante.
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. |