Ficha Técnica do LED Branco de Montagem Furo Passante LTW-42FDV6J - Diâmetro 5mm - 3.0V - 90mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTW-42FDV6J é um LED branco de alta eficiência e montagem furo passante, projetado para indicação de estado e iluminação numa vasta gama de aplicações eletrónicas. Apresenta uma embalagem padrão T-1 (5mm) de diâmetro com lente difusa, proporcionando um amplo ângulo de visão e uma saída de luz uniforme. Este componente está em conformidade com a diretiva RoHS, garantindo segurança ambiental e compatibilidade com os padrões modernos de fabrico.

1.1 Vantagens Principais

• Sem Chumbo e Conforme RoHS:Fabricado sem substâncias perigosas, cumprindo as regulamentações ambientais internacionais.
• Alta Eficiência e Baixo Consumo:Oferece alta intensidade luminosa com entrada elétrica mínima, contribuindo para projetos energeticamente eficientes.
• Montagem Versátil:Adequado para montagem em placa de circuito impresso (PCB) e em painel, oferecendo flexibilidade de design.
• Compatibilidade com CI:Opera a baixos níveis de corrente, tornando-o diretamente compatível com a maioria das saídas de circuitos integrados sem necessitar de estágios de acionamento complexos.
• Embalagem Padrão:O popular formato de 5mm garante fácil integração e substituição em projetos existentes.

1.2 Mercados-Alvo

Este LED é projetado para ampla aplicabilidade em múltiplas indústrias, incluindo, mas não se limitando a:

• Sistemas Informáticos:Indicadores de estado de alimentação, disco rígido e rede.
• Equipamentos de Comunicação:Indicadores de intensidade de sinal, atividade de ligação e modo em routers, switches e modems.
• Eletrónica de Consumo:Retroiluminação para botões, indicadores de alimentação em eletrodomésticos e iluminação decorativa.
• Eletrodomésticos:Luzes de estado operacional em micro-ondas, máquinas de lavar e ar condicionados.
• Controlos Industriais:Indicadores de estado de máquina, avarias e iluminação de painel em sistemas de controlo.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma análise detalhada das características elétricas, óticas e térmicas do LED, que são críticas para um design de circuito fiável e previsão de desempenho.

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):90 mW. Esta é a quantidade máxima de potência que o LED pode dissipar como calor.
• Corrente Direta de Pico (I_F(PEAK)):100 mA. Permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10ms).
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA DC. A corrente de operação padrão.
• Fator de Derating:0.39 mA/°C acima de 30°C. A corrente contínua máxima permitida diminui linearmente à medida que a temperatura ambiente aumenta.
• Gama de Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C.
• Gama de Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura dos Terminais:260°C por um máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Óticas

Medidas a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C e uma corrente direta (I_F) de 20mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (I_V):2500 - 8500 mcd (Típico: 4800 mcd). A saída de luz é medida usando um sensor filtrado para corresponder à resposta fotópica do olho humano (curva CIE). É aplicada uma tolerância de teste de ±15% para garantir os limites.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):60 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade da luz cai para metade do seu valor axial de pico.
• Coordenadas de Cromaticidade (x, y):Os valores típicos são x=0.29, y=0.28, colocando o ponto branco dentro de uma região específica no diagrama de cromaticidade CIE 1931. Os bins reais são definidos na Secção 6.
• Tensão Direta (V_F):2.8V - 3.6V (Típico: 3.0V). A queda de tensão no LED quando conduz 20mA.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA máximo a uma tensão inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação sob polarização inversa; este parâmetro é apenas para fins de teste.

3. Especificação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção em massa, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave de desempenho. O LTW-42FDV6J utiliza um sistema de binning tridimensional.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são classificados pela sua saída de luz a I_F=20mA. O código do bin está marcado na embalagem.

• U1:2500 - 4500 mcd
• V1:4500 - 6500 mcd
• W1:6500 - 8500 mcd

A tolerância em cada limite de bin é de ±15%.

3.2 Binning de Tensão Direta

Os LEDs são classificados pela sua queda de tensão direta a I_F=20mA.

• 3E:2.8V - 3.0V
• 4E:3.0V - 3.2V
• 5E:3.2V - 3.4V
• 6E:3.4V - 3.6V

A margem de medição da tensão direta é de ±0.1V.

3.3 Binning de Matiz (Cromaticidade)

Os LEDs são categorizados em regiões específicas no diagrama de cromaticidade CIE para controlar a consistência da cor. São definidos cinco níveis de matiz (U22, U31, U32, U41, U42), cada um especificando uma área quadrilátera de coordenadas (x, y) aceitáveis. As coordenadas típicas (x=0.29, y=0.28) situam-se dentro destas regiões definidas. A margem de medição para as coordenadas de cor é de ±0.01.

4. Análise de Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas não sejam detalhadas no texto fornecido, as tendências típicas de desempenho para tais LEDs podem ser inferidas e são cruciais para o design.

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

A relação é exponencial, típica de um díodo. No ponto de operação recomendado de 20mA, a tensão direta é tipicamente 3.0V, mas pode variar entre 2.8V e 3.6V conforme a tabela de binning. Esta variação obriga ao uso de resistências limitadoras de corrente em série com cada LED quando ligados em paralelo a uma fonte de tensão, para garantir brilho uniforme.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

A saída de luz é aproximadamente proporcional à corrente direta dentro da gama de operação. Operar acima das classificações absolutas máximas não produzirá aumentos proporcionais e arrisca a falha do dispositivo.

4.3 Dependência da Temperatura

A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. O fator de derating de 0.39 mA/°C acima de 30°C para a corrente direta é implementado para gerir a temperatura da junção e manter a fiabilidade. A operação a altas temperaturas reduzirá a saída de luz e a vida útil a longo prazo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

O LED está em conformidade com a embalagem padrão redonda T-1 (5mm) de furo passante. Notas dimensionais-chave incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (polegadas fornecidas na tolerância).
• 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 os terminais emergem do corpo da embalagem.

5.2 Identificação de Polaridade

Os LEDs de furo passante têm tipicamente um terminal ânodo (+) mais longo e um terminal cátodo (-) mais curto. Além disso, o lado do cátodo tem frequentemente um achatamento no flange da lente de plástico. A polaridade correta deve ser observada durante a montagem.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

A manipulação adequada é essencial para prevenir danos durante a fabricação.

6.1 Armazenamento

Para armazenamento a longo prazo, mantenha um ambiente que não exceda 30°C e 70% de humidade relativa. LEDs removidos das suas embalagens originais de barreira à humidade devem ser usados dentro de três meses. Para armazenamento prolongado fora da embalagem original, use um recipiente selado com dessecante ou um dessecador preenchido com azoto.

6.2 Formação dos Terminais

Dobre os terminais num ponto a pelo menos 3mm de distância da base da lente do LED. Não use a base da lente como fulcro. A formação dos terminais deve ser concluídaantesda soldadura e à temperatura ambiente. Aplique força mínima de fixação durante a inserção no PCB para evitar tensão mecânica.

6.3 Processo de Soldadura

Regra Crítica:Mantenha uma distância mínima de 2mm entre o ponto de soldadura e a base da lente de epóxi. Não imerja a lente na solda.

• Soldadura Manual (Ferro):Temperatura máxima de 350°C por não mais de 3 segundos por terminal. Soldar apenas uma vez.
• Soldadura por Onda:Pré-aqueça a um máximo de 100°C por até 60 segundos. A temperatura da onda de solda não deve exceder 260°C por um máximo de 5 segundos.

Aviso:Temperatura ou tempo excessivos deformarão a lente ou causarão falha catastrófica. A soldadura por reflow infravermelho (IR) énão adequadapara este produto LED de furo passante.

6.4 Limpeza

Se necessário, limpe apenas com solventes à base de álcool, como álcool isopropílico (IPA).

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

O produto é embalado em sacos antiestáticos com o código do bin marcado. As quantidades de embalagem padrão são:

• 1000, 500, 200 ou 100 peças por saco de embalagem.
• 10 sacos de embalagem por caixa interna (total 10.000 peças).
• 8 caixas internas por caixa externa principal (total 80.000 peças).

A última embalagem num lote de envio pode ser uma embalagem não completa.

8. Recomendações de Design de Aplicação

8.1 Design do Circuito de Acionamento

Um LED é um dispositivo acionado por corrente. Para garantir brilho uniforme, especialmente quando múltiplos LEDs estão ligados em paralelo, deve ser usada uma resistência limitadora de corrente em série paracadaLED. Não é recomendado ligar LEDs diretamente em paralelo a uma fonte de tensão (sem resistências individuais), pois pequenas variações na tensão direta (V_F) causarão diferenças significativas na distribuição de corrente e, consequentemente, no brilho (como ilustrado pelo Circuito B na ficha técnica). O circuito recomendado (Circuito A) usa uma fonte de tensão (V_CC), uma resistência em série (R_S) e o LED.

O valor da resistência pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_S= (V_CC- V_F) / I_F, onde V_Fe I_Fsão a tensão e corrente direta desejadas para o LED. Use o V_Fmáximo da tabela de bins para um design conservador, garantindo que a corrente não exceda os limites mesmo com um V_F LED.

baixo.

8.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática. Devem ser seguidas as precauções padrão de ESD durante a manipulação e montagem: use bancadas de trabalho aterradas, pulseiras e recipientes condutores. Evite tocar diretamente nos terminais do LED.

8.3 Gestão Térmica

Embora a dissipação de potência seja baixa (90mW máx.), manter o LED dentro da sua gama de temperatura de operação é vital para longevidade e saída de luz estável. Garanta fluxo de ar adequado na aplicação final e cumpra as diretrizes de derating de corrente para temperaturas ambientes elevadas.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O LTW-42FDV6J posiciona-se como um LED de furo passante de uso geral e alta fiabilidade. Os seus principais diferenciadores incluem um sistema de binning robusto para intensidade luminosa, tensão e cor, permitindo aos designers selecionar peças adaptadas aos seus requisitos de consistência. O amplo ângulo de visão de 60 graus com lente difusa é ideal para aplicações que requerem visibilidade ampla em vez de um feixe focalizado. A sua conformidade com perfis de temperatura de soldadura rigorosos (260°C por 5s) indica uma embalagem suficientemente robusta para processos padrão de soldadura por onda.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

No.10.1 Posso acionar este LED sem uma resistência em série?

Operar um LED diretamente a partir de uma fonte de tensão é altamente desencorajado e provavelmente destruirá o dispositivo devido ao fluxo de corrente descontrolado. Uma resistência em série é obrigatória para a regulação da corrente.

10.2 Por que há uma tolerância de ±15% nos limites dos bins de intensidade luminosa?

Esta tolerância contabiliza imprecisões do sistema de medição durante o teste de produção. Garante que qualquer LED que caia dentro da gama do bin testado cumprirá a intensidade mínima garantida quando medido em condições padrão.

10.3 Posso usar este LED para aplicações exteriores?

A ficha técnica afirma que é adequado para sinais interiores e exteriores. No entanto, para ambientes exteriores agressivos, são necessárias considerações de design adicionais, como revestimento conformal no PCB para proteção contra humidade e materiais de lente resistentes aos UV (se a epóxi padrão não for suficiente). A gama de temperatura de operação de -40°C a +85°C suporta a maioria das condições exteriores.

10.4 O que significa o código \"U22\" ou \"V1\" no saco?

Este é o código do bin. Indica o grupo de desempenho dos LEDs no interior. Por exemplo, \"V1\" indica intensidade luminosa entre 4500 e 6500 mcd. Deve cruzar esta informação com as tabelas de bins (Secção 3) para conhecer as características elétricas e óticas exatas desse lote.

11. Estudo de Caso de Design PráticoCenário:

Projetar um painel de controlo com 10 indicadores de estado alimentados por uma linha de 5V. Brilho uniforme é crítico.

1. Passos de Design:Escolher Ponto de Operação:_FSelecionar I
2. = 20mA (condição de teste padrão)._F:Determinar Pior Caso de V_FPara um design conservador, use o V_{máximo do bin mais amplo, 6E: V}F(máx)
3. = 3.6V. R_SCalcular Resistência em Série:_CC= (V_{- V}F(máx)_F) / I
4. = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ohms. O valor padrão mais próximo é 68 Ohms ou 75 Ohms.Recalcular Corrente Real com 68Ω:_FUsando V_Ftípico de 3.0V, I_F= (5V - 3.0V) / 68Ω ≈ 29.4mA, que está dentro do máximo de 30mA. Usando V_Fmínimo de 2.8V dá I_F≈ 32.4mA, ligeiramente acima mas aceitável para períodos curtos dada a classificação de pico. Uma resistência de 75Ω seria mais segura para fiabilidade a longo prazo: I_F(com V
5. =3.0V) ≈ 26.7mA.Implementar Circuito:
6. Use uma resistência de 75Ω em série com cada um dos 10 LEDs, todos ligados entre a linha de 5V e o terra.Consideração de Layout:

Coloque as resistências perto dos ânodos dos LEDs no PCB. Garanta que a distância mínima de 2mm entre a solda e a lente é mantida no design do footprint.

12. Princípio de Operação

O LTW-42FDV6J é uma fonte de luz semicondutora. Baseia-se num chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) que emite luz azul quando a corrente elétrica passa por ele no sentido direto. Esta luz azul excita então um revestimento de fósforo dentro da lente de epóxi. O fósforo absorve uma porção da luz azul e re-emite-a como luz amarela. A combinação da luz azul restante e da luz amarela emitida é percebida pelo olho humano como luz branca. A lente difusa dispersa esta luz, criando o amplo ângulo de visão de 60 graus.

13. Tendências Tecnológicas