Ficha Técnica do LED Branco PLCC LTW-206DCG-TM - Dimensões do Pacote - Tensão Direta 2.7-3.4V - Fluxo Luminoso 7.5-9.5lm - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série LTW representa uma fonte de luz compacta e energeticamente eficiente, projetada para aplicações modernas de iluminação de estado sólido. Este produto combina a longa vida operacional e a confiabilidade inerentes aos Diodos Emissores de Luz com um alto nível de brilho, oferecendo aos projetistas um componente versátil para substituir as tecnologias de iluminação convencionais. O seu fator de forma ultracompacto proporciona uma liberdade de design significativa numa vasta gama de aplicações.

1.1 Características Principais

• Fonte de luz LED de alta potência
• Saída de luz instantânea (tempo de resposta inferior a 100 nanossegundos)
• Operação em corrente contínua de baixa tensão
• Pacote de baixa resistência térmica
• Construção em conformidade com a RoHS
• Compatível com processos de soldagem por refluxo sem chumbo

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é adequado para inúmeros cenários de iluminação, incluindo, mas não se limitando a: luzes de leitura para interiores automóveis, de autocarros e de aeronaves; iluminação portátil, como lanternas e luzes de bicicleta; downlights e luzes de orientação; iluminação decorativa e de entretenimento; iluminação de segurança, de jardim e de postes; iluminação de coifa, de prateleiras e de tarefa; sinalização de trânsito, faróis e luzes de passagem de nível; várias iluminações arquitetónicas comerciais e residenciais, interiores e exteriores; e sinais com iluminação lateral para saídas de emergência ou displays de ponto de venda.

2. Análise Profunda das Especificações Técnicas

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. São especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência:120 mW
• Corrente Direta de Pico:100 mA (sob condição pulsada com ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 0,1ms)
• Corrente Direta Contínua:30 mA
• Tensão Reversa:5 V
• Faixa de Temperatura de Operação:-30°C a +85°C
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C
• Condição de Soldagem por Refluxo:Suporta temperatura de pico de 260°C durante 10 segundos, em conformidade com os requisitos de processos sem chumbo.

Nota Importante:Operar o LED sob condições de polarização reversa num circuito de aplicação pode levar à falha do componente.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros de desempenho chave são medidos a Ta=25°C e a uma corrente direta (IF) de 20mA, que é a condição de teste padrão.

• Fluxo Luminoso (Φv):Mínimo 7,50 lm, Típico 9,50 lm. Isto mede a potência total percebida da luz emitida.
• Intensidade Luminosa:Mínimo 2500 mcd, Típico 3300 mcd. Este é o fluxo luminoso por ângulo sólido numa determinada direção.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120 graus. Isto define a amplitude angular onde a intensidade luminosa é pelo menos metade da intensidade máxima.
• Coordenadas de Cromaticidade (x, y):Os valores típicos são x=0,282, y=0,265 no diagrama de cromaticidade CIE 1931, definindo a cor do ponto branco.
• Tensão Direta (VF):Varia de 2,7 V a 3,4 V a IF=20mA.

Notas de Medição:O fluxo luminoso é medido usando uma combinação sensor-filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE. As coordenadas de cromaticidade são derivadas do diagrama CIE 1931, com testes realizados de acordo com a norma CAS140B. Uma tolerância de +/- 0,01 aplica-se às coordenadas de cromaticidade.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto é classificado em bins para garantir consistência nos parâmetros chave. Isto permite aos projetistas selecionar LEDs que correspondam a requisitos específicos de tensão, saída de luz e cor.

3.1 Binning de Tensão Direta (VF)

Os LEDs são classificados em bins (V0 a V6) com base na sua tensão direta a 20mA. Cada bin tem uma faixa de 0,1V (ex.: V0: 2,7-2,8V, V1: 2,8-2,9V, etc., até V6: 3,3-3,4V). Uma tolerância de +/- 0,1V é mantida dentro de cada bin.

3.2 Binning de Fluxo Luminoso e Intensidade

A saída de luz é classificada usando um código de dois dígitos (ex.: 73, 74, 81...92). Cada código corresponde a uma faixa específica de fluxo luminoso (em lúmens) e intensidade luminosa (em milicandelas). Por exemplo, o bin 73 cobre 7,50-7,75 lm e 2500-2600 mcd. A tolerância em cada bin é de +/- 10%.

3.3 Binning de Cor (Cromaticidade)

O ponto de cor branca é rigorosamente controlado através de uma extensa matriz de binning definida pelas coordenadas CIE 1931 (x, y). Os bins são identificados com códigos alfanuméricos (Z1, Z2, ... C4). Cada bin especifica uma pequena área quadrilátera no diagrama de cromaticidade, garantindo uma tonalidade e saturação consistentes da luz branca entre lotes de produção. Uma tolerância de +/- 0,01 aplica-se a cada bin de tonalidade.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas características típicas que são essenciais para o design do circuito e gestão térmica. Embora pontos de dados específicos dos gráficos não sejam fornecidos no texto, estas curvas ilustram tipicamente a relação entre a corrente direta e a tensão direta (curva IV), o efeito da temperatura ambiente no fluxo luminoso e a variação da tensão direta com a temperatura. Analisar estas curvas ajuda na seleção de resistores limitadores de corrente apropriados, na previsão da saída de luz sob diferentes condições de operação e no design para estabilidade térmica.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões de Contorno

O LED é alojado num pacote padrão PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) para montagem em superfície. Todas as dimensões críticas, incluindo comprimento, largura, altura e espaçamento dos terminais, são fornecidas em unidades milimétricas com uma tolerância padrão de ±0,1 mm, salvo indicação em contrário. O pacote apresenta uma lente transparente para extração da luz.

5.2 Pad Recomendado para Fixação na PCB

É fornecido um diagrama do padrão de solda para orientar o design da placa de circuito impresso (PCB) para uma soldagem fiável. Isto inclui a geometria e o tamanho recomendados do pad para processos de soldagem por refluxo por infravermelhos ou fase de vapor, garantindo a formação adequada da junta de solda e estabilidade mecânica.

5.3 Identificação da Polaridade

O pacote inclui marcações ou características (como um canto cortado ou um ponto) para indicar o pino do cátodo (negativo), o que é crucial para a orientação correta durante a montagem.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

É fornecido um perfil sugerido de soldagem por refluxo por infravermelhos, em conformidade com a J-STD-020D para soldagem sem chumbo. O parâmetro chave é a capacidade de suportar uma temperatura de pico de 260°C por até 10 segundos. Aderir a este perfil é crítico para evitar danos térmicos ao pacote plástico e à fixação interna do chip.

6.2 Limpeza

Se for necessária limpeza pós-soldagem, apenas devem ser utilizados os produtos químicos especificados. Produtos químicos não especificados podem danificar o material do pacote. Recomenda-se imergir o LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente normal por um período não superior a um minuto.

6.3 Armazenamento e Manuseamento

O produto é classificado como Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL) 3 de acordo com a JEDEC J-STD-020. Quando a bolsa à prova de humidade está selada, os LEDs devem ser armazenados a ≤ 30°C e ≤ 90% de Humidade Relativa, com uma vida útil de prateleira de um ano. Uma vez aberta a bolsa, os componentes devem ser utilizados dentro de um prazo especificado ou armazenados a ≤ 30°C e ≤ 60% de HR. Precauções contra Descarga Eletrostática (ESD) são obrigatórias; recomenda-se o uso de pulseiras, luvas antiestáticas e garantir que todo o equipamento está devidamente aterrado.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Embalagem em Fita e Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada para montagem automática pick-and-place. São fornecidas dimensões detalhadas tanto para os compartimentos da fita como para a bobina (padrão de 7 polegadas). As especificações incluem: compartimentos vazios são selados com fita de cobertura, máximo de 2000 peças por bobina, uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para lotes remanescentes e um máximo de dois componentes ausentes consecutivos permitidos. A embalagem está em conformidade com as especificações EIA-481-1-B.

8. Considerações de Design de Aplicação

8.1 Design do Circuito

Como um dispositivo de corrente contínua de baixa tensão, é necessária uma fonte de corrente constante ou um simples resistor limitador de corrente para acionar o LED. O design deve garantir que a corrente de operação não exceda a corrente direta contínua máxima de 30mA. Os cálculos devem ter em conta o bin de tensão direta para definir a tensão de alimentação correta e o valor do resistor limitador. A dissipação de calor na PCB pode ser necessária para operação com alta corrente ou em alta temperatura ambiente para manter o desempenho e a longevidade.

8.2 Gestão Térmica

Embora o pacote tenha baixa resistência térmica, uma dissipação de calor eficaz é crucial para manter a saída luminosa e a vida útil. O layout da PCB deve incorporar áreas de cobre adequadas ligadas ao pad térmico do LED (se aplicável) ou aos terminais para conduzir o calor para longe da junção.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com a iluminação incandescente ou fluorescente tradicional, este LED oferece eficiência energética superior, uma vida operacional muito mais longa (tipicamente dezenas de milhares de horas), capacidade de ligar/desligar instantaneamente e robustez contra vibrações. Dentro do mercado de LEDs, as suas principais vantagens incluem um pacote PLCC-2 compacto, um amplo ângulo de visão de 120 graus adequado para iluminação de área e uma estrutura de binning abrangente que garante cor e brilho consistentes para aplicações que requerem uniformidade.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a corrente de acionamento típica para este LED?

R: A condição de teste padrão e um ponto de operação comum é 20mA DC. Não deve exceder 30mA DC continuamente.

P: Como interpreto os códigos de binning ao encomendar?

R: Pode especificar requisitos para Tensão Direta (V-bin), Fluxo Luminoso (IV-bin) e Cor (ex.: A2, B1). Isto garante que recebe LEDs com características agrupadas de forma apertada para a sua aplicação.

P: Posso usar este LED para aplicações exteriores?

R: A faixa de temperatura de operação (-30°C a +85°C) suporta muitos ambientes exteriores. No entanto, o LED em si não é à prova de água ou intempéries; é necessário um selamento secundário apropriado ou um invólucro para uso exterior.

P: É necessário um dissipador de calor?

R: Para operação na ou perto da classificação de corrente máxima, ou em altas temperaturas ambientes, é fortemente recomendado implementar gestão térmica através de áreas de cobre na PCB ou um dissipador de calor externo para evitar degradação prematura da saída de luz.

11. Exemplo de Estudo de Caso de Design

Cenário: Projetar um sinal de saída com iluminação lateral.Vários LEDs LTW-206DCG-TM seriam colocados ao longo da borda de um guia de luz acrílico. O amplo ângulo de visão de 120 graus ajuda a acoplar a luz eficientemente no guia. Para garantir iluminação uniforme em toda a face do sinal, devem ser usados LEDs do mesmo bin de fluxo luminoso e cor. Um circuito driver de corrente constante ajustado para 20mA por LED proporcionaria operação estável. O perfil baixo do pacote PLCC permite um design de sinal fino. Vias térmicas na PCB sob os pads do LED ajudariam a dissipar o calor, mantendo o brilho durante longos períodos.

12. Princípio de Operação

Este é um LED branco baseado num chip semicondutor que emite luz azul. A luz azul passa através de um revestimento de fósforo depositado no interior do pacote. O fósforo absorve uma parte dos fotões azuis e reemite luz num espectro mais amplo, principalmente na região amarela. A combinação da luz azul remanescente e da luz amarela convertida é percebida pelo olho humano como branca. Esta tecnologia é conhecida como LED branco convertido por fósforo.

13. Tendências da Indústria

A indústria de iluminação de estado sólido continua a focar-se no aumento da eficácia luminosa (lúmens por watt), na melhoria do índice de reprodução de cor (IRC) para melhor qualidade de luz e na redução do custo por lúmen. As tendências de embalagem incluem miniaturização, designs melhorados de gestão térmica e correntes de acionamento máximas mais altas para maior saída a partir de uma pequena área. Há também uma ênfase crescente na iluminação inteligente e em sistemas de branco ajustável, onde LEDs de diferentes temperaturas de cor podem ser misturados.