Ficha Técnica do LED Branco PLCC LTW-206DCG-TMS - 3.0x2.8x1.9mm - 3.1V - 120mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série LTW (LED Branco PLCC LiteOn) representa uma fonte de luz energeticamente eficiente e ultracompacta. Ela combina a longa vida útil e a alta confiabilidade inerentes aos Diodos Emissores de Luz com níveis de brilho competitivos com as tecnologias de iluminação convencionais. Este produto oferece uma flexibilidade de projeto significativa e uma alta saída luminosa, abrindo novas oportunidades para que a iluminação de estado sólido substitua fontes de luz tradicionais em diversas 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 (DC) de baixa tensão.
• Pacote com baixa resistência térmica.
• Conforme com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Compatível com processos de soldagem por refluxo sem chumbo.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é adequado para uma ampla gama de propósitos de iluminação, incluindo, mas não se limitando a:

• Luzes de leitura para interiores de automóveis, ônibus e aeronaves.
• Iluminação portátil, como lanternas e luzes de bicicleta.
• Downlights e luzes de orientação.
• Iluminação decorativa e para entretenimento.
• Iluminação de postes, segurança e jardim.
• Iluminação de sancas, prateleiras e tarefas.
• Sinalização de tráfego, balizas e luzes de passagem de nível/beira de estrada.
• Iluminação arquitetônica comercial e residencial, interna e externa.
• Sinalização com iluminação de borda (ex.: placas de saída, displays de ponto de venda).

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Não é recomendado operar nestes limites ou além deles.

• Dissipação de Potência:120 mW. Esta é a potência máxima que o pacote pode dissipar como calor sob condições especificadas.
• Corrente Direta de Pico:100 mA (com ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms). Para pulsos curtos, o LED pode suportar uma corrente maior do que sua classificação contínua.
• Corrente Direta Contínua (DC):30 mA. A corrente direta contínua máxima recomendada para operação confiável de longo prazo.
• Tensão Reversa:5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar falha imediata.
• Faixa de Temperatura de Operação:-30°C a +85°C. A faixa de temperatura ambiente para o funcionamento normal do dispositivo.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.
• Condição de Soldagem por Refluxo:Suporta temperatura de pico de 260°C por 10 segundos, compatível com perfis padrão de refluxo sem chumbo (ex.: conforme J-STD-020D).

Nota Importante:Operar o LED sob condições de polarização reversa em um circuito de aplicação pode levar a danos ou falha do componente. Um projeto de circuito adequado para prevenir tensão reversa é essencial.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidas a Ta=25°C com IF = 20 mA, salvo indicação em contrário. Estes são os parâmetros de desempenho típicos.

• Fluxo Luminoso (Φv):O valor típico é 9,00 lm, com um mínimo de 6,75 lm. Isto quantifica a saída total de luz visível.
• Intensidade Luminosa:O valor típico é 3100 mcd (milicandela), com um mínimo de 2200 mcd. Isto mede o fluxo luminoso por ângulo sólido, relevante para o brilho direcional.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade de pico (a 0°).
• Coordenadas Cromáticas (CIE 1931):Os valores típicos são x=0,282, y=0,265. Isto define o ponto de cor branca no diagrama de cromaticidade. Uma tolerância de ±0,01 deve ser aplicada a estas coordenadas.
• Tensão Direta (V_F):Tipicamente 3,1 V, com um máximo de 3,1 V e um mínimo de 2,7 V a 20 mA.

Notas de Medição:O fluxo luminoso é medido usando uma combinação de sensor/filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE. O padrão de teste para coordenadas cromáticas e fluxo luminoso é o CAS140B. Precauções adequadas contra ESD (Descarga Eletrostática) são obrigatórias durante o manuseio para prevenir danos.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

O LED é classificado em grupos (bins) para garantir consistência em parâmetros-chave. Isto permite que os projetistas selecionem componentes que correspondam aos seus requisitos específicos de tensão, fluxo e cor.

3.1 Classificação da Tensão Direta (V_F)

Os LEDs são classificados com base em sua tensão direta em IF = 20 mA. A classificação garante requisitos previsíveis para o acionador (driver).

• V0:2,7V - 2,8V
• V1:2,8V - 2,9V
• V2:2,9V - 3,0V
• V3:3,0V - 3,1V

A tolerância em cada bin de V_Fé de ±0,05 V.

3.2 Classificação do Fluxo Luminoso e Intensidade

Os LEDs são classificados tanto para fluxo luminoso (lm) quanto para intensidade luminosa correlacionada (mcd) em IF = 20 mA. O valor de intensidade é fornecido para referência.

• Os bins variam de64(6,75-7,00 lm / 2200-2300 mcd) a84(8,75-9,00 lm / 3000-3100 mcd).

A tolerância em cada bin de intensidade luminosa e fluxo luminoso é de ±10%.

3.3 Classificação da Cor (Cromaticidade)

A cor da luz branca é rigidamente controlada através da classificação por coordenadas cromáticas no diagrama CIE 1931. Múltiplas classificações (ex.: Z1, Z2, A1, A2, B1, B2, C1, C2, etc., com subvariantes) definem quadriláteros específicos no plano de coordenadas x,y. Isto garante consistência de cor dentro de um lote. A tolerância para cada bin de matiz (x, y) é de ±0,01.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas características típicas (presumivelmente encontradas na página 6/13). Embora os gráficos específicos não sejam reproduzidos no texto, as tendências padrão de desempenho de LED podem ser inferidas:

• Curva I-V (Corrente-Tensão):Mostraria a relação exponencial entre a corrente direta e a tensão direta, crucial para o projeto do acionador.
• Fluxo Luminoso vs. Corrente Direta:Ilustraria como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente em uma relação quase linear dentro da faixa de operação antes da queda de eficiência.
• Fluxo Luminoso vs. Temperatura Ambiente:Demonstraria a diminuição na saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, destacando a importância do gerenciamento térmico.
• Intensidade Relativa vs. Ângulo de Visão:Plotaria o padrão de radiação espacial, confirmando o ângulo de visão de 120 graus.
• Distribuição Espectral de Potência:Para um LED branco (provavelmente convertido por fósforo), isto mostraria um pico de emissão amplo na região azul (do chip) e uma emissão de fósforo amarelo mais ampla, combinando-se para produzir luz branca.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões Gerais

O LTW-206DCG-TMS é um pacote PLCC (Portador de Chip com Terminais Plásticos). As dimensões principais (todas em mm, tolerância ±0,1 mm salvo indicação) incluem:

• Comprimento total do pacote: 3,0 mm
• Largura total do pacote: 2,8 mm
• Altura total do pacote: 1,9 mm
• Espaçamento e tamanho dos terminais conforme o desenho detalhado.

5.2 Padrão Recomendado para Fixação na PCB

Um projeto de padrão de solda (land pattern) é fornecido para soldagem por refluxo infravermelho ou de fase vapor. Isto garante a formação adequada da junta de solda, transferência térmica e estabilidade mecânica. O projeto tipicamente inclui padrões de alívio térmico para gerenciar o calor durante a soldagem e operação.

5.3 Identificação da Polaridade

O pacote inclui um indicador de polaridade (tipicamente um entalhe ou um canto chanfrado na lente ou corpo) para identificar o terminal do cátodo (-). A orientação correta é vital para a operação do circuito.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldagem por Refluxo

O componente é classificado para soldagem por refluxo sem chumbo com uma temperatura de pico de 260°C por 10 segundos. Recomenda-se seguir um perfil de refluxo padrão compatível com J-STD-020D. Os estágios de pré-aquecimento são críticos para minimizar o choque térmico.

6.2 Limpeza

Não devem ser usados produtos químicos de limpeza não especificados, pois podem danificar o pacote plástico. Se a limpeza for necessária após a soldagem, a imersão em álcool etílico ou isopropílico à temperatura normal por menos de um minuto é aceitável.

6.3 Armazenamento e Manuseio

• Sensibilidade à Umidade:Este produto é classificado como Nível de Sensibilidade à Umidade (MSL) 3 conforme JEDEC J-STD-020. Precauções são necessárias para prevenir trincas por "popcorn" durante o refluxo.
• Pacote Selado:Quando armazenado em sua bolsa à prova de umidade original com dessecante, deve ser mantido a ≤30°C e ≤90% UR. A vida útil na prateleira é de um ano a partir da data de selagem da bolsa.
• Após a Abertura da Bolsa:Uma vez aberta, os componentes devem ser usados dentro de um prazo de validade específico (não explicitamente declarado, mas implícito para MSL3) ou reaquecidos conforme as diretrizes. O armazenamento deve ser a ≤30°C e baixa umidade.
• Proteção contra ESD:O LED é sensível à descarga eletrostática. O manuseio deve envolver medidas antiestáticas (pulseiras aterradas, estações de trabalho aterradas, espuma condutiva).

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Embalagem em Fita e Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora em relevo e bobina para montagem automatizada.

• Dimensões da Fita:São fornecidas dimensões detalhadas para o passo dos compartimentos, largura e alinhamento dos furos de arraste.
• Dimensões da Bobina:São fornecidas especificações para bobinas padrão de 7 polegadas.
• Quantidade por Embalagem:Um máximo de 2000 peças por bobina de 7 polegadas. A quantidade mínima de embalagem para lotes remanescentes é de 500 peças.
• Qualidade:O número máximo de componentes ausentes consecutivos na fita é dois. A embalagem está em conformidade com as especificações EIA-481-1-B.

8. Considerações para Projeto de Aplicação

8.1 Gerenciamento Térmico

Embora o pacote tenha baixa resistência térmica, a dissipação de potência de 120 mW deve ser gerenciada. Uma PCB adequadamente projetada com área de cobre suficiente (usando o padrão de solda recomendado como dissipador de calor) é necessária para manter uma baixa temperatura de junção (Tj). Uma Tj alta reduz a saída de luz (depreciação de lúmens), desloca a cor e encurta a vida útil.

8.2 Acionamento por Corrente

Use um acionador de corrente constante, não uma fonte de tensão constante, para uma saída de luz estável e previsível. O acionador deve ser projetado para operar dentro dos Valores Máximos Absolutos (máx. 30 mA DC). Considere reduzir a corrente para aplicações de alta temperatura ambiente para melhorar a confiabilidade.

8.3 Projeto Óptico

O ângulo de visão de 120 graus é adequado para iluminação de área ampla. Para feixes mais focados, serão necessárias ópticas secundárias (lentes, refletores). O pequeno tamanho da fonte o torna compatível com vários sistemas ópticos.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta lado a lado com outros produtos não esteja na ficha técnica, os principais diferenciais deste LED PLCC podem ser inferidos:

• Alta Intensidade Luminosa:Com 3100 mcd típico, oferece alto brilho direcional para seu tamanho de pacote.
• Amplo Ângulo de Visão:O ângulo de 120 graus proporciona iluminação ampla e uniforme em comparação com LEDs de ângulo mais estreito.
• Compatibilidade com Refluxo:A compatibilidade com soldagem por refluxo sem chumbo permite montagem SMT (Tecnologia de Montagem em Superfície) de alto volume e custo-eficaz.
• Classificação Abrangente:A classificação rigorosa de tensão, fluxo e cor permite desempenho preciso e consistente nos produtos finais.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual é a diferença entre Fluxo Luminoso (lm) e Intensidade Luminosa (mcd)?

O Fluxo Luminoso mede a quantidade total de luz visível emitida em todas as direções (integrada sobre uma esfera). A Intensidade Luminosa mede o quão brilhante a luz aparece em uma direção específica. Este LED tem alta intensidade (mcd) devido ao seu projeto de pacote, embora seu fluxo total (lm) seja moderado. O feixe de 120 graus espalha esta intensidade por uma área ampla.

10.2 Posso acionar este LED continuamente a 30 mA?

Sim, 30 mA é a corrente direta contínua máxima recomendada. No entanto, para uma vida útil ideal e para considerar condições térmicas do mundo real, muitas vezes é aconselhável acionar com uma corrente menor (ex.: 20 mA, como usado nos testes). Sempre garanta que a temperatura da junção permaneça dentro dos limites seguros através de um dissipador de calor adequado.

10.3 Como interpretar as classificações de coordenadas cromáticas?

As classificações (Z1, A1, B1, etc.) definem pequenas regiões no diagrama do espaço de cores CIE 1931. Selecionar LEDs da mesma classificação garante variação de cor mínima em sua aplicação. A tabela fornecida dá os limites das coordenadas x,y para cada classificação. Você normalmente especificaria o código de classificação desejado ao fazer o pedido.

10.4 Um resistor limitador de corrente é suficiente para acionar este LED?

Para aplicações simples e não críticas com uma fonte de tensão DC estável, um resistor em série pode ser usado para definir a corrente. No entanto, devido à variação de V_F(classificação de 2,7V a 3,1V), a corrente e, portanto, o brilho variarão entre os LEDs. Para um desempenho consistente, especialmente com múltiplos LEDs ou a partir de uma fonte de tensão variável (como uma bateria), é fortemente recomendado um circuito acionador de LED de corrente constante dedicado.

11. Exemplos Práticos de Casos de Uso

11.1 Lanterna Portátil para Trabalho

Cenário:Projetando uma luz de trabalho compacta e alimentada por bateria.

Implementação:Quatro LEDs LTW-206DCG-TMS são dispostos em uma pequena PCB. Eles são acionados em uma configuração de 2 em série, 2 em paralelo por um conversor elevador/acionador de corrente constante a partir de uma única bateria de íon-lítio de 3,7V. O acionador é ajustado para ~18 mA por LED para estender a vida da bateria enquanto fornece luz ampla. O amplo feixe de 120 graus oferece boa cobertura de área em uma bancada de trabalho. O bin de baixa V_F(V0) seria selecionado para maximizar a eficiência da bateria.

11.2 Unidade de Retroiluminação para Sinalização de Borda

Cenário:Criando uma retroiluminação uniforme para uma placa de saída fina.

Implementação:Múltiplos LEDs são colocados ao longo de uma ou mais bordas de uma placa guia de luz de acrílico. A alta intensidade luminosa dos LEDs permite que eles se acoplem eficientemente na guia de luz. LEDs da mesma classificação de cor rigorosa (ex.: A2) e classificação de fluxo (ex.: 82) são usados para garantir cor e brilho uniformes na face da placa. O pacote SMT permite uma montagem de perfil muito baixo.

12. Princípio de Funcionamento

Um Diodo Emissor de Luz (LED) é um dispositivo semicondutor que emite luz quando uma corrente elétrica passa por ele. Este fenômeno, chamado eletroluminescência, ocorre quando os elétrons se recombinam com lacunas de elétrons dentro do dispositivo, liberando energia na forma de fótons. A cor da luz é determinada pela banda proibida (gap) do material semicondutor. O LTW-206DCG-TMS é um LED branco, que é tipicamente criado usando um chip semicondutor emissor de azul revestido com um fósforo amarelo. Parte da luz azul é convertida em amarela pelo fósforo, e a mistura de luz azul e amarela é percebida como branca pelo olho humano.

13. Tendências Tecnológicas

A indústria de iluminação de estado sólido continua a evoluir com várias tendências claras:

• Aumento da Eficácia:O desenvolvimento contínuo visa produzir mais lúmens por watt (lm/W), reduzindo o consumo de energia para a mesma saída de luz.
• Melhoria da Qualidade da Cor:Avanços na tecnologia de fósforos e projetos de múltiplos chips levam a valores mais altos de Índice de Reprodução de Cor (IRC) e pontos de cor mais consistentes.
• Miniaturização:Os pacotes continuam a encolher enquanto mantêm ou aumentam a saída de luz, permitindo soluções de iluminação cada vez menores e mais discretas.
• Integração Inteligente:Os LEDs estão cada vez mais combinados com circuitos de controle, sensores e interfaces de comunicação para criar sistemas de iluminação inteligentes e conectados.
• Confiabilidade e Vida Útil:O foco permanece em melhorar a confiabilidade de longo prazo e a manutenção de lúmens, estendendo ainda mais as vidas úteis operacionais além da iluminação tradicional.

O LTW-206DCG-TMS, como um componente PLCC de alta intensidade e soldável por refluxo, alinha-se com as tendências de miniaturização e compatibilidade com processos de fabricação automatizados e de alto volume.