Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 2. Interpretação Profunda dos Parâmetros Técnicos
- 2.1 Classificações Absolutas Máximas
- 2.2 Características Elétricas e Óticas
- 3. Especificação da Tabela de Binning
- 3.1 Binning de Intensidade Luminosa
- 3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante
- 4. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 4.1 Dimensões do Encapsulamento
- 5. Diretrizes de Soldadura e Montagem
- 5.1 Condições de Armazenamento
- 5.2 Limpeza
- 5.3 Conformação e Colocação dos Terminais
- 5.4 Processo de Soldadura
- 6. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto
- 6.1 Projeto do Circuito de Acionamento
- 6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)
- 6.3 Gestão Térmica
- 6.4 Cenários de Aplicação Típicos
- 7. Embalagem e Informação de Encomenda
- 8. Cuidados e Notas de Fiabilidade
1. Visão Geral do Produto
O LTL17KSL6D é um LED de alta eficiência e baixo consumo energético, projetado para montagem em furo (through-hole) em placas de circuito impresso (PCBs) ou painéis. Apresenta o popular encapsulamento T-1 (5mm) de diâmetro com uma lente difusa amarela, proporcionando um ângulo de visão amplo e uniforme. O dispositivo utiliza a tecnologia AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) como fonte de luz, conhecida pela sua alta eficiência luminosa e estabilidade. Este LED está em conformidade com a RoHS, o que significa que é fabricado sem o uso de substâncias perigosas como chumbo (Pb), tornando-o adequado para aplicações eletrónicas modernas que seguem regulamentações ambientais.
As suas principais vantagens incluem uma elevada intensidade luminosa típica de 520 milicandelas (mcd) a uma corrente de acionamento padrão de 20mA, aliada a uma tensão direta relativamente baixa. Esta combinação resulta numa excelente eficiência energética. O dispositivo também é compatível com C.I. (Circuitos Integrados) devido ao seu baixo requisito de corrente, permitindo uma fácil integração em vários circuitos de controlo digitais e analógicos sem a necessidade de estágios de acionamento complexos.
2. Interpretação Profunda dos Parâmetros Técnicos
2.1 Classificações Absolutas Máximas
Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. O funcionamento nestas condições não é garantido.
- Dissipação de Potência (Pd):Máximo de 75 mW. Esta é a potência total que o encapsulamento do LED pode dissipar em segurança sob a forma de calor. Exceder este limite arrisca danos térmicos.
- Corrente Direta Contínua (IF):Máximo de 30 mA em condições DC. Este é o limite superior seguro para operação constante.
- Corrente Direta de Pico:Máximo de 60 mA, mas apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0.1ms). Isto permite um sobre-acionamento breve para aplicações que requerem brilho instantâneo mais elevado, como indicadores ou estroboscópios.
- Derating (Redução de Classificação):A corrente direta contínua máxima deve ser reduzida linearmente em 0.66 mA por cada grau Celsius que a temperatura ambiente (TA) subir acima dos 50°C. Isto é crucial para a gestão térmica em ambientes de alta temperatura.
- Tensão Reversa (VR):Máximo de 5 V. Os LEDs não são projetados para suportar polarização reversa significativa. Exceder esta tensão pode causar ruptura imediata da junção.
- Temperatura de Operação e Armazenamento:O dispositivo é classificado para operar de -40°C a +80°C e pode ser armazenado de -55°C a +100°C.
- Temperatura de Soldadura dos Terminais:260°C durante um máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm do corpo do LED. Isto define a janela de processo para soldadura manual ou por onda.
2.2 Características Elétricas e Óticas
Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a uma temperatura ambiente de 25°C.
- Intensidade Luminosa (Iv):Varia de um mínimo de 400 mcd a um valor típico de 520 mcd a IF=20mA. Este é o brilho percebido do LED, medido por um sensor filtrado para corresponder à resposta fotópica do olho humano (curva CIE).
- Ângulo de Visão (2θ1/2):Tipicamente 60 graus (mínimo de 55°). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do valor medido no eixo central. A lente difusa cria este amplo ângulo de visão.
- Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):Tipicamente 588 nm. Este é o comprimento de onda no qual a potência espectral de saída é mais elevada.
- Comprimento de Onda Dominante (λd):Varia de 584 nm a 596 nm, com um valor típico de 587 nm. Este é o comprimento de onda único que melhor representa a cor percebida do LED, derivado do diagrama de cromaticidade CIE. É o parâmetro chave para a especificação da cor.
- Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):Tipicamente 15 nm. Isto indica a pureza espectral ou largura de banda da luz amarela emitida.
- Tensão Direta (VF):Tipicamente 2.0V, com um máximo de 2.4V a IF=20mA. Esta é a queda de tensão através do LED quando está a conduzir corrente.
- Corrente Reversa (IR):Máximo de 100 μA a VR=5V. Esta é a pequena corrente de fuga quando o LED está polarizado inversamente dentro da sua classificação máxima.
- Capacitância (C):Tipicamente 40 pF medido a polarização zero e 1MHz. Esta é a capacitância da junção, relevante para aplicações de comutação de alta frequência.
3. Especificação da Tabela de Binning
O produto é classificado em bins com base em parâmetros de desempenho chave para garantir consistência dentro de um lote de produção ou para necessidades específicas de aplicação.
3.1 Binning de Intensidade Luminosa
Unidade: mcd @ 20mA. Tolerância para cada limite de bin é de ±15%.
- Código de Bin L:Mínimo 400 mcd, Máximo 520 mcd.
- Código de Bin M:Mínimo 520 mcd, Máximo 680 mcd.
- Código de Bin N:Mínimo 680 mcd, Máximo 880 mcd.
O número de peça LTL17KSL6D corresponde ao Bin L para intensidade luminosa (400-520 mcd típico).
3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante
Unidade: nm @ 20mA. Tolerância para cada limite de bin é de ±1 nm.
- Código de Bin H15:584.0 nm a 586.0 nm
- Código de Bin H16:586.0 nm a 588.0 nm
- Código de Bin H17:588.0 nm a 590.0 nm
- Código de Bin H18:590.0 nm a 592.0 nm
- Código de Bin H19:592.0 nm a 594.0 nm
- Código de Bin H20:594.0 nm a 596.0 nm
O bin específico para uma unidade dentro da gama de 584-596 nm seria marcado ou especificado separadamente.
4. Informações Mecânicas e de Embalagem
4.1 Dimensões do Encapsulamento
O LED está em conformidade com o perfil padrão do encapsulamento em furo T-1 (5mm). As dimensões chave incluem:
- Comprimento total da ponta da lente ao final do terminal: Aproximadamente 25.0 mm (0.984 polegadas) mínimo.
- Diâmetro da lente: 5.4 mm (0.212 polegadas) nominal.
- Diâmetro do corpo/flange: 3.8 mm (0.15 polegadas) máximo.
- Espaçamento dos terminais: 2.54 mm (0.1 polegadas) nominal, medido onde os terminais emergem do encapsulamento.
- Diâmetro do terminal: 0.5 mm ± 0.05 mm (0.0197" ± 0.002").
- É necessário um ponto de raio de curvatura mínimo de 1.6mm a partir da base da lente durante a conformação dos terminais.
O cátodo é tipicamente identificado por um ponto plano na borda da lente ou por um terminal mais curto, dependendo do padrão do fabricante (consulte o desenho específico para o LTL17KSL6D).
5. Diretrizes de Soldadura e Montagem
5.1 Condições de Armazenamento
Os LEDs devem ser armazenados num ambiente que não exceda 30°C e 70% de humidade relativa. Se forem removidos da sua embalagem original de barreira à humidade, devem ser utilizados dentro de três meses. Para armazenamento mais longo fora da embalagem original, utilize um recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto.
5.2 Limpeza
Se for necessária limpeza, utilize solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Evite produtos de limpeza químicos agressivos ou desconhecidos.
5.3 Conformação e Colocação dos Terminais
- Dobre os terminais num ponto a pelo menos 1.6mm da base da lente do LED.
- Não utilize o corpo do LED como ponto de apoio para dobrar.
- Execute toda a conformação dos terminais à temperatura ambiente e antes do processo de soldadura.
- Durante a inserção na PCB, aplique uma força de fixação mínima para evitar tensão mecânica na vedação de epóxi.
5.4 Processo de Soldadura
Para LEDs em furo, é aplicável soldadura por onda ou soldadura manual. Reflow por infravermelhos (IR) não é adequado.
- Soldadura Manual:Temperatura máxima do ferro: 400°C. Tempo de contacto máximo por terminal: 3 segundos. Execute apenas uma vez.
- Soldadura por Onda:Temperatura máxima de pré-aquecimento: 120°C até 60 segundos. Temperatura máxima da onda de solda: 260°C. Tempo de contacto com a solda máximo: 5 segundos.
- Distância Crítica:Mantenha uma distância mínima de 1.6mm (ou 2.0mm conforme indicado nalgumas secções) da base da lente do LED ao ponto de soldadura no terminal. Isto evita que a resina epóxi suba pelo terminal devido à ação capilar durante a soldadura, o que pode causar defeitos de soldadura ou fissuras por tensão.
- Evite mergulhar a própria lente na solda.
- Não aplique tensão aos terminais enquanto o LED estiver quente da soldadura.
6. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto
6.1 Projeto do Circuito de Acionamento
Os LEDs são dispositivos operados por corrente. O seu brilho é principalmente uma função da corrente direta (IF), não da tensão. Para garantir brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs, especialmente em paralelo, é fortemente recomendado utilizar uma resistência limitadora de corrente em série para cada LED. O circuito simples consiste numa fonte de tensão (Vcc), uma resistência (R) e o LED em série. O valor da resistência é calculado como R = (Vcc - VF) / IF, onde VF é a tensão direta do LED à corrente desejada IF. Não é recomendado usar uma resistência comum para múltiplos LEDs em paralelo (Modelo de Circuito B na ficha técnica) devido às variações nas características I-V entre LEDs individuais, o que pode levar a diferenças significativas na partilha de corrente e, portanto, no brilho.
6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)
Os LEDs, como a maioria dos dispositivos semicondutores, são suscetíveis a danos por descarga eletrostática. Devem ser tomadas precauções durante a manipulação e montagem:
- Os operadores devem usar pulseiras de aterramento ou luvas antiestáticas.
- Todo o equipamento, bancadas de trabalho e prateleiras de armazenamento devem estar devidamente aterrados.
- Use espuma ou recipientes condutores para transporte e armazenamento de dispositivos soltos.
6.3 Gestão Térmica
Embora este seja um dispositivo de baixa potência, aderir às especificações de dissipação de potência e derating de corrente é essencial para a fiabilidade a longo prazo. Garanta fluxo de ar adequado se for usado em espaços fechados ou a altas temperaturas ambientes. O fator de derating de 0.66 mA/°C acima de 50°C deve ser aplicado para calcular a corrente contínua máxima permitida no ambiente operacional real.
6.4 Cenários de Aplicação Típicos
Dadas as suas especificações, o LTL17KSL6D é bem adequado para:
- Indicadores de Estado e Energia:Em eletrónica de consumo, painéis de controlo industrial e instrumentação, devido ao seu alto brilho e amplo ângulo de visão.
- Iluminação de Fundo (Backlighting):Para pequenas legendas, símbolos ou áreas de painel onde seja necessário um brilho amarelo difuso.
- Indicadores de Interior Automóvel:(Assumindo qualificação para tal uso) para iluminação do painel de instrumentos ou interruptores.
- Sinalização de Uso Geral:Em eletrodomésticos, brinquedos e iluminação decorativa.
7. Embalagem e Informação de Encomenda
A embalagem padrão para o LTL17KSL6D é a seguinte:
- Embalagem Básica:1.000 peças por saco de embalagem antiestático de barreira à humidade.
- Caixa Interna:Contém 10 sacos de embalagem, totalizando 10.000 peças.
- Caixa de Expedição Externa:Contém 8 caixas internas, totalizando 80.000 peças.
A estrutura do número de peça LTL17KSL6D codifica atributos chave: provavelmente indicando a série, o encapsulamento (T-1), a cor (Amarelo), o tipo de lente (Difusa) e o bin específico de intensidade/comprimento de onda (L6D). A decodificação exata deve ser confirmada com o guia de numeração de peças do fabricante.
8. Cuidados e Notas de Fiabilidade
O dispositivo destina-se a equipamentos eletrónicos padrão. Para aplicações que requerem fiabilidade excecional onde uma falha possa representar risco para a segurança (ex.: aviação, médica, transportes), é necessária consulta e qualificação específicas antes da integração no projeto. Respeite sempre as Classificações Absolutas Máximas e as condições de operação recomendadas. As especificações estão sujeitas a alterações, pelo que deve sempre consultar a ficha técnica oficial mais recente para trabalhos de projeto críticos.
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. |