Ficha Técnica de Lámpara LED Bicolor 209SDRSYGW/S530-A3 - Rojo Profundo y Amarillo Verde - 20mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 209SDRSYGW/S530-A3 es una lámpara LED bicolor diseñada para aplicaciones de indicación y retroiluminación. Integra dos chips semiconductores AlGaInP distintos en un solo encapsulado, emitiendo luz Rojo Profundo y Amarillo Verde Brillante. Esta configuración de doble chip permite una señalización versátil e indicación de estado en un factor de forma compacto. La lámpara se ofrece en versión bicolor con resina difusora blanca, proporcionando un amplio ángulo de visión y una salida de luz uniforme.

1.1 Ventajas Principales

• Chips Emparejados:Los dos chips están cuidadosamente emparejados para garantizar una intensidad luminosa y un color de salida consistentes, mejorando la uniformidad visual en las aplicaciones.
• Amplio Ángulo de Visión:Presenta un ángulo de visión típico (2θ1/2) de 80 grados, lo que lo hace adecuado para aplicaciones donde se requiere visibilidad desde varios ángulos.
• Fiabilidad de Estado Sólido:Como LED, ofrece una larga vida operativa, resistencia a los golpes y alta fiabilidad en comparación con las lámparas incandescentes tradicionales.
• Bajo Consumo y Compatibilidad con CI:Funciona con corrientes directas bajas (típicamente 20mA), lo que lo hace compatible con controladores de circuito integrado y adecuado para diseños sensibles al consumo energético.
• Cumplimiento Ambiental:El producto cumple con RoHS, el reglamento REACH de la UE y está libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este LED está destinado principalmente para su uso en electrónica de consumo y equipos de visualización de información, incluyendo:

• Televisores (indicadores de estado, retroiluminación)
• Monitores de ordenador
• Teléfonos
• Periféricos de ordenador e instrumentación general

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estas condiciones.

• Corriente Directa Continua (I_F):25 mA tanto para el chip Rojo Profundo (SDR) como para el Amarillo Verde Brillante (SYG). Exceder esta corriente puede provocar un calor excesivo y una degradación acelerada de la salida de luz.
• Voltaje Inverso (V_R):5 V. Aplicar un voltaje inverso superior a este valor puede causar la ruptura de la unión.
• Disipación de Potencia (P_d):60 mW por chip. Esta es la pérdida de potencia máxima permitida en forma de calor en la unión.
• Temperatura de Operación y Almacenamiento:El dispositivo puede operar desde -40°C hasta +85°C y almacenarse desde -40°C hasta +100°C. Este amplio rango lo hace adecuado para diversas condiciones ambientales.
• Temperatura de Soldadura:Resiste la soldadura por reflujo a 260°C durante 5 segundos, lo que es compatible con los procesos estándar de soldadura sin plomo.

2.2 Características Electro-Ópticas (Ta=25°C)

Estos son los parámetros de rendimiento típicos bajo condiciones de prueba estándar.

• Voltaje Directo (V_F):Típicamente 2.0V (rango de 1.7V a 2.4V) a I_F=20mA para ambos colores. Este bajo voltaje es ventajoso para diseños de circuitos de bajo voltaje.
• Intensidad Luminosa (I_V):El chip Rojo Profundo ofrece una intensidad típica de 50 mcd, mientras que el chip Amarillo Verde Brillante ofrece 32 mcd a 20mA. Los valores mínimos son 25 mcd y 16 mcd, respectivamente.
• Longitud de Onda de Pico (λ_p):Rojo Profundo: 650 nm. Amarillo Verde Brillante: 575 nm. Estos valores definen los puntos de color en el espectro.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Rojo Profundo: 639 nm. Amarillo Verde Brillante: 573 nm. Esta es la longitud de onda percibida por el ojo humano.
• Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ):Aproximadamente 20 nm para ambos colores, lo que indica la pureza espectral de la luz emitida.

Nota sobre Incertidumbre de Medición: Voltaje Directo ±0.1V, Intensidad Luminosa ±10%, Longitud de Onda Dominante ±1.0nm.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La ficha técnica proporciona curvas características para cada color de chip, las cuales son cruciales para comprender el rendimiento en condiciones no estándar.

3.1 Características del Chip Rojo Profundo (SDR)

• Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda:Muestra un pico pronunciado alrededor de 650 nm, confirmando la emisión de color rojo profundo.
• Patrón de Directividad:Ilustra el patrón de emisión tipo Lambertiano con el ángulo de visión de 80 grados.
• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V):Demuestra la relación exponencial típica de un diodo. La curva ayuda en el diseño de circuitos limitadores de corriente.
• Intensidad Relativa vs. Corriente Directa:Muestra que la salida de luz aumenta con la corriente, pero puede volverse sub-lineal a corrientes más altas debido a efectos de calentamiento.
• Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Indica que la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente, una característica común de los LED. Una gestión térmica adecuada es esencial para mantener el brillo.
• Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Para una alimentación a voltaje constante, la corriente directa cambiaría con la temperatura debido al desplazamiento del V_F del diodo. Se recomienda una alimentación de corriente constante para una operación estable.

3.2 Características del Chip Amarillo Verde Brillante (SYG)

Se proporcionan curvas similares para el chip SYG, con la adición de ungráfico de Coordenadas de Cromaticidad vs. Corriente Directa. Esta curva es particularmente importante ya que muestra cómo el color percibido (coordenadas de cromaticidad en el diagrama CIE) puede desplazarse ligeramente con cambios en la corriente de accionamiento. Para aplicaciones que requieren un color consistente, es crítico accionar el LED a su corriente nominal (20mA).

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED utiliza un encapsulado estándar 209 (con terminales radiales). Las dimensiones clave incluyen:

• Espaciado de terminales: Aproximadamente 2.54 mm (estándar).
• Diámetro de la lente de epoxi y dimensiones del cuerpo según el dibujo detallado.
• La altura de la brida se especifica que debe ser inferior a 1.5mm.
• La tolerancia general para las dimensiones es de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.

4.2 Identificación de Polaridad y Formado de Terminales

El dispositivo tiene un lado plano en la lente o un terminal más largo (típicamente el ánodo) para la identificación de polaridad. Las pautas críticas para el formado de terminales incluyen:

• El doblado debe realizarse al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi para evitar tensión en el sellado.
• El formado de terminales debe realizarseantes soldering.
• de la soldadura. La tensión mecánica en el encapsulado durante el formado debe minimizarse para evitar daños internos o roturas.
• Los orificios de la PCB deben alinearse perfectamente con los terminales del LED para evitar tensión en el montaje.

5. Pautas de Soldadura y Montaje

5.1 Condiciones de Soldadura Recomendadas

• Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (para soldador de 30W máximo), tiempo de soldadura máximo 3 segundos. Mantener una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.
• Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura de precalentamiento máxima 100°C (60 segundos máximo), temperatura del baño de soldadura máxima 260°C durante 5 segundos. Mantener la misma regla de distancia de 3mm.
• Evitar aplicar tensión a los terminales mientras el LED está caliente.
• No soldar el dispositivo más de una vez utilizando métodos de inmersión o manuales.
• Proteger el LED de golpes mecánicos después de la soldadura hasta que se enfríe a temperatura ambiente.

5.2 Condiciones de Almacenamiento

Para preservar la soldabilidad y la integridad del dispositivo:

• Almacenar a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa después de la recepción.
• La vida útil en estas condiciones es de 3 meses.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), usar un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evitar cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación de Embalaje

Los LED se empaquetan con protección ESD y contra la humedad:

• Embalaje Primario:Bolsas antiestáticas.
• Embalaje Secundario:Cajas interiores que contienen 5 bolsas.
• Embalaje Terciario:Cajas exteriores que contienen 10 cajas interiores.
• Cantidad de Embalaje:200 a 500 piezas por bolsa. Total por caja exterior: 10,000 a 25,000 piezas (basado en 5 bolsas/caja interior * 10 cajas interiores * 200-500 pzas/bolsa).

6.2 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje incluyen información clave para trazabilidad y selección de bins:

• CPN:Número de Parte del Cliente.
• P/N:Número de Parte del Fabricante (ej., 209SDRSYGW/S530-A3).
• QTY:Cantidad en el paquete.
• CAT:Rango de Intensidad Luminosa (bin).
• HUE:Rango de Longitud de Onda Dominante (bin).
• REF:Rango de Voltaje Directo (bin).
• LOT No:Número de lote de fabricación para trazabilidad.

7. Consideraciones de Diseño para la Aplicación

7.1 Diseño del Circuito

Siempre accione los LED con una fuente de corriente constante o una fuente de voltaje con una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor de la resistencia se puede calcular usando R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Usando el V_F típico de 2.0V y una I_F deseada de 20mA con una alimentación de 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Se debe seleccionar una resistencia con una potencia nominal adecuada (P = I²R).

7.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (60mW por chip), la disminución de la intensidad luminosa con el aumento de la temperatura ambiente (como se muestra en las curvas de rendimiento) debe tenerse en cuenta en el diseño. Asegure una ventilación adecuada si el LED se usa en espacios cerrados o cerca de otros componentes generadores de calor.

7.3 Consideraciones Ópticas

La lente difusora blanca proporciona un ángulo de visión amplio y uniforme, pero reduce la intensidad luminosa axial en comparación con una lente transparente. Para aplicaciones que requieren un haz estrecho, pueden ser necesarias ópticas externas. La naturaleza bicolor permite multiplexar o controlar individualmente los dos colores para indicación de múltiples estados.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

La diferenciación principal de este producto radica en su integración de dos chips AlGaInP distintos y de alta eficiencia en un encapsulado estándar. En comparación con el uso de dos LED monocromáticos separados, esta solución ahorra espacio en la PCB, simplifica el ensamblaje y garantiza un alineamiento mecánico consistente de los dos puntos de color. La tecnología de material AlGaInP ofrece alto brillo y buena eficiencia para longitudes de onda rojas y amarillo-verdes.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

9.1 ¿Puedo accionar los dos chips simultáneamente a su corriente máxima?

Sí, pero debe considerar la disipación de potencia total. Si ambos chips se accionan a 25mA con un V_F típico de 2.0V, la potencia total sería aproximadamente 100mW (2 chips * 2.0V * 0.025A). Esto está por debajo del límite máximo combinado (120mW) pero cerca. Para una operación confiable a largo plazo, se recomienda una reducción de potencia; se recomienda operar a la corriente típica de 20mA.

9.2 ¿Cómo interpreto los bins de intensidad luminosa (CAT en la etiqueta)?

El fabricante clasifica los LED en bins según la intensidad luminosa medida. Un código CAT específico corresponde a un rango de valores mcd (ej., un bin para 40-60 mcd para el chip SDR). Para un brillo consistente en su aplicación, especifique o solicite LED del mismo bin de intensidad.

9.3 ¿Cuál es la diferencia entre longitud de onda de pico y longitud de onda dominante?

La longitud de onda de pico (λ_p) es la longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia es máxima. La longitud de onda dominante (λ_d) es la longitud de onda única de la luz monocromática que coincide con el color percibido del LED. λ_d es más relevante para la especificación del color en aplicaciones centradas en el ser humano.

10. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Indicador de Estado Dual de Alimentación para un Dispositivo.El chip Rojo Profundo puede usarse para indicar el modo "En Espera" o "Cargando", mientras que el chip Amarillo Verde Brillante indica el modo "Encendido" o "Completamente Cargado". Un microcontrolador simple o un circuito lógico puede cambiar entre accionar el ánodo de un LED u otro (asumiendo una configuración de cátodo común, típica para estos LED bicolor). El amplio ángulo de visión garantiza que el estado sea visible desde varias posiciones. El bajo consumo energético se alinea con los objetivos de eficiencia energética del producto final.

11. Principio de Funcionamiento

La luz se produce mediante electroluminiscencia en una unión p-n de semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa (hecha de material AlGaInP para estos colores), liberando energía en forma de fotones. La energía específica de la banda prohibida de la aleación AlGaInP determina la longitud de onda (color) de la luz emitida. La lente de resina epoxi difusora encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma al patrón de salida de luz.

12. Tendencias Tecnológicas

Los LED basados en AlGaInP son una tecnología madura y altamente eficiente para colores ámbar, rojo y amarillo-verde. Las tendencias actuales en LED de tipo indicador se centran en aumentar la eficiencia (más salida de luz por mA), mejorar la consistencia del color mediante un binning más estricto y mejorar la fiabilidad en condiciones ambientales adversas. La integración de múltiples chips o incluso chips RGB en un solo encapsulado para capacidad de color completo es también una vía de desarrollo común, extendiendo la funcionalidad de las simples lámparas indicadoras.