Hoja de Datos LED 333-2UYC/S 530-A3 - Amarillo Brillante - 20mA - 2.0V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas de una lámpara LED de alta luminosidad diseñada para diversas aplicaciones electrónicas. El dispositivo utiliza tecnología de chip AlGaInP para producir una salida de luz amarillo brillante. Se caracteriza por su fiabilidad, robustez y cumplimiento de estándares ambientales como ser libre de plomo y compatible con RoHS.

1.1 Ventajas Principales

• Elección de varios ángulos de visión para flexibilidad de diseño.
• Disponible en cinta y carrete para procesos de montaje automatizado.
• Alta fiabilidad y construcción robusta adecuada para aplicaciones exigentes.
• Libre de plomo y compatible con RoHS, cumpliendo con las regulaciones ambientales.
• Específicamente diseñado para aplicaciones que requieren niveles de brillo superiores.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está dirigido a los mercados de electrónica de consumo y retroiluminación de pantallas. Las aplicaciones típicas incluyen:

• Televisores
• Monitores de computadora
• Teléfonos
• Periféricos e indicadores generales de computadora

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

La siguiente tabla enumera los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros se miden a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C y una corriente directa (IF) de 20mA, a menos que se especifique lo contrario. Definen el rendimiento típico del dispositivo.

Notas de Medición:

• Incertidumbre del Voltaje Directo: ±0.1V
• Incertidumbre de la Intensidad Luminosa: ±10%
• Incertidumbre de la Longitud de Onda Dominante: ±1.0nm

2.3 Características Térmicas

Aunque no se proporcionan valores específicos de resistencia térmica en la hoja de datos, los valores máximos absolutos para la disipación de potencia (60mW) y la temperatura de operación (-40°C a +85°C) son críticos para la gestión térmica. Exceder la clasificación Pd conducirá a un aumento de la temperatura de unión y a un posible fallo. Los diseñadores deben garantizar un disipador de calor adecuado o una reducción de la corriente en entornos de alta temperatura ambiente.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

La hoja de datos indica la disponibilidad del LED en diferentes colores e intensidades, lo que implica una estructura de clasificación. Aunque no se detallan códigos de clasificación específicos para este modelo, los parámetros típicos de clasificación para tales LEDs incluyen:

• Longitud de Onda Dominante (HUE/Tono):La hoja de datos especifica una longitud de onda dominante típica de 589nm. La variación de producción crearía clasificaciones alrededor de este valor central (por ejemplo, 587-591nm).
• Intensidad Luminosa (CAT o Rangos):La intensidad luminosa tiene un mínimo de 630mcd y un valor típico de 1250mcd. Es probable que los dispositivos se clasifiquen en rangos de intensidad (por ejemplo, 630-800mcd, 800-1000mcd, 1000-1250+mcd) para garantizar la coherencia dentro de una aplicación.
• Voltaje Directo:Con un rango de 1.7V a 2.4V (típico 2.0V), los LEDs pueden clasificarse por voltaje directo para cumplir con los requisitos del controlador o para equilibrar la corriente en matrices paralelas.

La sección de explicación de etiquetas hace referencia a CAT (Rangos) y HUE (Longitud de Onda Dominante), confirmando que estos son los parámetros clave de clasificación para el pedido.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye varias curvas características típicas que son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en diferentes condiciones.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia. Para este LED amarillo brillante, la longitud de onda pico (λp) es típicamente 591nm, y el espectro tiene un ancho de banda estrecho (Δλ) de aproximadamente 15nm, lo que indica un color amarillo saturado.

4.2 Patrón de Directividad

La curva de directividad ilustra la distribución espacial de la luz. Con un ángulo de visión típico (2θ1/2) de 10 grados, este es un LED de ángulo muy estrecho, que concentra la luz en un haz ajustado. Esto es adecuado para aplicaciones que requieren un punto de luz enfocado o indicación a larga distancia.

4.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva IV)

Este gráfico muestra la relación exponencial entre el voltaje directo (VF) y la corriente directa (IF). El VF típico es de 2.0V a 20mA. Los diseñadores utilizan esta curva para seleccionar resistencias limitadoras de corriente apropiadas o configuraciones de controlador de corriente constante.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra cómo la salida de luz (intensidad relativa) aumenta con la corriente directa. Generalmente es lineal dentro del rango de operación recomendado, pero se saturará a corrientes más altas. Es crucial para determinar la corriente de accionamiento necesaria para lograr un nivel de brillo deseado.

4.5 Curvas de Dependencia de la Temperatura

Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva muestra que la salida luminosa de un LED disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente (y, en consecuencia, la de unión). Esta reducción térmica debe tenerse en cuenta en diseños que operan a altas temperaturas.

Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva probablemente ilustra la relación para una condición de voltaje o potencia fija, mostrando cómo cambia la corriente con la temperatura debido al coeficiente de temperatura negativo del voltaje directo del diodo.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dibujo de Dimensiones del Encapsulado

La hoja de datos incluye un dibujo detallado con dimensiones del encapsulado del LED. Las dimensiones clave incluyen el tamaño total del cuerpo, el espaciado de las patillas y las dimensiones de la lente de epoxi. Notas críticas del dibujo:

• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059\").
• La tolerancia por defecto para dimensiones no especificadas es de ±0.25mm.

Este dibujo es esencial para el diseño de la huella en el PCB, asegurando un ajuste y alineación adecuados durante el montaje.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo se identifica típicamente por un lado plano en la lente del LED, una patilla más corta o una marca en el encapsulado. La huella del PCB debe diseñarse para coincidir con esta polaridad y evitar una conexión inversa, lo que podría dañar el LED si el voltaje inverso supera los 5V.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es fundamental para mantener el rendimiento y la fiabilidad del LED.

6.1 Formado de Patillas

• Doble las patillas en un punto al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Realice el formado de patillasantes soldering.
• Evite someter a tensión el encapsulado del LED durante el formado para prevenir daños internos o roturas.
• Corte las patillas a temperatura ambiente.
• Asegúrese de que los orificios del PCB se alineen perfectamente con las patillas del LED para evitar tensiones de montaje.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

• Almacene a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa después de la recepción.
• La vida útil en el embalaje original es de 3 meses.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un recipiente sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

6.3 Parámetros de Soldadura

Mantenga una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.

Notas Adicionales de Soldadura:

• Evite tensiones en las patillas durante la soldadura a alta temperatura.
• No suelde (por inmersión o manual) más de una vez.
• Proteja el LED de golpes mecánicos hasta que se enfríe a temperatura ambiente después de la soldadura.
• Utilice la temperatura más baja posible que logre una unión de soldadura fiable.

6.4 Limpieza

• Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
• Seque a temperatura ambiente antes de usar.
• Evite la limpieza ultrasónica. Si es absolutamente necesario, califique previamente el proceso para asegurarse de que no se produzcan daños.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación del Embalaje

Los LEDs se embalan para prevenir descargas electrostáticas (ESD) y daños por humedad:

• Embalaje Primario:Bolsa antiestática.
• Embalaje Interno:Cartón que contiene múltiples bolsas.
• Embalaje Externo:Cartón maestro de envío.

7.2 Cantidad de Embalaje

• Mínimo 200 a 500 piezas por bolsa antiestática.
• 5 bolsas por cartón interno.
• 10 cartones internos por cartón exterior.

7.3 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen información clave para la trazabilidad e identificación:

• CPN:Número de Producción del Cliente
• P/N:Número de Producción (Número de Parte)
• QTY:Cantidad de Embalaje
• CAT:Rangos (Clasificación por Intensidad/Rendimiento)
• HUE:Longitud de Onda Dominante (Clasificación por Color)
• REF:Referencia
• LOT No:Número de Lote para trazabilidad

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Indicadores de Estado:Su alto brillo y haz concentrado lo hacen ideal para indicadores de encendido, alerta o estado en electrónica de consumo (televisores, monitores, teléfonos).
• Retroiluminación:Puede usarse para retroiluminación localizada de pequeños paneles LCD, iconos o teclados.
• Indicadores de Montaje en Panel:Adecuado para indicadores en el panel frontal donde se requiere una señal amarilla brillante y distintiva.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Utilice siempre una resistencia en serie o un controlador de corriente constante para limitar la corriente directa a un valor seguro (≤25mA continua). Calcule el valor de la resistencia usando el VF típico (2.0V) y el voltaje de alimentación: R = (Vsupply - VF) / IF.
• Gestión Térmica:En altas temperaturas ambientales o espacios cerrados, considere reducir la corriente de operación para evitar sobrecalentamiento y depreciación prematura del lumen.
• Diseño Óptico:El ángulo de visión de 10 grados crea un haz estrecho. Para una iluminación más amplia, pueden requerirse ópticas secundarias (difusores, lentes).
• Protección contra ESD:Aunque no se indica explícitamente como sensible, se recomiendan las precauciones estándar de manejo ESD durante el montaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Aunque no se proporciona una comparación directa con otros números de parte, las características diferenciadoras clave de este LED basadas en su hoja de datos son:

• Ángulo de Visión Muy Estrecho (10°):En comparación con los LEDs estándar con ángulos de visión de 30-60°, este dispositivo ofrece una concentración de haz superior, ideal para aplicaciones de luz dirigida.
• Tecnología de Chip AlGaInP:Este sistema de materiales es conocido por su alta eficiencia en las regiones de color rojo, naranja, ámbar y amarillo, a menudo proporcionando mayor brillo y mejor saturación de color que las tecnologías más antiguas.
• Alta Intensidad Luminosa Típica (1250mcd @ 20mA):Proporciona alto brillo con una corriente de accionamiento estándar, lo que potencialmente reduce el número de LEDs necesarios para un requisito de salida de luz dado.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

10.1 ¿Qué resistencia necesito para una fuente de 5V?

Usando la Ley de Ohm y el voltaje directo típico (VF=2.0V) a la corriente deseada (por ejemplo, 20mA):

R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohmios.

El valor estándar más cercano es 150Ω. La potencia nominal de la resistencia debe ser al menos P = I²R = (0.02)² * 150 = 0.06W, por lo que una resistencia de 1/8W (0.125W) o 1/4W es adecuada.

10.2 ¿Puedo alimentar este LED con 3.3V?

Sí. El voltaje directo (1.7V a 2.4V) está muy por debajo de 3.3V. Necesitará una resistencia limitadora de corriente. Por ejemplo, para accionar a 20mA: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohmios. Una resistencia estándar de 68Ω resultaría en una corriente ligeramente menor (~19.1mA).

10.3 ¿Por qué la intensidad luminosa se da como un rango (Mín 630mcd, Típ 1250mcd)?

Esto refleja las variaciones naturales de fabricación. Los LEDs se clasifican en rangos (CAT/Rangos) según la salida medida. Para un brillo consistente en una aplicación, especifique o solicite LEDs de un rango de intensidad específico.

10.4 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico (591nm) y Longitud de Onda Dominante (589nm)?

Longitud de Onda Pico (λp)es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad.

Longitud de Onda Dominante (λd)es la longitud de onda única de la luz monocromática que coincide más estrechamente con el color percibido de la luz del LED. A menudo son cercanas pero no idénticas, especialmente para fuentes no monocromáticas. λd es más relevante para la especificación del color.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseñar un indicador de encendido de alta visibilidad para un router de red.

1. Requisito:Una luz amarilla brillante y llamativa visible desde el otro lado de una habitación para indicar el estado de "encendido".
2. Razón de Selección:El color amarillo brillante y la alta intensidad (hasta 1250mcd) cumplen con el requisito de visibilidad. El estrecho ángulo de visión de 10° es aceptable ya que el indicador está destinado a ser visto desde una dirección frontal general.
3. Diseño del Circuito:La fuente de alimentación lógica interna del router es de 3.3V. Usando el VF típico de 2.0V y apuntando a 15mA para longevidad y reducción de calor: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A = 86.7Ω. Se selecciona una resistencia estándar de 82Ω, resultando en una corriente de ~15.9mA.
4. Diseño del PCB:La huella se diseña según el dibujo de dimensiones del encapsulado. Se mantiene un área de exclusión de 3mm alrededor de las patillas del LED para soldar. El LED se coloca cerca del panel frontal con una pequeña abertura.
5. Montaje:Los LEDs se sueldan manualmente usando un soldador con control de temperatura a 280°C durante menos de 2 segundos por patilla, asegurando que se siga la regla de distancia de 3mm.

12. Introducción al Principio Tecnológico

Este LED se basa enAlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio)tecnología de semiconductores. Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se inyectan en la región activa. Su recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que define directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida. Para este dispositivo, la aleación está ajustada para producir fotones en la región amarilla del espectro (~589-591nm). El encapsulado de resina epoxi sirve para proteger el chip semiconductor, actuar como una lente primaria para dar forma a la salida de luz (resultando en el haz de 10°) y mejorar la eficiencia de extracción de luz.

13. Tendencias y Desarrollos de la Industria

La industria LED continúa evolucionando, incluso para las lámparas indicadoras estándar. Las tendencias relevantes incluyen:

• Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en materiales y procesos conducen a una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico), permitiendo un menor consumo de energía o un mayor brillo con el mismo factor de forma.
• Miniaturización:Existe un impulso constante hacia tamaños de encapsulado más pequeños (por ejemplo, LEDs chip 0402, 0201) manteniendo o mejorando el rendimiento óptico, permitiendo diseños electrónicos más densos y compactos.
• Fiabilidad Mejorada:Las mejoras en los materiales de encapsulado (epoxi, silicona) conducen a una mejor resistencia al ciclado térmico, la humedad y la exposición a los rayos UV, extendiendo la vida útil operativa.
• Soluciones Integradas:Una tendencia hacia LEDs con resistencias limitadoras de corriente o controladores IC integrados simplifica el diseño del circuito y reduce el número de componentes en el PCB.
• Consistencia de Color:Los avances en la clasificación y el control de procesos permiten tolerancias más estrictas en la longitud de onda dominante y la intensidad luminosa, proporcionando una apariencia más uniforme en aplicaciones con múltiples LEDs.