Especificación del LED Rojo de 1W Serie Cerámica 3535 - Dimensiones 3.5x3.5mm - Voltaje 2.2V - Potencia 1W - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED de montaje superficial de alta potencia que utiliza un encapsulado cerámico 3535. El componente principal es un chip LED rojo de 1W, diseñado para aplicaciones que requieren alta fiabilidad, gestión térmica eficiente y rendimiento óptico consistente. El sustrato cerámico ofrece una conductividad térmica superior en comparación con los encapsulados plásticos estándar, lo que hace que este LED sea adecuado para entornos exigentes y operación a alta corriente.

La ventaja principal de este producto radica en su construcción robusta y sus parámetros de rendimiento estandarizados. Los mercados objetivo incluyen iluminación automotriz (interior/señalización), luces indicadoras industriales, iluminación de acento arquitectónico y cualquier aplicación donde se requiera una fuente de luz roja de alta luminosidad y fiabilidad en un factor de forma compacto.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Los siguientes parámetros definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el LED. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Corriente Directa (IF):500 mA (CC)
• Corriente Directa de Pulso (IFP):700 mA (Ancho de pulso ≤10ms, Ciclo de trabajo ≤1/10)
• Disipación de Potencia (PD):1300 mW
• Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +100°C
• Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C
• Temperatura de Unión (Tj):125°C
• Temperatura de Soldadura (Tsld):Soldadura por reflujo a 230°C o 260°C durante un máximo de 10 segundos.

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

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones de prueba estándar.

• Voltaje Directo (VF):2.2 V (Típico), 2.6 V (Máximo) a IF=350mA
• Voltaje Inverso (VR):5 V
• Longitud de Onda Pico (λd):625 nm
• Corriente Inversa (IR):50 μA (Máximo)
• Ángulo de Visión (2θ1/2):120°

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LED se clasifican en rangos de rendimiento (bins). Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con los requisitos específicos de la aplicación.

3.1 Clasificación por Flujo Luminoso (a 350mA)

Los LED se categorizan en función de su salida de flujo luminoso mínima y típica.

• Código 1M:Mín 35 lm, Típ 40 lm
• Código 1N:Mín 40 lm, Típ 45 lm
• Código 1P:Mín 45 lm, Típ 50 lm
• Código 1Q:Mín 50 lm, Típ 55 lm

Nota: La tolerancia de medición del flujo luminoso es de ±7%.

3.2 Clasificación por Voltaje Directo

Los LED también se clasifican por su caída de voltaje directo a la corriente de prueba.

• Código C:1.8V - 2.0V
• Código D:2.0V - 2.2V
• Código E:2.2V - 2.4V
• Código F:2.4V - 2.6V

Nota: La tolerancia de medición del voltaje directo es de ±0.08V.

3.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Esta clasificación garantiza que el tono de color de la luz roja esté dentro de un rango especificado.

• Código R1:620 nm - 625 nm
• Código R2:625 nm - 630 nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los siguientes gráficos característicos, extraídos de la hoja de datos, ilustran el comportamiento del LED bajo diversas condiciones. Estos son cruciales para el diseño del circuito y la gestión térmica.

4.1 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva IV)

Este gráfico muestra la relación entre la corriente que fluye a través del LED y el voltaje a través de él. Es no lineal, típico de un diodo. La curva es esencial para diseñar el circuito de accionamiento limitador de corriente. El voltaje de "rodilla" está alrededor del VF típico de 2.2V. Operar significativamente por encima de la corriente nominal provoca un rápido aumento del voltaje y la generación de calor.

4.2 Corriente Directa vs. Flujo Luminoso Relativo

Este gráfico demuestra cómo cambia la salida de luz con la corriente de accionamiento. Inicialmente, la salida de luz aumenta casi linealmente con la corriente. Sin embargo, a corrientes más altas, ocurre una caída de eficiencia debido al aumento de la temperatura de unión y otros efectos del semiconductor. Para una eficiencia y vida útil óptimas, se recomienda operar a o por debajo de los 350mA recomendados, aunque la corriente máxima en CC sea de 500mA.

4.3 Temperatura de Unión vs. Potencia Espectral Relativa

Esta curva es crítica para comprender el cambio de color y la degradación de la salida con la temperatura. A medida que aumenta la temperatura de unión (Tj) del LED, la salida total de luz disminuye. Además, para algunos materiales semiconductores, la longitud de onda pico puede desplazarse ligeramente, afectando el color percibido. El encapsulado cerámico ayuda a mitigar esto al disipar el calor de manera más efectiva, manteniendo la Tj más baja para una corriente de accionamiento dada.

4.4 Distribución de Potencia Espectral

Este gráfico traza la intensidad de la luz emitida a través de diferentes longitudes de onda. Para este LED rojo, muestra un pico relativamente estrecho centrado alrededor de la longitud de onda dominante (por ejemplo, 625nm). El ancho total a media altura (FWHM) de este pico determina la pureza del color. Un pico más estrecho indica un color rojo más saturado y puro.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones Físicas y Dibujo de Contorno

El LED está alojado en un encapsulado de montaje superficial (SMD) cerámico 3535. La designación "3535" típicamente se refiere a un tamaño de cuerpo de aproximadamente 3.5mm x 3.5mm. El dibujo dimensional exacto en la hoja de datos proporciona medidas críticas que incluyen la longitud, anchura y altura totales, y la posición de la lente óptica. Las tolerancias se especifican como ±0.10mm para dimensiones .X y ±0.05mm para dimensiones .XX.

5.2 Diseño Recomendado de Pads y Plantilla de Estarcido

La hoja de datos proporciona una huella recomendada para el diseño de PCB. Esto incluye las dimensiones y el espaciado de las almohadillas de soldadura, que son cruciales para lograr una unión de soldadura confiable y una alineación adecuada durante el reflujo. Una guía de diseño de plantilla adjunta recomienda el tamaño y la forma de la apertura para la aplicación de la pasta de soldadura, asegurando que se deposite el volumen correcto de pasta, evitando puentes de soldadura o soldadura insuficiente.

5.3 Identificación de Polaridad

El LED es un componente polarizado. La hoja de datos indica los terminales de ánodo y cátodo. Típicamente, esto está marcado en el propio dispositivo (por ejemplo, una muesca, un punto o una marca verde en el lado del cátodo) y corresponde al diagrama de disposición de pads. La polaridad correcta es esencial para su funcionamiento.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El LED es compatible con procesos estándar de soldadura por reflujo por infrarrojos o convección. La temperatura máxima de soldadura permitida es de 260°C durante 10 segundos. Es fundamental seguir un perfil de temperatura controlado con etapas de precalentamiento, estabilización, reflujo y enfriamiento para evitar choques térmicos, que podrían agrietar el encapsulado cerámico o dañar el dado interno y las uniones por alambre.

6.2 Precauciones de Manipulación y Almacenamiento

Los LED son sensibles a la descarga electrostática (ESD). Deben manipularse en un entorno protegido contra ESD utilizando pulseras y tapetes conductivos conectados a tierra. Los dispositivos deben almacenarse en sus bolsas originales con barrera de humedad y desecante en un entorno controlado (especificado como -40°C a +100°C). Si el empaquetado ha sido abierto, pueden requerirse procedimientos de secado antes del reflujo si los dispositivos han absorbido humedad.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Cinta y Carrete

Los LED se suministran en cinta portadora con relieve enrollada en carretes, adecuada para equipos de montaje automático pick-and-place. La hoja de datos proporciona dimensiones detalladas para el bolsillo de la cinta portadora, el paso y el tamaño del carrete. Esta estandarización garantiza la compatibilidad con los alimentadores estándar de montaje SMD.

7.2 Convención de Nomenclatura del Número de Modelo

El modelo del producto (por ejemplo, T1901PRA) sigue un código estructurado que encapsula características clave:

• Código de Serie/Forma ("19"):Denota el encapsulado cerámico 3535.
• Código de Óptica ("01"):Indica la presencia de una lente primaria.
• Configuración del Chip ("P"):Significa un solo dado de alta potencia (1W).
• Código de Color ("R"):Representa emisión Roja.
• Códigos Adicionales ("A\

  Terminología de especificaciones LED

  Explicación completa de términos técnicos LED

  Rendimiento fotoeléctrico

  Término	Unidad/Representación	Explicación simple	Por qué es importante
  Eficacia luminosa	lm/W (lúmenes por vatio)	Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética.	Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad.
  Flujo luminoso	lm (lúmenes)	Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo".	Determina si la luz es lo suficientemente brillante.
  Ángulo de visión	° (grados), por ejemplo, 120°	Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz.	Afecta el rango de iluminación y uniformidad.
  CCT (Temperatura de color)	K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K	Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos.	Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados.
  CRI / Ra	Sin unidad, 0–100	Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno.	Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos.
  SDCM	Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos"	Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente.	Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs.
  Longitud de onda dominante	nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo)	Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados.	Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes.
  Distribución espectral	Curva longitud de onda vs intensidad	Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda.	Afecta la representación del color y calidad.

  Parámetros eléctricos

  Término	Símbolo	Explicación simple	Consideraciones de diseño
  Voltaje directo	Vf	Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio".	El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie.
  Corriente directa	If	Valor de corriente para operación normal de LED.	Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil.
  Corriente de pulso máxima	Ifp	Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello.	El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños.
  Voltaje inverso	Vr	Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura.	El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje.
  Resistencia térmica	Rth (°C/W)	Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor.	Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte.
  Inmunidad ESD	V (HBM), por ejemplo, 1000V	Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable.	Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles.

  Gestión térmica y confiabilidad

  Término	Métrica clave	Explicación simple	Impacto
  Temperatura de unión	Tj (°C)	Temperatura de operación real dentro del chip LED.	Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color.
  Depreciación de lúmenes	L70 / L80 (horas)	Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial.	Define directamente la "vida de servicio" del LED.
  Mantenimiento de lúmenes	% (por ejemplo, 70%)	Porcentaje de brillo retenido después del tiempo.	Indica retención de brillo durante uso a largo plazo.
  Cambio de color	Δu′v′ o elipse MacAdam	Grado de cambio de color durante el uso.	Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación.
  Envejecimiento térmico	Degradación de material	Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo.	Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto.

  Embalaje y materiales

  Término	Tipos comunes	Explicación simple	Características y aplicaciones
  Tipo de paquete	EMC, PPA, Cerámica	Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica.	EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga.
  Estructura del chip	Frontal, Flip Chip	Disposición de electrodos del chip.	Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia.
  Revestimiento de fósforo	YAG, Silicato, Nitruro	Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco.	Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI.
  Lente/Óptica	Plana, Microlente, TIR	Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz.	Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz.

  Control de calidad y clasificación

  Término	Contenido de clasificación	Explicación simple	Propósito
  Clasificación de flujo luminoso	Código por ejemplo 2G, 2H	Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes.	Asegura brillo uniforme en el mismo lote.
  Clasificación de voltaje	Código por ejemplo 6W, 6X	Agrupado por rango de voltaje directo.	Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema.
  Clasificación de color	Elipse MacAdam de 5 pasos	Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho.	Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio.
  Clasificación CCT	2700K, 3000K etc.	Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente.	Satisface diferentes requisitos CCT de escena.

  Pruebas y certificación

  Término	Estándar/Prueba	Explicación simple	Significado
  LM-80	Prueba de mantenimiento de lúmenes	Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo.	Se usa para estimar vida LED (con TM-21).
  TM-21	Estándar de estimación de vida	Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80.	Proporciona predicción científica de vida.
  IESNA	Sociedad de Ingeniería de Iluminación	Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos.	Base de prueba reconocida por la industria.
  RoHS / REACH	Certificación ambiental	Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio).	Requisito de acceso al mercado internacionalmente.
  ENERGY STAR / DLC	Certificación de eficiencia energética	Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación.	Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad.