Hoja de Datos del LED Verde Difuso LTL307GC5D - Carcasa T-1 3/4 - 2.6V Máx. - 75mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL307GC5D es un LED verde difuso diseñado para montaje through-hole en placas de circuito impreso (PCB) o paneles. Utiliza un material semiconductor de AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) como fuente de luz, conocido por producir luz verde eficiente y brillante. El dispositivo está encapsulado en la popular y ampliamente compatible carcasa de diámetro T-1 3/4, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones de indicación e iluminación donde se desea una salida de luz difusa y de ángulo amplio.

Las ventajas clave de este producto incluyen su alta intensidad luminosa en relación con su bajo consumo de energía, lo que resulta en una excelente eficiencia. Está diseñado para ser compatible con circuitos integrados (CI) debido a sus bajos requisitos de corriente. Además, el producto se fabrica de manera respetuosa con el medio ambiente, ya que está libre de plomo (Pb) y cumple con la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas). También se clasifica como un producto sin halógenos, con el contenido de cloro (Cl) y bromo (Br) mantenido por debajo de los límites especificados (Cl<900 ppm, Br<900 ppm, Cl+Br<1500 ppm).

2. Clasificaciones Absolutas Máximas

Estas clasificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Se especifican a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C. No se recomienda operar en o cerca de estos límites durante períodos prolongados, ya que afectará la fiabilidad.

• Disipación de Potencia (P_D):75 mW. Esta es la potencia total máxima que el dispositivo puede disipar de forma segura en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (I_F(PEAK)):60 mA. Esta corriente máxima solo está permitida en condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 0.1 ms.
• Corriente Directa Continua (I_F):20 mA. Esta es la corriente directa continua máxima recomendada para una operación confiable.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C. El dispositivo está clasificado para funcionar dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C. El dispositivo puede almacenarse dentro de este rango cuando no está en operación.
• Temperatura de Soldadura de las Patillas:265°C durante 5 segundos. Esta clasificación aplica al soldar las patillas en un punto a 2.0 mm (0.078 pulgadas) del cuerpo del LED.

3. Características Eléctricas y Ópticas

Los siguientes parámetros se miden a una temperatura ambiente de 25°C y definen el rendimiento típico del LED. La columna 'Típ.' representa el valor esperado en condiciones estándar de prueba, mientras que 'Mín.' y 'Máx.' definen los límites garantizados.

3.1 Características Ópticas

• Intensidad Luminosa (I_V):20-85 mcd (Típ. 30 mcd) a I_F= 10 mA. Esta es la medida de la potencia de luz percibida emitida. La garantía incluye una tolerancia de ±15%. La medición se realiza con un sensor y filtro que aproximan la curva de respuesta del ojo fotópico CIE.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):50 grados (Típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el eje). La lente difusa contribuye a este amplio ángulo de visión.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):565 nm (Típico). Esta es la longitud de onda en la que la distribución espectral de potencia de la luz emitida está en su máximo.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):572 nm (Típico) a I_F= 10 mA. Se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única que mejor define el color percibido de la luz.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):11 nm (Típico). Este es el ancho de banda espectral medido a la mitad de la intensidad máxima (Ancho Total a Media Altura - FWHM).

3.2 Características Eléctricas

• Tensión Directa (V_F):1.7 V a 2.6 V (Máx.) a I_F= 20 mA. Esta es la caída de tensión a través del LED cuando opera a la corriente especificada.
• Corriente Inversa (I_R):100 μA (Máx.) a V_R= 5 V. Es crítico notar que este parámetro es solo para fines de prueba; el LED no está diseñado para operar bajo polarización inversa. Aplicar tensión inversa en un circuito puede dañar el dispositivo.

4. Especificaciones del Sistema de Clasificación por Lotes (Binning)

Para garantizar consistencia en las aplicaciones, los LED se clasifican (binning) según su intensidad luminosa medida. El LTL307GC5D utiliza los siguientes códigos de lote, definidos a una corriente de prueba de 10 mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.

Esta clasificación permite a los diseñadores seleccionar LED con un rango de brillo específico para su aplicación, ayudando a lograr una apariencia uniforme en diseños con múltiples LED.

5. Especificaciones de Embalaje

Los LED se suministran en embalajes estándar de la industria para manejo automatizado y gestión de inventario.

• Paquete Primario:1000, 500 o 250 piezas por bolsa antiestática.
• Cartón Interno:8 bolsas de embalaje se colocan en un cartón interno, totalizando 8,000 piezas.
• Cartón Externo (Caja de Envío):8 cartones internos se empacan en un cartón externo, totalizando 64,000 piezas.
• Una nota especifica que en cada lote de envío, solo el paquete final puede ser un paquete no completo.

6. Guías de Aplicación y Manejo

6.1 Uso Previsto y Almacenamiento

Este LED está destinado a su uso en equipos electrónicos ordinarios como equipos de oficina, dispositivos de comunicación y electrodomésticos. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde una falla podría poner en peligro la vida o la salud (por ejemplo, aviación, sistemas médicos), se requiere consulta específica antes de su uso. Para el almacenamiento, el ambiente no debe exceder los 30°C y el 70% de humedad relativa. Los LED retirados de su embalaje original deben usarse idealmente dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del paquete original, se recomienda almacenar en un recipiente sellado con desecante o en un ambiente de nitrógeno.

6.2 Limpieza y Montaje Mecánico

Si es necesaria la limpieza, solo deben usarse solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Durante el formado de las patillas, que debe hacerse a temperatura ambiente y antes de soldar, la curvatura debe realizarse al menos a 3 mm de la base de la lente del LED. La base del marco de las patillas no debe usarse como punto de apoyo. Durante el montaje en PCB, se debe aplicar una fuerza mínima de sujeción para evitar estrés mecánico en el encapsulado del LED.

6.3 Proceso de Soldadura

Debe mantenerse un espacio mínimo de 2 mm entre la base de la lente y el punto de soldadura. La lente nunca debe sumergirse en la soldadura. No se debe aplicar estrés externo a las patillas mientras el LED esté caliente por la soldadura. Las condiciones de soldadura recomendadas son:

• Soldador de Estaño:Temperatura máxima 350°C, tiempo máximo 3 segundos (una sola vez).
• Soldadura por Ola:Temperatura máxima de precalentamiento 100°C hasta 60 segundos, seguida de una ola de soldadura a un máximo de 265°C hasta 5 segundos. Exceder estos límites de temperatura o tiempo puede causar deformación de la lente o fallo catastrófico.

6.4 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme cuando se conectan múltiples LED en paralelo, se recomienda encarecidamente usar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED individual (Modelo de Circuito A). No se recomienda conducir múltiples LED en paralelo directamente desde una única fuente de corriente (Modelo de Circuito B), ya que ligeras variaciones en las características de tensión directa (V_F) entre LED individuales causarán diferencias significativas en el reparto de corriente y, en consecuencia, en el brillo.

6.5 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Los LED son susceptibles a daños por descargas electrostáticas. Para prevenir daños por ESD durante el manejo y montaje, se sugieren las siguientes prácticas: los operadores deben usar pulseras conductoras o guantes antiestáticos; todo el equipo, maquinaria y superficies de trabajo deben estar correctamente conectados a tierra; y se puede usar un soplador de iones para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico. También se implica una lista de verificación para mantener una estación de trabajo segura contra estática, incluyendo verificar la certificación ESD del personal y la señalización adecuada en las áreas de trabajo.

7. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas de rendimiento típicas que son esenciales para un análisis de diseño detallado. Aunque los gráficos específicos no se proporcionan en el extracto de texto, típicamente incluyen:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de conducción, a menudo volviéndose sub-lineal a corrientes más altas debido a efectos de calentamiento.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Ilustra la característica I-V del diodo, crucial para seleccionar el valor de resistencia en serie apropiado.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, un factor clave para la gestión térmica.
• Distribución Espectral de Potencia:Un gráfico que muestra la intensidad de la luz emitida a través de diferentes longitudes de onda, centrada alrededor de la longitud de onda pico de 565 nm con un ancho medio típico de 11 nm.

Los diseñadores deben consultar estas curvas para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar (diferentes corrientes, temperaturas) y optimizar su aplicación para eficiencia y longevidad.

8. Información Mecánica y del Encapsulado

El LED utiliza un encapsulado estándar radial con patillas T-1 3/4 (5mm). Las notas dimensionales clave incluyen: todas las dimensiones están en milímetros (con equivalentes en pulgadas); la tolerancia estándar es de ±0.25 mm a menos que se indique lo contrario; la protuberancia máxima de resina bajo la brida es de 0.6 mm; y el espaciado de las patillas se mide en el punto donde emergen del cuerpo del encapsulado. El dibujo dimensional exacto proporcionaría las medidas críticas para el diseño de la huella en PCB, incluyendo el diámetro de las patillas, el diámetro y altura de la lente, y detalles del plano de asiento.

9. Comparación Técnica y Escenarios de Aplicación

Los diferenciadores principales del LTL307GC5D son su tecnología AlInGaP (que ofrece alta eficiencia para luz verde), su lente difusa para un amplio ángulo de visión y su cumplimiento con los estándares ambientales modernos (RoHS, sin halógenos). En comparación con tecnologías más antiguas como GaP, AlInGaP proporciona mayor brillo y eficiencia. Los escenarios de aplicación típicos incluyen indicadores de estado en electrónica de consumo, indicadores de panel en equipos industriales, retroiluminación para leyendas en interruptores o paneles, y señalización de propósito general donde se requiere una luz verde suave y no deslumbrante. Su diseño through-hole lo hace adecuado tanto para procesos de montaje automatizados como manuales.

10. Consideraciones de Diseño y Preguntas Frecuentes

P: ¿Qué valor de resistencia debo usar con una fuente de alimentación de 5V?

R: Usando la tensión directa típica (V_F) de ~2.1V a 10mA (para el lote 3Z), el valor de la resistencia R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F= (5 - 2.1) / 0.01 = 290 Ω. Una resistencia estándar de 300 Ω sería apropiada. Siempre calcule basándose en su tensión de alimentación real y la corriente deseada.

P: ¿Puedo conducir este LED a 20mA continuamente?

R: Sí, 20mA es la corriente directa continua máxima recomendada. Sin embargo, operar a la corriente máxima generará más calor y puede reducir la vida útil. Para una longevidad y eficiencia óptimas, a menudo es preferible conducirlo a 10-15mA.

P: ¿Cómo afecta la temperatura al rendimiento?

R: A medida que aumenta la temperatura ambiente, la intensidad luminosa disminuirá y la tensión directa típicamente caerá ligeramente. Para un brillo consistente en entornos de alta temperatura, puede ser necesaria una gestión térmica o compensación de corriente.

P: ¿Por qué es obligatoria una resistencia en serie?

R: La relación corriente-tensión de un LED es exponencial. Un pequeño aumento en la tensión causa un gran aumento en la corriente. Una resistencia en serie proporciona retroalimentación negativa, estabilizando la corriente contra variaciones en la tensión de alimentación y en la propia tensión directa del LED, que puede variar de una unidad a otra y con la temperatura.

11. Principios Operativos y Tendencias

El LTL307GC5D opera bajo el principio de electroluminiscencia en una unión p-n semiconductor. Cuando se aplica una tensión directa, los electrones y huecos se inyectan en la región activa (la capa de AlInGaP) donde se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación de AlInGaP determina la energía del bandgap y, por lo tanto, la longitud de onda (color) de la luz emitida, en este caso, verde. La lente epoxi difusa dispersa la luz, creando un ángulo de visión más amplio y uniforme en comparación con una lente transparente. Una tendencia en la tecnología LED es la mejora continua en la eficacia luminosa (lúmenes por vatio), impulsada por avances en el crecimiento epitaxial, el diseño del chip y la eficiencia del encapsulado. También existe un fuerte impulso en toda la industria hacia una mayor fiabilidad, tolerancias de rendimiento más estrictas y el pleno cumplimiento de las regulaciones ambientales.