Hoja de Datos del LED LTL-2500G - Barra Rectangular de Alta Luminosidad en Verde - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL-2500G es una fuente de luz rectangular en forma de barra, diseñada para una variedad de aplicaciones donde se requiere una fuente de iluminación grande y brillante. Este dispositivo utiliza chips LED verdes, fabricados con epi de GaP sobre sustrato de GaP o AlInGaP sobre un sustrato de GaAs no transparente, y presenta una carcasa blanca en forma de barra. Se clasifica como un componente de visualización LED rectangular de uso universal.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las ventajas principales de este dispositivo incluyen su factor de forma de barra rectangular, que proporciona un área de emisión de luz grande, brillante y uniforme. Está diseñado para requerimientos de baja potencia mientras ofrece alto brillo y alto contraste. La construcción de estado sólido garantiza una alta fiabilidad. El dispositivo está categorizado por intensidad luminosa, permitiendo una selección de rendimiento consistente. Además, se ofrece en un encapsulado sin plomo conforme a las directivas RoHS. Sus aplicaciones objetivo son en equipos electrónicos ordinarios, como equipos de oficina, dispositivos de comunicación y aplicaciones domésticas donde se necesita un indicador visual prominente o un elemento de retroiluminación.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Características Eléctricas y Ópticas

El rendimiento del LTL-2500G se define en condiciones de prueba estándar a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Los parámetros clave incluyen:

• Intensidad Luminosa Promedio (Iv):Varía desde un mínimo de 1400 µcd hasta un valor típico de 4200 µcd cuando se alimenta con una corriente directa (IF) de 10mA. La intensidad luminosa se mide utilizando un sensor de luz y un filtro que se aproxima a la curva de respuesta fotópica del ojo de la CIE (Commission Internationale de L'Éclairage).
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λp):Típicamente 565 nm a IF=20mA.
• Ancho de Media Espectral (Δλ):Típicamente 30 nm a IF=20mA.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Típicamente 569 nm a IF=20mA.
• Voltaje Directo por Segmento (VF):Varía de 2.1V (mín.) a 2.6V (máx.) a IF=20mA.
• Corriente Inversa por Segmento (IR):Máximo de 100 µA a un voltaje inverso (VR) de 5V. Es crucial señalar que esta condición de voltaje inverso se especifica solo para pruebas de corriente de fuga y el dispositivo no debe operarse continuamente bajo polarización inversa.
• Relación de Coincidencia de Intensidad Luminosa (Iv-m):La relación entre segmentos es típicamente 2:1 o mejor a IF=10mA.

2.2 Límites Absolutos Máximos y Características Térmicas

Operar el dispositivo más allá de estos límites puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia por Segmento:70 mW máximo.
• Corriente Directa Pico por Segmento:60 mA máximo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms).
• Corriente Directa Continua por Segmento:25 mA máximo a 25°C. Esta especificación se reduce linealmente a una tasa de 0.33 mA/°C a medida que la temperatura ambiente aumenta por encima de 25°C.
• Rango de Temperatura de Operación:-35°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-35°C a +85°C.
• Temperatura de Soldadura:Resiste un máximo de 260°C hasta por 3 segundos, medido a 1.6mm por debajo del plano de asiento.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

La hoja de datos indica que el LTL-2500G está "Categorizado por Intensidad Luminosa". Esto implica que se aplica un sistema de clasificación (binning) a los dispositivos en función de su salida de luz medida en una corriente de prueba estándar (IF=10mA). La intensidad luminosa típica es de 4200 µcd, con un valor mínimo especificado de 1400 µcd. Para aplicaciones que requieren múltiples unidades, se recomienda encarecidamente seleccionar dispositivos del mismo lote de intensidad luminosa para garantizar un brillo uniforme y evitar irregularidades de tono en el conjunto. La hoja de datos no especifica códigos de lote detallados para longitud de onda o voltaje directo, por lo que los diseñadores deben tener en cuenta los rangos completos especificados en su diseño de circuito.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a "Curvas Típicas de Características Eléctricas/Ópticas". Aunque los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, dichas curvas, que normalmente se incluyen en las hojas de datos completas, ilustrarían la relación entre la corriente directa (IF) y la intensidad luminosa (Iv), el voltaje directo (VF) frente a la corriente directa, y el efecto de la temperatura ambiente en la intensidad luminosa. Estas curvas son esenciales para que los diseñadores comprendan el comportamiento no lineal de los LED, optimicen la corriente de accionamiento para el brillo deseado e implementen una gestión térmica adecuada para mantener el rendimiento y la longevidad.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones e Identificación de Polaridad

El dispositivo presenta un encapsulado en forma de barra rectangular. Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros, con tolerancias estándar de ±0.25 mm (0.01") a menos que se indique lo contrario. Un dibujo detallado con dimensiones estaría presente en la hoja de datos completa. El circuito interno consta de segmentos, cada uno con su propio ánodo y cátodo. La conexión de pines está claramente definida:

• Pin 1: Cátodo A
• Pin 2: Ánodo A
• Pin 3: Cátodo B
• Pin 4: Ánodo B

Esta configuración permite el control independiente de diferentes segmentos dentro de la barra de luz. La polaridad debe observarse estrictamente durante el montaje para evitar daños por polarización inversa.

6. Directrices para Soldadura, Montaje y Almacenamiento

6.1 Precauciones de Soldadura y Aplicación

Se proporcionan varias precauciones críticas para una aplicación confiable:

• Diseño del Circuito de Accionamiento:Se recomienda la alimentación por corriente constante para un rendimiento consistente. El circuito debe diseñarse para acomodar el rango completo del voltaje directo (VF: 2.1V a 2.6V) para garantizar que siempre se suministre la corriente de accionamiento prevista. El circuito también debe proteger los LED de voltajes inversos y picos de voltaje transitorios durante el encendido o apagado.
• Gestión Térmica:La corriente de operación segura debe reducirse en función de la temperatura ambiente máxima del entorno de aplicación. Exceder la corriente o temperatura recomendadas conduce a una degradación severa de la luz o a un fallo prematuro.
• Evitar la Polarización Inversa:Debe evitarse la polarización inversa continua, ya que puede causar migración de metales, aumentando la corriente de fuga o provocando cortocircuitos.
• Consideraciones Ambientales:Evite cambios rápidos de temperatura ambiente, especialmente en alta humedad, para prevenir la condensación en el LED. No aplique fuerza mecánica anormal al cuerpo de la pantalla.
• Montaje con Películas:Si se aplica una película de impresión/patrón con adhesivo sensible a la presión, evite que este lado entre en contacto directo con un panel frontal/cubierta, ya que la fuerza externa puede desplazar la película.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

El almacenamiento adecuado es crucial para prevenir la oxidación de los pines.

• Pantalla LED (Estándar):Almacene en el embalaje original a 5°C a 30°C y por debajo del 60% de HR. El almacenamiento a largo plazo fuera de estas condiciones puede oxidar los pines, requiriendo un replanteado antes del uso. Se recomienda el consumo lo antes posible.
• Pantalla LED SMD:En bolsa sellada original: 5°C a 30°C, por debajo del 60% de HR. Una vez abierta y no en la bolsa sellada original: almacene a 5°C a 30°C, por debajo del 60% de HR, y use dentro de las 168 horas (Nivel MSL 3). Si se desempaqueta por más de 168 horas, se recomienda hornear a 60°C durante 24 horas antes de soldar.
• General:Las pantallas deben usarse dentro de los 12 meses a partir de la fecha de envío y no deben exponerse a entornos de alta humedad o gases corrosivos.

7. Recomendaciones de Aplicación

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos y Consideraciones de Diseño

El LTL-2500G es adecuado para aplicaciones que requieren una fuente de luz rectangular prominente. Esto incluye indicadores de estado, retroiluminación para leyendas o paneles e iluminación general en electrónica de consumo, controles industriales y equipos de comunicación. Las consideraciones clave de diseño incluyen:

• Configuración de Corriente:Elija una corriente de accionamiento (por ejemplo, 10mA o 20mA según las condiciones de prueba) que proporcione suficiente brillo mientras se mantiene dentro de los límites absolutos máximos y considerando la reducción térmica.
• Cumplimiento de Voltaje:La fuente de alimentación del controlador debe proporcionar suficiente voltaje para superar el VF máximo del segmento LED en la corriente elegida, más cualquier caída de voltaje en resistencias en serie o componentes reguladores de corriente.
• Diseño Térmico:Asegúrese de que el diseño de la PCB y de la carcasa en general permita una disipación de calor adecuada, especialmente si se usan múltiples LED o si la temperatura ambiente es alta.
• Integración Óptica:La carcasa blanca en forma de barra y la forma rectangular facilitan la integración en ranuras o detrás de difusores para crear áreas iluminadas uniformes.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Aunque no se proporciona una comparación directa con otros números de pieza en esta hoja de datos única, los diferenciadores clave del LTL-2500G dentro de su categoría son su factor de forma específico de barra rectangular, el uso de tecnología de chip verde GaP/AlInGaP para su salida de longitud de onda particular, su categorización por intensidad luminosa que garantiza la consistencia del brillo y su cumplimiento de los estándares sin plomo/RoHS. Su intensidad luminosa típica relativamente alta (4200 µcd a 10mA) para un dispositivo tipo barra es una característica de rendimiento notable.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de voltaje constante?

R: No es recomendable. Los LED son dispositivos controlados por corriente. Una fuente de voltaje constante con solo una resistencia en serie es común pero menos estable. Se prefiere un controlador o regulador de corriente constante dedicado para un brillo y longevidad consistentes, especialmente porque el VF varía con la temperatura y entre unidades.

P: ¿Qué sucede si aplico brevemente un voltaje inverso?

R: El dispositivo puede soportar un voltaje inverso de 5V para el propósito de probar la corriente de fuga (IR). Sin embargo, está prohibida la operación continua o la aplicación de voltajes inversos más altos, ya que puede causar daños irreversibles.

P: ¿Cómo selecciono la resistencia limitadora de corriente?

R: Si usa una fuente de voltaje simple (Vcc) y una resistencia en serie (R), use la ley de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF. Use el VF máximo (2.6V) de la hoja de datos para garantizar que fluya suficiente corriente en las peores condiciones. Además, calcule la potencia nominal de la resistencia: P = (IF)^2 * R.

P: ¿Por qué es importante emparejar LED del mismo lote (bin)?

R: Los LED tienen variaciones naturales en intensidad luminosa y voltaje directo. Usar dispositivos del mismo lote minimiza las diferencias de brillo y color entre unidades adyacentes en un conjunto de múltiples LED, asegurando una apariencia uniforme.

10. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Considere diseñar un indicador de estado de múltiples niveles para un router de red. Se podrían usar dos barras LTL-2500G: una para indicar "Encendido" y otra para indicar "Actividad de Red". Cada barra sería accionada por un pin GPIO separado de un microcontrolador a través de un circuito simple de interruptor de transistor. Se podría elegir una corriente constante de 15mA como equilibrio entre brillo y consumo de energía. La forma rectangular encajaría perfectamente en una ranura etiquetada en el panel frontal del router. El diseño incluiría resistencias limitadoras de corriente calculadas usando el VF máximo, y el diseño de la PCB proporcionaría algo de área de cobre para disipación de calor. Para garantizar la consistencia visual, se especificaría que las dos barras LED sean del mismo lote de intensidad luminosa.

11. Introducción al Principio de Funcionamiento

El LTL-2500G es una fuente de luz de estado sólido basada en la electroluminiscencia de semiconductores. La región activa contiene una unión p-n fabricada con materiales de Fosfuro de Galio (GaP) o Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP). Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones y los huecos se inyectan en la región de la unión donde se recombinan. En estos materiales de banda prohibida directa, esta recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de semiconductor determina la energía de la banda prohibida, que se correlaciona directamente con la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, verde (~565-569 nm). El encapsulado de plástico blanco actúa como un difusor y protector para el chip semiconductor.

12. Tendencias y Contexto Tecnológico

Los indicadores LED discretos como el LTL-2500G representan una tecnología madura y confiable. Las tendencias actuales en la industria LED en general incluyen un impulso continuo hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), una mejor reproducción cromática y el desarrollo de micro-LED y mini-LED para aplicaciones de visualización avanzadas. Para funciones de indicación e iluminación simple, la tendencia es hacia una mayor integración (por ejemplo, controladores LED con diagnóstico incorporado), voltajes de operación más bajos y una fiabilidad mejorada en condiciones ambientales adversas. El cambio hacia encapsulados sin plomo y conformes con RoHS, como se ve en este dispositivo, es ahora un requisito estándar impulsado por regulaciones ambientales globales. La tecnología de materiales subyacente, como el AlInGaP utilizado aquí para LED verdes/rojos/naranjas, continúa optimizándose para rendimiento y costo.