Hoja de Datos de la Barra de LED Verde LTL-2550G - Fuente Rectangular - Voltaje 2.1-2.6V - Potencia 70mW por Segmento - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL-2550G es una fuente de luz de estado sólido diseñada como una barra de luz rectangular. Está concebido para aplicaciones que requieren un área de emisión grande, brillante y uniforme. El dispositivo utiliza chips LED verdes, fabricados mediante tecnología de epi de GaP sobre sustrato de GaP o AlInGaP sobre un sustrato de GaAs no transparente, y presenta una carcasa de barra blanca. Este producto se engloba en la categoría de barras LED rectangulares universales y está categorizado por intensidad luminosa para garantizar un rendimiento consistente entre unidades.

1.1 Características y Ventajas Principales

• Factor de Forma de Barra de Luz Rectangular:Proporciona un patrón de emisión de luz alargado y distintivo, adecuado para retroiluminación, indicadores y señalización donde se prefiere una fuente de luz lineal frente a una puntual.
• Área de Emisión Grande, Brillante y Uniforme:Diseñado para ofrecer una alta luminancia en toda la superficie de la barra, minimizando puntos calientes y asegurando una iluminación uniforme.
• Bajo Requerimiento de Potencia:Funciona de manera eficiente, haciéndolo adecuado para aplicaciones alimentadas por batería o con conciencia energética.
• Alto Brillo y Alto Contraste:Los chips verdes ofrecen una intensidad luminosa significativa, asegurando una buena visibilidad incluso en condiciones ambientales bien iluminadas.
• Fiabilidad del Estado Sólido:Se beneficia de la longevidad y robustez inherentes a la tecnología LED, sin filamentos ni vidrio que puedan romperse.
• Categorizado por Intensidad Luminosa:Las unidades se clasifican ("binning") en función de su salida de luz, permitiendo a los diseñadores seleccionar componentes para obtener un brillo consistente en ensamblajes de múltiples unidades.
• Paquete Libre de Plomo (Conforme a RoHS):Fabricado de acuerdo con las normativas medioambientales que restringen sustancias peligrosas.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este dispositivo está destinado a su uso en equipos electrónicos ordinarios. Las aplicaciones típicas incluyen, entre otras: indicadores de estado en equipos de oficina (impresoras, fotocopiadoras), retroiluminación para interruptores y paneles, iluminación decorativa y diversos productos electrónicos de consumo donde se necesite un indicador brillante y fiable. Está diseñado para aplicaciones donde la fiabilidad excepcional no es la principal preocupación de seguridad (por ejemplo, indicadores no críticos). Para aplicaciones donde un fallo podría poner en peligro vidas o la salud (aviación, dispositivos médicos), se requiere consulta específica.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Características Eléctricas y Ópticas

Todos los parámetros se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Intensidad Luminosa Promedio (Iv):Varía desde 3500 µcd (mínimo) hasta 8000 µcd (típico) cuando se alimenta con una corriente directa (IF) de 10mA. Esta es una medida de la salida de luz percibida por el ojo humano, medida con un sensor filtrado según la curva de respuesta fotópica CIE.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λp):Típicamente 565 nm a IF=20mA. Esta es la longitud de onda en la que la distribución espectral de potencia alcanza su máximo.
• Ancho de Media Banda Espectral (Δλ):Típicamente 30 nm a IF=20mA. Este parámetro indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz emitida; un valor más pequeño indica una fuente más monocromática.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Típicamente 569 nm a IF=20mA. Esta es la percepción del color como una única longitud de onda por el ojo humano, que puede diferir ligeramente de la longitud de onda de pico.
• Voltaje Directo por Segmento (VF):Varía desde 2.1V (típico) hasta 2.6V (máximo) a IF=20mA. El diseño del circuito debe tener en cuenta este rango para asegurar que la corriente de accionamiento prevista se entregue a todos los segmentos.
• 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 es solo para fines de prueba y el dispositivo no debe operarse bajo polarización inversa continua.
• Relación de Coincidencia de Intensidad Luminosa (Iv-m):Relación máxima de 2:1 entre segmentos a IF=10mA. Esto especifica la variación máxima permitida en el brillo entre diferentes segmentos del mismo dispositivo.

2.2 Límites Absolutos Máximos

Esfuerzos que superen estos límites pueden causar daños permanentes al dispositivo.

• Disipación de Potencia por Segmento:70 mW.
• Corriente Directa de Pico por Segmento:60 mA (pulsada, ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms).
• Corriente Directa Continua por Segmento:25 mA a 25°C. Esta especificación se reduce linealmente a 0.33 mA/°C a medida que la temperatura 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:Máximo 260°C durante un máximo de 3 segundos, medido a 1.6mm por debajo del plano de asiento del componente.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

La hoja de datos indica que el LTL-2550G estácategorizado por intensidad luminosa. Esto implica que existe un sistema de clasificación ("binning"), aunque en este extracto no se proporcionan códigos de clasificación específicos. Típicamente, dicha categorización implica:

• Clasificación por Intensidad Luminosa:Los dispositivos se clasifican en grupos ("bins") según su salida de luz medida a una corriente de prueba estándar (por ejemplo, 10mA o 20mA). Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes con brillo muy similar para aplicaciones que usan múltiples unidades, evitando desigualdades visibles.
• Clasificación por Longitud de Onda/Longitud de Onda Dominante:Aunque no se declara explícitamente para este modelo, es común que los LED de color también se clasifiquen por longitud de onda dominante o de pico para garantizar un tono de color consistente en un lote de producción o ensamblaje.
• Clasificación por Voltaje Directo:Menos común para LED tipo indicador, pero a veces se realiza para agrupar dispositivos con Vf similar y simplificar el diseño del circuito limitador de corriente.
• Implicación para el Diseño:La hoja de datos recomienda explícitamente elegir LED del mismo "bin" al ensamblar dos o más displays en un conjunto para evitar problemas de desigualdad de tono.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia aCurvas Típicas de Características Eléctricas/Ópticas. Aunque los gráficos específicos no se proporcionan en el texto, las curvas estándar para un dispositivo de este tipo incluirían típicamente:

• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V):Muestra la relación exponencial, crucial para diseñar el circuito de accionamiento. La curva ilustrará el Vf típico a varias corrientes, incluyendo el punto de prueba de 20mA.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa (Curva L-I):Representa cómo aumenta la salida de luz con la corriente de accionamiento. Generalmente es lineal dentro del rango de operación, pero se satura a corrientes más altas. Esta curva ayuda a determinar la corriente de accionamiento óptima para el brillo deseado, considerando eficiencia y vida útil.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la reducción de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión. Los LED se vuelven menos eficientes a temperaturas más altas, por lo que esta curva es vital para la gestión térmica y la predicción del rendimiento en condiciones ambientales elevadas.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa versus longitud de onda, mostrando el pico en ~565nm y el ancho espectral (Δλ) de ~30nm.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

El dispositivo tiene un factor de forma de barra de luz rectangular. Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros. La tolerancia general para las dimensiones es de ±0.25 mm (0.01 pulgada) a menos que una nota específica indique lo contrario. El dibujo dimensional exacto se referencia en la hoja de datos pero no se reproduce en este extracto de texto.

5.2 Conexión de Pines e Identificación de Polaridad

El LTL-2550G es un dispositivo multisegmento con 8 pines. La asignación de pines es la siguiente:

• Pin 1: Cátodo A
• Pin 2: Ánodo A
• Pin 3: Cátodo B
• Pin 4: Ánodo B
• Pin 5: Cátodo C
• Pin 6: Ánodo C
• Pin 7: Cátodo D
• Pin 8: Ánodo D

Esta configuración sugiere que la barra de luz puede estar dividida internamente en cuatro segmentos direccionables de forma independiente (A, B, C, D), permitiendo una iluminación parcial o patrones de animación simples si se accionan con un controlador adecuado.

5.3 Diagrama de Circuito Interno

La hoja de datos incluye un diagrama de circuito interno. Basándose en la descripción de pines, probablemente muestra cuatro segmentos LED separados, cada uno con su propia conexión de ánodo y cátodo, dispuestos en una configuración común pero no conectados en serie o en paralelo internamente. Esto otorga flexibilidad al diseñador para accionar los segmentos.

6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Parámetros de Soldadura por Reflujo

El límite absoluto máximo especifica una temperatura de soldadura máxima de 260°C durante un máximo de 3 segundos, medida a 1.6mm por debajo del plano de asiento. Esto define las restricciones de temperatura máxima y tiempo a temperatura para un perfil de soldadura por reflujo estándar. Un perfil de reflujo estándar sin plomo (SnAgCu) con una temperatura máxima entre 245°C y 260°C es típicamente aplicable, asegurando que el tiempo por encima del líquido y en la temperatura máxima esté controlado.

6.2 Precauciones de Manipulación y Ensamblaje

• Evite el uso de herramientas o métodos de ensamblaje inadecuados que apliquen fuerza anormal al cuerpo del display.
• Si se aplica una película de impresión/patrón con adhesivo sensible a la presión, evite que el lado de la película haga contacto estrecho con un panel frontal/cubierta, ya que una fuerza externa puede causar el desplazamiento de la película.
• Deben evitarse los cambios rápidos en la temperatura ambiente, especialmente con alta humedad, ya que pueden causar condensación en el LED.

7. Condiciones de Almacenamiento

Un almacenamiento adecuado es crítico para prevenir la oxidación de los pines o las almohadillas de soldadura.

• Para Display LED (Through-Hole):En el embalaje original, almacenar a 5°C a 30°C con humedad inferior al 60% HR. Se desaconseja el almacenamiento a largo plazo de grandes inventarios; consumir el stock con prontitud.
• Para Display LED SMD:
  • En bolsa sellada original: 5°C a 30°C, humedad inferior al 60% HR.
  • Después de abrir la bolsa: 5°C a 30°C, humedad inferior al 60% HR, durante un máximo de 168 horas (Nivel de Sensibilidad a la Humedad MSL 3).
  • Si se desempaqueta durante más de 168 horas, se recomienda un horneado a 60°C durante 24 horas antes de soldar.
• General:El display debe usarse dentro de los 12 meses posteriores a la fecha de envío. No exponer a entornos con alta humedad o gases corrosivos. Evitar el almacenamiento a largo plazo.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Iluminación de Estado e Indicadores:Ideal para indicadores de encendido, actividad o modo en equipos de consumo e industriales debido a su alto brillo y forma de barra uniforme.
• Retroiluminación:Puede usarse para iluminar por el borde pequeños paneles, etiquetas o interruptores de membrana.
• Iluminación Decorativa y Arquitectónica:El factor de forma lineal puede usarse en acentos, contornos o señalización simple.

8.2 Consideraciones de Diseño Críticas

• Circuito de Accionamiento:Se recomienda encarecidamente el accionamiento a corriente constante para garantizar una intensidad luminosa y longevidad consistentes. El circuito debe diseñarse para acomodar el rango completo del voltaje directo (2.1V a 2.6V) para garantizar que se entregue la corriente objetivo.
• Limitación de Corriente:La corriente de operación segura debe elegirse considerando la temperatura ambiente máxima, aplicando el factor de reducción de 0.33 mA/°C por encima de 25°C.
• Protección contra Polarización Inversa:El circuito de accionamiento debe incorporar protección (por ejemplo, un diodo en paralelo) para proteger los LED de voltajes inversos y picos de voltaje transitorios durante los ciclos de encendido. La polarización inversa continua puede causar migración de metal y fallo.
• Gestión Térmica:Exceder la temperatura de operación o la corriente de accionamiento recomendada conducirá a una degradación severa de la salida de luz y/o a un fallo prematuro. Asegurar una disipación de calor adecuada si se opera cerca de los límites máximos.
• Clasificación (Binning) para Ensamblajes Multiunidad:Especifique y utilice siempre LED del mismo "bin" de intensidad luminosa y longitud de onda cuando se usen múltiples unidades adyacentes para garantizar uniformidad visual.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Aunque la hoja de datos no proporciona una comparación directa con competidores, las características diferenciadoras clave del LTL-2550G basadas en sus especificaciones son:

• Factor de Forma:La barra de luz rectangular ofrece una ventaja distintiva sobre los LED puntuales de 3mm o 5mm para aplicaciones que requieren un área iluminada lineal sin usar múltiples LED discretos.
• Diseño Segmentado:Los cuatro segmentos independientes proporcionan capacidad de animación básica, que no está disponible en un paquete LED de un solo chip.
• Alto Brillo:Con una intensidad luminosa típica de 8000 µcd a solo 10mA, ofrece una alta eficiencia de salida de luz.
• Salida Categorizada:La clasificación ("binning") por intensidad proporciona una garantía de consistencia, lo cual es crítico para aplicaciones profesionales.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda de pico (565nm) y la longitud de onda dominante (569nm)?

R: La longitud de onda de pico es el pico físico de la emisión espectral. La longitud de onda dominante es el punto de color percibido por el ojo humano, calculado a partir del espectro completo. A menudo difieren ligeramente para los LED verdes.

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

R: No es recomendable. El voltaje directo varía (2.1V-2.6V). Una fuente de voltaje constante con una simple resistencia en serie puede no regular la corriente de manera efectiva en este rango o con cambios de temperatura, lo que lleva a un brillo inconsistente y posible sobrecorriente. Se prefiere un controlador de corriente constante.

P: ¿Por qué hay un límite de tiempo de almacenamiento (168 horas) después de abrir la bolsa para la versión SMD?

R: Esto se debe al Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL 3). El paquete de plástico absorbe humedad del aire. Si se suelda demasiado rápido después de la exposición, la humedad atrapada puede vaporizarse durante el reflujo, causando daños internos (\"efecto palomita\"). El horneado elimina esta humedad.

P: ¿Qué significa \"Relación de Coincidencia de Intensidad Luminosa de 2:1\"?

R: Significa que la intensidad luminosa del segmento más brillante no debe ser más del doble que la intensidad del segmento más tenue en el mismo dispositivo cuando se mide en las mismas condiciones (IF=10mA). Esto asegura uniformidad a lo largo de la barra.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseñar un panel indicador de múltiples estados para un router de red.

El LTL-2550G puede usarse para indicar diferentes estados (Alimentación, Internet, Wi-Fi, Actividad Ethernet). Cada uno de los cuatro segmentos (A, B, C, D) puede asignarse a un estado. Un microcontrolador puede controlar cada segmento de forma independiente a través de sus pares ánodo/cátodo. El alto brillo asegura visibilidad. El diseñador debería:

1. Usar un circuito integrado controlador de corriente constante capaz de suministrar cuatro canales a ~10-20mA cada uno.

2. Diseñar el diseño de la PCB según el dibujo mecánico, asegurando la alineación correcta de los pines.

3. Especificar al proveedor que todas las unidades LTL-2550G para este producto deben ser del mismo "bin" de intensidad luminosa para evitar que una luz de estado parezca más brillante que otra.

4. Seguir las pautas de almacenamiento y soldadura para prevenir oxidación y defectos relacionados con la humedad durante el ensamblaje.

12. Introducción al Principio de Operación

El LTL-2550G se basa en la electroluminiscencia de semiconductores. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el potencial incorporado del diodo a través del ánodo y el cátodo de un segmento, se inyectan electrones y huecos en la región activa del chip semiconductor (hecho de GaP o AlInGaP). Estos portadores de carga se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de los materiales semiconductores (la \"banda prohibida\") determina la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, verde (~565-569 nm). La carcasa de barra blanca actúa como difusor y lente, dando forma a la luz en un haz rectangular uniforme.

13. Tendencias y Contexto Tecnológico

El LTL-2550G representa un tipo de paquete específico para aplicación dentro de la industria LED en general. Las tendencias que influyen en tales dispositivos incluyen:

Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en ciencia de materiales (como el uso de AlInGaP mencionado) conducen a una mayor eficacia luminosa (más luz por vatio), permitiendo una salida más brillante a la misma corriente o la misma salida con menor consumo de energía y menos calor.

Miniaturización e Integración:Si bien este es un componente discreto, la tendencia es integrar lógica de control y múltiples LED en módulos más inteligentes y de montaje superficial.

Calidad y Consistencia del Color:Los avances en procesos de epitaxia y clasificación ("binning") continúan mejorando la uniformidad y precisión del color de lote a lote, lo cual es crítico para aplicaciones multiunidad como se destaca en la sección de precauciones.

Enfoque en la Fiabilidad:Las hojas de datos proporcionan cada vez más datos detallados de vida útil y mantenimiento del flujo luminoso bajo diversas condiciones, aunque esta hoja de datos específica se centra en especificaciones básicas y manipulación.