Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Ventajas Principales
- 1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones
- 2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
- 2.1 Valores Máximos Absolutos (Ta=25 °C)
- 2.2 Características Electro-Ópticas (Ta=25 °C)
- 3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)
- 3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa
- 3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante
- 3.3 Clasificación por Voltaje Directo
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda
- 4.2 Patrón de Direccionalidad
- 4.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)
- 4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa
- 4.5 Dependencia de la Temperatura
- 5. Información Mecánica y de Empaquetado
- 5.1 Dimensiones del Encapsulado
- 6. Guías de Soldadura y Montaje
- 6.1 Formado de Terminales
- 6.2 Condiciones de Almacenamiento
- 6.3 Proceso de Soldadura
- 7. Información de Empaquetado y Pedido
- 7.1 Especificación de Empaquetado
- 7.2 Explicación de las Etiquetas
- 7.3 Designación del Número de Modelo
- 8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño
- 8.1 Diseño del Circuito
- 8.2 Gestión Térmica
- 8.3 Integración Óptica
- 9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
- 9.1 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?
- 9.2 ¿Puedo accionar este LED a 30mA de forma continua?
- 9.3 ¿Cómo selecciono el lote (bin) correcto para mi aplicación?
- 10. Principios Técnicos y Tendencias
- 10.1 Principio de Funcionamiento
- 10.2 Tendencias de la Industria
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Descripción General del Producto
Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de alto brillo diseñada para aplicaciones que requieren una salida luminosa superior. El dispositivo utiliza un chip de InGaN para producir una luz verde brillante y está alojado en un encapsulado redondo T-1 3/4, muy popular, con terminales de propósito general.
1.1 Ventajas Principales
- Alta Eficiencia:Diseñado para ofrecer la máxima salida de luz en relación con la potencia de entrada.
- Construcción Robusta:Presenta resina epoxi resistente a los rayos UV para una mayor durabilidad en entornos exteriores.
- Cumplimiento Ambiental:El producto cumple con las normativas RoHS, REACH de la UE y está libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
- Flexibilidad de Selección:Disponible en diferentes colores, intensidades y colores de lente epoxi para adaptarse a diversas necesidades de diseño.
1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones
Esta serie de LED está específicamente dirigida a aplicaciones de señalización y pantallas de alta visibilidad. Los casos de uso típicos incluyen:
- Señales Gráficas a Color
- Paneles de Mensajes
- Señales de Mensaje Variable (VMS)
- Publicidad Comercial Exterior
2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
2.1 Valores Máximos Absolutos (Ta=25 °C)
Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.
| Parámetro | Símbolo | Valor Máx. | Unidad |
|---|---|---|---|
| Voltaje Inverso | VR | 5 | V |
| Corriente Directa | IF | 30 | mA |
| Corriente Directa Pico (Ciclo de Trabajo 1/10 @1KHz) | IFP | 100 | mA |
| Disipación de Potencia | Pd | 110 | mW |
| Temperatura de Operación | TT | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura de Almacenamiento | TT | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Soldadura | TT | 260°C durante 5 seg. | °C |
2.2 Características Electro-Ópticas (Ta=25 °C)
Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones estándar de prueba (IF=20mA).
| Parámetro | Símbolo | Min. | Typ. | Max. | Unidad | Condición |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensidad Luminosa | Iv | 18000 | 28500 | 45000 | mcd | IF=20mA |
| Ángulo de Visión (2θ1/2) | -- | -- | 15 | -- | grados | IF=20mA |
| Longitud de Onda Pico | λp | -- | 518 | -- | nm | IF=20mA |
| Longitud de Onda Dominante | λd | 525 | 530 | 535 | nm | IF=20mA |
| Voltaje Directo | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IF=20mA |
| Corriente Inversa | IR | -- | -- | 50 | μA | VR=5V |
3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)
Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave.
3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa
| Código de Lote | Min. | Max. | Unidad | Condición |
|---|---|---|---|---|
| X | 18000 | 22500 | mcd | IF=20mA |
| Y | 22500 | 28500 | ||
| Z | 28500 | 36000 | ||
| Z1 | 36000 | 45000 |
Tolerancia de Intensidad Luminosa: ±10%
3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante
| Código de Lote | Min. | Max. | Unidad | Condición |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 525 | 530 | nm | IF=20mA |
| 2 | 530 | 535 |
Tolerancia de Longitud de Onda Dominante: ±1nm
3.3 Clasificación por Voltaje Directo
| Código de Lote | Min. | Max. | Unidad | Condición |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2.8 | 3.0 | V | IF=20mA |
| 1 | 3.0 | 3.2 | ||
| 2 | 3.2 | 3.4 | ||
| 3 | 3.4 | 3.6 |
Tolerancia de Voltaje Directo: ±0.1V
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
La hoja de datos proporciona varias curvas características que son cruciales para el diseño del circuito y la gestión térmica.
4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda
Esta curva muestra la distribución espectral de potencia, con una longitud de onda pico típica (λp) de 518nm y una longitud de onda dominante (λd) de 530nm, confirmando la salida de color verde brillante.
4.2 Patrón de Direccionalidad
El ángulo de visión (2θ1/2) es de 15 grados, lo que indica un haz muy estrecho. Esto hace que el LED sea ideal para aplicaciones de iluminación dirigida donde la luz debe enfocarse a distancia, como en señales de mensajes.
4.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)
La curva I-V es esencial para diseñar el circuito limitador de corriente. A la corriente de operación típica de 20mA, el voltaje directo es de 3.2V. La curva ayuda a determinar el voltaje de alimentación requerido y el valor de la resistencia en serie.
4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa
Esta curva demuestra la relación entre la corriente de accionamiento y la salida de luz. Si bien la intensidad aumenta con la corriente, es crucial no exceder los valores máximos absolutos (30mA continuos, 100mA en pulsos) para evitar una degradación acelerada o fallos.
4.5 Dependencia de la Temperatura
Dos curvas clave ilustran los efectos de la temperatura:Intensidad Relativa vs. Temperatura AmbienteyCorriente Directa vs. Temperatura Ambiente. Típicamente, la salida luminosa del LED disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Además, para un accionamiento a voltaje constante, la corriente directa puede aumentar con la temperatura debido a cambios en las propiedades del semiconductor, lo que podría conducir a una fuga térmica si no se gestiona adecuadamente. Estas curvas subrayan la importancia de una disipación de calor efectiva y de drivers de corriente constante en aplicaciones de alta fiabilidad.
5. Información Mecánica y de Empaquetado
5.1 Dimensiones del Encapsulado
El LED utiliza un encapsulado redondo estándar T-1 3/4 (5mm). Las notas dimensionales clave incluyen:
- Todas las dimensiones están en milímetros a menos que se especifique lo contrario.
- La tolerancia estándar es de ±0.25mm.
- La protuberancia máxima permitida de la resina bajo la brida es de 1.5mm.
(Nota: Aquí se incluiría un dibujo detallado con cotas basado en el diagrama del PDF, especificando el diámetro de los terminales, el diámetro de la lente, la altura total y la separación entre terminales).
6. Guías de Soldadura y Montaje
6.1 Formado de Terminales
- Doble los terminales en un punto situado al menos a 3mm de la base de la ampolla de epoxi.
- Realice el formado de terminalesantes soldering.
- de soldar. Evite ejercer tensión sobre el encapsulado durante el formado para prevenir daños internos o roturas.
- Corte los marcos de terminales a temperatura ambiente.
- Asegúrese de que los orificios de la PCB se alineen perfectamente con los terminales del LED para evitar tensiones de montaje.
6.2 Condiciones de Almacenamiento
- Almacenamiento recomendado: ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa tras su recepción.
- Vida útil máxima de almacenamiento en estas condiciones: 3 meses.
- Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
- Evite cambios bruscos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.
6.3 Proceso de Soldadura
Mantenga una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la ampolla de epoxi.
| Proceso | Parámetro | Valor / Condición |
|---|---|---|
| Soldadura Manual | Temperatura de la Punta | 300°C Máx. (30W Máx.) |
| Tiempo de Soldadura | 3 segundos Máx. | |
| Soldadura por Inmersión | Temperatura de Precalentamiento | 100°C Máx. (60 seg Máx.) |
| Temperatura y Tiempo del Baño | 260°C Máx., 5 segundos Máx. | |
| Distancia desde la Ampollla | 3mm Mín. |
Notas Críticas:
- Evite tensiones mecánicas en los terminales mientras el LED está a alta temperatura.
- No realice soldadura por inmersión o manual más de una vez.
- Proteja la ampolla de epoxi de golpes o vibraciones hasta que se enfríe completamente después de la soldadura.
7. Información de Empaquetado y Pedido
7.1 Especificación de Empaquetado
- Bolsa Anti-estática:Cada bolsa contiene un mínimo de 200 y un máximo de 500 piezas.
- Cartón Interior:Contiene 5 bolsas.
- Cartón Maestro/Exterior:Contiene 10 cartones interiores.
7.2 Explicación de las Etiquetas
Las etiquetas en el embalaje proporcionan trazabilidad e información del lote (bin):
- CPN:Número de Producto del Cliente
- P/N:Número de Producto (ej., 333/G1C1-AVYA/X/MS)
- QTY:Cantidad Empaquetada
- CAT:Clasificación de Intensidad Luminosa (ej., X, Y, Z, Z1)
- HUE:Clasificación de Longitud de Onda Dominante (ej., 1, 2)
- REF:Clasificación de Voltaje Directo (ej., 0, 1, 2, 3)
- LOT No:Número de Lote de Fabricación
7.3 Designación del Número de Modelo
El número de pieza333/G1C1-AVYA/X/MSpuede decodificarse de la siguiente manera (basado en el formato de designación de producción proporcionado):
- 333:Probablemente indica la serie o el tipo de encapsulado básico (T-1 3/4).
- G1:Especifica el material/tipo de chip (InGaN).
- C1:Denota el color emitido (Verde Brillante).
- AVYA:Puede referirse a características ópticas o de rendimiento específicas.
- X:Representa el código del lote (bin) de intensidad luminosa.
- MS:Probablemente indica el color de la resina (Transparente) y la presencia de un tope (No).
8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño
8.1 Diseño del Circuito
- Limitación de Corriente:Utilice siempre una resistencia en serie o un driver de corriente constante para fijar la corriente directa al nivel deseado (típicamente 20mA). Calcule el valor de la resistencia usando R = (Valimentación- VF) / IF.
- Protección contra Voltaje Inverso:El voltaje inverso máximo es de solo 5V. Incorpore protección (como un diodo en paralelo) si el LED pudiera estar expuesto a polarización inversa, como en circuitos de CA o matrices de múltiples LED.
8.2 Gestión Térmica
- Aunque la disipación de potencia es relativamente baja (110mW máx.), mantener una baja temperatura de unión es crítica para la fiabilidad a largo plazo y una salida de luz estable, especialmente en entornos de alta temperatura ambiente o en luminarias cerradas.
- Asegure una ventilación o disipación de calor adecuada si se agrupan múltiples LED densamente.
8.3 Integración Óptica
- El estrecho ángulo de visión de 15 grados produce un haz enfocado. Para una iluminación más amplia, se requerirán ópticas secundarias (difusores o lentes).
- La lente de resina transparente proporciona la máxima salida de luz posible. Para una apariencia más suave o mezcla de colores, considere LED con lentes difusas o teñidas si están disponibles en la serie.
9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
9.1 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?
La Longitud de Onda Pico (λp= 518nm)es la longitud de onda a la cual la potencia óptica emitida es máxima.La Longitud de Onda Dominante (λd= 530nm)es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que coincide con el color de la luz. Para los LED verdes, la longitud de onda dominante suele ser más larga que la longitud de onda pico debido a la forma de la curva de sensibilidad del ojo humano (respuesta fotópica).
9.2 ¿Puedo accionar este LED a 30mA de forma continua?
Si bien 30mA es el Valor Máximo Absoluto para la corriente directa continua, operar en este límite generará más calor y podría reducir la vida útil del LED. Para una fiabilidad y eficiencia óptimas, se recomienda operar en o por debajo de la condición de prueba típica de 20mA.
9.3 ¿Cómo selecciono el lote (bin) correcto para mi aplicación?
Para aplicaciones que requieren una apariencia uniforme (como una señal con múltiples LED), especifique lotes estrechos tanto para Longitud de Onda Dominante (HUE) como para Intensidad Luminosa (CAT). Por ejemplo, solicitar todos los LED del lote "Y" (22500-28500 mcd) y del lote "1" (525-530 nm) garantizará un brillo y color consistentes en su pantalla. Para aplicaciones menos críticas, un rango de lotes más amplio puede ser aceptable y más rentable.
10. Principios Técnicos y Tendencias
10.1 Principio de Funcionamiento
Este LED se basa en un chip semiconductor de InGaN (Nitruro de Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación de InGaN determina la energía del bandgap, que a su vez define la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, verde brillante.
10.2 Tendencias de la Industria
La búsqueda de una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio) y una fiabilidad mejorada sigue siendo la tendencia principal en la tecnología LED. Los avances en el diseño de chips, el crecimiento epitaxial y la tecnología de fósforos (para LED blancos) están constantemente ampliando los límites del rendimiento. Además, existe un fuerte enfoque en toda la industria hacia la estandarización de las huellas, las pruebas fotométricas y la clasificación por color para simplificar el diseño y garantizar la calidad para los usuarios finales. El cumplimiento de las normativas libres de halógenos y otras regulaciones ambientales, como se ve en esta hoja de datos, también es un requisito estándar en los componentes electrónicos modernos.
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. |