Hoja de Datos LED 7343/Y5C2-ASVB/X/MS - Paquete T-1 3/4 - 2.2V - 50mA - Amarillo Brillante - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de alta luminosidad diseñada para aplicaciones que requieren una salida luminosa superior. El dispositivo utiliza tecnología de chip AlGaInP para producir una luz amarilla brillante. Está alojado en un popular paquete redondo T-1 3/4, ofreciendo un equilibrio entre rendimiento y un factor de forma familiar para facilitar su integración en diseños existentes.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las principales ventajas de esta serie de LED incluyen su alta intensidad luminosa, construcción robusta y fiable, y disponibilidad en varios ángulos de visión. La resina epoxi es resistente a los rayos UV, mejorando el rendimiento a largo plazo en entornos exteriores. El producto cumple con las normativas medioambientales pertinentes. Se suministra en cinta y carrete para procesos de montaje automatizado. Las aplicaciones objetivo son principalmente en señalización de alta visibilidad, incluyendo señales gráficas a color, paneles de mensajes, señales de mensaje variable (VMS) y publicidad exterior comercial, donde la claridad y el brillo son primordiales.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Un análisis exhaustivo de los límites operativos del dispositivo y su rendimiento en condiciones estándar.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estos límites. Los parámetros clave incluyen una tensión inversa máxima (V_R) de 5V, una corriente directa continua (I_F) de 50mA, y una corriente directa de pico (I_FP) de 160mA en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 @1kHz). La disipación de potencia máxima (P_d) es de 115mW. El dispositivo está clasificado para un rango de temperatura de operación (T_opr) de -40°C a +85°C y un rango de temperatura de almacenamiento (T_stg) de -40°C a +100°C. Cuenta con protección contra Descarga Electroestática (ESD) clasificada en 2000V (Modelo Cuerpo Humano). La temperatura máxima de soldadura es de 260°C durante 5 segundos.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estas características se miden a una corriente directa de 20mA y una temperatura ambiente de 25°C, representando condiciones típicas de operación. La intensidad luminosa (I_v) tiene un valor típico de 9000 mcd, con un mínimo de 5650 mcd y un máximo de 14250 mcd, indicando un dispositivo de alta luminosidad. El ángulo de visión (2θ_1/2) es típicamente de 23 grados, proporcionando un haz concentrado. La longitud de onda de pico (λ_p) es de 591 nm, y la longitud de onda dominante (λ_d) es típicamente de 589 nm, definiendo el color amarillo brillante. El ancho de banda espectral (Δλ) es de 15 nm. La tensión directa (V_F) es típicamente de 2.2V, con un rango de 1.8V a 2.6V. La corriente inversa (I_R) es un máximo de 10 µA a 5V de polarización inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los dispositivos se clasifican en 'bins' según parámetros clave de rendimiento para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción y permitir un emparejamiento preciso en el diseño.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se categoriza en cuatro bins: S (5650-7150 mcd), T (7150-9000 mcd), U (9000-11250 mcd) y V (11250-14250 mcd). La tolerancia para la intensidad luminosa es de ±10%. Los diseñadores deben tener en cuenta este rango al calcular las corrientes de excitación requeridas o el número de LEDs para un nivel de brillo objetivo.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

La longitud de onda dominante, que se correlaciona con el color percibido, se clasifica en dos grupos: Bin 1 (586-590 nm) y Bin 2 (590-594 nm). La tolerancia es de ±1 nm. Este control estricto es crucial para aplicaciones donde la consistencia del color entre múltiples LEDs es importante, como en pantallas a todo color o señalización.

3.3 Clasificación por Tensión Directa

La tensión directa se divide en cuatro bins: 1 (1.8-2.0V), 2 (2.0-2.2V), 3 (2.2-2.4V) y 4 (2.4-2.6V), con una tolerancia de ±0.1V. Conocer el bin de tensión es esencial para diseñar circuitos limitadores de corriente eficientes, especialmente al excitar múltiples LEDs en serie, para garantizar una distribución uniforme de la corriente y prevenir la fuga térmica.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los datos gráficos proporcionan información sobre el comportamiento del dispositivo en condiciones variables.

4.1 Distribución Espectral y Directividad

La curva de Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda muestra un pico de emisión estrecho centrado alrededor de 591 nm, confirmando la salida monocromática amarilla. La curva de Directividad ilustra el patrón de radiación espacial, donde el ángulo de visión de 23 grados corresponde a los puntos de media intensidad. Este patrón es importante para el diseño óptico para lograr perfiles de iluminación deseados.

4.2 Relación Corriente-Tensión (I-V)

La curva de Corriente Directa vs. Tensión Directa es no lineal, típica de un diodo. Muestra el aumento exponencial de la corriente después de superar el umbral de tensión directa. Esta curva es crítica para seleccionar el circuito de excitación apropiado (corriente constante vs. tensión constante).

4.3 Dependencia de la Temperatura

La curva de Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente demuestra el coeficiente de temperatura negativo de la salida luminosa; la intensidad disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Por el contrario, la curva de Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente (a tensión constante) muestra que la corriente aumenta con la temperatura, lo que puede conducir a una fuga térmica si no se gestiona adecuadamente con un driver de corriente constante. Estas curvas subrayan la importancia de la gestión térmica en el diseño del sistema.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones del Paquete

El dispositivo se ajusta a las dimensiones estándar del paquete redondo de LED T-1 3/4. Las medidas críticas incluyen el espaciado de los terminales, el diámetro del cuerpo y la altura total. Una nota especifica que la protuberancia máxima de la resina bajo la brida es de 1.5mm. Todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia estándar de 0.25mm a menos que se especifique lo contrario. Los datos dimensionales precisos son esenciales para el diseño de la huella en PCB y para garantizar un ajuste adecuado dentro de las carcasas mecánicas.

5.2 Identificación de Polaridad y Montaje

El cátodo se indica típicamente por un punto plano en la lente del LED o por un terminal más corto. La hoja de datos enfatiza que durante el montaje, los orificios del PCB deben alinearse exactamente con los terminales del LED para evitar inducir estrés mecánico, lo que puede degradar la resina epoxi y el rendimiento del LED.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Precauciones en el Formado de Terminales

Si los terminales requieren doblarse, debe hacerse en un punto al menos a 3mm de la base de la ampolla de epoxi para evitar estrés en el chip interno y las uniones de alambre. El formado de terminales debe realizarse antes de soldar y a temperatura ambiente. Cortar los terminales a altas temperaturas puede causar fallos.

6.2 Parámetros de Soldadura

Para soldadura manual, la temperatura de la punta del soldador no debe exceder los 300°C (para un soldador máximo de 30W), y el tiempo de soldadura debe ser de 3 segundos o menos. Para soldadura por inmersión, la temperatura recomendada del baño es de 260°C máximo durante 5 segundos máximo, con un precalentamiento de hasta 100°C durante 60 segundos máximo. En ambos casos, la unión soldada debe estar al menos a 3mm de la ampolla de epoxi. El gráfico del perfil de soldadura sugiere un ciclo controlado de calentamiento, estabilización, reflujo y enfriamiento para minimizar el choque térmico. La soldadura por inmersión o manual no debe realizarse más de una vez. No se debe aplicar estrés a los terminales mientras el LED está a alta temperatura.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

Los LEDs deben almacenarse a 30°C o menos y al 70% de humedad relativa o menos. La vida útil de almacenamiento recomendada después del envío es de 3 meses. Para un almacenamiento más prolongado (hasta un año), deben guardarse en un recipiente sellado con atmósfera de nitrógeno y material absorbente de humedad. Se deben evitar las transiciones rápidas de temperatura en entornos de alta humedad para prevenir la condensación.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaque

Los LEDs se empaquetan en bolsas antiestáticas para protegerlos contra ESD. Estas bolsas se colocan en cajas internas, que luego se empaquetan en cajas externas. La cantidad de empaque es flexible: un mínimo de 200 a un máximo de 500 piezas por bolsa, 5 bolsas por caja interna y 10 cajas internas por caja externa.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del empaque incluye varios códigos: CPN (Número de Producto del Cliente), P/N (Número de Producto), QTY (Cantidad de Empaque), CAT (Categorías de Intensidad Luminosa y Tensión Directa), HUE (Categoría de Longitud de Onda Dominante), REF (Referencia) y LOT No (Número de Lote para trazabilidad).

7.3 Regla de Numeración del Modelo

El número de parte 7343/Y5C2-ASVB/X/MS sigue una estructura específica. "7343" probablemente denota la serie o el tipo de paquete. "Y5" indica el color (Amarillo) y el bin de intensidad luminosa. "C2" puede referirse al ángulo de visión u otras características ópticas. El segmento "ASVB" podría especificar la tecnología del chip u otras características. La "X" es un marcador de posición para opciones específicas (como la presencia de tope), y "MS" puede indicar el estilo de empaque (por ejemplo, cinta y carrete).

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es ideal para aplicaciones de alta luz ambiental o larga distancia de visión debido a su alta intensidad luminosa. Los usos principales incluyen señales de mensaje variable a todo color o monocromáticas en autopistas, vallas publicitarias, pantallas de información interiores/exteriores y paneles indicadores de estado donde se requiere una señal amarilla distintiva.

8.2 Consideraciones de Diseño

Selección del Driver:Utilice siempre un driver de corriente constante para garantizar una salida de luz estable y prevenir la fuga térmica, ya que la tensión directa tiene un coeficiente de temperatura negativo. El driver debe estar clasificado para la corriente directa máxima (50mA continua).
Gestión Térmica:A pesar de la baja disipación de potencia (115mW máx.), se recomienda un diseño de PCB adecuado con área de cobre suficiente para disipación de calor, especialmente cuando se opera a altas temperaturas ambientales o en el extremo superior del rango de corriente, para mantener la intensidad luminosa y la longevidad.
Diseño Óptico:El ángulo de visión de 23 grados produce un haz relativamente concentrado. Para una iluminación más amplia, pueden requerirse ópticas secundarias (lentes o difusores). La resina epoxi resistente a los UV permite un uso exterior fiable sin un amarilleamiento significativo de la lente.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs amarillos estándar, el diferenciador clave de este dispositivo es su muy alta intensidad luminosa (hasta 14250 mcd @ 20mA), que se logra mediante la avanzada tecnología de chip AlGaInP y un diseño de paquete optimizado. La disponibilidad de una clasificación estricta para intensidad, longitud de onda y tensión permite una uniformidad de color y brillo superior en aplicaciones de matrices en comparación con productos no clasificados o con clasificación laxa. El paquete T-1 3/4 ofrece un formato mecánico probado y fiable con buenas características de disipación de calor en relación con paquetes de montaje superficial más pequeños, lo que lo hace robusto para entornos exigentes.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo excitar este LED con una fuente de 3.3V y una resistencia?
R: Sí, pero se necesita un cálculo cuidadoso. Con una V_Ftípica de 2.2V, una resistencia en serie caería 1.1V. Para lograr 20mA, el valor de la resistencia sería R = V/I = 1.1V / 0.02A = 55Ω. Sin embargo, debe considerar el bin de tensión (1.8V a 2.6V). Para un LED de 2.6V, la resistencia cae solo 0.7V, resultando en una corriente de 0.7V / 55Ω ≈ 12.7mA, reduciendo el brillo. Un driver de corriente constante es más fiable.

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda de pico y la longitud de onda dominante?
R: La longitud de onda de pico (λ_p) es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad (591 nm aquí). La longitud de onda dominante (λ_d) es la longitud de onda única de luz monocromática que coincide con el color percibido del LED (típicamente 589 nm aquí). La longitud de onda dominante es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Cómo afecta el ángulo de visión a mi diseño?
R: Un ángulo de visión de 23 grados (ancho total a media intensidad) significa que la luz se concentra dentro de un cono relativamente estrecho. Para una señal destinada a ser vista desde un ángulo amplio, es posible que necesite espaciar los LEDs más juntos o usar un difusor para crear una apariencia más uniforme. Para una aplicación de largo alcance, este haz concentrado es ventajoso.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Diseño de una Baliza de Advertencia de Alta Visibilidad.
Un diseñador necesita una baliza amarilla intermitente para un vehículo de construcción. Selecciona este LED por su alta intensidad y paquete robusto. Diseña un PCB con una resistencia limitadora de corriente de 55Ω por LED, alimentado desde el sistema de 12V del vehículo. Para lograr el brillo necesario en todos los bins de tensión, utiliza un circuito PWM para excitar el LED a una corriente promedio de 20mA. El LED se monta en un reflector para colimar aún más el haz de 23 grados para una visibilidad máxima a larga distancia. La resina epoxi resistente a los UV garantiza que la lente no se degrade bajo una exposición prolongada al sol. Se siguen las guías de almacenamiento y soldadura durante el montaje para garantizar la fiabilidad en el duro entorno vehicular con amplias oscilaciones de temperatura.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED es una fuente de luz semiconductor basada en un chip de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral del diodo, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, amarillo (~589 nm). La alta luminosidad se logra mediante una eficiencia cuántica interna eficiente y una extracción de luz efectiva del chip y del paquete. La lente de epoxi sirve para proteger el chip, dar forma al haz (ángulo de visión de 23 grados) y mejorar la salida de luz.

13. Tendencias Tecnológicas

La tendencia en la tecnología LED para señalización y aplicaciones de alta luminosidad continúa hacia una mayor eficacia (más lúmenes por vatio), una mejor consistencia del color mediante una clasificación más estricta y una mayor fiabilidad. Si bien este dispositivo utiliza un paquete de orificio pasante probado, la industria se está moviendo ampliamente hacia paquetes de dispositivo de montaje superficial (SMD) para el montaje automatizado y una mayor densidad. Sin embargo, los paquetes de orificio pasante como el T-1 3/4 siguen siendo relevantes para aplicaciones que requieren un rendimiento térmico superior, robustez mecánica o un reemplazo fácil en campo. Los avances en materiales semiconductores de color directo y convertidos por fósforo pueden ofrecer vías alternativas para colores específicos con una eficiencia potencialmente mayor o diferentes características espectrales en el futuro.