Hoja de Datos de Lámpara LED 333-2SURC/S400-A8 - Rojo Brillante - 20mA - 3200-5000mcd - 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 un color rojo brillante con un encapsulado de resina transparente. Está diseñado para ser fiable y robusto, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones de pantallas electrónicas e indicadores.

1.1 Ventajas Principales

• Alta Intensidad Luminosa:Proporciona una intensidad luminosa típica que oscila entre 3200 y 5000 milicandelas (mcd) con una corriente directa estándar de 20mA.
• Ángulo de Visión Reducido:Presenta un ángulo de visión típico (2θ1/2) de 10 grados, ofreciendo una salida de luz concentrada e intensa.
• Cumplimiento y Fiabilidad:El producto cumple con las normas RoHS, REACH de la UE y libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm), garantizando seguridad medioambiental y fiabilidad a largo plazo.
• Flexibilidad de Embalaje:Disponible en cinta y carrete para procesos de montaje automatizado.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está específicamente dirigido al mercado de electrónica de consumo e iluminación trasera de pantallas. Sus aplicaciones principales incluyen:

• Televisores (TV)
• Monitores de ordenador
• Teléfonos
• Periféricos de ordenador en general y luces indicadoras

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

La siguiente tabla enumera los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente en el dispositivo. Estas no son condiciones de funcionamiento.

2.2 Características Electro-Ópticas (Ta=25°C)

Estos parámetros definen el rendimiento típico del LED en condiciones normales de funcionamiento a una temperatura ambiente de 25°C.

Notas de Medición:Voltaje Directo: incertidumbre de ±0.1V; Intensidad Luminosa: incertidumbre de ±10%; Longitud de Onda Dominante: incertidumbre de ±1.0nm.

2.3 Características Térmicas

El rendimiento del dispositivo se ve influenciado por la temperatura. El rango de operación es de -40°C a +85°C. Un disipador de calor adecuado o una reducción de la corriente son esenciales para operar cerca del límite superior de temperatura para mantener el rendimiento y la longevidad.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El producto se clasifica en función de parámetros clave de rendimiento para garantizar la consistencia en el diseño de la aplicación. El sistema de etiquetado incluye códigos para:

• CAT:Rangos de Intensidad Luminosa (Iv). Esto permite seleccionar LEDs dentro de un rango específico de brillo.
• HUE:Rangos de Longitud de Onda Dominante (λd). Esto asegura la consistencia de color entre múltiples unidades.
• REF:Rangos de Voltaje Directo (VF). Esto ayuda a diseñar circuitos de excitación estables agrupando LEDs con caídas de voltaje similares.

Estos códigos de clasificación se encuentran típicamente en la etiqueta del producto junto con el Número de Parte (P/N), el Número de Producción del Cliente (CPN), la Cantidad de Embalaje (QTY) y el Número de Lote (LOT No).

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que ilustran el comportamiento del dispositivo en condiciones variables.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia, con una longitud de onda de pico típica (λp) de 632 nm y una longitud de onda dominante (λd) de 624 nm. El ancho de banda de radiación espectral (Δλ) es típicamente de 20 nm, definiendo la pureza y el tono específico del color rojo brillante.

4.2 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)

La curva I-V es no lineal, típica de un diodo. A la corriente de operación estándar de 20mA, el voltaje directo (VF) mide típicamente 2.0V, con un rango de 1.7V a 2.4V. Esta información es crítica para diseñar el circuito limitador de corriente.

4.3 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

La intensidad luminosa aumenta con la corriente directa. Sin embargo, operar por encima de la corriente continua recomendada (25mA) o sin una gestión térmica adecuada reducirá la eficiencia y la vida útil debido al aumento de la temperatura de la unión.

4.4 Curvas de Dependencia de la Temperatura

Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:La salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Los diseñadores deben tener en cuenta esta reducción en entornos de alta temperatura.

Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Para una excitación a voltaje constante, la corriente directa puede cambiar con la temperatura. Se recomienda un driver de corriente constante para un rendimiento estable en todo el rango de temperatura de operación.

4.5 Patrón de Directividad

El diagrama polar ilustra el ángulo de visión típico de 10 grados, mostrando cómo la intensidad de la luz se concentra dentro de un haz estrecho.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dibujo de Dimensiones del Encapsulado

El LED presenta un encapsulado estándar tipo lámpara. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059\").
• La tolerancia por defecto para dimensiones no especificadas es de ±0.25mm.

El dibujo especifica el espaciado de las patillas, el diámetro del cuerpo, la altura total y la distancia mínima recomendada (3mm) desde la bombilla de epoxi hasta el punto de doblado o soldadura de las patillas.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo se identifica típicamente por un punto plano en la lente del LED o por la patilla más corta. Consulte siempre el diagrama del encapsulado para la marcación definitiva de polaridad y asegurar una instalación correcta.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

6.1 Formado de Patillas

• Doble las patillas en un punto al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Realice el formado de patillasantes soldering.
• Evite aplicar tensión al encapsulado del LED durante el formado.
• Corte las patillas a temperatura ambiente.
• Asegúrese de que los orificios de la PCB se alineen perfectamente con las patillas del LED para evitar tensiones de montaje.

6.2 Condiciones de Soldadura Recomendadas

Notas Críticas:

1. Evite tensiones en las patillas a altas temperaturas.

2. No suelde (por inmersión o manual) más de una vez.

3. Proteja el LED de golpes mecánicos hasta que se enfríe a temperatura ambiente después de soldar.

4. Utilice siempre la temperatura de soldadura efectiva más baja.

6.3 Limpieza

• Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
• No utilice limpieza ultrasónica a menos que sea absolutamente necesario y solo después de pruebas de precalificación exhaustivas, ya que puede dañar la estructura interna.

6.4 Condiciones de Almacenamiento

• Almacene a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (HR).
• La vida útil después del envío es de 3 meses bajo estas condiciones.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y absorbente de humedad.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación de Embalaje

• Bolsa Anti-Estática:Protege los LEDs de descargas electrostáticas (ESD).
• Cartón Interior:Contiene múltiples bolsas.
• Cartón Exterior:Contiene múltiples cartones interiores.

7.2 Cantidad de Embalaje

1. Mínimo 200 a 500 piezas por bolsa anti-estática.
2. 5 bolsas por cartón interior.
3. 10 cartones interiores por cartón exterior.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Siempre excite el LED con una fuente de corriente constante o una fuente de voltaje con una resistencia limitadora de corriente en serie. Calcule el valor de la resistencia usando la fórmula: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Utilice el V_Fmáximo de la hoja de datos (2.4V) para un diseño del peor caso y asegurar que la corriente no exceda los límites. Por ejemplo, con una alimentación de 5V y una I_Fobjetivo de 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω. Una resistencia estándar de 130Ω o 150Ω sería adecuada.

8.2 Gestión Térmica

Este es un factor de diseño crítico. La disipación de potencia (P_d) es V_F* I_F. En condiciones típicas de 2.0V y 20mA, esto es 40mW. Aunque está por debajo del máximo de 60mW, operar en altas temperaturas ambientales o encerramientos con flujo de aire deficiente requiere reducir la corriente de operación para evitar que la temperatura de la unión exceda los límites seguros, lo que aceleraría la depreciación de lúmenes y reduciría la vida operativa.

8.3 Diseño Óptico

El estrecho ángulo de visión de 10 grados hace que este LED sea ideal para aplicaciones que requieren un haz concentrado o luz dirigida, como luces indicadoras que deben ser visibles desde un ángulo específico o retroiluminación para segmentos pequeños.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs rojos estándar, los diferenciadores clave de este dispositivo son sumuy alta intensidad luminosa (3200-5000 mcd)y suángulo de visión reducido, logrados mediante el uso de tecnología de chip AlGaInP y un diseño de lente específico. Esta combinación está optimizada para aplicaciones donde el alto brillo en un haz dirigido es primordial, en lugar de la iluminación de área amplia. Su cumplimiento con los estándares medioambientales modernos (RoHS, REACH, Libre de Halógenos) también lo hace adecuado para mercados globales con requisitos regulatorios estrictos.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda de pico (λp) y la longitud de onda dominante (λd)?

R1: La longitud de onda de pico es la longitud de onda a la que la potencia óptica emitida es máxima. La longitud de onda dominante es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que coincide con el color del LED. Para este LED rojo, λp es 632nm (pico físico), mientras que λd es 624nm (color percibido).

P2: ¿Puedo excitar este LED continuamente a 25mA?

R2: Sí, 25mA es la Corriente Directa Continua Absoluta Máxima. Sin embargo, para una longevidad y fiabilidad óptimas, especialmente a temperaturas ambientales más altas, es recomendable operar en o por debajo de la condición de prueba típica de 20mA.

P3: ¿Por qué es tan importante la distancia de 3mm desde la bombilla de epoxi para soldar y doblar las patillas?

R3: Esta distancia evita que el calor excesivo de la soldadura o la tensión mecánica del doblado lleguen al sensible dado interno y a las uniones de alambre dentro de la bombilla de epoxi, lo que podría causar fallos inmediatos o problemas de fiabilidad a largo plazo.

P4: ¿Cómo interpreto los códigos CAT, HUE y REF al realizar un pedido?

R4: Estos son códigos de clasificación (binning). Usted especificaría los rangos deseados para intensidad luminosa (CAT), longitud de onda dominante (HUE) y voltaje directo (REF) según las necesidades de su aplicación en cuanto a consistencia de brillo, uniformidad de color y estabilidad del circuito. Consulte el documento detallado de especificaciones de clasificación del fabricante para los valores y rangos exactos de los códigos.

11. Caso Práctico de Diseño

Escenario:Diseñar un indicador de estado para un dispositivo de red que debe ser claramente visible en una habitación bien iluminada desde una distancia de 3 metros, con un ángulo de visión de aproximadamente 15 grados desde el panel frontal.

Selección de Componentes:Este LED es un excelente candidato debido a su alta intensidad (≥3200 mcd), lo que garantiza visibilidad incluso con luz ambiental brillante. El ángulo de visión de 10 grados crea naturalmente un punto brillante y enfocado que caerá dentro del cono de visión requerido de 15 grados.

Diseño del Circuito:Usando una fuente de alimentación lógica de 3.3V común en dispositivos digitales. Calcule la resistencia en serie: R = (3.3V - 2.4V_máx) / 0.02A = 45Ω. Use una resistencia estándar de 47Ω. Disipación de potencia en el LED: P_d≈ 2.0V * 0.02A = 40mW. Potencia en la resistencia: P_R= (0.02A)²* 47Ω = 18.8mW. Ambas están dentro de los límites seguros.

Consideración de Diseño de Placa:Coloque el LED en la PCB de manera que se pueda respetar la regla de distancia de soldadura de 3mm. Asegúrese de que ningún otro componente alto sombree el haz estrecho del LED.

12. Introducción al Principio Técnico

Este LED se basa en un chip semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa del chip, liberando energía en forma de fotones, un proceso llamado electroluminiscencia. La composición específica de la aleación AlGaInP determina la energía del bandgap, que a su vez define la longitud de onda (color) de la luz emitida, en este caso, rojo. La resina epoxi transparente actúa como una lente, dando forma a la salida de luz en el ángulo de visión especificado de 10 grados y protegiendo el delicado chip semiconductor del entorno.

13. Tendencias y Evolución de la Industria

La tendencia en LEDs indicadores y de pantalla continúa hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio) y una mayor fiabilidad. Si bien este dispositivo ofrece alta intensidad, futuras iteraciones en esta categoría de producto pueden centrarse en lograr un brillo similar con corrientes de excitación más bajas para mejorar la eficiencia energética. También existe un impulso continuo para un cumplimiento más amplio y estricto de las regulaciones medioambientales más allá de RoHS y REACH, como declaraciones de minerales de conflicto y principios de economía circular. La demanda de una clasificación precisa (rangos más estrechos de CAT, HUE, REF) está aumentando en la fabricación automatizada para garantizar una calidad de producto final consistente sin necesidad de calibración o clasificación manual.