Hoja de Datos del LED 383-2UYC/S530-A3 - Amarillo Brillante - 20mA - 2.0V Típ. - Documento Técnico en Español

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 tecnología de chip AlGaInP para producir una luz amarilla brillante. Está diseñado para ser fiable y robusto, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones de indicadores y pantallas electrónicas.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

La ventaja principal de esta serie de LED es su alta intensidad luminosa, con valores típicos que alcanzan los 4263 mcd a una corriente directa estándar de 20mA. Esto lo hace ideal para aplicaciones donde la visibilidad y el brillo son críticos. El producto cumple con regulaciones ambientales clave, incluyendo RoHS, REACH de la UE, y se fabrica sin halógenos. Está disponible en empaque de cinta y carrete para procesos de ensamblaje automatizado, apoyando la fabricación en gran volumen. Los mercados objetivo incluyen principalmente electrónica de consumo y periféricos informáticos.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona un análisis objetivo y detallado de los parámetros técnicos clave del LED, tal como se definen en las tablas de Valores Máximos Absolutos y Características Electroópticas.

2.1 Valores Máximos Absolutos

El dispositivo está clasificado para una corriente directa continua (I_F) de 25 mA, con una corriente directa pico (I_FP) de 60 mA permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 @ 1kHz). La tensión inversa máxima (V_R) es de 5V. La disipación de potencia máxima (P_d) es de 60 mW. El rango de temperatura de operación se especifica de -40°C a +85°C, con un rango de temperatura de almacenamiento (T_stg) ligeramente más amplio, de -40°C a +100°C. La tolerancia a la temperatura de soldadura es de 260°C durante 5 segundos, lo cual es estándar para procesos de reflujo sin plomo.

2.2 Características Electroópticas

Bajo condiciones de prueba estándar (T_a=25°C, I_F=20mA), el dispositivo exhibe una intensidad luminosa (I_v) con un mínimo de 2713 mcd y un valor típico de 4263 mcd. El ángulo de visión (2θ_1/2) es un estrecho 6 grados, típico para una emisión de luz focalizada de alta intensidad. La longitud de onda pico (λ_p) es de 591 nm, y la longitud de onda dominante (λ_d) es de 589 nm, situando firmemente la salida en el espectro del amarillo brillante. El ancho de banda de radiación espectral (Δλ) es de 15 nm. La tensión directa (V_F) varía de 1.7V a 2.4V, con un valor típico de 2.0V. La corriente inversa (I_R) es un máximo de 10 μA a V_R=5V.

2.3 Características Térmicas

Aunque no se define explícitamente en una tabla separada, la gestión térmica es crítica. La clasificación de disipación de potencia de 60 mW y el rango de temperatura de operación definen los límites térmicos. Un disipador de calor adecuado o una reducción de la corriente a temperaturas ambiente elevadas es esencial para la fiabilidad a largo plazo, como se indica en las notas de aplicación.

3. Explicación del Sistema de Binning

La hoja de datos hace referencia a un sistema de binning para parámetros clave, indicado por códigos en la etiqueta del empaque (CAT, HUE, REF). Este sistema permite a los fabricantes seleccionar LED con características estrictamente controladas para un rendimiento consistente en sus aplicaciones.

• CAT (Rangos de Intensidad Luminosa):Agrupa los LED en función de su salida luminosa medida (por ejemplo, un mínimo de 2713 mcd probablemente define un bin).
• HUE (Rangos de Longitud de Onda Dominante):Clasifica los LED según su longitud de onda dominante (λ_d), asegurando la consistencia del color.
• REF (Rangos de Tensión Directa):Clasifica los LED por su caída de tensión directa (V_F), lo cual es importante para el diseño del circuito y consideraciones de la fuente de alimentación.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas típicas de características electroópticas proporcionan una visión visual del comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia, con un pico aproximadamente en 591 nm (amarillo) y un ancho de banda definido, confirmando la naturaleza monocromática de la salida de luz.

4.2 Patrón de Directividad

El gráfico de directividad ilustra el estrecho ángulo de visión de 6 grados, mostrando cómo la intensidad de la luz disminuye rápidamente fuera del haz central.

4.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)

Esta curva fundamental muestra la relación exponencial entre corriente y tensión para un diodo. La V_Ftípica de 2.0V a 20mA es un parámetro de diseño clave para el circuito de excitación.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra que la salida de luz (intensidad relativa) aumenta con la corriente directa. Sin embargo, operar más allá de los valores máximos absolutos reducirá la vida útil y la fiabilidad.

4.5 Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente & Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente

Estas curvas son cruciales para el diseño térmico. Muestran que la salida luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Por el contrario, para una tensión fija, la corriente directa también disminuye con el aumento de la temperatura debido a cambios en las propiedades del semiconductor. Esto resalta la necesidad de gestión térmica y posible reducción de corriente en entornos de alta temperatura.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones del Empaque

El LED está alojado en un empaque estándar tipo lámpara. El dibujo dimensional proporciona las medidas críticas para el diseño de la huella en PCB y la integración mecánica. Notas clave especifican que todas las dimensiones están en milímetros, la altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm, y la tolerancia general es de ±0.25mm a menos que se indique lo contrario. Los diseñadores deben adherirse a estas dimensiones para garantizar un ajuste y soldadura adecuados.

5.2 Identificación de Polaridad

La polaridad se indica típicamente por la longitud de los terminales (el terminal más largo es el ánodo) o por una marca plana en la brida del empaque. Se debe consultar el dibujo dimensional de la hoja de datos para el marcador específico utilizado en este componente.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es esencial para prevenir daños. Las pautas clave incluyen:

• Formado de Terminales:Debe realizarse antes de soldar, al menos a 3mm de la bombilla de epoxi. Evitar estrés en el empaque.
• Almacenamiento:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Para almacenamiento a largo plazo (>3 meses), usar un contenedor sellado purgado con nitrógeno y desecante.
• Soldadura:
  • Mantener una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.
  • Soldadura Manual:Punta del soldador ≤300°C (máx. 30W), tiempo ≤3 segundos.
  • Soldadura por Ola/Inmersión:Precalentamiento ≤100°C (≤60 seg), baño de soldadura ≤260°C durante ≤5 segundos.
  • Evitar múltiples ciclos de soldadura y estrés mecánico durante/después de soldar hasta que el dispositivo se enfríe.
• Limpieza:Usar alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto si es necesario. Evitar la limpieza ultrasónica a menos que esté precalificada.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

Los LED se empaquetan en bolsas antiestáticas, colocadas en cajas internas, que luego se empaquetan en cajas externas. La cantidad de empaquetado estándar es de 200-500 piezas por bolsa, 6 bolsas por caja interna y 10 cajas internas por caja maestra (externa).

7.2 Explicación de la Etiqueta

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

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Debido a su alto brillo y haz focalizado, este LED es muy adecuado para: Retroiluminación para televisores y monitores, indicadores de estado en teléfonos y computadoras, indicadores de panel y otras aplicaciones que requieren una señal amarilla brillante y visible.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Siempre usar una resistencia en serie o un driver de corriente constante para limitar I_Fal valor deseado (por ejemplo, 20mA para brillo típico).
• Gestión Térmica:Considerar el diseño del PCB para la disipación de calor, especialmente si se opera cerca de los valores máximos o en altas temperaturas ambiente. Consultar las guías de reducción de corriente.
• Protección contra ESD:Implementar precauciones estándar contra ESD durante el manejo y ensamblaje, ya que los LED son sensibles a las descargas electrostáticas.
• Diseño Óptico:El estrecho ángulo de visión puede requerir lentes o difusores si se necesita un área de iluminación más amplia.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LED indicadores estándar, el diferenciador clave de este dispositivo es su muy alta intensidad luminosa (4263 mcd típ.) desde un empaque tipo lámpara estándar. El uso de tecnología AlGaInP proporciona alta eficiencia en el espectro amarillo/naranja/rojo. Su cumplimiento con los estándares ambientales modernos (RoHS, REACH, Sin Halógenos) es una expectativa básica pero sigue siendo una característica clave para mercados regulados. El estrecho ángulo de visión ofrece alta intensidad axial, lo cual es una ventaja para aplicaciones de luz dirigida pero una limitación donde se requiere emisión de ángulo amplio.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo excitar este LED a 30mA para obtener más brillo?

R: El Valor Máximo Absoluto para la corriente directa continua es de 25 mA. Operar a 30mA excede esta clasificación, lo que reducirá significativamente la fiabilidad y la vida útil, y puede causar una falla inmediata. Operar siempre dentro de los límites especificados.

P: ¿Qué valor de resistencia debo usar para una fuente de 5V?

R: Usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente- V_F) / I_F. Con V_fuente=5V, V_F=2.0V (típico), e I_F=20mA (0.02A), R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. Elija un valor de resistencia estándar cercano a este (por ejemplo, 150Ω o 160Ω) y asegúrese de que su potencia nominal sea suficiente (P = I²R = 0.06W, por lo que una resistencia de 1/8W o 1/4W está bien).

P: ¿Por qué disminuye la salida de luz cuando el LED se calienta?

R: Esta es una característica fundamental de los LED semiconductores. A medida que aumenta la temperatura, la eficiencia cuántica interna disminuye y la recombinación no radiativa aumenta, lo que resulta en una menor salida de luz para la misma corriente de excitación. Esto se muestra en la curva "Intensidad Relativa vs. Temp. Ambiente".

11. Caso Práctico de Aplicación

Escenario: Diseñando un indicador de estado de alta visibilidad para equipos industriales.Un ingeniero necesita un LED amarillo que pueda verse claramente en un entorno de fábrica con mucha luz. Selecciona este LED por su alta intensidad (4263 mcd). Diseña un PCB con una huella que coincida con las dimensiones del empaque. Utiliza un driver de corriente constante ajustado a 20mA para garantizar un brillo y longevidad consistentes. Monta el LED detrás de una pequeña ventana transparente en el panel del equipo. El estrecho ángulo de visión de 6 grados es perfecto para esta aplicación de indicador dirigido. Sigue el perfil de soldadura por ola recomendado durante el ensamblaje y asegura que se cumplan las condiciones de almacenamiento antes de su uso. El resultado es un indicador de estado robusto, fiable y altamente visible.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED funciona según el principio de electroluminiscencia en un diodo semiconductor. El material del chip es AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio), que es un semiconductor de banda prohibida directa. Cuando se aplica una tensión directa, los electrones de la región tipo n y los huecos de la región tipo p se inyectan en la región activa. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). 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 brillante (~589-591 nm). La lente de resina epoxi sirve para proteger el dado semiconductor, dar forma al haz de salida de luz (resultando en el ángulo de visión de 6 grados) y mejorar la extracción de luz del chip.

13. Tendencias Tecnológicas

La industria del LED continúa evolucionando hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), una mejor reproducción cromática y una mayor fiabilidad. Si bien este dispositivo utiliza la tecnología establecida de AlGaInP, las tendencias en el mercado más amplio incluyen el desarrollo de LED blancos convertidos por fósforo más eficientes y micro-LED para aplicaciones de pantalla. Para LED monocromáticos como este, el desarrollo en curso se centra en superar los límites de eficiencia, mejorar el rendimiento a alta temperatura y permitir un binning aún más estricto para la consistencia de color y flujo en aplicaciones exigentes. El énfasis en el cumplimiento ambiental (Sin Halógenos, REACH) también es una tendencia persistente impulsada por las regulaciones globales.