Hoja de Datos de Lámpara LED 334-15/T2C5-1 - Paquete T-1 3/4 - 3.6V Máx. - 110mW - Blanco - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED blanca de alta luminosidad. El dispositivo está diseñado para aplicaciones que requieren una salida luminosa significativa dentro de un paquete compacto y estándar de la industria.

1.1 Características Principales y Posicionamiento

La ventaja principal de este LED es su alta intensidad luminosa, lograda mediante un chip de InGaN y un sistema de conversión por fósforo alojado en el popular paquete redondo T-1 3/4. Esto lo hace adecuado para aplicaciones donde una indicación brillante y clara es primordial. El producto está diseñado pensando en el cumplimiento normativo, adhiriéndose a los estándares RoHS, REACH de la UE y libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). También cuenta con un grado de protección contra descargas electrostáticas (ESD), con una tensión de soporte de hasta 4KV (HBM). El dispositivo está disponible a granel o en cinta para procesos de montaje automatizado.

1.2 Aplicaciones Objetivo

La alta salida luminosa y el factor de forma estándar hacen que este LED sea ideal para varias áreas de aplicación clave:

• Paneles y Pantallas de Mensajes:Proporcionando una iluminación brillante y legible para letreros informativos.
• Indicadores Ópticos:Sirviendo como indicadores de estado o alerta en equipos electrónicos.
• Retroiluminación:Iluminando paneles pequeños, interruptores o símbolos.
• Luces Marcadoras:Utilizadas en aplicaciones que requieren marcado de posición o límites.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los límites y características eléctricos, ópticos y térmicos del dispositivo.

2.1 Especificaciones Absolutas Máximas

Estas especificaciones definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA. El LED no debe ser excitado con una corriente continua de CC que exceda este valor.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):100 mA (a un ciclo de trabajo de 1/10, 1 kHz). Esto permite pulsos cortos de corriente más alta, útiles para multiplexación o para lograr un brillo momentáneo superior.
• Tensión Inversa (V_R):5 V. Aplicar una tensión de polarización inversa mayor que esta puede dañar la unión del LED.
• Disipación de Potencia (P_d):110 mW. Esta es la potencia máxima que el paquete puede disipar como calor, calculada como V_F* I_F.
• Temperatura de Operación (T_opr):-40 a +85 °C. El rango de temperatura ambiente para un funcionamiento confiable.
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40 a +100 °C.
• Resistencia a ESD (HBM):4 kV. Especifica el nivel de protección contra descargas electrostáticas.
• Corriente Inversa del Zener (I_z):100 mA. Se integra un diodo Zener de protección, con este límite máximo de corriente.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260 °C durante 5 segundos. Define la tolerancia del perfil de soldadura por reflujo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a 25°C. Los diseñadores deben usarlos para los cálculos del circuito.

• Tensión Directa (V_F):2.8V a 3.6V a I_F=20mA. Este rango requiere un circuito limitador de corriente o un driver. El valor típico cae dentro de este rango de clasificación.
• Tensión Inversa del Zener (V_z):Típicamente 5.2V a I_z=5mA. Esta es la tensión de ruptura del diodo de protección integrado.
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 50 µA a V_R=5V. La pequeña corriente de fuga cuando está polarizado inversamente.
• Intensidad Luminosa (I_V):3600 a 7150 mcd (milicandelas) a I_F=20mA. Esta es la métrica de rendimiento clave, que indica un brillo muy alto. El valor específico está determinado por el código de clasificación (Q, R, S).
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):Típicamente 50 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo. Define la dispersión del haz.
• Coordenadas de Cromaticidad (CIE 1931):Típicas x=0.29, y=0.28. Estas coordenadas definen el punto de color blanco en el diagrama de cromaticidad CIE. Las coordenadas reales caen dentro de rangos de color especificados (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0).

2.3 Consideraciones Térmicas

Debe respetarse el límite de disipación de potencia de 110mW y la temperatura de operación de hasta 85°C. Exceder la temperatura de unión reducirá la salida luminosa (caída de eficiencia) y acortará la vida útil. Se recomienda un diseño de PCB adecuado para la disipación de calor para operación continua a corrientes altas.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia en la producción, los LED se clasifican en rangos según parámetros clave.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en tres rangos (Q, R, S) según la intensidad luminosa medida a 20mA:
•Rango Q:3600 - 4500 mcd
•Rango R:4500 - 5650 mcd
•Rango S:5650 - 7150 mcd
Se observa una tolerancia de ±10% en la medición de intensidad luminosa.

3.2 Clasificación por Tensión Directa

Los LED también se clasifican por la caída de tensión directa a 20mA en cuatro grupos (0, 1, 2, 3):
•Rango 0:2.8V - 3.0V
•Rango 1:3.0V - 3.2V
•Rango 2:3.2V - 3.4V
•Rango 3:3.4V - 3.6V
La incertidumbre de medición para V_Fes ±0.1V.

3.3 Clasificación por Coordenadas de Color (Cromaticidad)

El punto de color blanco está estrictamente controlado y definido por siete rangos de color en el diagrama CIE 1931: A1, A0, B3, B4, B5, B6 y C0. La hoja de datos proporciona las áreas cuadriláteras específicas (definidas por las esquinas de coordenadas x,y) para cada rango en el diagrama de cromaticidad. Una agrupación típica de producto (Grupo 1) combina los rangos A1, A0, B3, B4, B5, B6 y C0. La incertidumbre de medición para las coordenadas de color es ±0.01. El diagrama muestra estos rangos trazados contra líneas de temperatura de color correlacionada (CCT) constante, que van desde aproximadamente 4600K hasta 22000K, lo que indica que la luz blanca producida puede variar desde tonos blancos cálidos hasta fríos a través de los rangos.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

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

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva (no detallada completamente en el texto pero implícita) mostraría la distribución espectral de potencia de la luz blanca. Como un LED blanco convertido por fósforo basado en un chip azul de InGaN, el espectro presentaría un pico azul primario del chip y una banda de emisión más amplia de amarillo-verde-rojo del fósforo, combinándose para producir luz blanca.

4.2 Patrón de Directividad

El gráfico de directividad ilustra la distribución espacial de la luz, correlacionándose con el ángulo de visión típico de 50 grados. Muestra cómo la intensidad disminuye a medida que aumenta el ángulo desde el eje central.

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

Esta curva fundamental muestra la relación exponencial entre corriente y tensión para la unión del LED. Los diseñadores la usan para determinar la tensión de excitación necesaria para una corriente objetivo y para diseñar el circuito limitador de corriente apropiado. La curva mostrará una tensión de encendido alrededor de 2.8V y un aumento pronunciado de la corriente con pequeños incrementos de tensión a partir de entonces.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra la dependencia de la salida de luz con la corriente de excitación. La intensidad luminosa típicamente aumenta de manera sub-lineal con la corriente debido a la caída de eficiencia a densidades de corriente más altas. Esto informa las decisiones sobre cómo excitar el LED para un equilibrio óptimo entre brillo y eficiencia.

4.5 Coordenadas de Cromaticidad vs. Corriente Directa

Este gráfico muestra cómo el punto de color blanco (coordenadas x,y) puede desplazarse con cambios en la corriente de excitación. Es común cierta variación y debe considerarse en aplicaciones críticas en cuanto al color.

4.6 Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva de reducción de potencia es crucial para la fiabilidad. Indica la corriente directa máxima permitida a medida que aumenta la temperatura ambiente, asegurando que la temperatura de unión permanezca dentro de límites seguros. Para operar a altas temperaturas ambiente (por ejemplo, cerca de 85°C), la corriente de excitación debe reducirse desde su valor máximo nominal.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

El LED utiliza un paquete redondo estándar T-1 3/4 (5mm) con dos terminales axiales. Las notas dimensionales clave incluyen:
• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La tolerancia general es ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• El espaciado de terminales se mide en el punto donde los terminales emergen del cuerpo del paquete.
• La protuberancia máxima de resina bajo la brida es de 1.5mm.
El dibujo detallado mostraría el diámetro total, la forma de la lente, el diámetro y longitud de los terminales, y el plano de asiento.

5.2 Identificación de Polaridad

Típicamente, el terminal más largo denota el ánodo (positivo), y el terminal más corto denota el cátodo (negativo). El cátodo también puede estar indicado por un punto plano en el borde de la lente de plástico o una muesca en la brida. La polaridad correcta es esencial para prevenir daños por polarización inversa.

6. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crítico para mantener la integridad y el rendimiento del dispositivo.

6.1 Formado de Terminales

• Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la ampolla de epoxi para evitar tensión en el sellado.
• Realice el formado de terminalesantes soldering.
• Evite estresar el paquete durante el formado, ya que puede dañar las conexiones internas o el epoxi.
• Corte los porta-terminales a temperatura ambiente. El corte a alta temperatura puede inducir fallos.
• Asegúrese de que los orificios de la PCB se alineen perfectamente con los terminales del LED para evitar tensión de montaje, lo que puede degradar el epoxi y el LED.

6.2 Parámetros de Soldadura

• Mantenga una distancia de más de 3mm desde la unión de soldadura hasta la ampolla de epoxi.
• La soldadura no debe extenderse más allá de la base de la barra de unión en el terminal.
• Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (para un soldador máximo de 30W), tiempo de soldadura máximo 3 segundos.
• Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura máxima de precalentamiento de 100°C durante un máximo de 60 segundos.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

• Almacenamiento recomendado después del envío: 30°C o menos y 70% de Humedad Relativa o menos.
• La vida útil de almacenamiento bajo estas condiciones es de 3 meses.
• Para almacenamiento más allá de 3 meses y hasta 1 año, coloque los dispositivos en un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y material absorbente de humedad.
• Evite transiciones rápidas de temperatura, especialmente en alta humedad, para prevenir condensación.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación de Embalaje

Los LED se empaquetan para prevenir descargas electrostáticas e ingreso de humedad:
•Embalaje Primario:Bolsas antiestáticas.
•Embalaje Secundario:Cajas internas.
•Embalaje Terciario:Cajas externas.
•Cantidad de Embalaje:200-500 piezas por bolsa, 5 bolsas por caja interna, 10 cajas internas por caja externa.

7.2 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen la siguiente información:
•CPN:Número de Producción del Cliente.
•P/N:Número de Producción (Número de Parte).
•QTY:Cantidad de Embalaje.
•CAT:Rangos combinados para las clasificaciones de Intensidad Luminosa y Tensión Directa.
•HUE:Rango de Color (ej., A1, B4).
•REF: Reference.
•LOT No:Número de Lote para trazabilidad.

7.3 Designación del Número de Modelo

El número de parte sigue la estructura:334-15/T2C5-□ □ □ □. Los cuadrados representan códigos para selecciones específicas de clasificación de intensidad luminosa, tensión directa y coordenadas de color, permitiendo un pedido preciso para cumplir con los requisitos de la aplicación.

8. Consideraciones de Diseño para la Aplicación

8.1 Diseño del Circuito de Excitación

Debido al rango de tensión directa (2.8-3.6V) y la sensibilidad a la corriente, se recomienda encarecidamente un driver de corriente constante en lugar de una simple resistencia en serie cuando sea posible, especialmente para uniformidad de brillo y estabilidad frente a variaciones de temperatura y tensión. El driver debe diseñarse para no exceder las especificaciones absolutas máximas para corriente continua (30mA) y de pico (100mA pulsada).

8.2 Gestión Térmica

Para operación continua a corrientes altas o en temperaturas ambiente elevadas, considere la ruta térmica. Aunque el paquete no está diseñado para un disipador de calor, asegurar que los terminales estén soldados a un área de cobre suficiente en la PCB puede ayudar a disipar calor y bajar la temperatura de unión, mejorando la longevidad y manteniendo la salida de luz.

8.3 Integración Óptica

El ángulo de visión de 50 grados proporciona un haz amplio. Para aplicaciones que requieren enfoque o colimación, se pueden usar ópticas secundarias (lentes, reflectores) diseñadas para paquetes T-1 3/4. La lente de resina transparente es adecuada para su uso con dichas ópticas.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la mejor manera de excitar este LED desde una fuente de 5V o 12V?
R: Para una fuente de 5V, se puede usar una resistencia en serie, pero su valor debe calcularse en función del rango V_Freal del LED para asegurar la corriente correcta. Para una fuente de 12V o para una mejor estabilidad, se recomienda un CI driver de LED de corriente constante dedicado o un circuito simple de fuente de corriente basado en transistor.

P: ¿Puedo pulsar este LED para que parezca más brillante?
R: Sí, puede usar la especificación de corriente directa de pico (100mA a ciclo de trabajo 1/10, 1kHz). Pulsar a una corriente más alta que la nominal en CC puede lograr un brillo instantáneo superior, que el ojo humano puede percibir como un aumento de brillo si se pulsa lo suficientemente rápido (PWM). Asegúrese de que la disipación de potencia promedio no exceda los 110mW.

P: ¿Qué tan consistente es el color blanco entre diferentes unidades?
R: La consistencia del color se gestiona a través de los siete rangos de color definidos (A1 a C0). Para aplicaciones que requieren una coincidencia de color muy estricta, especifique un solo rango de color (HUE) al realizar el pedido. La dispersión típica de cromaticidad dentro de un solo rango está definida por su área cuadrilátera en el diagrama CIE.

P: ¿Es necesaria una resistencia limitadora de corriente?
R: Absolutamente. Los LED son dispositivos excitados por corriente. Conectar directamente a una fuente de voltaje que exceda la tensión directa del LED causará un flujo de corriente excesivo, pudiendo destruir el dispositivo instantáneamente. Siempre use una resistencia en serie o una regulación de corriente activa.

10. Principio de Operación y Tecnología

Este LED genera luz blanca mediante un método de conversión por fósforo. El núcleo del dispositivo es un chip semiconductor hecho de Nitruro de Galio e Indio (InGaN), que emite luz azul cuando está polarizado directamente (electroluminiscencia). Esta luz azul no se emite directamente. En su lugar, el chip está encapsulado dentro de una copa reflectora llena de un material de fósforo amarillo (o una mezcla de verde y rojo). Cuando los fotones azules del chip golpean las partículas de fósforo, son absorbidos y re-emitidos a longitudes de onda más largas (desplazamiento de Stokes), principalmente en la región amarilla del espectro. La combinación de la luz azul no convertida restante y la luz amarilla de amplio espectro del fósforo se mezcla para producir la percepción de luz blanca. Las proporciones específicas de emisión azul a fósforo, y la composición exacta del fósforo, determinan la temperatura de color correlacionada (CCT) y el índice de reproducción cromática (CRI) de la luz blanca, los cuales se controlan mediante el proceso de clasificación.