Hoja de Datos de Lámpara LED 334-15/T1C3-7TVA - Luz Blanca - Ángulo de Visión 30° - 20mA - 3.2V Típico - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas del modelo 334-15/T1C3-7TVA, una lámpara LED blanca de alta intensidad. El dispositivo está diseñado para ofrecer una salida luminosa superior desde un encapsulado compacto, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación brillante y fiable. Su diseño central utiliza un chip de InGaN combinado con un reflector relleno de fósforo para convertir la emisión azul en una luz blanca ideal.

1.1 Ventajas Principales

• Alta Intensidad Luminosa:Capaz de entregar hasta 14250 mcd con una corriente de accionamiento estándar de 20mA.
• Rendimiento Térmico Optimizado:Presenta un encapsulado de baja resistencia térmica para una disipación de calor eficiente, contribuyendo a una fiabilidad a largo plazo.
• Cumplimiento Normativo:El producto está diseñado para cumplir con estándares clave medioambientales y de seguridad, incluyendo RoHS, REACH de la UE y requisitos libres de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
• Luz Blanca Consistente:La tecnología de conversión por fósforo garantiza una cromaticidad blanca estable y deseable.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este LED está dirigido principalmente a mercados que requieren iluminación puntual robusta y brillante.

• Iluminación Automotriz:Ideal para iluminación interior, indicadores del salpicadero y luces de señalización auxiliares.
• Señales y Letreros Electrónicos:Adecuado para indicadores de estado, paneles retroiluminados y pantallas informativas.
• Iluminación General:Puede usarse en iluminación de acento, iluminación decorativa y otras aplicaciones donde se necesite una fuente blanca compacta y brillante.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Las siguientes secciones proporcionan un análisis detallado y objetivo de los parámetros clave de rendimiento del dispositivo.

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.

• Corriente Directa Continua (I_F):20 mA. Esta es la corriente máxima en CC recomendada para funcionamiento continuo.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):100 mA. Permisible solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 @ 1 kHz).
• Voltaje Inverso (V_R):5 V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar ruptura de la unión.
• Disipación de Potencia (P_d):110 mW. La potencia máxima que el encapsulado puede disipar a Ta=25°C.
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C. El rango de temperatura ambiente para funcionamiento normal.
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C.
• ESD (HBM):4000 V. Indica un nivel moderado de protección contra descargas electrostáticas.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C durante 5 segundos. Define el límite del perfil de soldadura por reflujo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos son los parámetros típicos de rendimiento eléctrico y óptico medidos a Ta=25°C e I_F=20mA, salvo que se especifique lo contrario.

• Voltaje Directo (V_F):2.8V a 3.6V. La caída de voltaje a través del LED cuando conduce la corriente especificada. Un valor típico es alrededor de 3.2V.
• Intensidad Luminosa (I_V):7150 mcd a 14250 mcd. Este amplio rango se gestiona mediante un sistema de clasificación (ver Sección 3). La salida es altamente dependiente de la corriente.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):30 grados (típico). Define el ángulo donde la intensidad luminosa es al menos la mitad de la intensidad axial máxima.
• Coordenadas de Cromaticidad (x, y):Los valores típicos son x=0.31, y=0.30, situando el punto blanco dentro de una región blanca estándar en el diagrama CIE. Las clasificaciones específicas definen rangos de coordenadas más estrechos.
• Protección Zener:El dispositivo incluye un diodo Zener integrado con un voltaje inverso (V_Z) de 5.2V (típico a I_Z=5mA), ofreciendo protección básica contra transitorios de voltaje inverso.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en la producción en masa, los LED se clasifican en rangos de rendimiento. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan requisitos específicos de brillo y voltaje para su aplicación.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en tres rangos según su intensidad luminosa medida a I_F=20mA. La tolerancia dentro de cada rango es de ±10%.

• Rango T:7150 mcd (Mín) a 9000 mcd (Máx)
• Rango U:9000 mcd (Mín) a 11250 mcd (Máx)
• Rango V:11250 mcd (Mín) a 14250 mcd (Máx)

3.2 Clasificación por Voltaje Directo

Los LED también se clasifican según su caída de voltaje directo a I_F=20mA, con una incertidumbre de medición de ±0.1V. Esto ayuda en el diseño de circuitos de accionamiento de corriente consistentes, especialmente en arreglos en paralelo.

• Rango 0:2.8V a 3.0V
• Rango 1:3.0V a 3.2V
• Rango 2:3.2V a 3.4V
• Rango 3:3.4V a 3.6V

3.3 Clasificación por Color

El punto de color blanco se controla dentro de regiones específicas en el diagrama de cromaticidad CIE. El producto agrupa múltiples grados de color (B5-1 a B6-4) bajo una única designación de grupo (Grupo 7). Cada grado tiene límites definidos para las coordenadas x e y, con una incertidumbre de medición de ±0.01. Esta agrupación garantiza que la luz blanca caiga dentro de un rango aceptable de temperatura de color correlacionada (CCT) para aplicaciones generales.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas características proporcionadas ofrecen información sobre el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia de la luz blanca emitida. Típicamente presenta un pico azul primario del chip de InGaN y un pico más amplio amarillo-verde del fósforo. El espectro combinado determina el Índice de Reproducción Cromática (IRC) y el color percibido de la luz blanca.

4.2 Patrón de Directividad

El gráfico del patrón de radiación confirma el ángulo de visión de 30 grados, mostrando cómo disminuye la intensidad luminosa a medida que aumenta el ángulo desde el eje central. Este es un patrón clásico Lambertiano o casi Lambertiano común en lámparas LED.

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

Esta curva exponencial es fundamental para el diseño del circuito de accionamiento del LED. Muestra la relación no lineal entre corriente y voltaje. Un pequeño aumento en el voltaje más allá del punto de encendido provoca un gran aumento en la corriente, destacando la necesidad de drivers limitadores de corriente, no de fuentes de voltaje.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra la dependencia de la salida de luz con la corriente de accionamiento. La intensidad luminosa generalmente aumenta con la corriente, pero puede volverse sub-lineal a corrientes más altas debido a la caída de eficiencia y al aumento de la temperatura de unión.

4.5 Coordenadas de Cromaticidad vs. Corriente Directa

Este gráfico es crucial para entender la estabilidad del color. Muestra cómo el punto blanco (coordenadas x, y) puede desplazarse con cambios en la corriente de accionamiento. Se desean coordenadas estables en todo el rango de corriente de operación para un rendimiento de color consistente.

6.6 Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva de reducción de potencia indica la corriente directa máxima permitida a medida que aumenta la temperatura ambiente. Para evitar sobrecalentamiento y garantizar la fiabilidad, la corriente de accionamiento debe reducirse al operar a altas temperaturas ambientales (acercándose al T_oprmáximo de +85°C).

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED presenta un encapsulado radial con patillas estándar (a menudo denominado encapsulado tipo \"lámpara\"). Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La tolerancia general es de ±0.25 mm a menos que se especifique lo contrario en el dibujo.
• La separación entre patillas se mide en el punto donde las patillas salen del cuerpo del encapsulado.
• La protuberancia máxima permitida de la resina debajo de la brida es de 1.5 mm.
• El dibujo del encapsulado proporciona medidas críticas para el diseño de la huella en PCB, incluyendo el diámetro de las patillas, el tamaño del cuerpo y la altura total.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo se indica típicamente por un punto plano en la lente, una patilla más corta u otra marca en el cuerpo del encapsulado, como se muestra en el diagrama dimensional. Debe observarse la polaridad correcta durante el montaje.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es esencial para mantener el rendimiento y la fiabilidad del LED.

6.1 Formado de Patillas

• El doblado debe ocurrir al menos a 3 mm de la base de la bombilla de epoxi para evitar estrés en el dado interno y las uniones por alambre.
• Forme las patillas antes del proceso de soldadura.
• Evite aplicar estrés mecánico al encapsulado durante el formado.
• Corte las patillas a temperatura ambiente; el corte a alta temperatura puede causar fallos.
• Asegúrese de que los orificios de la PCB se alineen perfectamente con las patillas del LED para evitar estrés de montaje.

6.2 Parámetros de Soldadura

• Soldadura Manual:Temperatura de la punta del soldador ≤ 300°C (para un soldador de máx. 30W), tiempo de soldadura ≤ 3 segundos por patilla. Mantenga una distancia mínima de 3 mm desde la unión de soldadura a la bombilla de epoxi.
• Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura de precalentamiento ≤ 100°C (durante máx. 60 seg), temperatura del baño de soldadura ≤ 260°C durante un tiempo máximo de inmersión de 5 segundos.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

• Almacenamiento recomendado tras la recepción: ≤ 30°C y ≤ 70% de Humedad Relativa (HR). La vida útil en estas condiciones es de 3 meses.
• Para almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), coloque los LED en un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación en los dispositivos.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación de Embalaje

Los LED se embalan para prevenir daños por descarga electrostática (ESD) y humedad.

• Embalaje Primario:Bolsas antiestáticas que contienen de 200 a 500 piezas.
• Embalaje Secundario:5 bolsas se colocan en un cartón interior.
• Embalaje Terciario:10 cartones interiores se empaquetan en un cartón maestro (exterior).

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del paquete incluye varios identificadores clave: Número de Parte del Cliente (CPN), Número de Producción (P/N), Cantidad Empaquetada (QTY), rango combinado para Intensidad Luminosa y Voltaje Directo (CAT), Grado de Color (HUE), Referencia (REF) y Número de Lote (LOT No).

7.3 Designación del Número de Modelo

El número de parte completo es 334-15/T1C3-7TVA. La estructura (334-15/T1C3-□ □ □ □) sugiere que los caracteres finales (representados por cuadrados) probablemente especifican los rangos particulares para intensidad luminosa (ej., V), voltaje directo (ej., 1) y posiblemente otros atributos, permitiendo un pedido preciso de los grados de rendimiento deseados.

8. Consideraciones de Diseño para la Aplicación

8.1 Diseño del Circuito de Accionamiento (Driver)

Debido a la característica I-V exponencial, se recomienda encarecidamente un driver de corriente constante sobre una simple resistencia en serie o una fuente de voltaje para un funcionamiento estable y eficiente, especialmente con variaciones de temperatura. El driver debe diseñarse para proporcionar un máximo de 20mA en CC. El diodo Zener integrado ofrece protección básica pero puede no ser suficiente para todos los eventos transitorios; se debe considerar un circuito de protección externo adicional (como diodos TVS) para entornos eléctricos severos (ej., automotriz).

8.2 Gestión Térmica

Aunque el encapsulado tiene baja resistencia térmica, un disipador de calor adecuado es vital para mantener el rendimiento y la longevidad. La disipación de potencia máxima es de 110mW. Con un V_Ftípico de 3.2V e I_Fde 20mA, la disipación de potencia es de 64mW, proporcionando un buen margen. Sin embargo, en aplicaciones de alta temperatura ambiente o cuando se monta en una PCB con baja conductividad térmica, la temperatura de unión puede aumentar, lo que lleva a una reducción en la salida de luz, una depreciación acelerada de los lúmenes y un posible cambio de color. Asegure un flujo de aire adecuado o vías térmicas en la PCB debajo de la brida del LED.

8.3 Integración Óptica

El ángulo de visión de 30 grados proporciona un haz relativamente enfocado. Para aplicaciones que requieren diferentes patrones de haz (más amplio o más estrecho), se deben usar ópticas secundarias como lentes o reflectores. El pequeño tamaño del encapsulado facilita la integración en espacios reducidos y en arreglos.

9. Comparación y Posicionamiento Técnico

En comparación con LED genéricos no clasificados, este dispositivo ofrece parámetros de rendimiento garantizados a través de su detallado sistema de clasificación, lo cual es crítico para aplicaciones que requieren brillo y color consistentes en múltiples unidades (ej., grupos de indicadores, arreglos de retroiluminación). La inclusión de protección Zener básica es una ventaja sobre los LED sin protección, simplificando el diseño del circuito en entornos con posible voltaje inverso. La combinación de alta intensidad (hasta 14250 mcd) desde un encapsulado radial lo hace competitivo para aplicaciones que tradicionalmente usaban lámparas incandescentes donde se necesita un alto brillo puntual.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 3.3V?

R: No directamente. El voltaje directo varía de 2.8V a 3.6V. Una fuente de 3.3V apenas podría encender algunas unidades (en el Rango 0) pero sobrecargaría severamente otras (en el Rango 2 o 3) debido a la pronunciada curva I-V, lo que llevaría a un fallo rápido. Utilice siempre un circuito limitador de corriente ajustado a 20mA o menos.

P: ¿Cuál es la vida útil típica de este LED?

R: La vida útil del LED (a menudo definida como L70 - tiempo hasta el 70% de la salida de luz inicial) no se indica explícitamente en esta hoja de datos. Depende en gran medida de las condiciones de operación, principalmente de la temperatura de unión. Operar en o por debajo de los 20mA recomendados con una buena gestión térmica puede resultar en decenas de miles de horas de vida.

P: ¿Cómo selecciono el rango correcto para mi aplicación?

R: Elija el rango de intensidad luminosa (T, U, V) según el brillo mínimo requerido. Seleccione el rango de voltaje directo según el diseño de su circuito de accionamiento; usar LED del mismo rango de voltaje garantiza un reparto uniforme de corriente si se colocan en paralelo. El grupo de color (7) está fijo para este número de parte.

P: ¿Es este LED adecuado para uso exterior?

R: El rango de temperatura de operación (-40°C a +85°C) admite muchos entornos exteriores. Sin embargo, la hoja de datos no especifica un grado de Protección contra Ingestión (IP) para el encapsulado en sí. Para uso exterior, el LED debería estar correctamente encapsulado o alojado dentro de un accesorio sellado para protegerlo contra la humedad y los contaminantes.

11. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario: Diseño de un Panel Compacto de Indicadores de Estado

Un diseñador necesita 20 indicadores blancos brillantes para un panel de control. La consistencia en el brillo es crítica para la experiencia del usuario.

Implementación:

1. El diseñador selecciona el LED 334-15/T1C3-7TVA en el Rango V para el brillo máximo y en el Rango 1 para un voltaje directo consistente alrededor de 3.1V.

2. Se elige un único circuito integrado driver de corriente constante capaz de suministrar 400mA (20mA x 20 LED). Los LED se conectan en una configuración serie-paralelo, asegurando que todas las cadenas tengan el mismo número de LED para mantener el equilibrio de corriente, ayudado por el uso del mismo rango de voltaje.

3. El diseño de la PCB incluye almohadillas de alivio térmico conectadas a un plano de tierra para ayudar a disipar el calor.

4. El ángulo de visión de 30 grados es perfecto para los pequeños orificios de apertura del panel, proporcionando luz clara y dirigida sin desbordamiento excesivo.

Este enfoque garantiza un panel de indicadores uniforme, brillante y fiable.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED opera bajo el principio de electroluminiscencia en un semiconductor. El núcleo es un chip de InGaN (Nitruro de Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones y huecos se recombinan en la región activa del chip, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación de InGaN está sintonizada para emitir luz azul. Esta luz azul no se emite directamente. En su lugar, incide sobre un recubrimiento de fósforo (típicamente YAG:Ce - Granate de Itrio y Aluminio dopado con Cerio) que llena la copa reflectora del encapsulado. El fósforo absorbe los fotones azules de alta energía y re-emite fotones de menor energía a través de un amplio espectro en el rango amarillo-verde. La mezcla de la luz azul restante y la luz amarilla convertida es percibida por el ojo humano como luz blanca. Este método se llama tecnología de LED blanco convertido por fósforo.

13. Tendencias y Contexto Tecnológico

El 334-15/T1C3-7TVA representa una tecnología LED madura y de alta fiabilidad. El encapsulado radial con patillas, aunque menos común en la electrónica de consumo de vanguardia, sigue siendo vital en iluminación automotriz, industrial y especializada donde el montaje a través de orificio es preferido por su robustez mecánica o compatibilidad con diseños heredados. La tendencia de la industria es hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), una mejor reproducción cromática y temperaturas de unión máximas más altas. Los encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) como 5050, 3535 o 2835 ahora dominan las aplicaciones de alto volumen debido a su idoneidad para el montaje automatizado. Sin embargo, los parámetros de rendimiento específicos, el rigor de clasificación y el enfoque en la fiabilidad de este LED estilo lámpara aseguran su relevancia continua en nichos de mercado que priorizan estos atributos sobre el factor de forma más pequeño posible.