Hoja de Datos del LED LTPL-C035GH530 - 3.5x3.5x1.6mm - 3.0V Típ. - 1.9W Máx. - Verde 530nm - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTPL-C035GH530 es un diodo emisor de luz (LED) verde de alto rendimiento y eficiencia energética, diseñado para aplicaciones de iluminación de estado sólido. Representa una fuente de luz compacta y fiable que combina las ventajas de longevidad de la tecnología LED con una salida de alto brillo. Este producto está diseñado para ofrecer flexibilidad de diseño y es adecuado para aplicaciones que buscan reemplazar soluciones de iluminación convencionales por alternativas más eficientes y duraderas.

1.1 Características y Ventajas Clave

El LED ofrece varias ventajas distintivas que lo hacen adecuado para aplicaciones exigentes:

• Compatibilidad con CI:Diseñado para una fácil integración con circuitos integrados estándar, simplificando el diseño del driver.
• Cumplimiento Ambiental:El dispositivo cumple con RoHS y se fabrica mediante procesos sin plomo, adhiriéndose a los estándares ambientales modernos.
• Eficiencia Operativa:Presenta menores costes operativos en comparación con las fuentes de luz tradicionales debido a su alta eficiencia de conversión eléctrica a óptica.
• Mantenimiento Reducido:La larga vida operativa inherente a la tecnología LED reduce significativamente la frecuencia de mantenimiento y los costes asociados durante la vida útil del producto.

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

Esta sección proporciona un análisis detallado de los parámetros clave de rendimiento del LED bajo condiciones de prueba estándar (Ta=25°C).

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se recomienda la operación bajo estas condiciones.

• Corriente Directa en CC (If):500 mA máximo.
• Consumo de Potencia (Po):1.9 Vatios máximo.
• Rango de Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-55°C a +100°C.
• Temperatura de Unión (Tj):125°C máximo.

Nota Importante:La operación prolongada bajo condiciones de polarización inversa puede provocar fallos en el componente.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a una corriente directa (If) de 350mA.

• Tensión Directa (Vf):Típicamente 3.0V, con un rango desde 2.6V (Mín.) hasta 3.8V (Máx.).
• Flujo Luminoso (Φv):Típicamente 120 milivatios (mW) de flujo radiante, correspondiente a una salida luminosa específica. El rango es de 90 mW (Mín.) a 150 mW (Máx.). El flujo luminoso se mide utilizando una esfera integradora.
• Longitud de Onda Dominante (Wd):Define el color percibido. Para este LED verde, oscila entre 520 nm y 540 nm.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Típicamente 130 grados, indicando un patrón de haz amplio.
• Resistencia Térmica (Rth jc):Típicamente 9 °C/W desde la unión a la cápsula. Este parámetro es crítico para el diseño de gestión térmica, con una tolerancia de medición de ±10%.

3. Explicación del Sistema de Códigos de Bin

Para garantizar la consistencia en la producción, los LEDs se clasifican en bins de rendimiento. El código de bin está marcado en el embalaje.

3.1 Clasificación por Tensión Directa (Vf)

Los LEDs se categorizan según su caída de tensión directa a 350mA.
V0: 2.6V - 3.0V
V1: 3.0V - 3.4V
V2: 3.4V - 3.8V
Tolerancia: ±0.1V

3.2 Clasificación por Flujo Luminoso (Φe)

Los LEDs se clasifican por su salida de flujo radiante a 350mA.
L1: 90 mW - 110 mW
L2: 110 mW - 130 mW
L3: 130 mW - 150 mW
Tolerancia: ±10%

3.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (Wd)

La clasificación precisa del color se logra mediante bins de longitud de onda.
D5E: 520 nm - 525 nm
D5F: 525 nm - 530 nm
D5G: 530 nm - 535 nm
D5H: 535 nm - 540 nm
Tolerancia: ±3nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características esenciales para los ingenieros de diseño.

4.1 Flujo Luminoso Relativo vs. Corriente Directa

Esta curva muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente de conducción. Es no lineal, y operar por encima de la corriente recomendada conduce a una eficiencia reducida y un mayor calor.

4.2 Distribución Espectral Relativa

Este gráfico representa la intensidad de la luz emitida a través de diferentes longitudes de onda, centrada alrededor de la longitud de onda dominante (ej., ~530nm para el bin D5G), mostrando la pureza espectral de la luz verde.

4.3 Patrón de Radiación

El diagrama polar ilustra la distribución espacial de la intensidad de la luz, confirmando el amplio ángulo de visión de 130 grados.

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

Esta curva fundamental muestra la relación exponencial entre tensión y corriente en un diodo. Es crucial para diseñar el circuito limitador de corriente.

4.5 Flujo Luminoso Relativo vs. Temperatura de la Cápsula

Esta curva crítica demuestra el impacto negativo del aumento de temperatura en la salida de luz. A medida que aumenta la temperatura de la cápsula, el flujo luminoso disminuye, destacando la importancia de una gestión térmica efectiva en la aplicación.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones de Contorno

Las dimensiones del encapsulado son aproximadamente 3.5mm x 3.5mm en huella. La altura de la lente y la longitud/ancho del sustrato cerámico tienen tolerancias más ajustadas (±0.1mm) en comparación con otras dimensiones (±0.2mm). El pad térmico está aislado eléctricamente de los pads de ánodo y cátodo.

5.2 Pads de Montaje en PCB Recomendados

Se proporciona un diseño de patrón de pistas para garantizar una soldadura y conexión térmica adecuadas. El diseño incluye pads separados para el ánodo, el cátodo y el pad térmico central para la disipación de calor.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se proporciona un perfil de reflujo sugerido, enfatizando tasas de calentamiento y enfriamiento controladas. Los parámetros clave incluyen:
- La temperatura máxima debe controlarse.
- No se recomienda un proceso de enfriamiento rápido.
- Es deseable la temperatura de soldadura más baja posible.
- El reflujo debe realizarse un máximo de tres veces.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, la temperatura de la punta del soldador no debe exceder los 300°C, y el tiempo de contacto debe limitarse a 2 segundos máximo, realizado solo una vez.

6.3 Limpieza

Solo deben usarse disolventes a base de alcohol como el alcohol isopropílico para la limpieza. Productos químicos no especificados pueden dañar el encapsulado del LED.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

Los LEDs se suministran en cinta portadora embutida y carretes compatibles con las especificaciones EIA-481-1-B.
- Tamaño del carrete: 7 pulgadas.
- Cantidad máxima por carrete: 500 unidades.
- La cinta de cubierta sella los bolsillos vacíos.
- Se permite un máximo de dos componentes faltantes consecutivos.

8. Plan de Pruebas de Fiabilidad

El producto se somete a rigurosas pruebas de fiabilidad. El plan de pruebas incluye:
1. Vida Operativa a Baja/Alta Temperatura (LTOL/HTOL).
2. Vida Operativa a Temperatura Ambiente (RTOL).
3. Vida Operativa en Alta Temperatura y Humedad (WHTOL).
4. Choque Térmico (TMSK).
5. Almacenamiento a Alta Temperatura.
Los criterios de aprobado/rechazo se basan en los cambios en la Tensión Directa (±10%) y el Flujo Luminoso (±15%) después de las pruebas.

9. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

9.1 Método de Conducción

Los LEDs son dispositivos controlados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conectar múltiples LEDs en paralelo, cada LED debe tener su propia resistencia limitadora de corriente en serie. Conducir LEDs en serie con una fuente de corriente constante es generalmente preferible para un mejor emparejamiento.

9.2 Gestión Térmica

Dada la resistencia térmica (9°C/W) y la sensibilidad de la salida de luz a la temperatura, un disipador de calor adecuado es esencial. El pad térmico central debe conectarse a un área de cobre de tamaño suficiente en el PCB para disipar el calor de manera efectiva y mantener el rendimiento y la longevidad.

9.3 Diseño Óptico

El amplio ángulo de visión de 130 grados hace que este LED sea adecuado para aplicaciones de iluminación de área donde se necesita una cobertura amplia. Para haces enfocados, se requerirían ópticas secundarias (lentes).

10. Comparación y Posicionamiento Técnico

En comparación con la iluminación incandescente o fluorescente tradicional, este LED ofrece una eficiencia significativamente mayor, una vida útil más larga (típicamente decenas de miles de horas), capacidad de encendido instantáneo y mayor robustez. Dentro del mercado LED, su combinación de alta potencia (1.9W máx.), tamaño compacto y clasificación precisa por color y flujo lo hace competitivo para aplicaciones que requieren una iluminación verde brillante y consistente.

11. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la corriente de operación típica?
R: Las características electro-ópticas se especifican a 350mA, que es el punto de operación típico recomendado para un rendimiento equilibrado.

P: ¿Cómo interpreto los códigos de bin?
R: El código de bin (ej., V1L2D5G) especifica el bin de Tensión Directa (V1), Flujo Luminoso (L2) y Longitud de Onda Dominante (D5G) de ese LED específico, asegurando que reciba piezas con características estrechamente agrupadas.

P: ¿Por qué es tan importante la gestión térmica?
R: Como se muestra en las curvas de rendimiento, la salida de luz disminuye con el aumento de la temperatura. El calor excesivo también acelera la degradación, reduciendo la vida útil del LED. Un disipador de calor adecuado es imprescindible para una operación fiable.

12. Caso de Estudio de Diseño y Uso

Escenario: Diseño de un panel indicador con retroiluminación verde uniforme.
1. Selección de Componentes:Especifique un código de bin ajustado (ej., D5F para longitud de onda, L2 para flujo) para garantizar la consistencia de color y brillo en todos los LEDs del panel.
2. Diseño del Circuito:Utilice un driver de corriente constante. Si se conectan en paralelo, incluya una resistencia individual para cada LED para compensar las pequeñas variaciones de Vf y evitar la concentración de corriente.
3. Diseño del PCB:Diseñe el PCB con pads térmicos grandes conectados al pad térmico del LED. Utilice vías térmicas para transferir calor a las capas internas o inferiores de cobre.
4. Montaje:Siga el perfil de reflujo recomendado con precisión para evitar choques térmicos y garantizar uniones de soldadura fiables.

13. Introducción al Principio de Funcionamiento

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores que emiten luz cuando una corriente eléctrica pasa a través de ellos. Este fenómeno, llamado electroluminiscencia, ocurre cuando los electrones se recombinan con huecos de electrones dentro del dispositivo, liberando energía en forma de fotones. El color específico de la luz está determinado por el intervalo de banda de energía del material semiconductor utilizado. En este LED verde, materiales como el Nitruro de Galio e Indio (InGaN) suelen diseñarse para producir fotones en el rango de longitud de onda de 520-540 nm.

14. Tendencias Tecnológicas

La industria de la iluminación de estado sólido continúa evolucionando con tendencias centradas en:
- Mayor Eficiencia:Lograr más lúmenes por vatio (lm/W) para reducir aún más el consumo de energía.
- Mejor Calidad de Color:Mejorar el índice de reproducción cromática (IRC) y ofrecer colores más saturados y consistentes.
- Mayor Densidad de Potencia:Empaquetar más salida de luz en encapsulados más pequeños, exigiendo soluciones de gestión térmica cada vez mejores.
- Integración de Iluminación Inteligente:Incorporar drivers con regulación de intensidad, ajuste de color y conectividad para aplicaciones IoT.
Productos como el LTPL-C035GH530 se alinean con estas tendencias al ofrecer una fuente de alto brillo y eficiente en un factor de forma compacto adecuado para diseños de iluminación modernos.