Hoja de Datos del Módulo de LEDs A203B/UY/S530-A3 - Amarillo Difuso - 20mA - 2.0V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El A203B/UY/S530-A3 es un módulo de LEDs de baja potencia y alta eficiencia, diseñado principalmente para su uso como indicador de estado o función en instrumentos y equipos electrónicos. Su filosofía de diseño central se basa en proporcionar una retroalimentación visual confiable con un consumo de energía mínimo y una máxima flexibilidad de diseño para los ingenieros.

El producto está construido como un array, que combina múltiples lámparas LED individuales dentro de un solo soporte de plástico. Este enfoque integrado simplifica el proceso de montaje en placas de circuito impreso (PCB) o paneles, permitiendo la creación de sistemas indicadores multipunto a partir de un solo componente. El array está diseñado para ser apilable tanto vertical como horizontalmente, lo que permite crear agrupaciones de indicadores compactas y densas o patrones de indicadores con formas personalizadas para adaptarse a necesidades específicas de la aplicación.

Las ventajas clave incluyen su cumplimiento con los estándares modernos de seguridad y medio ambiente. Es un producto libre de plomo (Pb-free), cumple con la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), se adhiere a las regulaciones REACH de la UE y cumple con los requisitos libres de halógenos con límites estrictos en el contenido de Bromo (Br) y Cloro (Cl) (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm). Esto lo hace adecuado para su uso en una amplia gama de mercados con regulaciones ambientales estrictas.

2. Parámetros y Especificaciones Técnicas

2.1 Selección e Identificación del Dispositivo

El número de pieza específico detallado en este documento es 333-2UYD/S530-A3-L. Utiliza un material de chip de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio) para producir un color emitido Amarillo Brillante. La resina externa es Amarilla Difusa, lo que ayuda a ampliar el ángulo de visión y suavizar la salida de luz para una mejor visibilidad.

2.2 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estas condiciones y debe evitarse para un rendimiento confiable a largo plazo. Todas las especificaciones se indican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Corriente Directa Continua (I_F):25 mA
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA (con un ciclo de trabajo de 1/10 y una frecuencia de 1 kHz)
• Voltaje Inverso (V_R):5 V
• Disipación de Potencia (P_d):60 mW
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C durante un máximo de 5 segundos

2.3 Características Electro-Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones de prueba estándar (Ta=25°C, I_F=20mA a menos que se indique lo contrario). Representan el rendimiento esperado del dispositivo.

• Voltaje Directo (V_F):Mín. 1.7V, Típ. 2.0V, Máx. 2.4V. Esta es la caída de voltaje a través del LED cuando opera a la corriente especificada.
• Corriente Inversa (I_R):Máx. 10 µA a V_R=5V. Esto indica la corriente de fuga muy pequeña cuando se aplica un voltaje inverso.
• Intensidad Luminosa (I_V):Mín. 100 mcd, Típ. 200 mcd. Esta es una medida del brillo percibido del LED por el ojo humano.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):Típ. 30 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa es la mitad de la intensidad a 0 grados (en el eje).
• Longitud de Onda de Pico (λ_p):Típ. 591 nm. La longitud de onda a la que la potencia óptica de salida es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Típ. 589 nm. La longitud de onda única que describe el color percibido por el ojo humano.
• Ancho de Banda del Espectro de Radiación (Δλ):Típ. 15 nm. El ancho espectral de la luz emitida, medido a la mitad de la intensidad máxima (FWHM).

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables. Estas son esenciales para el diseño de circuitos y la gestión térmica.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de la luz emitida, centrada alrededor de la típica longitud de onda de pico de 591 nm con un ancho de banda de 15 nm, confirmando la salida de color amarillo.

3.2 Patrón de Directividad

Este gráfico ilustra la distribución espacial de la luz, mostrando el típico ángulo de visión de 30 grados donde la intensidad cae al 50% de su valor en el eje.

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

Esta curva fundamental muestra la relación exponencial entre corriente y voltaje para un diodo. Para este LED, a la corriente de operación típica de 20 mA, el voltaje directo es aproximadamente 2.0V. La curva es esencial para diseñar el circuito limitador de corriente.

3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra que la salida de luz (intensidad luminosa) aumenta con la corriente directa, pero la relación no es perfectamente lineal, especialmente a corrientes más altas. Informa las decisiones sobre la corriente de accionamiento para los niveles de brillo deseados.

3.5 Curvas de Dependencia de la Temperatura

Dos curvas clave muestran el efecto de la temperatura ambiente (T_a):
Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra que la intensidad luminosa típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Este es un factor crítico para aplicaciones en entornos de alta temperatura.
Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Puede usarse para comprender cómo la característica I-V cambia con la temperatura, lo cual es importante para el diseño de controladores de corriente constante.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

La hoja de datos incluye un dibujo dimensional detallado del array de LEDs A203B/UY/S530-A3. Las especificaciones clave de las notas del dibujo incluyen: todas las dimensiones están en milímetros (mm), con una tolerancia general de ±0.25 mm a menos que se especifique lo contrario. El espaciado de las patillas se mide en el punto donde emergen del cuerpo del encapsulado. Las dimensiones precisas son críticas para el diseño de la huella en la PCB y para garantizar un ajuste adecuado durante el ensamblaje.

5. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es crucial para mantener la confiabilidad y el rendimiento del dispositivo.

5.1 Formado de Patillas

• El doblado debe ocurrir al menos a 3 mm de la base de la bombilla de epoxi para evitar tensión en el encapsulado.
• El formado debe hacerseantesde la soldadura y a temperatura ambiente.
• Los orificios de la PCB deben alinearse perfectamente con las patillas del LED para evitar tensión de montaje.

5.2 Almacenamiento

• Condiciones de almacenamiento recomendadas: ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa.
• La vida útil estándar de almacenamiento después del envío es de 3 meses. Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), use un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

5.3 Proceso de Soldadura

Se debe mantener una distancia mínima de 3 mm entre la unión de soldadura y la bombilla de epoxi.

Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (para un soldador de 30W máximo). Tiempo de soldadura por patilla máximo 3 segundos.
Soldadura por Inmersión (Ola):Temperatura de precalentamiento máxima 100°C (durante máximo 60 segundos). Temperatura máxima del baño de soldadura 260°C durante un máximo de 5 segundos.
Se proporciona un perfil de temperatura de soldadura recomendado, enfatizando la importancia de las tasas de calentamiento y enfriamiento controladas. Evite el enfriamiento rápido. La soldadura (por inmersión o manual) no debe realizarse más de una vez. Evite el estrés mecánico o la vibración en el LED hasta que vuelva a la temperatura ambiente después de la soldadura.

5.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, use alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante no más de un minuto, luego seque al aire. No se recomienda la limpieza ultrasónica y debe ser precalificada si es absolutamente necesaria, ya que puede dañar el LED dependiendo de la potencia y las condiciones de ensamblaje.

5.5 Gestión Térmica

Se enfatiza el diseño térmico adecuado. La corriente de operación debe reducirse apropiadamente según la temperatura ambiente de la aplicación y las capacidades de gestión térmica. Los diseñadores deben consultar las curvas de reducción (implícitas, aunque no se muestran explícitamente en el extracto proporcionado) para garantizar la confiabilidad a largo plazo.

6. Información de Empaquetado y Pedido

6.1 Especificación de Empaquetado

Los LEDs se empaquetan para prevenir la descarga electrostática (ESD) y el daño por humedad.
Cantidad de Empaquetado:
1. 200 piezas por bolsa antiestática.
2. 4 bolsas por cartón interior.
3. 10 cartones interiores por cartón maestro (exterior).
Esto totaliza 8,000 piezas por cartón maestro.

6.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del empaquetado incluye varios códigos:
• CPN: Número de Pieza del Cliente
• P/N: Número de Pieza del Fabricante (ej., 333-2UYD/S530-A3-L)
• QTY: Cantidad
• CAT: Rangos o categorías de rendimiento
• HUE: Longitud de Onda Dominante
• REF: Información de referencia
• LOT No: Número de lote rastreable para control de calidad

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Aplicaciones Típicas

Este array de LEDs está diseñado como un indicador para mostrar estado, grado, modo de función o posición en varios instrumentos electrónicos y paneles de control. Los ejemplos incluyen equipos de audio, dispositivos de prueba y medición, sistemas de control industrial y electrónica de consumo donde se necesitan múltiples puntos indicadores configurables.

7.2 Consideraciones de Diseño de Circuito

Una resistencia limitadora de corriente es obligatoria cuando se acciona el LED desde una fuente de voltaje. El valor de la resistencia se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_suministro- V_F) / I_F. Usando el V_Ftípico de 2.0V y una I_Fdeseada de 20 mA desde una fuente de 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. A menudo se usa un valor ligeramente mayor (ej., 180 Ω) para margen y para reducir la disipación de potencia. Para un brillo constante a través de voltajes de suministro o temperaturas variables, se recomienda un circuito controlador de corriente constante.

7.3 Consideraciones de Diseño Térmico

Aunque el dispositivo tiene una baja disipación de potencia (60 mW máx.), una gestión térmica efectiva en la aplicación sigue siendo importante para mantener la intensidad luminosa y la longevidad, especialmente cuando se opera cerca de la corriente máxima o en altas temperaturas ambientales. Asegúrese de que la PCB proporcione un alivio térmico adecuado y considere los efectos de los componentes generadores de calor adyacentes.

7.4 Consideraciones de Diseño Óptico

La resina amarilla difusa proporciona un amplio ángulo de visión (30 grados). Para aplicaciones que requieren un haz más estrecho, se pueden usar lentes externos o guías de luz. La salida difusa ayuda a reducir el deslumbramiento y crea una apariencia más uniforme, lo cual es ideal para indicadores de panel frontal.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

El A203B/UY/S530-A3 se diferencia a través de su formato de array. En comparación con el uso de múltiples LEDs discretos, este array integrado ofrece ventajas significativas:
• Ensamblaje Simplificado:Un componente reemplaza múltiples colocaciones y operaciones de soldadura.
• Consistencia Mejorada:Los LEDs dentro del array son del mismo lote de producción, asegurando una mejor uniformidad de color y brillo.
• Flexibilidad de Diseño:La característica apilable permite crear formas y patrones de indicadores personalizados sin herramientas personalizadas.
• Eficiencia de Espacio:Puede permitir diseños de indicadores más densos de lo que podría ser factible con componentes discretos.
Su cumplimiento con los estándares RoHS, REACH y libre de halógenos es una expectativa básica para los componentes modernos, pero sigue siendo un diferenciador crítico para las ventas en mercados regulados.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda de pico y la longitud de onda dominante?
R: La longitud de onda de pico (λ_p) es la longitud de onda física donde la salida de luz es más fuerte. La longitud de onda dominante (λ_d) es un valor calculado que corresponde al color percibido por el ojo humano. Para LEDs monocromáticos como este amarillo, típicamente están muy cerca (591 nm vs. 589 nm aquí).

P: ¿Puedo accionar este LED a su corriente de pico de 60 mA continuamente?
R: No. La Corriente Directa de Pico (I_FP) de 60 mA solo está clasificada para operación pulsada con un ciclo de trabajo bajo (1/10). La corriente continua máxima (I_F) es 25 mA. Exceder la clasificación continua causará sobrecalentamiento y degradación rápida o falla.

P: ¿Por qué es importante la humedad de almacenamiento?
R: Los encapsulados de LED pueden absorber humedad. Durante el proceso de soldadura a alta temperatura, esta humedad absorbida puede convertirse rápidamente en vapor, causando delaminación interna o agrietamiento (\"efecto palomita de maíz\"). El almacenamiento adecuado controla la absorción de humedad.

P: El voltaje directo tiene un rango de 1.7V a 2.4V. ¿Cómo afecta esto a mi diseño?
R: Esta variación es normal debido a las tolerancias de fabricación. Su circuito limitador de corriente debe diseñarse para manejar este rango. Usar un controlador de corriente constante en lugar de una simple resistencia asegurará un brillo consistente en todas las unidades, independientemente de V_F variation.

10. Ejemplo de Aplicación Práctica

Escenario: Diseñando un indicador de estado multinivel para una fuente de alimentación.
Un diseñador necesita indicar cuatro estados: En Espera, Normal, Advertencia y Fallo. Puede usar dos arrays A203B/UY/S530-A3 apilados verticalmente.
• Diseño de la PCB:La huella de la PCB se diseña según el dibujo de dimensiones del encapsulado. Se colocan cuatro resistencias limitadoras de corriente (una para cada LED en el segmento del array) cerca. Los valores de las resistencias se calculan para un suministro lógico de 3.3V, apuntando a 15 mA por LED para un brillo adecuado y menor potencia: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87 Ω. Se selecciona una resistencia estándar de 91 Ω.
• Control de Firmware:Cuatro pines GPIO de un microcontrolador se conectan a los cátodos (a través de las resistencias), con los ánodos conectados al riel de 3.3V. El firmware puede iluminar LEDs individuales o combinaciones para representar los cuatro estados (ej., un solo LED para En Espera, dos para Normal, tres para Advertencia, los cuatro para Fallo).
• Ensamblaje:Los arrays se colocan en la PCB después de soldar otros componentes SMD. Durante la soldadura por ola, el perfil se controla cuidadosamente para no exceder los 260°C durante 5 segundos, respetando la regla de distancia de 3mm.
Este enfoque produce una sección de indicadores limpia, uniforme y fácil de ensamblar utilizando un espacio mínimo en la placa y un recuento reducido de componentes.