Hoja Técnica de Lámpara Indicadora de Matriz LED A694B/SYGUY/S530-A3 - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El A694B/SYGUY/S530-A3 es una versátil lámpara indicadora de matriz LED diseñada para su uso en instrumentos electrónicos. Consiste en un soporte plástico que permite combinaciones de lámparas LED individuales, ofreciendo flexibilidad en el diseño y la aplicación. La función principal de este producto es servir como indicador visual para diversos parámetros como grado, función o posición dentro de equipos electrónicos.

1.1 Ventajas Principales

• Bajo consumo de energía, lo que lo hace adecuado para aplicaciones sensibles al consumo energético.
• Alta eficiencia y bajo coste, ofreciendo una solución rentable para necesidades de indicación.
• Excelente control del color y capacidad para crear combinaciones libres de colores de lámparas LED dentro de la matriz.
• Mecanismo de bloqueo seguro y proceso de montaje sencillo.
• Diseño apilable, permitiendo el apilamiento vertical y horizontal para crear paneles multi-indicador.
• Opciones de montaje versátiles en placas de circuito impreso o paneles.
• Cumple con estándares medioambientales: Sin plomo, conforme a RoHS, conforme al REACH de la UE y libre de halógenos (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm).

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Esta matriz LED está dirigida principalmente a fabricantes de instrumentos electrónicos y paneles de control. Su aplicación principal es como indicador para mostrar estado, niveles, funciones o posiciones. Ejemplos incluyen indicadores de intensidad de señal en dispositivos de comunicación, selectores de modo en controles industriales o indicadores de nivel en equipos de prueba y medida.

2. Parámetros Técnicos e Interpretación Objetiva

La hoja de datos proporciona especificaciones eléctricas, ópticas y térmicas detalladas para el dispositivo. Se especifican dos materiales de chip principales y sus colores emitidos correspondientes: Amarillo Verde Brillante (SYG) y Amarillo Brillante (UY).

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los valores más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No están destinados para operación normal.

• Corriente Directa Continua (I_F): 25 mA para ambos tipos SYG y UY. Exceder esta corriente puede provocar sobrecalentamiento y reducir la vida útil.
• Corriente Directa de Pico (I_FP): 60 mA (Ciclo de trabajo 1/10 @ 1kHz). Este límite es solo para operación pulsada.
• Voltaje Inverso (V_R): 5 V. Aplicar un voltaje inverso mayor puede causar ruptura de la unión.
• Disipación de Potencia (P_d): 60 mW. Esta es la potencia máxima que el dispositivo puede disipar sin exceder su temperatura máxima de unión.
• Temperatura de Operación y Almacenamiento: -40°C a +85°C (operación), -40°C a +100°C (almacenamiento).
• Temperatura de Soldadura: 260°C durante 5 segundos, definiendo la tolerancia del perfil de soldadura por reflujo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a 25°C bajo condiciones de prueba especificadas.

• Voltaje Directo (V_F): 1.7V a 2.4V a I_F=20mA. Los diseñadores deben asegurar que el circuito de excitación pueda proporcionar este voltaje.
• Intensidad Luminosa (I_V): SYG: 25-50 mcd (Típ. 50 mcd). UY: 40-80 mcd (Típ. 80 mcd). Esto indica que la variante UY es generalmente más brillante bajo las mismas condiciones de prueba.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2): 60 grados (típico) para ambos, definiendo la dispersión angular de la luz.
• Longitud de Onda de Pico (λ_p): SYG: 575 nm (Amarillo-Verde). UY: 591 nm (Amarillo).
• Longitud de Onda Dominante (λ_d): SYG: 573 nm. UY: 589 nm. Esta es la longitud de onda percibida por el ojo humano.
• Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ): 20 nm (típico), indicando la pureza espectral de la luz emitida.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye varias curvas características que son cruciales para entender el comportamiento del dispositivo bajo diferentes condiciones de operación.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Estas curvas para SYG y UY muestran la distribución espectral de la luz. La curva SYG tiene un pico alrededor de 575nm (verde-amarillo), mientras que la UY tiene un pico alrededor de 591nm (amarillo). El ancho de banda de aproximadamente 20nm confirma la naturaleza monocromática de los LEDs.

3.2 Patrón de Directividad

Los diagramas polares ilustran el ángulo de visión. La intensidad es máxima a 0 grados (en el eje) y disminuye a la mitad de su valor máximo aproximadamente a ±30 grados, confirmando el ángulo de visión total de 60 grados.

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

Esta curva muestra la relación exponencial típica de un diodo. El voltaje aumenta bruscamente una vez que se supera un cierto umbral (alrededor de 1.5V-1.7V). Operar a los 20mA recomendados asegura un rendimiento estable dentro del V_F range.

3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

La salida de luz aumenta linealmente con la corriente hasta la corriente máxima nominal. Esto permite un control de brillo simple mediante modulación de corriente (por ejemplo, usando PWM).

3.5 Curvas de Dependencia de la Temperatura

Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente: Muestra que la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Esta es una consideración crítica para entornos de alta temperatura.

Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente: Indica que el voltaje directo tiene un coeficiente de temperatura negativo (disminuye al aumentar la temperatura), lo que debe tenerse en cuenta en diseños de controladores de corriente constante para evitar la fuga térmica.

4. Información Mecánica y del Paquete

4.1 Dimensiones del Paquete

La hoja de datos proporciona un dibujo mecánico detallado. Las dimensiones clave incluyen el espaciado de las patillas, el tamaño del cuerpo y la altura total. La nota especifica que todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia general de ±0.25mm a menos que se indique lo contrario, y el espaciado de las patillas se mide en el punto donde emergen del paquete.

4.2 Identificación de Polaridad y Formado de Patillas

El dibujo del paquete indica el cátodo (normalmente la patilla más corta o un lado plano en la lente). Para el formado de patillas, el documento exige doblar al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi para evitar daños por tensión. Las patillas deben formarse antes de soldar, y los agujeros de la PCB deben alinearse perfectamente con las patillas del LED para evitar tensiones de montaje.

5. Guías de Soldadura y Montaje

5.1 Condiciones de Soldadura Recomendadas

• Soldadura Manual: Temperatura de la punta: 300°C máx. (30W máx.). Tiempo de soldadura: 3 segundos máx. Mantener una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura a la bombilla de epoxi.
• Soldadura por Ola/Inmersión: Temperatura de precalentamiento: 100°C máx. (60 seg máx.). Temperatura del baño de soldadura: 260°C máx. durante 5 segundos máx. Mantener la misma regla de distancia de 3mm.

5.2 Perfil de Soldadura

Se proporciona un perfil temperatura-tiempo recomendado, enfatizando un calentamiento controlado, una temperatura máxima que no exceda los 260°C durante 5 segundos, y un enfriamiento controlado. No se recomienda un proceso de enfriamiento rápido.

5.3 Precauciones Críticas

• Evitar tensiones en el marco de las patillas durante operaciones a alta temperatura.
• No realizar soldadura por inmersión o manual más de una vez.
• Proteger la bombilla de epoxi de golpes mecánicos hasta que vuelva a temperatura ambiente después de soldar.

5.4 Condiciones de Almacenamiento

Los LEDs deben almacenarse a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa. La vida útil en almacenamiento desde el envío es de 3 meses. Para almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), usar un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y absorbente de humedad. Evitar transiciones rápidas de temperatura en ambientes húmedos para prevenir condensación.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación de Embalaje

Los componentes se embalan en materiales resistentes a la humedad: bolsas antiestáticas, cajas internas y cajas externas.

• Cantidad de Embalaje: 270 piezas por placa. 4 placas por caja interna. 10 cajas internas por caja externa (Total: 10,800 piezas por caja maestra).

6.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta en el embalaje incluye campos como Número de Producción del Cliente (CPN), Número de Parte (P/N), Cantidad Empaquetada (QTY), Categorías (CAT), Longitud de Onda Dominante (HUE), Voltaje Directo (REF) y Número de Lote (LOT No). Esto facilita la trazabilidad y la identificación correcta de la pieza.

7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Indicadores de estado en conmutadores de red, routers y módems.
• Indicadores de nivel en equipos de audio, fuentes de alimentación o cargadores de baterías.
• Selectores de modo de función en paneles de control industrial y dispositivos médicos.
• Indicadores de posición en interruptores, perillas o deslizadores.

7.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente: Usar siempre una resistencia en serie o un controlador de corriente constante para limitar la corriente directa a 20mA o menos para operación continua.
• Gestión Térmica: Aunque es de baja potencia, asegurar una ventilación adecuada si se usa en matrices de alta densidad o altas temperaturas ambientales para mantener el brillo y la longevidad.
• Protección contra ESD:** Manipular con las precauciones ESD apropiadas durante el montaje.
• Diseño Óptico: El ángulo de visión de 60 grados es adecuado para visión directa. Para una iluminación más amplia, pueden requerirse ópticas secundarias (difusores).

8. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con LEDs individuales discretos, esta matriz ofrece ventajas significativas:

• Facilidad de Montaje: La matriz preensamblada en un soporte simplifica el diseño de la PCB y el montaje en comparación con colocar múltiples LEDs individuales.
• Alineación y Consistencia: Proporciona un espaciado y alineación uniformes de múltiples indicadores, mejorando la consistencia estética y funcional.
• Flexibilidad de Diseño: La característica apilable permite crear barras o paneles indicadores de tamaño personalizado sin un diseño mecánico complejo.
• Conformidad Ambiental: Cumple con los estándares medioambientales modernos (RoHS, Libre de Halógenos), lo que puede no estar garantizado con LEDs discretos genéricos o más antiguos.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo excitar esta matriz LED directamente desde una fuente lógica de 5V o 3.3V?

R: No. Debes usar una resistencia limitadora de corriente. Por ejemplo, con una fuente de 5V y un V_Ftípico de 2.0V a 20mA, la resistencia en serie requerida es R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω.

P: ¿Cuál es la diferencia entre los tipos SYG y UY?

R: El SYG (Amarillo Verde Brillante) emite luz a una longitud de onda de pico de ~575nm (verde-amarillo), mientras que el UY (Amarillo Brillante) emite a ~591nm (amarillo). La variante UY también tiene una intensidad luminosa típica más alta (80 mcd vs. 50 mcd).

P: ¿Es este producto adecuado para aplicaciones exteriores?

R: El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, lo que cubre muchas condiciones exteriores. Sin embargo, el dispositivo no es inherentemente resistente al agua. Para uso exterior, debe alojarse en una carcasa sellada que lo proteja de la humedad y la radiación UV, que pueden degradar la resina epoxi con el tiempo.

P: ¿Cómo interpreto las 'Categorías' (CAT) en la etiqueta?

R: Las categorías típicamente clasifican los LEDs según parámetros específicos como intensidad luminosa o voltaje directo. Consulta el documento completo de especificación de clasificación del fabricante (no proporcionado en este extracto) para seleccionar la categoría correcta según los requisitos de consistencia de tu aplicación.

10. Caso de Uso Práctico

Escenario: Diseñar un indicador de carga de batería multinivel para un dispositivo portátil.

Un ingeniero puede usar la característica apilable de esta matriz LED. Para un indicador de 5 niveles, se pueden usar cinco posiciones de LED individuales dentro de la matriz o cinco matrices apiladas vertical/horizontalmente. Cada nivel es excitado por un circuito comparador que monitorea el voltaje de la batería. El espaciado y color consistentes proporcionados por la matriz aseguran una visualización profesional y legible. El bajo consumo es crítico para dispositivos alimentados por batería. El diseño implicaría calcular resistencias limitadoras de corriente apropiadas para cada LED según el voltaje del circuito de excitación y asegurar que el consumo total de corriente de la batería durante la indicación esté dentro de límites aceptables.

11. Introducción al Principio de Operación

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores que emiten luz cuando una corriente eléctrica pasa a través de ellos. Este fenómeno se llama electroluminiscencia. Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n del material semiconductor (AlGaInP en este caso), los electrones se recombinan con huecos dentro del dispositivo, liberando energía en forma de fotones. La longitud de onda específica (color) de la luz está determinada por el intervalo de banda de energía del material semiconductor. El soporte plástico (matriz) sirve como portador mecánico e interconexión eléctrica, permitiendo montar y cablear convenientemente múltiples chips LED individuales.

12. Tendencias Tecnológicas

El mercado de LEDs indicadores continúa evolucionando. Las tendencias relevantes para productos como esta matriz incluyen:

• Mayor Eficiencia: El desarrollo continuo de materiales semiconductores y diseños de chip conduce a una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio), permitiendo corrientes de operación más bajas y un consumo de energía reducido.
• Miniaturización: Si bien este es un componente de orificio pasante, existe una tendencia general de la industria hacia paquetes de dispositivos de montaje superficial (SMD) más pequeños para mayor densidad y montaje automatizado.
• Fiabilidad Mejorada: Las mejoras en las formulaciones de resina epoxi y las técnicas de empaquetado continúan extendiendo la vida útil operativa y mejorando la resistencia a ciclos térmicos y humedad.
• Integración Inteligente: Una tendencia más amplia es la integración de lógica de control y controladores directamente con indicadores LED, creando módulos indicadores 'inteligentes', aunque este producto específico sigue siendo un componente pasivo.