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Hoja Técnica de Componente LED - Revisión 2 - Documentación del Ciclo de Vida - Documento Técnico en Español

Documentación técnica que detalla la fase del ciclo de vida, historial de revisiones e información de lanzamiento de un componente LED. Incluye especificaciones y guías de aplicación.
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Portada del documento PDF - Hoja Técnica de Componente LED - Revisión 2 - Documentación del Ciclo de Vida - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento técnico proporciona información exhaustiva sobre la gestión del ciclo de vida y el historial de revisiones de un componente LED específico. El enfoque principal es el estado de revisión establecido y su validez permanente dentro del ciclo de vida del producto. La ventaja principal de esta documentación es su claridad para definir el estado técnico estable del componente, garantizando coherencia para los procesos de diseño y fabricación. Esta información es crucial para ingenieros, especialistas en compras y equipos de garantía de calidad involucrados en el desarrollo y mantenimiento de productos a largo plazo.

2. Información del Ciclo de Vida y Revisiones

El documento indica de manera consistente un único estado de ciclo de vida bien definido para el componente.

2.1 Fase del Ciclo de Vida

El componente se encuentra firmemente en laRevisiónfase. Esto significa que el diseño y las especificaciones del producto han sido actualizados y mejorados desde una versión inicial y ahora se encuentran en un estado estable y publicado etiquetado como Revisión 2. Esta fase indica que el componente está activamente soportado y disponible para uso en producción.

2.2 Historial de Revisiones

La revisión documentada actual es laRevisión 2. La mención repetida de este número de revisión a lo largo del documento subraya su importancia. Si bien los detalles de los cambios desde la Revisión 1 no se proporcionan en este extracto, el número de revisión es un identificador clave para rastrear cambios en el componente, asegurando que todas las partes consulten el conjunto correcto de especificaciones.

2.3 Validez y Lanzamiento

ElPeríodo de Validezse establece como "Para Siempre". Esta es una declaración significativa, que significa que esta revisión particular (Revisión 2) de la documentación del componente no tiene una fecha de obsolescencia planificada. Las especificaciones están destinadas a permanecer válidas indefinidamente, proporcionando estabilidad a largo plazo para los diseños que incorporan esta pieza.

LaFecha de Lanzamientopara la Revisión 2 está registrada con precisión como2014-12-11 18:37:42.0. Esta marca de tiempo proporciona un punto de referencia histórico exacto para cuándo se emitió formalmente esta revisión y se convirtió en la especificación activa.

3. Interpretación Objetiva de Parámetros Técnicos

Si bien el extracto del PDF proporcionado se centra en datos del ciclo de vida, una hoja de datos técnica completa para un componente LED normalmente incluiría las siguientes secciones. Los parámetros a continuación representan categorías comunes que se detallarían en función del diseño real del componente.

3.1 Características Fotométricas

Esta sección detallaría las propiedades de salida de luz. Los parámetros clave incluyen el Flujo Luminoso (medido en lúmenes), que define la potencia total percibida de la luz emitida. La Intensidad Luminosa (medida en candelas) describe la potencia de luz por ángulo sólido unitario. La longitud de onda dominante o la temperatura de color correlacionada (CCT) especifican el color de la luz, como blanco frío, blanco neutro o blanco cálido. El Índice de Reproducción Cromática (CRI) es una medida de cuán fielmente la fuente de luz revela los colores de los objetos en comparación con una fuente de luz natural. El ángulo de visión define el rango angular en el que la intensidad luminosa es al menos la mitad de su valor máximo.

3.2 Parámetros Eléctricos

Críticos para el diseño de circuitos, esta sección describe los requisitos de voltaje y corriente. El Voltaje Directo (Vf) es la caída de voltaje a través del LED cuando emite luz a una corriente de prueba especificada. La Corriente Directa (If) es la corriente de operación recomendada. También se especificarían las clasificaciones máximas para el voltaje inverso y la corriente directa absoluta máxima para evitar daños en el dispositivo. La disipación de potencia se calcula a partir de Vf e If.

3.3 Características Térmicas

El rendimiento y la longevidad del LED están fuertemente influenciados por la temperatura. La resistencia térmica Unión-Ambiente (RθJA) indica la eficacia con la que se transfiere el calor desde el chip del LED (unión) al entorno circundante. Un valor más bajo significa una mejor disipación de calor. La temperatura máxima de unión (Tj máx.) es la temperatura más alta permitida en la unión del semiconductor. Operar el LED por encima de esta temperatura reducirá drásticamente su vida útil y puede causar una falla inmediata.

4. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Las variaciones de fabricación requieren clasificar los LED en rangos de rendimiento para garantizar la consistencia.

4.1 Clasificación por Longitud de Onda / Temperatura de Color

Los LED se clasifican en rangos estrechos de longitud de onda dominante (para LED monocromáticos) o temperatura de color correlacionada (para LED blancos). Esto garantiza la uniformidad del color dentro de un solo lote de producción y entre diferentes lotes. Una estructura de clasificación típica podría usar códigos alfanuméricos para representar rangos específicos de longitud de onda o CCT.

4.2 Clasificación por Flujo Luminoso

Los LED se categorizan según su salida de luz medida a una corriente de prueba estándar. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos de brillo específicos. Los rangos generalmente se definen por un valor de flujo luminoso mínimo y/o máximo.

4.3 Clasificación por Voltaje Directo

Para ayudar en el diseño de circuitos de accionamiento eficientes y garantizar un rendimiento consistente en cadenas paralelas, los LED también se clasifican por su voltaje directo (Vf) a la corriente de prueba. Esto ayuda a emparejar LED para minimizar el desequilibrio de corriente en matrices.

5. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los datos gráficos son esenciales para comprender el comportamiento del componente bajo diversas condiciones.

5.1 Curva Característica Corriente-Voltaje (I-V)

Esta curva traza la relación entre la corriente directa a través del LED y el voltaje en sus terminales. Es no lineal, mostrando un voltaje umbral por debajo del cual fluye muy poca corriente. La curva es crucial para seleccionar el circuito limitador de corriente apropiado.

5.2 Dependencia de la Temperatura

Los gráficos suelen mostrar cómo el voltaje directo disminuye al aumentar la temperatura de unión. Otro gráfico crítico ilustra la salida de flujo luminoso relativo en función de la temperatura de unión, mostrando la depreciación en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura.

5.3 Distribución Espectral de Potencia

Para LED blancos, este gráfico muestra la intensidad relativa de la luz emitida en cada longitud de onda a través del espectro visible. Revela los picos del LED azul de bombeo y la amplia emisión del fósforo, proporcionando información sobre la calidad del color y el CRI.

6. Información Mecánica y de Empaquetado

Las especificaciones físicas son vitales para el diseño y montaje de PCB.

6.1 Dibujo de Dimensiones

Un diagrama detallado que muestra las dimensiones exactas del componente, incluyendo largo, ancho, alto y cualquier tolerancia crítica. Define la huella requerida en la placa de circuito impreso (PCB).

6.2 Diseño del Patrón de Pistas (Pad Layout)

El patrón recomendado de pistas de cobre en el PCB para soldar el LED. Esto incluye el tamaño, la forma y el espaciado de las pistas para garantizar uniones de soldadura confiables, una transferencia térmica adecuada y estabilidad mecánica.

6.3 Identificación de Polaridad

Marcado claro de los terminales ánodo (+) y cátodo (-) en el encapsulado del LED, a menudo indicado por una muesca, un punto, una esquina recortada o diferentes longitudes de terminal. La polaridad correcta es esencial para su funcionamiento.

7. Guías de Soldadura y Montaje

7.1 Parámetros de Soldadura por Reflujo

Un perfil de reflujo recomendado que especifica las etapas de precalentamiento, estabilización, reflujo y enfriamiento. Los parámetros clave incluyen la temperatura máxima, el tiempo por encima del líquido (TAL) y las tasas de rampa. Cumplir con este perfil evita el choque térmico y garantiza conexiones de soldadura confiables sin dañar el LED.

7.2 Precauciones y Manipulación

Instrucciones para la manipulación para evitar daños por descarga electrostática (ESD). Pautas para evitar estrés mecánico en la lente o los terminales. Recomendaciones de agentes de limpieza compatibles con el material del encapsulado del LED.

7.3 Condiciones de Almacenamiento

Entorno de almacenamiento ideal para mantener la soldabilidad y prevenir la absorción de humedad (que puede causar "efecto palomita" durante el reflujo). Normalmente implica almacenamiento en un ambiente seco y controlado en temperatura, a menudo con desecante en bolsas con barrera de humedad.

8. Información de Empaquetado y Pedido

8.1 Especificaciones de Empaquetado

Detalles sobre cómo se suministran los LED: tipo de carrete (por ejemplo, 7 pulgadas o 13 pulgadas), ancho de la cinta, espaciado de los bolsillos y orientación. También se especifica la cantidad por carrete.

8.2 Explicación del Etiquetado

Descripción de la información impresa en la etiqueta del carrete, incluyendo número de parte, cantidad, número de lote, código de fecha y códigos de clasificación.

8.3 Nomenclatura del Número de Parte

Un desglose del número de parte del componente, explicando cómo el código indica atributos clave como color, rango de flujo, rango de voltaje, tipo de encapsulado y características especiales.

9. Recomendaciones de Aplicación

9.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Esquemas para circuitos básicos de accionamiento de corriente constante, como el uso de una resistencia simple para aplicaciones de baja potencia o CI dedicados de accionamiento de LED para mayor rendimiento y eficiencia. Consideraciones para conexiones en serie y paralelo.

9.2 Consideraciones de Diseño

Orientación sobre el diseño de gestión térmica: cálculo del disipador de calor requerido, diseño de PCB para dispersión de calor (usando vías térmicas, áreas de cobre). Consideraciones de diseño óptico para lograr patrones de haz y uniformidad de brillo deseados.

10. Comparativa Técnica

Una comparación objetiva que destaca dónde se sitúa este componente en relación con alternativas. Esto podría discutir la eficiencia (lúmenes por vatio) en comparación con generaciones anteriores o tecnologías competidoras. Podría resaltar un índice de reproducción cromática superior, un rango de temperatura de operación más amplio o un tamaño de encapsulado más compacto que permita nuevas posibilidades de diseño.

11. Preguntas Frecuentes (FAQ)

Respuestas a consultas técnicas comunes. Ejemplos: "¿Cuál es la vida útil esperada (L70/B50) de este LED en condiciones típicas de operación?" "¿Cómo varía el voltaje directo con la temperatura?" "¿Se pueden conectar múltiples LED en paralelo directamente?" "¿Cuál es la corriente de accionamiento máxima recomendada para operación pulsada?" "¿Cómo debo interpretar los códigos de clasificación en la etiqueta?"

12. Casos Prácticos de Uso

Ejemplos detallados de cómo se implementa este LED. Caso 1: Integración en un foco empotrado residencial, centrándose en la selección del material de interfaz térmica y la compatibilidad del accionamiento. Caso 2: Uso en un módulo de iluminación interior automotriz, enfatizando las pruebas de confiabilidad y el rendimiento de atenuación. Caso 3: Implementación en un sistema de iluminación hortícola, discutiendo la eficacia del espectro específico para el crecimiento de las plantas.

13. Principio de Operación

Una explicación objetiva de la tecnología subyacente. Para un LED blanco, esto describe la electroluminiscencia en un diodo semiconductor, donde los electrones se recombinan con huecos, liberando energía como fotones. En un LED blanco convertido por fósforo, la luz azul primaria o casi UV del chip excita un recubrimiento de fósforo, que luego emite un espectro más amplio de luz amarilla/roja. La mezcla de luz azul y amarilla/roja se percibe como blanca.

14. Tendencias Tecnológicas

Una visión objetiva de la dirección de la tecnología LED. Esto incluye la tendencia continua de aumentar la eficacia luminosa (lúmenes por vatio), reduciendo el costo por lumen. El desarrollo de nuevos fósforos para mejorar la calidad del color y un CRI más alto. La miniaturización de encapsulados para aplicaciones de alta densidad. El crecimiento de la iluminación inteligente y la iluminación centrada en el ser humano, donde el ajuste espectral y la conectividad se están convirtiendo en características importantes. La integración de LED con sensores y accionamientos en soluciones más completas de sistema en chip o sistema en paquete.

Terminología de especificaciones LED

Explicación completa de términos técnicos LED

Rendimiento fotoeléctrico

Término Unidad/Representación Explicación simple Por qué es importante
Eficacia luminosa lm/W (lúmenes por vatio) Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad.
Flujo luminoso lm (lúmenes) Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". Determina si la luz es lo suficientemente brillante.
Ángulo de visión ° (grados), por ejemplo, 120° Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. Afecta el rango de iluminación y uniformidad.
CCT (Temperatura de color) K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados.
CRI / Ra Sin unidad, 0–100 Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos.
SDCM Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs.
Longitud de onda dominante nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes.
Distribución espectral Curva longitud de onda vs intensidad Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. Afecta la representación del color y calidad.

Parámetros eléctricos

Término Símbolo Explicación simple Consideraciones de diseño
Voltaje directo Vf Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie.
Corriente directa If Valor de corriente para operación normal de LED. Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil.
Corriente de pulso máxima Ifp Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños.
Voltaje inverso Vr Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje.
Resistencia térmica Rth (°C/W) Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte.
Inmunidad ESD V (HBM), por ejemplo, 1000V Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles.

Gestión térmica y confiabilidad

Término Métrica clave Explicación simple Impacto
Temperatura de unión Tj (°C) Temperatura de operación real dentro del chip LED. Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color.
Depreciación de lúmenes L70 / L80 (horas) Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. Define directamente la "vida de servicio" del LED.
Mantenimiento de lúmenes % (por ejemplo, 70%) Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. Indica retención de brillo durante uso a largo plazo.
Cambio de color Δu′v′ o elipse MacAdam Grado de cambio de color durante el uso. Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación.
Envejecimiento térmico Degradación de material Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto.

Embalaje y materiales

Término Tipos comunes Explicación simple Características y aplicaciones
Tipo de paquete EMC, PPA, Cerámica Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga.
Estructura del chip Frontal, Flip Chip Disposición de electrodos del chip. Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia.
Revestimiento de fósforo YAG, Silicato, Nitruro Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI.
Lente/Óptica Plana, Microlente, TIR Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz.

Control de calidad y clasificación

Término Contenido de clasificación Explicación simple Propósito
Clasificación de flujo luminoso Código por ejemplo 2G, 2H Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. Asegura brillo uniforme en el mismo lote.
Clasificación de voltaje Código por ejemplo 6W, 6X Agrupado por rango de voltaje directo. Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema.
Clasificación de color Elipse MacAdam de 5 pasos Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio.
Clasificación CCT 2700K, 3000K etc. Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. Satisface diferentes requisitos CCT de escena.

Pruebas y certificación

Término Estándar/Prueba Explicación simple Significado
LM-80 Prueba de mantenimiento de lúmenes Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. Se usa para estimar vida LED (con TM-21).
TM-21 Estándar de estimación de vida Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. Proporciona predicción científica de vida.
IESNA Sociedad de Ingeniería de Iluminación Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. Base de prueba reconocida por la industria.
RoHS / REACH Certificación ambiental Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). Requisito de acceso al mercado internacionalmente.
ENERGY STAR / DLC Certificación de eficiencia energética Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad.