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Hoja de Datos de Componente LED - Revisión 1 del Ciclo de Vida - Fecha de Lanzamiento 27-11-2014 - Documento Técnico en Español

Hoja de datos técnica que detalla la fase del ciclo de vida, historial de revisiones e información de lanzamiento para un componente LED. Incluye especificaciones y guías de aplicación.
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Portada del documento PDF - Hoja de Datos de Componente LED - Revisión 1 del Ciclo de Vida - Fecha de Lanzamiento 27-11-2014 - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento técnico proporciona especificaciones integrales y guías de aplicación para un componente de diodo emisor de luz (LED). El enfoque principal de esta hoja de datos es el estado establecido del ciclo de vida del producto, indicando que se encuentra en una fase de revisión estable. La ventaja principal de este componente radica en su diseño maduro y fiable, habiendo sido sometido a una validación y pruebas exhaustivas. Está dirigido a aplicaciones que requieren un rendimiento consistente, disponibilidad a largo plazo y fiabilidad probada en diversos escenarios de iluminación e indicación.

2. Información sobre el Ciclo de Vida y Revisiones

Los datos proporcionados indican un estado de ciclo de vida consistente para este componente. LaFase del Ciclo de Vidase documenta comoRevisión, con un número de revisión de11. Esto significa que el diseño del producto es estable y se ha publicado formalmente tras el desarrollo inicial y las correcciones necesarias. ElPeríodo de Caducidadse indica comoPara Siempre, lo que normalmente significa que el producto no tiene una fecha planificada de fin de vida (EOL) y está destinado a producción continua, o que la documentación de esta revisión específica permanece válida indefinidamente. LaFecha de Lanzamientopara esta revisión es27-11-2014 19:34:44.0. Esta marca de tiempo señala la emisión oficial de esta revisión de los datos técnicos.

3. Interpretación Profunda de los Parámetros Técnicos

Aunque no se proporcionan valores numéricos específicos para los parámetros fotométricos, eléctricos y térmicos en el extracto, se presenta un análisis detallado basado en las características estándar de un LED para un componente con un ciclo de vida de revisión estable.

3.1 Características Fotométricas

Los parámetros fotométricos típicos para tales componentes incluyen la longitud de onda dominante o la temperatura de color correlacionada (CCT), el flujo luminoso (en lúmenes) y la intensidad luminosa (en candelas). El rendimiento se caracteriza por su distribución espectral de potencia. Para un producto maduro, estos parámetros exhiben una variación mínima entre lotes debido a procesos de fabricación refinados.

3.2 Parámetros Eléctricos

Las especificaciones eléctricas clave abarcan la tensión directa (Vf) a una corriente de prueba dada, la corriente directa máxima continua (If) y la tensión inversa (Vr). La resistencia dinámica también es un parámetro crítico para el diseño del circuito. Una revisión estable sugiere un comportamiento eléctrico bien definido y consistente en todas las unidades de producción.

3.3 Características Térmicas

La gestión térmica es crucial para el rendimiento y la longevidad del LED. Los parámetros importantes incluyen la resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura (Rthj-sp) y la temperatura máxima de unión (Tjmáx). La hoja de datos proporcionaría curvas de reducción de la corriente directa en función de la temperatura ambiente.

4. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Un producto LED maduro típicamente emplea un sistema de clasificación (binning) integral para garantizar la consistencia del color y el rendimiento.

4.1 Clasificación por Longitud de Onda/Temperatura de Color

Los LED se clasifican en grupos (bins) según su longitud de onda dominante (para LED monocromáticos) o su temperatura de color correlacionada y Duv (para LED blancos). Esto asegura que todos los LED del mismo grupo tengan un color visualmente idéntico.

4.2 Clasificación por Flujo Luminoso

Los componentes también se clasifican según su salida de flujo luminoso en condiciones de prueba estándar. Esto permite a los diseñadores seleccionar piezas que cumplan con requisitos de brillo específicos con mínimos garantizados.

4.3 Clasificación por Tensión Directa

La clasificación por tensión directa (Vf) ayuda a diseñar circuitos de excitación eficientes y puede ser importante para aplicaciones donde múltiples LED están conectados en serie, asegurando una distribución de corriente más uniforme.

5. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas de rendimiento detalladas son esenciales para comprender el comportamiento del componente bajo diversas condiciones de funcionamiento.

5.1 Curva Característica Corriente-Tensión (I-V)

La curva I-V ilustra la relación entre la tensión directa y la corriente directa. Es no lineal, mostrando una tensión de encendido y una región de operación donde pequeños cambios en la tensión causan grandes cambios en la corriente, lo que requiere una excitación de corriente constante.

5.2 Dependencia de la Temperatura

Las curvas que muestran la variación de la tensión directa y el flujo luminoso con la temperatura de unión son críticas. Típicamente, la tensión directa disminuye al aumentar la temperatura, mientras que el flujo luminoso también se degrada al subir la temperatura.

5.3 Distribución Espectral

El gráfico de distribución espectral de potencia muestra la intensidad relativa de la luz emitida en cada longitud de onda. Para los LED blancos, esto revela el pico de bombeo azul y el espectro más amplio convertido por el fósforo.

6. Información Mecánica y del Encapsulado

Las dimensiones físicas y el diseño del encapsulado aseguran un ajuste y funcionamiento adecuados en la placa de circuito impreso (PCB).

6.1 Dibujo de Contorno Dimensional

Un dibujo detallado con vistas superior, lateral e inferior proporciona todas las dimensiones críticas: largo, ancho, alto y cualquier tolerancia. Esto es necesario para el diseño de la huella en la PCB y las comprobaciones de espacio libre.

6.2 Diseño del Disposición de Pads

Se especifica el patrón de soldadura recomendado para la PCB (geometría y tamaño de los pads) para garantizar una soldadura fiable, una disipación térmica adecuada y estabilidad mecánica.

6.3 Identificación de Polaridad

Se indican marcas claras para el ánodo y el cátodo, generalmente mediante una muesca, un punto, una esquina recortada o diferentes longitudes de terminal. La polaridad correcta es esencial para el funcionamiento del dispositivo.

7. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo y montaje adecuados son vitales para la fiabilidad.

7.1 Parámetros de Soldadura por Reflujo

Se proporciona un perfil de reflujo recomendado, incluyendo precalentamiento, estabilización, temperatura máxima de reflujo y velocidades de enfriamiento. Se especifica la temperatura máxima del cuerpo durante la soldadura para prevenir daños al encapsulado del LED y a los materiales internos.

7.2 Precauciones y Manejo

Las guías incluyen protección contra descargas electrostáticas (ESD), evitar estrés mecánico en la lente y recomendaciones en contra de la limpieza con ciertos disolventes que puedan dañar la lente de silicona o epoxi.

7.3 Condiciones de Almacenamiento

Se especifican las condiciones ideales de almacenamiento (rangos de temperatura y humedad) para prevenir la absorción de humedad (que puede causar el efecto \"palomitas\" durante el reflujo) y otras formas de degradación antes del uso.

8. Información de Embalaje y Pedido

Información sobre cómo se suministra el producto y cómo pedir variantes específicas.

8.1 Especificaciones de Embalaje

El componente se suministra en embalaje estándar de la industria, como cinta y carrete, adecuado para máquinas de colocación automática. Se detallan las dimensiones del carrete, el ancho de la cinta, el espaciado de los alvéolos y la orientación del componente.

8.2 Información de Etiquetado

El etiquetado en el carrete o caja incluye el número de pieza, la cantidad, el número de lote, el código de fecha y la información de clasificación para la trazabilidad.

8.3 Sistema de Numeración de Piezas

La convención de nomenclatura del modelo decodifica atributos clave como color, clasificación de brillo, clasificación de tensión, tipo de encapsulado y características especiales, permitiendo una selección precisa.

9. Recomendaciones de Aplicación

9.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es adecuado para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo retroiluminación para electrónica de consumo, iluminación de acento arquitectónico, iluminación interior automotriz, indicadores de estado en equipos industriales e iluminación general en luminarias compactas.

9.2 Consideraciones de Diseño

Los factores de diseño críticos incluyen el uso de un driver LED de corriente constante, la implementación de una gestión térmica adecuada (área de cobre en la PCB, disipadores), asegurar que el diseño óptico (lentes, difusores) coincida con el ángulo de visión del LED, y la protección contra transitorios de tensión y polaridad inversa.

10. Comparación Técnica

Como producto en Revisión 1 desde 2014, su principal diferenciación radica en su fiabilidad probada en campo y su cadena de suministro estable. En comparación con LED más nuevos y de vanguardia, puede ofrecer una eficacia ligeramente menor (lúmenes por vatio) o un índice de reproducción cromática (IRC) más bajo. Sin embargo, sus ventajas incluyen un rendimiento predecible, una amplia historia de aplicación, datos de calificación robustos y un menor riesgo de cambios de diseño o obsolescencia temprana, lo que lo hace ideal para productos con ciclos de vida largos o que requieren esfuerzos mínimos de recalificación.

11. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué significa \"Fase del Ciclo de Vida: Revisión\"?

R: Indica que el diseño del producto es estable y está liberado para producción. La Revisión 1 es la primera publicación oficial tras cualquier iteración inicial del diseño.

P: El Período de Caducidad es \"Para Siempre\". ¿Significa esto que el producto nunca será discontinuado?

R: No necesariamente. A menudo significa que esta revisión específica de la documentación no tiene caducidad, o que el producto no tiene una fecha de fin de vida anunciada previamente. Consulte siempre los avisos oficiales de cambio de producto (PCN) del fabricante para conocer el estado más reciente.

P: La fecha de lanzamiento es 2014. ¿Está este producto obsoleto?

R: No necesariamente. Muchos componentes electrónicos permanecen en producción durante décadas, especialmente si sirven a mercados establecidos. Una fecha de lanzamiento de 2014 significa madurez y una extensa validación en el mundo real.

P: ¿Cómo selecciono la clasificación (bin) correcta para mi aplicación?

R: Elija la clasificación de longitud de onda/CCT según sus requisitos de consistencia de color. Seleccione la clasificación de flujo para cumplir con su objetivo de brillo mínimo. Considere la clasificación por tensión si diseña cadenas largas en serie para una corriente uniforme.

12. Casos de Uso Prácticos

Caso de Estudio 1: Indicadores de Panel de Control Industrial:Un fabricante de controladores lógicos programables (PLC) industriales utiliza este LED para indicadores de estado (Alimentación, Funcionamiento, Fallo). La revisión estable asegura que las unidades producidas con años de diferencia tengan colores y brillo de indicador visualmente idénticos, manteniendo una apariencia de producto consistente. La fiabilidad probada es crítica para equipos que se espera que funcionen continuamente durante años.

Caso de Estudio 2: Módulo de Iluminación de Readaptación:Una empresa que produce módulos LED para readaptar luminarias fluorescentes selecciona este componente. La cadena de suministro madura y las especificaciones fijas les permiten calificar el módulo una vez y obtener componentes durante muchos años sin rediseño, reduciendo los costes de soporte a largo plazo.

13. Principio de Funcionamiento

Un diodo emisor de luz es un diodo semiconductor de unión p-n. Cuando se aplica una tensión directa, los electrones de la región tipo n y los huecos de la región tipo p se inyectan en la región de la unión. Cuando estos portadores de carga se recombinan, se libera energía en forma de fotones (luz). La longitud de onda (color) de la luz emitida está determinada por la energía de la banda prohibida del material semiconductor utilizado (por ejemplo, InGaN para azul/verde, AlInGaP para rojo/ámbar). Los LED blancos se crean típicamente recubriendo un chip LED azul con un material de fósforo que absorbe parte de la luz azul y la reemite como un espectro más amplio de luz amarilla; la mezcla de luz azul y amarilla aparece blanca para el ojo humano.

14. Tendencias Tecnológicas

La tendencia general en la tecnología LED continúa hacia una mayor eficacia luminosa (más lúmenes por vatio), una mejor reproducción cromática (valores más altos de IRC y R9) y una mayor fiabilidad a temperaturas de funcionamiento elevadas. También hay un impulso hacia la miniaturización (encapsulados más pequeños) y una mayor densidad de potencia. Para LED de potencia media como el que implica esta hoja de datos, las tendencias incluyen la adopción de nuevas tecnologías de fósforo para una mejor consistencia y estabilidad del color, y el desarrollo de encapsulados con menor resistencia térmica para permitir corrientes de excitación más altas. El movimiento hacia la iluminación centrada en el ser humano, con espectros blancos ajustables, también está influyendo en el desarrollo de productos. Sin embargo, productos maduros como este continúan sirviendo a aplicaciones donde las últimas métricas de rendimiento son secundarias frente a la rentabilidad, la estabilidad del suministro y la herencia de diseño.

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.