Hoja de Datos del Componente LED - Revisión 2 - Ciclo de Vida: Permanente - Fecha de Lanzamiento: 2014-12-01 - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas y las guías de aplicación para un componente LED (Diodo Emisor de Luz) específico. La información central presentada indica que se trata de un producto estable y maduro. La fase del ciclo de vida se documenta como \"Revisión 2\", lo que significa que esta es la segunda revisión oficial de su hoja de datos técnica, lo que implica iteraciones y refinamientos previos basados en la experiencia de fabricación o en actualizaciones menores del diseño. De manera crucial, el \"Período de Caducidad\" se indica como \"Permanente\", lo que denota que esta revisión de las especificaciones se considera válida de forma permanente y no será reemplazada por una fecha de vencimiento, un marcador común para piezas obsoletas. La fecha de lanzamiento oficial para esta revisión es el 01-12-2014. Esta combinación de un número de revisión y un estado \"permanente\" sugiere un componente que ha alcanzado un estado final y estandarizado de especificaciones, adecuado para proyectos de diseño a largo plazo que requieren parámetros de pieza estables.

El LED está diseñado para aplicaciones de iluminación general o indicadores, ofreciendo fiabilidad y un rendimiento consistente. Su ventaja principal radica en su conjunto de especificaciones finalizado y permanente, proporcionando a los ingenieros de diseño certeza sobre su disponibilidad a largo plazo y sus características técnicas. El mercado objetivo incluye electrónica de consumo, iluminación interior automotriz, señalización y módulos de iluminación de propósito general donde se prefiere un componente probado y estable frente a alternativas más nuevas y potencialmente no probadas.

2. Interpretación Objetiva en Profundidad de los Parámetros Técnicos

Si bien el extracto proporcionado se centra en los metadatos del documento, una hoja de datos completa de un LED contendría parámetros técnicos detallados. Las siguientes secciones describen los datos críticos que se encuentran típicamente y su significado.

2.1 Características Fotométricas y de Color

Las propiedades fotométricas definen la salida de luz y su calidad. Los parámetros clave incluyen:

• Flujo Luminoso (Φ_v):Medido en lúmenes (lm), esto indica la potencia total percibida de la luz emitida. Un valor típico para un LED de potencia media podría oscilar entre 20 lm y 120 lm dependiendo de la tecnología del chip y las condiciones de conducción.
• Eficacia Luminosa:Expresada en lúmenes por vatio (lm/W), es una medida de la eficiencia energética, calculada como el flujo luminoso dividido por la potencia eléctrica de entrada. Valores más altos indican una conversión más eficiente de la electricidad en luz visible.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d) o Temperatura de Color Correlacionada (CCT):Para LEDs de color (por ejemplo, rojo, azul, verde), la longitud de onda dominante especifica el color pico. Para LEDs blancos, la CCT, medida en Kelvin (K), define el tono de blanco (por ejemplo, 2700K para blanco cálido, 6500K para blanco frío).
• Índice de Reproducción Cromática (CRI o R_a):Para LEDs blancos, el CRI indica con qué precisión la fuente de luz revela los colores verdaderos de los objetos en comparación con una luz de referencia natural. Un CRI superior a 80 se considera bueno para iluminación general.
• Ángulo de Visión:El intervalo angular sobre el cual la intensidad luminosa es al menos la mitad de su valor máximo (a menudo denotado como 2θ_1/2). Los ángulos comunes son 120° o 140° para una dispersión amplia.

2.2 Parámetros Eléctricos

Estos parámetros son cruciales para el diseño del circuito y la selección del controlador.

• Tensión Directa (V_f):La caída de tensión a través del LED cuando opera a una corriente directa especificada. Varía con el material del chip (por ejemplo, ~2.0V para rojo, ~3.2V para azul/blanco) y aumenta ligeramente con la temperatura.
• Corriente Directa (I_f):La corriente de operación recomendada, típicamente entre 20mA y 150mA para encapsulados estándar. Exceder la corriente máxima nominal reduce drásticamente la vida útil.
• Tensión Inversa (V_r):La tensión máxima que el LED puede soportar cuando se conecta en polarización inversa sin dañarse. Este suele ser un valor bajo (por ejemplo, 5V).
• Disipación de Potencia (P_d):La potencia máxima permitida que el encapsulado puede disipar como calor, calculada como V_f* I_fen condiciones típicas.

2.3 Características Térmicas

El rendimiento y la longevidad del LED dependen en gran medida de la temperatura.

• Temperatura de Unión (T_j):La temperatura en la unión p-n del chip semiconductor. La T_jmáxima nominal (por ejemplo, 125°C) es un límite crítico; operar por encima de esta temperatura causa una degradación rápida.
• Resistencia Térmica (R_θJAo R_θJC):Medida en °C/W, indica la eficacia con la que el calor viaja desde la unión al aire ambiente (JA) o a la carcasa/placa (JC). Valores más bajos significan una mejor disipación de calor.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:El rango de temperatura permitido para el LED cuando no está alimentado.

3. Explicación del Sistema de Binning

Las variaciones de fabricación conducen a ligeras diferencias entre LEDs individuales. El binning agrupa piezas con características similares para garantizar la consistencia en la producción en masa.

3.1 Binning de Longitud de Onda/Temperatura de Color

Los LEDs se clasifican en bins según su longitud de onda dominante (para colores) o CCT (para blancos). Un esquema de binning típico podría tener un paso de longitud de onda de 2.5nm o 5nm. Para LEDs blancos, los bins pueden definirse mediante elipses de MacAdam en el diagrama de cromaticidad CIE, con un bin \"de 3 pasos\" o \"de 5 pasos\" que indica la consistencia del color.

3.2 Binning de Flujo Luminoso

Los LEDs se categorizan por su salida de luz a una corriente de prueba estándar (por ejemplo, 65mA). Los bins se definen como un rango porcentual o un valor de flujo mínimo (por ejemplo, Bin A: 20-23 lm, Bin B: 23-26 lm). Esto permite a los diseñadores seleccionar el nivel de brillo requerido.

3.3 Binning de Tensión Directa

Para simplificar el diseño del controlador y garantizar un brillo uniforme en matrices, los LEDs se clasifican por su tensión directa a una corriente específica. Los bins comunes podrían ser V_f@ 65mA: 2.8V-3.0V, 3.0V-3.2V, etc.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los datos gráficos proporcionan una visión más profunda del comportamiento del LED bajo condiciones variables.

4.1 Curva Característica Corriente-Tensión (I-V)

Esta curva muestra la relación entre la corriente directa y la tensión directa. Es no lineal, con un aumento brusco de la corriente una vez que se supera la tensión de encendido. La curva se desplaza con la temperatura; una temperatura más alta conduce a una V_fmás baja para la misma I_f.

.

4.2 Características de Temperatura_jLos gráficos clave incluyen Flujo Luminoso vs. Temperatura de Unión y Tensión Directa vs. Temperatura de Unión. El flujo luminoso típicamente disminuye a medida que T

aumenta. Comprender esta desclasificación es esencial para la gestión térmica para mantener la salida de luz objetivo.

4.3 Distribución Espectral de Potencia (SPD)

Para LEDs blancos, el gráfico SPD muestra la intensidad relativa a lo largo del espectro visible. Revela los picos del LED bomba azul y la amplia emisión del fósforo, ayudando a evaluar la calidad del color y el CRI.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

La construcción física garantiza un montaje y una conexión eléctrica fiables.

5.1 Dibujo de Contorno Dimensional

Un diagrama detallado muestra las dimensiones exactas del encapsulado del LED, incluyendo longitud, anchura, altura y forma de la lente, con las tolerancias críticas indicadas.

5.2 Diseño de Pads y Patrón de Soldadura

Se proporciona la huella recomendada para el diseño de PCB (Placa de Circuito Impreso), incluyendo el tamaño, la forma y el espaciado de los pads. Esto es crucial para lograr una junta de soldadura fiable y una disipación de calor adecuada.

5.3 Identificación de Polaridad

Se muestra el método para identificar los terminales del ánodo (+) y el cátodo (-), típicamente mediante una marca en el encapsulado (por ejemplo, una muesca, un punto verde o una esquina cortada) o un diseño de pad asimétrico.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se proporciona un perfil de temperatura recomendado para la soldadura por reflujo, incluyendo precalentamiento, estabilización, reflujo (temperatura máxima) y tasas de enfriamiento. Se especifican la temperatura máxima y el tiempo por encima del líquido para evitar daños térmicos al encapsulado del LED o a la lente de silicona.

6.2 Precauciones y Manipulación

Las instrucciones incluyen evitar estrés mecánico en la lente, prevenir la contaminación, usar precauciones contra ESD (Descarga Electroestática) y no aplicar soldadura directamente al cuerpo del LED.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

60% de humedad relativa) y la vida útil para mantener la soldabilidad y prevenir la absorción de humedad, que puede causar \"popcorning\" durante el reflujo.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificaciones de Embalaje

Detalles sobre el embalaje en carrete: ancho de la cinta, dimensiones de los bolsillos, diámetro del carrete y cantidad por carrete (por ejemplo, 2000 piezas/carrete de 13 pulgadas).

7.2 Información de la Etiqueta

Explicación de la información impresa en la etiqueta del carrete, incluyendo número de pieza, cantidad, código de fecha, número de lote y códigos de bin.

7.3 Nomenclatura del Número de Modelo

Un desglose del código del número de pieza, explicando cómo cada segmento denota características como color, bin de flujo, bin de tensión, tipo de encapsulado y características especiales.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Esquemas para circuitos de accionamiento básicos: se enfatizan los circuitos controladores de corriente constante (usando ICs dedicados o transistores), ya que los LEDs requieren regulación de corriente, no de tensión, para una operación estable. También pueden mostrarse circuitos simples limitados por resistencia para aplicaciones de baja corriente.

• 8.2 Consideraciones de DiseñoGestión Térmica:_jLa importancia del área de cobre en el PCB (pad térmico), las vías térmicas y posiblemente los disipadores de calor para mantener T
• dentro de los límites.Diseño Óptico:
• Consideraciones para ópticas secundarias (lentes, difusores) para lograr los patrones de haz deseados.Distribución Eléctrica:
• Mantener las trazas de accionamiento cortas para minimizar la caída de tensión y el ruido.Regulación de Intensidad (Dimming):

Compatibilidad con regulación por PWM (Modulación por Ancho de Pulso) y rangos de frecuencia recomendados.

9. Comparación TécnicaSi bien se omiten nombres específicos de competidores, el ciclo de vida \"Permanente\" y el estado de Revisión 2 de este LED implican diferenciadores clave:Estabilidad a Largo Plazo:A diferencia de las piezas con obsolescencia programada, las especificaciones de este componente son fijas, reduciendo la necesidad de recualificación para productos de larga vida.Madurez:Una segunda revisión sugiere que cualquier problema inicial de producción se ha resuelto, lo que conduce a una mayor fiabilidad.Previsibilidad del Suministro:

El estado permanente de la hoja de datos respalda un abastecimiento estable a largo plazo. Las posibles compensaciones podrían incluir métricas de eficiencia o color ligeramente menos avanzadas en comparación con los LEDs de última generación, pero ofrece un rendimiento y una fiabilidad probados.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P1: ¿Qué significa \"Fase del Ciclo de Vida: Revisión 2\" para mi diseño?

R1: Indica que las especificaciones del componente se han actualizado una vez desde un lanzamiento inicial. Esta revisión se considera madura y estable. Para nuevos diseños, es una opción segura. Para diseños existentes que usen la Revisión 1, verifique las notas de cambio de revisión (si las hay) para ver si hay actualizaciones de parámetros que puedan afectar el rendimiento.

P2: \"Período de Caducidad: Permanente\" – ¿Significa esto que el LED estará disponible para siempre?

R2: No necesariamente. Significa que esta versión específica de la hoja de datos técnica (Revisión 2) se considera válida permanentemente y no se le asignará una fecha de vencimiento que la marque como obsoleta. Sin embargo, el fabricante aún puede discontinuar la producción de la pieza por razones comerciales. El estado \"permanente\" se refiere a la validez del documento, no a una garantía de producción infinita.

P3: La fecha de lanzamiento es 2014. ¿Este producto está desactualizado?

R3: No necesariamente. En electrónica, una revisión de hoja de datos de 2014 para un componente maduro es común. Significa una pieza bien establecida y fiable. Si bien la eficiencia máxima podría ser menor que la de los mejores LEDs de 2024, sus parámetros están completamente caracterizados, y a menudo se elige para aplicaciones sensibles al costo o de ciclo de vida largo donde la estabilidad del diseño es primordial.

P4: ¿Cómo selecciono la corriente correcta para este LED?_fR4: Consulte siempre las tablas de Valores Máximos Absolutos y Características Típicas. Opere a o por debajo de la corriente directa recomendada (I_f). Se recomienda encarecidamente usar un controlador de corriente constante para garantizar un brillo y una longevidad consistentes, ya que V

puede variar con la temperatura y entre unidades.

11. Caso de Uso Práctico

Escenario: Diseñar una unidad de retroiluminación para la pantalla de un panel de control industrial._{La pantalla requiere una iluminación uniforme y fiable durante más de 10 años en un entorno con temperaturas ambiente de hasta 50°C. Se selecciona un LED con una hoja de datos de ciclo de vida \"Permanente\". El diseñador utiliza la temperatura máxima de unión (T}jmax_{) y los datos de resistencia térmica (R}θJA_j) para calcular el área de cobre de PCB necesaria para mantener T

por debajo de 100°C a la corriente nominal. Los valores estables y clasificados de flujo luminoso permiten calcular con precisión el número de LEDs necesarios para lograr el brillo objetivo del panel sin sobrecargarlos. El estado maduro de la Revisión 2 da confianza en que el comportamiento de la pieza es bien comprendido, minimizando el riesgo en un producto de larga vida.

12. Introducción al Principio

Un LED es un diodo semiconductor de unión p-n. Cuando se aplica una tensión directa, los electrones de la región tipo n se recombinan con los huecos de la región tipo p dentro de la capa activa. Esta recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La longitud de onda (color) de la luz emitida está determinada por el intervalo de banda de energía del material semiconductor utilizado (por ejemplo, Fosfuro de Arseniuro de Galio para rojo, Nitruro de Galio e Indio para azul). Los LEDs blancos se crean típicamente recubriendo un chip LED azul con un fósforo amarillo; parte de la luz azul se convierte en amarilla, y la mezcla de luz azul y amarilla se percibe como blanca. Diferentes mezclas de fósforos crean diferentes tonos (CCT) de luz blanca.

13. Tendencias de DesarrolloLa industria del LED continúa evolucionando. Las tendencias objetivas clave incluyen:Mayor Eficiencia (lm/W):Las mejoras continuas en la eficiencia cuántica interna y las técnicas de extracción de luz impulsan una mayor eficacia luminosa.Mejor Calidad de Color:_aDesarrollo de fósforos y diseños de chips multicolor (por ejemplo, RGB, bomba violeta + multifósforo) para lograr un CRI más alto (R₉>90, R>50) y una reproducción cromática más consistente.Miniaturización y Mayor Densidad de Potencia:Desarrollo de encapsulados más pequeños (por ejemplo, micro-LEDs) capaces de manejar mayores densidades de corriente, permitiendo nuevos factores de forma en pantallas e iluminación.Iluminación Inteligente y Conectada:Integración de electrónica de control y protocolos de comunicación (Zigbee, Bluetooth) directamente en los módulos LED.Iluminación Centrada en el Ser Humano: