Hoja de Datos de Lámpara LED 484-10UYT/S530-A3 - Ángulo de Visión de 110° - Tensión Directa de 2.0V - Corriente de 20mA - Color Amarillo Brillante - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 484-10UYT/S530-A3 es una lámpara LED de montaje pasante diseñada para aplicaciones que requieren alto brillo y rendimiento fiable. Utiliza un chip de AlGaInP para producir una salida de luz amarilla brillante. Este componente se caracteriza por su construcción robusta, cumplimiento de normativas medioambientales y idoneidad para procesos de montaje automatizado.

1.1 Características y Ventajas Principales

El LED ofrece varias características clave que lo hacen adecuado para una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Proporciona una elección de varios ángulos de visión, con el modelo estándar presentando un amplio ángulo de visión de 110 grados. El producto está disponible en cinta y carrete para una colocación automatizada eficiente en fabricación de alto volumen. Está diseñado para ser fiable y robusto, garantizando un rendimiento a largo plazo en entornos exigentes. Además, el LED cumple con los principales estándares medioambientales, incluyendo RoHS, REACH de la UE, y está libre de halógenos, cumpliendo límites específicos para el contenido de bromo y cloro.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está específicamente dirigido a los mercados de electrónica de consumo e iluminación trasera de pantallas. Sus aplicaciones principales incluyen su uso como luces indicadoras o fuentes de iluminación trasera en televisores, monitores de ordenador, teléfonos y periféricos informáticos en general. La combinación de brillo, color y fiabilidad lo convierte en una opción versátil para los diseñadores.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona un análisis objetivo y detallado de los parámetros técnicos clave del LED según se definen en la hoja de datos.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Los Límites Absolutos Máximos definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Estas no son condiciones de operación recomendadas. Para el 484-10UYT/S530-A3, la corriente directa continua (IF) está clasificada en 25 mA. Se permite una corriente directa de pico (IFP) más alta de 60 mA en condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo de 1/10 a 1 kHz. La tensión inversa máxima (VR) que el LED puede soportar es de 5 V. El límite de disipación de potencia (Pd) es de 60 mW. El dispositivo puede operar dentro de un rango de temperatura ambiente (Topr) de -40°C a +85°C y puede almacenarse (Tstg) entre -40°C y +100°C. La temperatura de soldadura (Tsol) está clasificada en 260°C durante un máximo de 5 segundos, lo cual es crítico para los procesos de montaje en PCB.

2.2 Características Electroópticas

Las Características Electroópticas se miden bajo condiciones de prueba estándar (Ta=25°C, IF=20mA) y definen el rendimiento del dispositivo. La intensidad luminosa (Iv) tiene un valor típico de 32 mcd, con un mínimo de 16 mcd. El ángulo de visión (2θ1/2), definido como el ángulo total a la mitad de la intensidad, es típicamente de 110 grados. La longitud de onda de pico (λp) es típicamente de 591 nm, y la longitud de onda dominante (λd) es típicamente de 589 nm, situándolo firmemente en el espectro amarillo brillante. El ancho de banda de radiación espectral (Δλ) es típicamente de 15 nm. La tensión directa (VF) tiene un valor típico de 2.0 V, con un rango desde 1.7 V (mín.) hasta 2.4 V (máx.). La corriente inversa (IR) se especifica con un máximo de 10 μA cuando se aplica una tensión inversa de 5V. La hoja de datos también señala las incertidumbres de medición para la tensión directa (±0.1V), la intensidad luminosa (±10%) y la longitud de onda dominante (±1.0nm), las cuales son importantes para el control de calidad y los cálculos de margen de diseño.

2.3 Características Térmicas

Aunque no se enumeran explícitamente en una tabla separada, la gestión térmica es un aspecto crítico de la operación del LED inferido a partir de las clasificaciones y curvas. La clasificación de disipación de potencia de 60 mW y el rango de temperatura de operación indican la necesidad de un disipador de calor adecuado en el diseño de la aplicación, especialmente si se opera cerca de la corriente máxima o en altas temperaturas ambientales. Las curvas de rendimiento muestran la relación entre la intensidad relativa, la corriente directa y la temperatura ambiente, lo cual es fundamentalmente una característica térmica.

3. Explicación del Sistema de Binning

La hoja de datos indica el uso de un sistema de binning para parámetros clave, como se referencia en la explicación de la etiqueta. Este sistema categoriza los LED en función del rendimiento medido para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción.

3.1 Binning de Longitud de Onda/Longitud de Onda Dominante (HUE)

Los LED se clasifican en bins según su longitud de onda dominante (HUE). Esto asegura que la salida de color sea consistente para una aplicación dada, lo cual es crucial para aplicaciones donde la coincidencia de color es importante, como en pantallas multi-LED o indicadores de estado.

3.2 Binning de Intensidad Luminosa (CAT)

La intensidad luminosa también se clasifica en bins (CAT). Esto permite a los diseñadores seleccionar LED con un rango de brillo específico, proporcionando flexibilidad en el diseño donde pueden requerirse diferentes niveles de brillo o para compensar las pérdidas del sistema óptico.

3.3 Binning de Tensión Directa (REF)

La tensión directa se clasifica en bins (REF). Agrupar los LED por tensión directa ayuda a diseñar circuitos de excitación más consistentes, ya que reduce la variación en el consumo de corriente cuando múltiples LED están conectados en paralelo o son excitados por una fuente de tensión constante.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características típicas que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia de la luz emitida. Típicamente presenta un solo pico alrededor de 589-591 nm (amarillo), con un ancho de banda definido (Δλ) de unos 15 nm. La forma de esta curva confirma la naturaleza monocromática del chip de AlGaInP.

4.2 Patrón de Directividad

La curva de directividad (patrón de radiación) representa visualmente el ángulo de visión de 110 grados. Muestra cómo la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta el ángulo desde el eje central (0°), alcanzando la mitad de su valor máximo aproximadamente a ±55 grados.

4.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)

Esta es una característica fundamental de los semiconductores. Para un LED, la relación es exponencial. La curva muestra que un pequeño aumento en la tensión directa más allá del punto de encendido (alrededor de 1.7V) resulta en un rápido aumento de la corriente. Esto subraya la importancia de los mecanismos de limitación de corriente (como resistencias o drivers de corriente constante) en el diseño del circuito para prevenir la fuga térmica.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra que la salida de luz (intensidad relativa) es aproximadamente proporcional a la corriente directa dentro del rango de operación. Sin embargo, la eficiencia puede disminuir a corrientes muy altas debido al aumento de la generación de calor.

4.5 Curvas de Dependencia de la Temperatura

Dos curvas clave muestran el efecto de la temperatura ambiente (Ta). LaIntensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente.curva típicamente muestra una disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura, una característica común de los LED debido a la recombinación no radiativa y otros efectos. LaCorriente Directa vs. Temperatura Ambiente.curva (probablemente a una tensión constante) muestra cómo cambia la tensión directa del LED con la temperatura, lo cual es crítico para comprender la estabilidad térmica en los circuitos.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED presenta un encapsulado radial con pines estándar. Las dimensiones clave del dibujo incluyen el espaciado de los pines, el diámetro del cuerpo y la altura total. Se señalan tolerancias específicas: la altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm, y las tolerancias generales son de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario. Las dimensiones exactas deben tomarse del dibujo del encapsulado proporcionado para el diseño de la huella en PCB.

5.2 Identificación de Pines y Polaridad

Como componente radial, tiene dos pines. El pin más largo típicamente denota el ánodo (positivo), y el pin más corto denota el cátodo (negativo). Esta es una práctica estándar de la industria para la identificación de polaridad. Se debe consultar el dibujo del encapsulado para confirmar cualquier chaflán plano específico u otra marca que indique la polaridad.

6. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crucial para la fiabilidad. La hoja de datos proporciona instrucciones detalladas.

6.1 Formado de Pines

Los pines deben doblarse en un punto al menos a 3mm de la base de la ampolla de epoxi. El formado debe realizarse antes de soldar y a temperatura ambiente para evitar tensiones en el encapsulado o dañar las uniones internas de alambre. Los orificios del PCB deben alinearse perfectamente con los pines del LED para evitar tensiones de montaje.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

Los LED deben almacenarse a ≤30°C y ≤70% HR. La vida útil después del envío es de 3 meses. Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), deben guardarse en un recipiente sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante. Deben evitarse los cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

6.3 Parámetros de Soldadura

Soldadura Manual:La temperatura de la punta del soldador no debe exceder los 300°C (para un soldador máximo de 30W). El tiempo de soldadura por pin debe ser de 3 segundos como máximo. La unión soldada debe estar al menos a 3mm de la ampolla de epoxi.

Soldadura por Ola (DIP):La temperatura de precalentamiento no debe exceder los 100°C durante un máximo de 60 segundos. La temperatura del baño de soldadura no debe exceder los 260°C, con un tiempo de permanencia máximo de 5 segundos. Nuevamente, se debe mantener una distancia mínima de 3mm de la ampolla.

Se proporciona un perfil de temperatura de soldadura recomendado, enfatizando la importancia de las tasas de calentamiento y enfriamiento controladas. La soldadura (por inmersión o manual) no debe realizarse más de una vez. El LED debe protegerse de golpes mecánicos mientras está caliente y durante el enfriamiento.

6.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, solo debe usarse alcohol isopropílico a temperatura ambiente, durante no más de un minuto. No se recomienda la limpieza ultrasónica y debe precalificarse si es absolutamente necesaria, ya que puede dañar la estructura interna.

6.5 Gestión Térmica

La hoja de datos establece explícitamente que la gestión térmica debe considerarse durante la etapa de diseño de la aplicación. La corriente de operación debe reducirse apropiadamente a temperaturas ambientales más altas para mantener la fiabilidad y prevenir la degradación prematura de la salida de luz. Esto implica usar las curvas térmicas para determinar puntos de operación seguros.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación de Embalaje

Los LED se empaquetan en bolsas antiestáticas para protegerlos contra descargas electrostáticas. Estas bolsas se colocan dentro de cajas internas, que luego se empaquetan en cajas externas para su envío. La cantidad mínima de embalaje es de 200 a 1000 piezas por bolsa. Cuatro bolsas se empaquetan en una caja interna. Diez cajas internas se empaquetan en una caja externa.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del embalaje contiene varios códigos: CPN (Número de Producción del Cliente), P/N (Número de Producción), QTY (Cantidad de Embalaje), CAT (Bin de Intensidad Luminosa), HUE (Bin de Longitud de Onda Dominante), REF (Bin de Tensión Directa) y LOT No. (Número de Lote para trazabilidad).

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

El circuito más común para excitar este LED es una simple resistencia en serie conectada a una fuente de tensión continua. El valor de la resistencia se calcula usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente - V_F) / I_F, donde V_F es la tensión directa del LED (usar 2.0V típico o máximo para robustez) e I_F es la corriente directa deseada (ej., 20mA). Por ejemplo, con una fuente de 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohmios. Se requiere una resistencia con una potencia nominal de al menos I²R = (0.02)² * 150 = 0.06W.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Control de Corriente:Siempre use un dispositivo limitador de corriente (resistencia o IC driver). No conecte directamente a una fuente de tensión.
• Diseño Térmico:Asegúrese de que la PCB y el área circundante permitan la disipación de calor, especialmente si se opera a altas temperaturas ambientales o cerca de la corriente máxima.
• Protección ESD:Aunque se empaqueta en bolsas antiestáticas, se deben seguir los procedimientos estándar de manejo ESD durante el montaje.
• Diseño Óptico:El amplio ángulo de visión de 110 grados lo hace adecuado para aplicaciones que requieren iluminación amplia o visibilidad desde múltiples ángulos.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LED amarillos de tecnología más antigua (ej., basados en GaAsP), este LED basado en AlGaInP ofrece una eficiencia luminosa significativamente mayor y una salida más brillante para la misma corriente de excitación. Su cumplimiento con los estándares medioambientales modernos (RoHS, Libre de Halógenos) es un diferenciador clave respecto a componentes más antiguos. El amplio ángulo de visión y la disponibilidad en cinta y carrete lo hacen competitivo para la producción automatizada de electrónica de consumo donde el coste, el brillo y la velocidad de montaje son críticos.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

10.1 ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda de pico y la longitud de onda dominante?

La longitud de onda de pico (λp) es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad. La longitud de onda dominante (λd) es la longitud de onda única de la luz monocromática que coincide con el color percibido de la salida del LED. Para un LED de espectro estrecho como este, están muy cerca (591 nm vs. 589 nm típico).

10.2 ¿Puedo excitar este LED con una fuente de 3.3V?

Sí. Usando la fórmula con una V_F típica de 2.0V y un I_F objetivo de 20mA: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohmios. Una resistencia estándar de 68 Ohmios resultaría en una corriente de aproximadamente 19.1 mA, lo cual es aceptable.

10.3 ¿Por qué es tan importante la distancia de soldadura (3mm de la ampolla)?

Esta distancia evita que el calor excesivo viaje por el pin y dañe la resina epoxi de la ampolla o las uniones internas del chip y los alambres. El calor excesivo puede causar grietas, delaminación o cambios en las propiedades ópticas, lo que lleva a fallos inmediatos o a una reducción de la fiabilidad a largo plazo.

10.4 ¿Qué significa "Libre de Halógenos" en este contexto?

Significa que los materiales utilizados en la construcción del LED contienen niveles muy bajos de halógenos como bromo (Br) y cloro (Cl). Específicamente, Br<900 ppm, Cl<900 ppm, y su suma (Br+Cl)<1500 ppm. Esto reduce la emisión de humos tóxicos si el componente se incinera al final de su vida útil.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario:Diseñando un panel de indicadores de estado para un router de red.

Implementación:Se podrían usar múltiples LED 484-10UYT/S530-A3 para indicar alimentación, conexión a internet, actividad Wi-Fi y estado de puertos LAN. Su color amarillo brillante es muy visible. Serían excitados por la fuente lógica de 3.3V del router a través de resistencias limitadoras de corriente. Al estar en cinta y carrete, pueden colocarse rápida y fiablemente por una máquina pick-and-place durante la fabricación. El amplio ángulo de visión asegura que el estado sea visible desde varias posiciones en una habitación. El cumplimiento medioambiental se alinea con los requisitos de política ecológica del fabricante del router.

12. Introducción al Principio de Operación

Este LED se basa en un chip semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). 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 activa. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, amarillo (~589 nm). La lente de epoxi encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma al haz de salida de luz (ángulo de visión de 110 grados).

13. Tendencias y Contexto Tecnológico

La tecnología AlGaInP representa una solución madura y altamente eficiente para producir LED rojos, naranjas, ámbar y amarillos. Si bien tecnologías más nuevas como los LED blancos convertidos por fósforo y los LED de emisión directa InGaN (azul, verde) han experimentado un rápido avance, AlGaInP sigue siendo la opción dominante y más rentable para la luz monocromática de alto brillo en el espectro amarillo-naranja-rojo debido a su eficiencia superior y pureza de color en ese rango. La tendencia en tales componentes es hacia una eficiencia aún mayor (más luz por vatio), un rendimiento térmico mejorado para corrientes de excitación más altas y la continua adhesión a regulaciones medioambientales y de materiales más estrictas.