Hoja de Datos Técnicos de Lámpara LED 523-2UYD/S530-A3 - 5mm Redonda - Amarilla Difusa - 2.4V - 60mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El modelo 523-2UYD/S530-A3 es una lámpara LED redonda de 5mm de alto brillo, diseñada para aplicaciones que requieren una iluminación fiable y una visibilidad de gran angular. Utiliza un chip de AlGaInP para producir una salida de luz amarilla súper difusa. El dispositivo se caracteriza por su construcción robusta, cumplimiento con las principales directivas medioambientales y su idoneidad para procesos de montaje automatizado.

1.1 Características y Ventajas Principales

• Alto Brillo:Específicamente diseñado para aplicaciones que demandan una intensidad luminosa superior.
• Amplio Ángulo de Visión:Ofrece un ángulo de visión típico de 180 grados (2θ1/2) para una amplia visibilidad.
• Opciones de Empaquetado:Disponible en cinta y carrete para un montaje en PCB eficiente y de gran volumen.
• Cumplimiento Medioambiental:El producto cumple con RoHS, REACH de la UE y está libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Fiabilidad:Diseñado para ser fiable y robusto para una operación a largo plazo en diversas condiciones.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este LED es muy adecuado para una variedad de aplicaciones de indicación y retroiluminación en electrónica de consumo e industrial, incluyendo, entre otros: televisores, monitores de ordenador, teléfonos y equipos informáticos generales.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Corriente Directa Continua (I_F):25 mA
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA (Ciclo de trabajo 1/10 @ 1kHz)
• Voltaje Inverso (V_R):5 V
• Disipación de Potencia (P_d):60 mW
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C durante 5 segundos

2.2 Características Electro-Ópticas (T_a=25°C)

Estos parámetros definen el rendimiento típico del LED bajo condiciones de prueba especificadas (I_F=20mA salvo que se indique lo contrario).

• Intensidad Luminosa (I_v):Típica 32 mcd (Mín. 16 mcd). La incertidumbre de medición es de ±10%.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):Típico 180 grados.
• Longitud de Onda de Pico (λ_p):Típica 591 nm.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Típica 589 nm. La incertidumbre de medición es de ±1.0 nm.
• Ancho de Banda del Espectro de Radiación (Δλ):Típico 15 nm.
• Voltaje Directo (V_F):Típico 2.0V, Máximo 2.4V. La incertidumbre de medición es de ±0.1V.
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 10 μA a V_R=5V.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varios gráficos clave que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables. Estos son críticos para que los ingenieros de diseño predigan el rendimiento en aplicaciones reales.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia, con un pico alrededor de 591 nm (amarillo), con un ancho de banda típico de 15 nm, confirmando la pureza del color de la luz emitida.

3.2 Patrón de Directividad

El diagrama polar confirma un patrón de emisión tipo Lambertiano con un ángulo de visión muy amplio de 180 grados, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren visibilidad en un área amplia.

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

El gráfico muestra la relación exponencial típica de un diodo. En el punto de operación recomendado de 20mA, el voltaje directo es típicamente de 2.0V. Los diseñadores deben asegurarse de que la resistencia limitadora de corriente se calcule en base a este V_Fpara evitar superar la corriente máxima nominal.

3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra que la salida de luz es aproximadamente lineal con la corriente en el rango de operación normal. Conducir el LED más allá de su corriente continua máxima aumentará el brillo, pero a costa de reducir su vida útil y provocar posibles daños térmicos.

3.5 Curvas de Rendimiento Térmico

Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra que la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Esta reducción térmica debe tenerse en cuenta en diseños donde el LED opere en entornos de temperatura elevada.

Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la relación para una alimentación a voltaje constante. Para una salida de luz estable, se recomienda encarecidamente un driver de corriente constante en lugar de una fuente de voltaje constante con una resistencia en serie.

4. Información Mecánica y de Empaquetado

4.1 Dimensiones del Empaquetado

El LED presenta un empaquetado radial con pines estándar redondo de 5mm. Las dimensiones clave incluyen una separación entre pines de 2.54mm (0.1\"), una altura total típica y un diámetro de la lente. La altura de la brida se especifica que debe ser inferior a 1.5mm. Todas las tolerancias dimensionales son de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario. Se debe consultar el dibujo mecánico detallado en la hoja de datos para el diseño preciso de la huella en el PCB.

4.2 Identificación de Polaridad

El pin más largo denota el ánodo (positivo), y el pin más corto denota el cátodo (negativo). Esta es la convención estándar para LEDs radiales. El pin del cátodo también puede identificarse por una zona plana en la base de la lente de plástico.

5. Directrices de Soldadura y Montaje

5.1 Formado de Pines

• El doblado debe realizarse al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi para evitar tensiones en el chip interno y las uniones de alambre.
• Forme los pines antes de soldar.
• Evite aplicar tensión al encapsulado. Asegúrese de que la alineación de los orificios en el PCB sea precisa para evitar una inserción forzada.
• Corte los pines a temperatura ambiente.

5.2 Condiciones de Soldadura Recomendadas

Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (30W máx.), tiempo de soldadura máximo 3 segundos, mantenga una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.

Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura de precalentamiento máxima 100°C (60 seg máx.), temperatura del baño de soldadura máxima 260°C durante 5 segundos, mantenga una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi. Se proporciona un gráfico de perfil de soldadura recomendado, enfatizando la importancia de un calentamiento controlado, un tiempo de permanencia en la temperatura máxima y un enfriamiento controlado para minimizar el choque térmico.

5.3 Condiciones de Almacenamiento

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

5.4 Limpieza

Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante no más de un minuto. Evite la limpieza ultrasónica a menos que esté previamente calificada, ya que puede dañar la estructura interna.

6. Gestión Térmica y Precauciones contra ESD

6.1 Gestión del Calor

Un diseño térmico adecuado es crucial. La corriente de operación debe reducirse apropiadamente en función de la temperatura ambiente, como se indica en la curva de reducción. Controlar la temperatura alrededor del LED en la aplicación es necesario para garantizar la fiabilidad a largo plazo y mantener la salida luminosa.

6.2 Sensibilidad a ESD (Descarga Electroestática)

Este producto es sensible a las descargas electrostáticas y a los picos de voltaje. Deben observarse las precauciones estándar de manipulación ESD durante el montaje y manejo, incluido el uso de estaciones de trabajo y pulseras conectadas a tierra.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Embalaje

Los LEDs se empaquetan en bolsas resistentes a la humedad y antiestáticas. El flujo de embalaje estándar es: 200-500 piezas por bolsa → 5 bolsas por caja interior → 10 cajas interiores por caja maestra (exterior).

7.2 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen códigos para trazabilidad y clasificación:

P/N:Número de Producción.

CAT:Rango de Intensidad Luminosa (clasificación de brillo).

HUE:Rango de Longitud de Onda Dominante (clasificación de color).

REF:Rango de Voltaje Directo (clasificación de voltaje).

LOT No:Número de Lote de Fabricación para trazabilidad.

8. Consideraciones de Diseño de Aplicación

8.1 Diseño del Circuito

Utilice siempre una resistencia limitadora de corriente en serie cuando se alimente desde una fuente de voltaje. Calcule el valor de la resistencia usando R = (V_suministro- V_F) / I_F, donde V_Fes el voltaje directo típico o máximo de la hoja de datos e I_Fes la corriente de operación deseada (≤25mA). Para una estabilidad y longevidad óptimas, considere usar un circuito integrado driver LED de corriente constante dedicado, especialmente en aplicaciones con voltajes de alimentación variables o temperatura.

8.2 Diseño del PCB

Asegúrese de que la huella en el PCB coincida exactamente con las dimensiones del encapsulado. Proporcione un espacio libre adecuado alrededor de la bombilla de epoxi para evitar sombras o interferencias mecánicas. Para diseños que requieran múltiples LEDs, mantenga un espaciado suficiente para evitar el acoplamiento térmico entre dispositivos.

8.3 Integración Óptica

La lente difusa proporciona un patrón de luz amplio y suave, adecuado para luces indicadoras e iluminación de paneles. Para aplicaciones que requieran luz más enfocada, pueden ser necesarias lentes externas o guías de luz. El color amarillo es eficaz para indicadores de estado que llamen la atención.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El 523-2UYD/S530-A3 se diferencia por su combinación de alta intensidad luminosa típica (32 mcd a 20mA) y un ángulo de visión extremadamente amplio de 180 grados. Muchos LEDs estándar de 5mm ofrecen ángulos de visión más estrechos (ej. 30-60 grados). Esto lo hace superior para aplicaciones donde la visibilidad desde una amplia gama de ángulos es crítica. Su cumplimiento con las últimas regulaciones medioambientales (RoHS, REACH, Libre de Halógenos) también lo hace adecuado para productos electrónicos modernos con requisitos estrictos de materiales.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?

R: La Longitud de Onda de Pico (λ_p) es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad. La Longitud de Onda Dominante (λ_d) es la longitud de onda única de la luz monocromática que coincide con el color percibido del LED. Para este LED amarillo, están muy cerca (591 nm vs. 589 nm típico).

P: ¿Puedo conducir este LED a su corriente de pico de 60mA?

R: La corriente directa de pico de 60mA solo está nominal para operación pulsada (ciclo de trabajo 1/10 a 1kHz). Para operación continua, no debe exceder la corriente directa continua nominal de 25mA. Exceder esto reducirá significativamente la vida útil y puede causar una falla inmediata.

P: ¿Cómo afectan los códigos HUE, CAT y REF a mi diseño?

R: Estos son códigos de clasificación (binning). Para obtener un color y brillo consistentes en múltiples unidades de un ensamblaje, es aconsejable especificar y usar LEDs de un solo lote de clasificación o una combinación ajustada de lotes. Mezclar lotes puede llevar a diferencias visibles en el color o brillo entre LEDs adyacentes.

P: ¿Se requiere un disipador de calor?

R: Para operar a 25mA o menos en temperaturas ambiente dentro del rango especificado, normalmente no se requiere un disipador de calor dedicado para un solo LED. Sin embargo, la gestión térmica a nivel de PCB (ej. almohadillas de cobre) y la reducción de corriente para altas temperaturas ambiente son esenciales. Para matrices o corrientes de conducción más altas, es necesario un análisis térmico.

11. Caso de Estudio de Diseño Práctico

Escenario:Diseñar un panel de indicadores de estado para un equipo industrial. El panel necesita múltiples luces indicadoras amarillas visibles desde varias posiciones del operador alrededor de la máquina.

Solución:El 523-2UYD/S530-A3 es una excelente elección. Su ángulo de visión de 180 grados garantiza la visibilidad desde casi cualquier ángulo. Se diseña un circuito driver de corriente constante ajustado a 20mA para alimentar una matriz de estos LEDs. El driver asegura un brillo consistente incluso si el voltaje directo (V_F) varía ligeramente entre unidades o con la temperatura. Los LEDs se montan en el PCB con un espaciado adecuado, y la limitación de corriente se diseña considerando la temperatura ambiente máxima cerca del gabinete del equipo para asegurar que se sigan las pautas de reducción, garantizando la fiabilidad a largo plazo.

12. Principio de Funcionamiento

Este LED se basa en un chip semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo que excede el umbral del diodo, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación de AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que a su vez define la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, amarillo. La lente de resina epoxi difusa encapsula el chip, proporcionando protección mecánica, dando forma a la salida de luz en un haz amplio y convirtiendo la luz de fuente puntual en una emisión más uniforme y suavizada.

13. Tendencias Tecnológicas

Si bien los LEDs radiales de 5mm siguen siendo un elemento básico para aplicaciones de montaje en orificio pasante, la tendencia de la industria se dirige fuertemente hacia empaquetados de montaje superficial (SMD) como 0603, 0805 y 2835 para un ensamblaje de PCB de mayor densidad. Sin embargo, los LEDs de orificio pasante como la serie 523 siguen siendo relevantes en aplicaciones que requieren un mayor brillo de punto único, un montaje/reparación manual más fácil o donde la robustez frente a vibraciones es una prioridad. Los avances en la tecnología de chips de AlGaInP e InGaN continúan mejorando la eficacia luminosa (lúmenes por vatio) y la consistencia del color de los LEDs en todos los tipos de empaquetado. Además, se hace cada vez más hincapié en la caracterización de espectro completo y una clasificación más estricta para satisfacer las demandas de aplicaciones que requieren una reproducción cromática y uniformidad precisas.