Especificación de Lámpara LED 1383UYD/S530-A3 - Amarillo Brillante - 20mA - 800mcd - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas de la lámpara LED 1383UYD/S530-A3. Este componente es un dispositivo de montaje superficial (SMD) diseñado para ofrecer alto brillo en un encapsulado compacto. Forma parte de una serie optimizada para aplicaciones que requieren una salida luminosa superior y fiabilidad.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las principales ventajas de este LED incluyen su alta intensidad luminosa, disponibilidad en embalaje de cinta y carrete para montaje automatizado, y cumplimiento de normas clave medioambientales y de seguridad como RoHS, REACH y requisitos libres de halógenos. Está específicamente diseñado para ser fiable y robusto en diversas condiciones de funcionamiento. Las aplicaciones objetivo se encuentran principalmente en electrónica de consumo, incluyendo televisores, monitores de ordenador, teléfonos y equipos informáticos generales donde se requieren funciones de indicador o retroiluminación.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los principales parámetros eléctricos, ópticos y térmicos definidos para el LED.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estos límites.

• Corriente Directa Continua (IF):25 mA. Esta es la corriente máxima de CC que se puede aplicar de forma continua sin riesgo de degradación.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA. Esta corriente más alta solo es permisible en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 @ 1 kHz) para manejar picos transitorios.
• Tensión Inversa (VR):5 V. Exceder esta tensión en polarización inversa puede causar ruptura de la unión.
• Disipación de Potencia (Pd):60 mW. Esta es la potencia máxima que el encapsulado puede disipar, calculada como Tensión Directa (VF) * Corriente Directa (IF).
• Temperatura de Funcionamiento y Almacenamiento:Rango de -40°C a +85°C (funcionamiento) y de -40°C a +100°C (almacenamiento). Estos definen los límites ambientales para períodos funcionales y no funcionales.
• Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos. Esto especifica el perfil térmico máximo que el dispositivo puede soportar durante la soldadura por ola o por reflujo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros se miden en condiciones de prueba estándar (Ta=25°C, IF=20mA) y definen el rendimiento del dispositivo.

• Intensidad Luminosa (Iv):400 mcd (Mín), 800 mcd (Típ). Esta es la medida principal del brillo. El valor típico de 800 mcd indica una salida de alto brillo para su clase.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):25° (Típ). Este ángulo de visión estrecho indica que la luz se emite en un haz más enfocado, adecuado para aplicaciones de iluminación dirigida o indicadores.
• Longitud de Onda de Pico y Dominante (λp / λd):591 nm (Típ) / 589 nm (Típ). Estos valores confirman el color emitido como Amarillo Brillante. La proximidad de las longitudes de onda de pico y dominante indica una buena pureza de color.
• Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ):15 nm (Típ). Esto define la anchura espectral de la luz emitida a la mitad de la intensidad máxima.
• Tensión Directa (VF):1.7V (Mín), 2.0V (Típ), 2.4V (Máx) a 20mA. Esta es la caída de tensión a través del LED durante el funcionamiento. El diseño del circuito debe tener en cuenta este rango.
• Corriente Inversa (IR):10 µA (Máx) a VR=5V. Esta es la corriente de fuga cuando el dispositivo está polarizado inversamente.

Nota sobre la Incertidumbre de Medida:La hoja de datos especifica tolerancias para mediciones clave: ±0.1V para VF, ±10% para Iv, y ±1.0nm para λd. Estas deben considerarse en aplicaciones de precisión.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas características típicas proporcionan información sobre el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva representa gráficamente la salida espectral, mostrando un pico pronunciado alrededor de 591 nm, confirmando la emisión de color amarillo con un ancho de banda definido de aproximadamente 15 nm.

3.2 Patrón de Directividad

El diagrama polar ilustra la distribución espacial de la intensidad luminosa, correlacionándose con el ángulo de visión de 25°. Muestra un patrón de emisión Lambertiano o casi Lambertiano común en lámparas LED.

3.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)

Esta curva muestra la relación exponencial típica de un diodo. La tensión directa aumenta logarítmicamente con la corriente. En el punto de funcionamiento típico de 20mA, la tensión es aproximadamente 2.0V.

3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Este gráfico demuestra que la intensidad luminosa es aproximadamente lineal con la corriente directa en el rango de funcionamiento (hasta la corriente máxima nominal). Esto permite un atenuado simple del brillo mediante el control de corriente.

3.5 Dependencia de la Temperatura

Dos curvas clave muestran el impacto de la temperatura ambiente (Ta):

• Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra una disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura, una característica de la caída de eficiencia del LED.
• Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Probablemente destinada a mostrar cómo cambia la tensión directa con la temperatura para una corriente fija, afectando la tensión de accionamiento requerida.

Estas curvas son críticas para el diseño de gestión térmica para mantener un rendimiento consistente.

4. Información Mecánica y de Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED está alojado en un encapsulado SMD estándar tipo lámpara. Las notas dimensionales clave de la hoja de datos incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La altura de la brida del componente debe ser inferior a 1.5mm.
• La tolerancia por defecto para dimensiones no especificadas es de ±0.25mm.

Se proporciona un dibujo dimensional detallado en la hoja de datos original, especificando el espaciado de terminales, tamaño del cuerpo y altura total.

4.2 Identificación de Polaridad

La polaridad suele indicarse mediante un marcador visual en el encapsulado, como una muesca, un borde plano o terminales de diferente tamaño (el terminal del cátodo suele ser más corto o estar marcado). El marcador específico debe cotejarse con el diagrama del encapsulado.

5. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crucial para la fiabilidad. Las guías se basan en la construcción del dispositivo y los límites de los materiales.

5.1 Formado de Terminales

• El doblado debe realizarse al menos a 3 mm de la ampolla de epoxi para evitar tensión en el sellado.
• El formado debe hacerseantes soldering.
• Evite tensionar el encapsulado; utilice herramientas adecuadas.
• Corte los terminales a temperatura ambiente.
• Asegúrese de que los orificios de la PCB se alineen perfectamente con los terminales del LED para evitar tensión en el montaje.

5.2 Condiciones de Almacenamiento

• Recomendado: ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (HR).
• Vida útil estándar después del envío: 3 meses.
• Para almacenamiento más prolongado (hasta 1 año): Utilice un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir condensación.

5.3 Proceso de Soldadura

Regla General:Mantenga una distancia mínima de 3 mm desde la unión de soldadura hasta la ampolla de epoxi.

Soldadura Manual:

• Temperatura de la punta del soldador: Máx. 300°C (para un soldador de máx. 30W).
• Tiempo de soldadura por terminal: Máx. 3 segundos.

Soldadura por Inmersión/Ola:

• Temperatura de precalentamiento: Máx. 100°C (durante máx. 60 segundos).
• Temperatura y tiempo del baño de soldadura: Máx. 260°C durante 5 segundos.

Notas Críticas Posteriores a la Soldadura:

• Evite estrés mecánico o vibración en el LED mientras está caliente.
• Enfríe gradualmente desde la temperatura máxima; evite el enfriamiento rápido por inmersión.
• La soldadura por inmersión o manual no debe realizarse más de una vez.
• Utilice siempre la temperatura de soldadura efectiva más baja.

5.4 Limpieza

• Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
• Seque al aire a temperatura ambiente.
• Evite la limpieza ultrasónicaa menos que sea absolutamente necesario y esté previamente calificada, ya que puede dañar la estructura interna.

5.5 Gestión Térmica

Un diseño térmico efectivo es esencial:

• Considere la disipación de calor durante la fase de diseño de la aplicación.
• Reduzca apropiadamente la corriente de funcionamiento en función de la temperatura ambiente, utilizando la curva de reducción (referenciada en la hoja de datos).
• Controle la temperatura que rodea al LED en la aplicación final.

5.6 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

El dispositivo es sensible a ESD y sobretensiones. Deben observarse las precauciones estándar de manejo ESD durante todas las etapas de manejo, montaje y prueba. Utilice estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras antiestáticas y contenedores conductores.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación del Embalaje

Los LED se embalan para prevenir daños por humedad, estática y golpes físicos:

• Embalaje Primario:Bolsas antiestáticas.
• Embalaje Secundario:Cartones interiores (5 bolsas por cartón).
• Embalaje Terciario:Cartones exteriores (10 cartones interiores por caja).

6.2 Cantidad por Embalaje

Las cantidades mínimas de pedido se estructuran de la siguiente manera:

• 200-500 piezas por bolsa antiestática.
• 5 bolsas por cartón interior.
• 10 cartones interiores por cartón exterior.

6.3 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen identificadores clave:

• CPN:Número de Pieza del Cliente.
• P/N:Número de Pieza del Fabricante (ej., 1383UYD/S530-A3).
• QTY:Cantidad contenida.
• CAT / HUE:Información de clasificación para la categoría de intensidad luminosa y longitud de onda dominante (tono).
• LOT No:Número de lote de fabricación trazable.

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Para operar este LED, un circuito limitador de corriente es obligatorio. El método más simple es una resistencia en serie. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF. Por ejemplo, con una alimentación de 5V, un VF típico de 2.0V y un IF deseado de 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω. Se recomienda un IC controlador para el control de corriente constante, especialmente para aplicaciones que requieren brillo estable o atenuación.

7.2 Recomendaciones de Diseño de PCB

• Asegúrese de que la geometría de las almohadillas coincida con el dibujo de dimensiones del encapsulado.
• Proporcione un área de cobre adecuada o vías térmicas para la disipación de calor si opera cerca de los valores máximos nominales.
• Mantenga la distancia de 3 mm desde la almohadilla de soldadura hasta cualquier otro componente o el cuerpo de epoxi del LED según las guías de soldadura.

7.3 Integración Óptica

Dado el ángulo de visión de 25°, considere el uso de lentes, guías de luz o difusores si se requiere una distribución de luz más amplia o de forma diferente en la aplicación final.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Si bien el documento fuente no proporciona una comparación directa con competidores, se pueden inferir las características diferenciadoras clave de este LED:

• Alto Brillo:Una intensidad luminosa típica de 800mcd es notable para un encapsulado estándar tipo lámpara.
• Cumplimiento Ambiental:El cumplimiento total con las normas RoHS, REACH y libres de halógenos es una ventaja significativa para los mercados globales y diseños con conciencia ambiental.
• Construcción Robusta:Las instrucciones detalladas de soldadura y manejo sugieren un diseño centrado en sobrevivir a los procesos de montaje estándar.
• Material:El uso de material semiconductor AlGaInP es estándar para LEDs amarillos y ámbar de alta eficiencia.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 3.3V?

R: Sí. Usando la fórmula de la resistencia en serie: R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 Ω. Asegúrese de que la potencia nominal de la resistencia sea suficiente (P = I²R = 0.026 mW).

P2: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Dominante?

R: La Longitud de Onda de Pico (λp) es la longitud de onda en el punto de mayor intensidad del espectro. La Longitud de Onda Dominante (λd) es la longitud de onda única de luz monocromática que coincide con el color percibido. Suelen estar cerca, como se ve aquí (591nm vs 589nm).

P3: ¿Por qué la vida útil de almacenamiento está limitada a 3 meses?

R: Esto está relacionado con la sensibilidad a la humedad. El encapsulado de plástico puede absorber humedad ambiental, que puede convertirse en vapor y causar delaminación o agrietamiento ("efecto palomita") durante la soldadura a alta temperatura si no se almacena adecuadamente o se seca antes de su uso.

P4: ¿Cómo interpreto la curva de reducción?

R: La curva de reducción (referenciada pero no mostrada en el extracto proporcionado) graficaría la corriente directa máxima permitida frente a la temperatura ambiente. A medida que aumenta la temperatura, la corriente segura máxima disminuye para prevenir sobrecalentamiento y fallo prematuro.

10. Caso de Estudio de Diseño y Uso

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

El LED Amarillo Brillante 1383UYD/S530-A3 se selecciona por su alto brillo y color claro. Se colocan múltiples LEDs en un PCB para indicar alimentación, actividad de red y errores del sistema. Un pin GPIO de un microcontrolador acciona cada LED a través de una resistencia en serie de 150Ω conectada a un riel de 5V. El estrecho ángulo de visión de 25° es perfecto para las pequeñas aperturas del panel, asegurando que la luz se dirija directamente al usuario sin excesivo desbordamiento. Durante el montaje, el PCB se ensambla mediante un proceso de soldadura por ola con un perfil que se adhiere estrictamente al límite de 260°C durante 5 segundos. Los LEDs se almacenan en sus bolsas selladas con barrera de humedad hasta justo antes de su uso y se manejan en una estación de trabajo segura contra ESD. Este enfoque garantiza un funcionamiento fiable y a largo plazo de los indicadores.

11. Introducción al Principio Técnico

Este LED se basa en un chip semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica una tensión directa, los electrones y huecos se recombinan en la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación AlGaInP determina la energía del bandgap, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, amarillo (~589-591 nm). El encapsulado de resina epoxi sirve para proteger el chip, actuar como una lente primaria para dar forma a la salida de luz y proporcionar estructura mecánica para los terminales.

12. Tendencias y Evolución de la Industria

La industria LED continúa evolucionando hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), una mejor reproducción cromática y una mayor fiabilidad. Si bien este es un encapsulado estándar tipo lámpara, las tendencias que influyen en tales componentes incluyen:

• Miniaturización:Reducción continua del tamaño del encapsulado para la misma o mayor salida de luz.
• Rendimiento Térmico Mejorado:Nuevos materiales y diseños de encapsulado para gestionar mejor el calor, permitiendo corrientes de accionamiento más altas y una vida útil más larga.
• Normativas Más Estrictas:Creciente demanda de cumplimiento de regulaciones ambientales (como la expansión de RoHS y REACH de la UE) y transparencia en la cadena de suministro.
• Integración Inteligente:Aunque no aplicable a este componente discreto, el mercado en general ve un crecimiento en LEDs inteligentes integrados con controladores y lógica de control incorporados.

Dispositivos como el 1383UYD/S530-A3 representan una tecnología madura y fiable que forma la columna vertebral de innumerables aplicaciones de indicación e iluminación básica.