Especificación de Lámpara LED 264-7UYD/S530-A3 - Amarillo Brillante - 20mA - 125mcd - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas para una lámpara LED de 5mm amarillo brillante y alta luminosidad. Diseñado para fiabilidad y rendimiento, este componente es adecuado para una variedad de aplicaciones de indicación y retroiluminación en electrónica de consumo. El LED presenta una lente de resina epoxi difusa de color amarillo que proporciona un ángulo de visión amplio y uniforme.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las ventajas principales de esta serie de LED incluyen una mayor salida de brillo y una elección de varios ángulos de visión para adaptarse a diferentes necesidades de aplicación. Está disponible en cinta y carrete para montaje automatizado, mejorando la eficiencia de producción. El producto cumple con las directivas RoHS y no contiene plomo. Su diseño robusto garantiza un funcionamiento fiable. Las aplicaciones objetivo se encuentran principalmente en el sector de la electrónica de consumo, incluido su uso en televisores, monitores de ordenador, teléfonos y equipos informáticos en general donde se requiere una indicación de estado clara y brillante.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los parámetros eléctricos, ópticos y térmicos clave definidos en la hoja de datos.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Los Valores Máximos Absolutos definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Estas no son condiciones de funcionamiento recomendadas.

• Corriente Directa Continua (IF):25 mA. Exceder esta corriente, especialmente sin un disipador de calor adecuado, puede provocar una degradación rápida del pozo cuántico interno del LED y una reducción permanente de la salida de luz.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA (con un ciclo de trabajo de 1/10 y 1 kHz). Esta especificación permite pulsos cortos de corriente más alta, lo que puede ser útil para circuitos multiplexados o para lograr un brillo máximo momentáneo. Se prohíbe el funcionamiento continuo en o cerca de esta corriente.
• Tensión Inversa (VR):5 V. Aplicar una tensión de polarización inversa mayor que esta puede causar una ruptura repentina y catastrófica de la unión PN del LED.
• Disipación de Potencia (Pd):60 mW. Esta es la potencia máxima que el encapsulado puede disipar en forma de calor. La potencia real disipada es VF * IF. Con la tensión directa típica de 2.0V y la corriente continua máxima de 25mA, la potencia es de 50mW, dejando un pequeño margen de seguridad.
• Temperatura de Funcionamiento y Almacenamiento:-40°C a +85°C y -40°C a +100°C, respectivamente. Estos rangos definen los límites ambientales para un funcionamiento fiable y un almacenamiento no operativo.
• Temperatura de Soldadura:260°C durante 5 segundos. Esto define el perfil térmico máximo que el encapsulado del LED puede soportar durante los procesos de 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 típico del dispositivo.

• Intensidad Luminosa (Iv):63 mcd (Mín), 125 mcd (Típ). Esta es la medida del brillo percibido por el ojo humano. El valor típico de 125 mcd indica una salida de alta luminosidad para un LED estándar de 5mm. El valor mínimo garantizado es de 63 mcd.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):60° (Típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor máximo (en el eje). Un ángulo de 60° proporciona un buen equilibrio entre un haz enfocado y una amplia visibilidad.
• Longitud de Onda de Pico (λp):591 nm (Típico). Esta es la longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia de la luz emitida es máxima. Para un LED amarillo brillante, esto cae en la región amarillo-naranja del espectro visible.
• Longitud de Onda Dominante (λd):589 nm (Típico). Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que mejor coincide con el color del LED. Es el parámetro clave para la especificación del color.
• Tensión Directa (VF):1.7V (Mín), 2.0V (Típ), 2.4V (Máx) a 20mA. La tensión directa tiene un coeficiente de temperatura negativo (disminuye a medida que aumenta la temperatura). Los diseños de circuitos deben tener en cuenta la variación de 1.7V a 2.4V para garantizar una regulación de corriente adecuada.
• Corriente Inversa (IR):10 μA (Máx) a VR=5V. Una pequeña corriente de fuga es normal. Exceder la tensión inversa máxima hará que esta corriente aumente drásticamente.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que son esenciales para comprender el comportamiento del LED bajo diferentes condiciones de funcionamiento.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva de distribución espectral muestra la salida de luz en función de la longitud de onda. Para este LED amarillo brillante, la curva tendrá un único pico distinto centrado alrededor de 591 nm (típico) con un ancho de banda espectral típico (Δλ) de 15 nm. Esto indica un color amarillo relativamente puro sin emisión significativa en otras bandas de color.

3.2 Patrón de Directividad

La curva de directividad (o patrón de radiación) ilustra cómo varía la intensidad de la luz con el ángulo desde el eje central. El ángulo de visión típico de 60° (2θ1/2) significa que la intensidad es el 50% de su valor en el eje a ±30° del centro. La forma de esta curva está influenciada por la lente epoxi difusa, que dispersa la luz para crear un cono de visión más uniforme en comparación con una lente transparente.

3.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)

Esta curva muestra la relación exponencial entre la tensión directa (VF) y la corriente directa (IF). Para un LED típico, un pequeño aumento en la tensión más allá del umbral de encendido (alrededor de 1.7V para este dispositivo) provoca un gran aumento en la corriente. Es por eso que los LED casi siempre se alimentan con una fuente de corriente constante, no una fuente de tensión constante, para evitar la fuga térmica.

3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Este gráfico demuestra que la salida de luz (intensidad luminosa) es aproximadamente proporcional a la corriente directa en el rango de funcionamiento normal (por ejemplo, hasta 20-25mA). Sin embargo, la eficiencia (lúmenes por vatio) puede disminuir a corrientes muy altas debido al aumento de la generación de calor.

3.5 Curvas de Dependencia de la Temperatura

Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:La salida de luz de un LED disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Esta curva cuantifica esa reducción. Para los LED amarillos basados en AlGaInP, la salida puede caer significativamente a altas temperaturas (por ejemplo, por encima de 60-70°C).
Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva probablemente muestra la corriente directa máxima permitida en función de la temperatura ambiente para mantenerse dentro del límite de disipación de potencia (Pd). A medida que aumenta la temperatura ambiente, la corriente de funcionamiento segura máxima debe reducirse para evitar que la temperatura de la unión exceda su valor máximo nominal.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED está alojado en un encapsulado radial con terminales estándar de 5mm. Las notas dimensionales clave de la hoja de datos incluyen: Todas las dimensiones están en milímetros (mm). La altura de la brida (el borde plano en la base de la cúpula) debe ser inferior a 1,5 mm. A menos que se especifique lo contrario, la tolerancia general para las dimensiones es de ±0,25 mm. El dibujo detallado muestra el espaciado de los terminales, el diámetro del cuerpo, la altura total y la longitud y el diámetro de los terminales, que son críticos para el diseño de la huella de la PCB y el montaje.

4.2 Identificación de Polaridad

Para los LED con terminales radiales, el cátodo se identifica típicamente por un punto plano en el borde de la lente de plástico y/o por el terminal más corto. El dibujo dimensional de la hoja de datos debe indicar claramente qué terminal es el cátodo. Se debe observar la polaridad correcta durante el montaje del circuito.

5. Pautas de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crucial para mantener el rendimiento y la fiabilidad del LED.

5.1 Formado de Terminales

• Doble los terminales en un punto al menos a 3 mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Realice el formado de terminalesantes soldering.
• Evite aplicar tensión al encapsulado del LED o a su base durante el doblado.
• Corte los terminales a temperatura ambiente, no cuando estén calientes.
• Asegúrese de que los orificios de la PCB estén perfectamente alineados con los terminales del LED para evitar tensiones de montaje.

5.2 Condiciones de Almacenamiento

• Almacene a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (HR) al recibirlo. La vida útil en estas condiciones es de 3 meses.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un recipiente sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

5.3 Proceso de Soldadura

Regla General:Mantenga una distancia mínima de 3 mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.
Soldadura Manual:Temperatura de la punta del soldador: 300°C Máx (soldador de 30W máx). Tiempo de soldadura: 3 segundos Máx por terminal.
Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura de precalentamiento: 100°C Máx (60 seg Máx). Temperatura del baño de soldadura: 260°C Máx. Tiempo de permanencia en la soldadura: 5 segundos Máx.
Perfil:Se proporciona un perfil de temperatura de soldadura recomendado, que enfatiza un calentamiento controlado, una retención de temperatura máxima y un enfriamiento controlado. No se recomienda un proceso de enfriamiento rápido.
Importante:Evite la tensión en los terminales durante las fases de alta temperatura. No suelde el dispositivo más de una vez mediante métodos de inmersión o soldadura manual. Proteja el LED de golpes mecánicos hasta que vuelva a la temperatura ambiente después de la soldadura.

5.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, utilice alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante no más de un minuto. Seque a temperatura ambiente. Generalmente no se recomienda la limpieza ultrasónica. Si es absolutamente necesario, sus parámetros (potencia, tiempo) deben calificarse previamente para garantizar que no se produzcan daños.

5.5 Gestión Térmica

Una gestión térmica adecuada es esencial para la longevidad del LED y una salida de luz estable. La corriente debe reducirse adecuadamente a temperaturas ambiente más altas, como lo indica la curva de reducción. Durante la fase de diseño de la aplicación, considere la disipación de potencia del LED y asegure un disipador de calor o un flujo de aire adecuado si opera cerca de los valores máximos nominales.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación del Embalaje

Los LED se empaquetan en materiales resistentes a la humedad y antiestáticos para protegerlos de la descarga electrostática (ESD) y la humedad. La jerarquía de embalaje es la siguiente: Los LED se colocan en bolsas antiestáticas. Se empaquetan un mínimo de 200 a 1000 piezas por bolsa. Cuatro bolsas se colocan en un cartón interior. Diez cartones interiores se empaquetan en un cartón maestro (exterior).

6.2 Explicación de la Etiqueta

Las etiquetas en el embalaje contienen información clave: CPN (Número de Pieza del Cliente), P/N (Número de Pieza del Fabricante: 264-7UYD/S530-A3), QTY (Cantidad de Embalaje), CAT (Clasificaciones/Bin), HUE (Longitud de Onda Dominante), REF (Referencia) y LOT No (Número de Lote para trazabilidad).

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Los LED requieren limitación de corriente. El método más simple es una resistencia en serie. El valor de la resistencia (R) se calcula como: R = (Vsuministro - VF) / IF. Por ejemplo, con una fuente de alimentación de 5V, una VF típica de 2.0V y una IF deseada de 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohmios. La potencia nominal de la resistencia debe ser al menos (5V-2.0V)*0.020A = 0.06W (una resistencia de 1/8W o 1/4W es adecuada). Para mayor precisión o estabilidad, se recomienda un circuito de controlador de corriente constante.

7.2 Consideraciones de Diseño

• Alimentación de Corriente:Utilice siempre una fuente de corriente constante o una resistencia limitadora de corriente. Nunca conecte directamente a una fuente de tensión.
• Variación de Tensión:Tenga en cuenta el rango de tensión directa (1.7V a 2.4V) en su diseño para garantizar que se suministre la corriente deseada en todas las unidades.
• Diseño Térmico:Para aplicaciones con alta temperatura ambiente o funcionamiento continuo a alta corriente, considere la reducción térmica. Proporcione un espaciado adecuado en la PCB o utilice un disipador de calor si es necesario.
• Protección contra ESD:Aunque no es extremadamente sensible, se deben observar las precauciones estándar de manejo de ESD durante el montaje.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Este LED amarillo brillante, basado en material semiconductor AlGaInP, ofrece ventajas distintivas. En comparación con la tecnología más antigua de LED amarillos (por ejemplo, basados en GaAsP), AlGaInP proporciona una eficiencia luminosa significativamente mayor, lo que resulta en un mayor brillo para la misma corriente de alimentación. La intensidad típica de 125 mcd es competitiva para un encapsulado estándar de 5mm. El amplio ángulo de visión de 60° logrado a través de una lente difusa lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una amplia visibilidad, a diferencia de las aplicaciones de haz enfocado que podrían usar una lente transparente con un ángulo más estrecho. Su cumplimiento de RoHS y su construcción sin plomo se alinean con las regulaciones ambientales modernas.

9. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Puedo alimentar este LED a 30mA para obtener más brillo?
R: No. El Valor Máximo Absoluto para la corriente directa continua es de 25 mA. Operar a 30 mA excede esta especificación, lo que reducirá significativamente la vida útil del LED y puede causar una falla inmediata debido al sobrecalentamiento.

P: La tensión directa de mi LED mide 1.8V, no los 2.0V típicos. ¿Es esto normal?
R: Sí. La hoja de datos especifica un rango de 1.7V (Mín) a 2.4V (Máx) a 20mA. Un valor de 1.8V está bien dentro del rango especificado y es aceptable. Su circuito limitador de corriente debe diseñarse para acomodar todo este rango.

P: ¿Cómo identifico el cátodo?
R: Busque dos indicadores físicos: 1) El terminal más corto suele ser el cátodo. 2) A menudo hay un punto plano en el borde de la lente de plástico redonda; el terminal más cercano a este punto plano es el cátodo.

P: ¿Puedo usar este LED en exteriores?
R: El rango de temperatura de funcionamiento es de -40°C a +85°C, lo que cubre la mayoría de los entornos exteriores. Sin embargo, debe asegurarse de que el LED esté correctamente sellado y protegido de la exposición directa al agua y a la radiación UV, que pueden degradar la resina epoxi con el tiempo. La corriente de alimentación también puede necesitar reducirse en condiciones ambientales de alta temperatura.

10. Ejemplo Práctico de Aplicación

Escenario: Diseño de un panel de indicadores de estado para un equipo de prueba.
Requisito:Múltiples LED amarillos para indicar estados de "En espera" o "Precaución". El panel se verá desde varios ángulos de hasta 30 grados fuera del eje. La tensión de alimentación es una regulada de 3.3V.
Pasos de Diseño:
1. Selección del LED:Este LED amarillo brillante con un ángulo de visión de 60° es una buena opción, asegurando la visibilidad en todo el cono de visión requerido.
2. Configuración de Corriente:Elija una corriente de alimentación de 20mA para un buen equilibrio entre brillo y longevidad.
3. Cálculo de la Resistencia:Utilice la VF máxima (2.4V) para un diseño del peor caso para garantizar que la corriente nunca exceda los 20mA. R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohmios. El valor estándar más cercano es 47 Ohmios.
4. Recálculo de la Corriente Real:Con una VF típica de 2.0V, IF = (3.3V - 2.0V) / 47 Ohmios ≈ 27.7 mA. Esto está por encima del máximo de 25mA. Por lo tanto, para cubrir de manera segura todo el rango de VF, use la VF mínima para verificar el límite superior: IF_máx = (3.3V - 1.7V) / 47 Ohmios ≈ 34 mA. Esto es demasiado alto.
5. Cálculo Revisado:Diseñe para el caso típico y agregue un pequeño margen. Use VF_típ = 2.0V. R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohmios. El estándar más cercano es 68 Ohmios. Verificación: IF_mín = (3.3V-2.4V)/68≈13.2mA, IF_típ≈19.1mA, IF_máx=(3.3V-1.7V)/68≈23.5mA. Esto mantiene la corriente máxima posible justo por debajo del límite de 25mA, haciendo de 68 Ohmios una opción segura y apropiada.
6. Diseño de la PCB:Siga las dimensiones del encapsulado para el espaciado de los orificios. Asegúrese de que el cátodo (identificado por el punto plano en el LED y el terminal más corto) esté conectado al lado de tierra del circuito.