Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Características y Ventajas Principales
- 1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones
- 2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
- 2.1 Valores Máximos Absolutos
- 2.2 Características Electro-Ópticas
- 3. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda
- 3.2 Patrón de Directividad
- 3.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva IV)
- 3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa
- 3.5 Características Térmicas
- 4. Información Mecánica y del Encapsulado
- 4.1 Dimensiones del Encapsulado
- 4.2 Identificación de Polaridad
- 5. Pautas de Soldadura y Montaje
- 5.1 Formado de Patillas
- 5.2 Condiciones de Almacenamiento
- 5.3 Parámetros de Soldadura
- 5.4 Limpieza
- 6. Gestión Térmica y Eléctrica
- 6.1 Gestión del Calor
- 6.2 Sensibilidad a ESD (Descarga Electroestática)
- 7. Información de Empaquetado y Pedido
- 7.1 Especificación de Empaquetado
- 7.2 Cantidad de Empaquetado
- 7.3 Explicación de Etiquetas
- 8. Consideraciones de Diseño de Aplicación
- 8.1 Diseño del Circuito Controlador
- 8.2 Diseño del PCB y Disipación de Calor
- 8.3 Integración Óptica
- 9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
- 10. Tecnología y Principio de Operación
1. Descripción General del Producto
El 1383SYGD/S530-E2 es una lámpara LED de alta luminosidad diseñada para aplicaciones que requieren una intensidad luminosa superior y un rendimiento fiable. Este dispositivo utiliza tecnología de chip AlGaInP para producir una salida de luz Amarillo Verde Brillante, encapsulada en un paquete de resina difusa verde. Está diseñado para robustez y longevidad en diversas aplicaciones electrónicas.
1.1 Características y Ventajas Principales
La serie ofrece varias ventajas clave que la hacen adecuada para aplicaciones exigentes:
- Alta Luminosidad:Diseñada específicamente para aplicaciones que requieren una mayor intensidad luminosa.
- Opciones de Ángulo de Visión:Disponible con varios ángulos de visión para adaptarse a diferentes requisitos de diseño.
- Flexibilidad de Empaquetado:Se ofrece en cinta y carrete para procesos de montaje automatizado.
- Cumplimiento Ambiental:El producto está libre de plomo, cumple con las normas RoHS, REACH de la UE y libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Fiabilidad:Construido para ser fiable y robusto bajo las condiciones de operación especificadas.
1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones
Este LED está dirigido a los mercados de electrónica de consumo e iluminación trasera de pantallas. Sus aplicaciones principales incluyen:
- Televisores
- Monitores de Computadora
- Teléfonos
- Periféricos e Indicadores Generales de Computadora
2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los parámetros técnicos clave especificados en la hoja de datos.
2.1 Valores Máximos Absolutos
Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza la operación en o más allá de estos límites.
- Corriente Directa Continua (IF):25 mA. Esta es la corriente continua máxima que se puede aplicar de forma continua.
- Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA con un ciclo de trabajo de 1/10 y 1 kHz. Adecuada para operación pulsada.
- Voltaje Inverso (VR):5 V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar ruptura de la unión.
- Disipación de Potencia (Pd):60 mW. La potencia máxima que el encapsulado puede disipar a Ta=25°C.
- Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C. El rango de temperatura ambiente para una operación fiable.
- Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C.
- Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos. Define la tolerancia del perfil de soldadura por reflujo.
2.2 Características Electro-Ópticas
Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a Ta=25°C e IF=20mA, a menos que se indique lo contrario.
- Intensidad Luminosa (Iv):100 mcd (Mín.), 200 mcd (Tip.). Esto cuantifica el brillo percibido del LED.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):25° (Tip.). El ángulo en el que la intensidad luminosa es la mitad del valor a 0°.
- Longitud de Onda de Pico (λp):575 nm (Tip.). La longitud de onda a la que la emisión espectral es máxima.
- Longitud de Onda Dominante (λd):573 nm (Tip.). La longitud de onda única percibida por el ojo humano.
- Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ):20 nm (Tip.). El ancho espectral a la mitad de la intensidad máxima.
- Voltaje Directo (VF):1.7 V (Mín.), 2.0 V (Tip.), 2.4 V (Máx.) a IF=20mA.
- Corriente Inversa (IR):10 μA (Máx.) a VR=5V.
Tolerancias de Medición:Voltaje Directo: ±0.1V; Intensidad Luminosa: ±10%; Longitud de Onda Dominante: ±1.0nm.
3. Análisis de Curvas de Rendimiento
La hoja de datos proporciona varias curvas características que son cruciales para los ingenieros de diseño.
3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda
Esta curva muestra la distribución de potencia espectral de la luz emitida, centrada alrededor de 575 nm con un ancho de banda típico de 20 nm, confirmando el punto de color Amarillo Verde Brillante.
3.2 Patrón de Directividad
La curva de directividad ilustra la distribución espacial de la luz, correlacionándose con el ángulo de visión típico de 25°. Muestra un patrón similar al de Lambert común en encapsulados LED difusos.
3.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva IV)
Este gráfico es esencial para el diseño del controlador. Muestra la relación exponencial entre corriente y voltaje. En el punto de operación típico de 20mA, el voltaje directo es aproximadamente 2.0V. Los diseñadores deben asegurarse de que el circuito limitador de corriente tenga en cuenta el rango VF Mín-Máx (1.7V-2.4V).
3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa
Esta curva demuestra la dependencia de la salida de luz con la corriente de accionamiento. Aunque la intensidad aumenta con la corriente, no es perfectamente lineal, y está prohibido operar por encima del valor máximo absoluto (25mA continuos) para evitar una degradación acelerada.
3.5 Características Térmicas
Dos curvas clave relacionan el rendimiento con la temperatura ambiente:
- Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la disminución de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura. Un disipador de calor efectivo es crítico para mantener el brillo.
- Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Puede usarse para comprender los requisitos de desclasificación, aunque en esta hoja de datos no se proporciona una curva específica de desclasificación. La regla general es reducir la corriente de accionamiento a temperaturas ambiente más altas para mantenerse dentro del límite de disipación de potencia.
4. Información Mecánica y del Encapsulado
4.1 Dimensiones del Encapsulado
El LED se proporciona en un encapsulado 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 debe ser inferior a 1.5mm (0.059\").
- La tolerancia general para las dimensiones es de ±0.25mm, a menos que se especifique lo contrario en el dibujo.
Consideración de Diseño:Se requiere el dibujo dimensional exacto para el diseño de la huella en el PCB, asegurando el espaciado correcto de las patillas y la altura de separación.
4.2 Identificación de Polaridad
La polaridad suele indicarse por la longitud de las patillas o una muesca/cara plana en el encapsulado. El cátodo suele ser la patilla más corta o la patilla adyacente al lado plano. Los diseñadores deben consultar el dibujo del encapsulado para el método de identificación exacto y evitar polarización inversa durante el montaje.
5. Pautas de Soldadura y Montaje
El manejo adecuado es crítico para garantizar la fiabilidad y prevenir daños.
5.1 Formado de Patillas
- El doblado debe realizarse al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi.
- Forme las patillas antes de soldar.
- Evite tensionar el encapsulado. Los orificios del PCB desalineados que causen tensión en las patillas pueden degradar el epoxi y el LED.
- Corte las patillas a temperatura ambiente.
5.2 Condiciones de Almacenamiento
- Recomendado: ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (HR).
- Vida útil después del envío: 3 meses en condiciones recomendadas.
- Para almacenamiento más prolongado (hasta 1 año): Use un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
- Evite transiciones rápidas de temperatura en ambientes húmedos para prevenir condensación.
5.3 Parámetros de Soldadura
Regla Crítica:Mantenga una distancia mínima de 3mm 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 patilla.
Soldadura por Ola o por Inmersión:
Temperatura de Precalentamiento: 100°C Máx. (60 segundos Máx.).
Temperatura y Tiempo del Baño de Soldadura: 260°C Máx. durante 5 segundos Máx.
Notas Generales de Soldadura:
- Evite tensiones en las patillas durante las operaciones a alta temperatura.
- No realice soldadura por inmersión/manual más de una vez.
- Proteja el LED de golpes mecánicos hasta que se enfríe a temperatura ambiente después de soldar.
- Evite el enfriamiento rápido desde la temperatura máxima.
- Utilice siempre la temperatura de soldadura efectiva más baja.
- Los parámetros de soldadura por ola deben controlarse estrictamente.
5.4 Limpieza
- Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
- Seque a temperatura ambiente antes de usar.
- No utilice limpieza ultrasónicaa menos que esté precalificado bajo condiciones específicas, ya que puede causar daños.
6. Gestión Térmica y Eléctrica
6.1 Gestión del Calor
Un diseño térmico adecuado es esencial para el rendimiento y la vida útil.
- La gestión del calor debe considerarse durante la etapa de diseño de la aplicación.
- La corriente de accionamiento debe desclasificarse apropiadamente a temperaturas ambiente más altas. (Consulte la curva de desclasificación, que debe consultarse en la especificación del producto).
- La temperatura que rodea al LED en la aplicación final debe controlarse.
6.2 Sensibilidad a ESD (Descarga Electroestática)
El producto es sensible a descargas electrostáticas o voltajes de sobretensión. La ESD puede dañar la unión semiconductora. Deben seguirse los procedimientos adecuados de manejo ESD (uso de estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras, espuma conductora) durante todos los procesos de manejo y montaje.
7. Información de Empaquetado y Pedido
7.1 Especificación de Empaquetado
Los LED se empaquetan para garantizar protección contra daños electrostáticos, electromagnéticos y por humedad.
- Empaquetado Primario:Bolsa antiestática con materiales resistentes a la humedad.
- Empaquetado Secundario:Cartón interior.
- Empaquetado Terciario:Cartón exterior para envío.
7.2 Cantidad de Empaquetado
- Mínimo 200-500 piezas por bolsa antiestática.
- 5 bolsas por cartón interior.
- 10 cartones interiores por cartón exterior.
7.3 Explicación de Etiquetas
Las etiquetas en el empaquetado contienen información clave:
- CPN:Número de Producción del Cliente
- P/N:Número de Producción
- QTY:Cantidad de Empaquetado
- CAT:Clasificaciones (ej., bin de brillo)
- HUE:Longitud de Onda Dominante
- REF:Referencia
- LOT No:Número de Lote para trazabilidad
8. Consideraciones de Diseño de Aplicación
8.1 Diseño del Circuito Controlador
Dado el rango de voltaje directo (1.7V-2.4V), se recomienda encarecidamente un controlador de corriente constante sobre una fuente de voltaje constante con una simple resistencia en serie. Un controlador de corriente constante garantiza un brillo uniforme entre unidades y frente a variaciones de temperatura, independientemente de la dispersión de Vf. El controlador debe diseñarse para no exceder el límite de corriente continua de 25mA.
8.2 Diseño del PCB y Disipación de Calor
Aunque es un dispositivo de baja potencia, prestar atención a las rutas térmicas en el PCB mejora la longevidad. Utilice un área de cobre adecuada conectada a las patillas del LED para actuar como disipador de calor. Asegúrese de que el material del PCB pueda soportar el perfil de soldadura recomendado.
8.3 Integración Óptica
El ángulo de visión de 25° y la resina difusa verde hacen que este LED sea adecuado para visión directa o como retroiluminación con guías de luz. Para aplicaciones de indicador, considere la intensidad luminosa requerida (200 mcd tip.) frente a las condiciones de luz ambiente. El encapsulado difuso proporciona un patrón de luz amplio y uniforme.
9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
P1: ¿Puedo accionar este LED a 30mA para obtener más brillo?
R: No. El Valor Máximo Absoluto para la corriente directa continua es 25mA. Exceder este valor arriesga daño permanente y anula las especificaciones de fiabilidad. Para mayor brillo, seleccione un LED clasificado para una corriente más alta.
P2: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico (575nm) y Longitud de Onda Dominante (573nm)?
R: La Longitud de Onda de Pico es el pico físico de la curva de emisión espectral. La Longitud de Onda Dominante es el punto de "color" perceptual visto por el ojo humano, calculado a partir del espectro y las funciones de coincidencia de color CIE. A menudo están cerca pero no son idénticas.
P3: ¿Es suficiente una resistencia limitadora de corriente para accionar este LED desde una fuente de 5V?
R: Puede serlo, pero no es óptimo. Se necesitaría calcular el valor de la resistencia para el peor caso de Vf (para evitar sobrecorriente). Esto conduce a un brillo variable entre LEDs y un uso ineficiente de la energía. Se prefiere un circuito simple de corriente constante o un CI controlador de LED dedicado para un rendimiento consistente.
P4: ¿Qué tan crítica es la distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi?
R: Muy crítica. Soldar a menos de 3mm puede exponer la resina epoxi a un calor excesivo, causando potencialmente grietas, decoloración (amarilleamiento), delaminación o fallo del cable de unión interno, lo que lleva a un fallo inmediato o prematuro del dispositivo.
10. Tecnología y Principio de Operación
Este LED se basa en material semiconductor AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y huecos se inyectan en la región activa donde se recombinan. En los LEDs AlGaInP, esta recombinación libera energía en forma de fotones (luz) en la región amarillo-verde del espectro visible (alrededor de 573-575 nm). El color específico está determinado por la composición precisa de la aleación AlGaInP. El encapsulante de resina difusa verde protege el chip semiconductor, actúa como una lente para dar forma al haz de salida de luz (ángulo de visión de 25°), y convierte la luz de fuente puntual en una emisión más uniforme y difusa adecuada para indicadores y retroiluminación.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |