Hoja de Datos LED 523-2SURD/S530-A3 - Rojo Brillante - 20mA - 32mcd - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas de una lámpara LED de alta luminosidad de 5mm, diseñada para aplicaciones de indicación y retroiluminación. El dispositivo utiliza un chip de AlGaInP para producir una salida de color rojo brillante con una lente de resina difusa, garantizando un ángulo de visión amplio y uniforme. Está diseñado para ofrecer fiabilidad y robustez en diversos ensamblajes electrónicos.

1.1 Características Principales y Cumplimiento Normativo

La serie LED ofrece varias características clave y certificaciones de cumplimiento que la hacen adecuada para el diseño electrónico moderno:

• Opciones de Ángulo de Visión:Disponible en varios ángulos de visión para adaptarse a diferentes requisitos de aplicación.
• Embalaje:Suministrado en cinta y carrete para compatibilidad con procesos de ensamblaje automatizado pick-and-place.
• Cumplimiento Ambiental:El producto cumple con las normativas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas) y REACH de la UE. También se clasifica como libre de halógenos, con un contenido de Bromo (Br) y Cloro (Cl) cada uno por debajo de 900 ppm y su total combinado por debajo de 1500 ppm.
• Alta Luminosidad:Diseñado específicamente para aplicaciones que requieren una mayor intensidad luminosa.
• Variantes de Color e Intensidad:La serie de lámparas está disponible en diferentes colores y grados de intensidad.

1.2 Aplicaciones Destinadas

Este LED está destinado principalmente para su uso como indicador o fuente de retroiluminación en electrónica de consumo e industrial. Las áreas de aplicación típicas incluyen:

• Televisores
• Monitores de Computadora
• Teléfonos
• Periféricos e Indicadores Generales de Computadora

2. Especificaciones Técnicas e Interpretación Objetiva

Esta sección detalla los límites absolutos y las características operativas estándar del LED. Todos los parámetros se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C, a menos que se indique lo contrario.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente en el dispositivo. No se recomienda operar en o cerca de estos límites para uso normal.

• Corriente Directa Continua (IF):25 mA. Esta es la corriente máxima de CC que se puede aplicar de forma continua.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA. Esto solo es permisible bajo condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo de 1/10 a 1 kHz.
• Voltaje Inverso (VR):5 V. Exceder este voltaje en dirección inversa puede causar ruptura de la unión.
• Disipación de Potencia (Pd):60 mW. La potencia máxima que el encapsulado puede disipar.
• Temperatura de Operación y Almacenamiento:-40°C a +85°C (operación), -40°C a +100°C (almacenamiento).
• Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos. Esto define la tolerancia del perfil de soldadura por reflujo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones de prueba estándar (IF=20mA).

• Intensidad Luminosa (Iv):32 mcd (Típico), 16 mcd (Mínimo). Esta es el brillo percibido en la dirección de intensidad máxima.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):120° (Típico). El ángulo en el que la intensidad luminosa es la mitad del valor máximo. La lente difusa crea este patrón de visión amplio.
• Longitud de Onda de Pico (λp):632 nm (Típico). La longitud de onda a la que la emisión espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λd):624 nm (Típico). La longitud de onda única percibida por el ojo humano, que define el color "rojo brillante".
• Voltaje Directo (VF):2.0 V (Típico), con un rango de 1.7 V (Mín) a 2.4 V (Máx) a 20mA. Este parámetro tiene una incertidumbre de medición de ±0.1V.
• Corriente Inversa (IR):10 μA (Máximo) a VR=5V.

Tolerancias de Medición:Intensidad Luminosa: ±10%, Longitud de Onda Dominante: ±1.0nm.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que ilustran el comportamiento del dispositivo en condiciones variables. Comprenderlas es crucial para un diseño de circuito robusto.

3.1 Distribución Espectral y Espacial

Lacurva de Intensidad Relativa vs. Longitud de Ondamuestra un espectro de emisión estrecho típico centrado alrededor de 632 nm, característico de los materiales AlGaInP. Lacurva de Directividadconfirma visualmente el patrón de emisión amplio de 120°, similar a Lambertiano, creado por la lente difusa, asegurando una buena visibilidad desde ángulos fuera del eje.

3.2 Características Eléctricas y Térmicas

Lacurva de Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva IV)demuestra la relación exponencial del diodo. En el punto de operación típico de 20mA, el voltaje es aproximadamente 2.0V. Lacurva de Intensidad Relativa vs. Corriente Directamuestra que la salida de luz aumenta linealmente con la corriente hasta el valor máximo nominal, pero los diseñadores deben considerar la disipación de calor a corrientes más altas.

Lascurvas de Intensidad Relativa vs. Temperatura AmbienteyCorriente Directa vs. Temperatura Ambienteson críticas para la gestión térmica. La intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Por el contrario, para un voltaje fijo, la corriente directa aumenta con la temperatura debido al coeficiente de temperatura negativo del voltaje directo del diodo. Esto puede llevar a una fuga térmica si no se gestiona adecuadamente con un circuito limitador de corriente.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED presenta un encapsulado radial con pines estándar de 5mm. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059 pulgadas).
• La tolerancia estándar para dimensiones no especificadas es de ±0.25mm.

El dibujo dimensional especifica el espaciado de los pines, el diámetro del cuerpo, la forma de la lente y la altura total, lo cual es esencial para el diseño de la huella en la PCB y el ajuste mecánico.

4.2 Identificación de Polaridad

El cátodo se identifica típicamente por un punto plano en la brida de plástico del LED y/o por el pin más corto. Se debe observar la polaridad correcta durante la instalación para evitar daños por polarización inversa.

5. Guías de Ensamblaje, Soldadura y Manipulación

Una manipulación adecuada es esencial para mantener la fiabilidad y el rendimiento del dispositivo.

5.1 Formado de Pines

• El doblado debe realizarse al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi para evitar tensión en el sellado.
• Forme los pines antes de soldar.
• Evite tensionar el encapsulado. Los orificios de la PCB desalineados que causan una inserción forzada pueden degradar la resina epoxi.
• Corte los pines a temperatura ambiente.

5.2 Almacenamiento

• Almacenamiento recomendado: ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa hasta 3 meses desde el envío.
• Para almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un contenedor sellado con nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

5.3 Proceso de Soldadura

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

Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (para soldador de 30W), tiempo máximo de soldadura 3 segundos.

Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura máxima de precalentamiento 100°C (máximo 60 segundos). Temperatura máxima del baño de soldadura 260°C durante 5 segundos.

Notas Generales de Soldadura:

• Evite tensionar los pines durante las fases de 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.
• Utilice la temperatura de soldadura efectiva más baja.
• Se proporciona un gráfico de perfil de soldadura recomendado, que muestra las zonas de tiempo vs. temperatura para precalentamiento, remojo, reflujo y enfriamiento.

5.4 Limpieza

• Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
• Evite la limpieza ultrasónica. Si es absolutamente necesaria, califique previamente los parámetros del proceso (potencia, tiempo) para asegurarse de que no ocurra daño.

5.5 Gestión Térmica y ESD

Gestión Térmica:La corriente de operación debe reducirse apropiadamente en función de la temperatura ambiente, como se muestra en la curva de reducción. El diseño adecuado del layout de la PCB y, si es necesario, la disipación de calor deben considerarse durante la fase de diseño de la aplicación para controlar la temperatura de la unión.

ESD (Descarga Electroestática):El LED es sensible a ESD. Se deben seguir las precauciones estándar de ESD durante la manipulación y el ensamblaje, incluido el uso de estaciones de trabajo y pulseras conectadas a tierra.

6. Información de Embalaje, Etiquetado y Pedido

6.1 Especificación de Embalaje

Los LEDs se embalan para prevenir daños durante el envío y almacenamiento:

• Embalaje Primario:Bolsas antiestáticas.
• Embalaje Secundario:Cajas internas que contienen 5 bolsas.
• Embalaje Terciario:Cajas externas que contienen 10 cajas internas.
• Cantidad de Embalaje:200 a 500 piezas por bolsa. Por lo tanto, una caja externa contiene entre 10,000 y 25,000 piezas (10 cajas internas * 5 bolsas * 200-500 pzas).

6.2 Explicación de Etiquetas

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

• CPN:Número de Parte del Cliente.
• P/N:Número de Parte del Fabricante (ej., 523-2SURD/S530-A3).
• QTY:Cantidad de Embalaje.
• CAT:Rangos de Intensidad Luminosa (clasificación de brillo).
• HUE:Rangos de Longitud de Onda Dominante (clasificación de color).
• REF:Rangos de Voltaje Directo (clasificación de voltaje).
• LOT No:Número de Lote de Fabricación para trazabilidad.

7. Consideraciones de Diseño de Aplicación y Preguntas Frecuentes

7.1 Diseño de Circuito

Una resistencia limitadora de corriente es obligatoria cuando se alimenta este LED desde una fuente de voltaje. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente- V_F) / I_F. Utilice el voltaje directo máximo (2.4V) de la hoja de datos para un diseño conservador, asegurando que la corriente no exceda los 20mA incluso con variaciones entre piezas. Por ejemplo, con una fuente de 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohmios. Una resistencia estándar de 150 Ohmios proporcionaría un margen seguro.

7.2 Respuestas a Preguntas Típicas de Usuarios

P: ¿Puedo alimentar este LED a 25mA continuamente?

R: Si bien el valor máximo absoluto es 25mA, las características electro-ópticas se especifican a 20mA. Para una operación confiable a largo plazo y teniendo en cuenta los efectos de la temperatura, es recomendable diseñar para 20mA o menos, utilizando las curvas de reducción si la temperatura ambiente es alta.

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

R: La Longitud de Onda de Pico (632nm) es el pico físico del espectro de emisión de luz. La Longitud de Onda Dominante (624nm) es la longitud de onda única que el ojo humano percibiría como coincidente con el color del LED. La longitud de onda dominante es más relevante para aplicaciones de indicación de color.

P: ¿Se necesita un disipador de calor?

R: Para operar a 20mA en temperaturas ambientales moderadas, típicamente no se requiere un disipador de calor dedicado para un solo LED. Sin embargo, la gestión térmica se vuelve crítica en arreglos de alta densidad, altas temperaturas ambientales o cuando se opera cerca de la corriente máxima. La PCB en sí actúa como disipador de calor a través de los pines.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Este LED se diferencia por sus elecciones específicas de material y construcción:

• Tecnología del Chip (AlGaInP):En comparación con tecnologías más antiguas, AlGaInP ofrece mayor eficiencia y mejor pureza de color para LEDs rojos y ámbar, resultando en el color "rojo brillante" especificado con buena intensidad luminosa.
• Lente Difusa vs. Clara:La lente de resina difusa intercambia una pequeña cantidad de intensidad axial máxima por un ángulo de visión mucho más amplio y uniforme (120°), eliminando el efecto de "punto caliente". Esto es ideal para indicadores que necesitan ser vistos desde varios ángulos.
• Cumplimiento Normativo:El cumplimiento total de RoHS, REACH y libre de halógenos lo hace adecuado para mercados globales y diseños con conciencia ambiental, diferenciándolo de alternativas no conformes.

9. Principios Operativos y Tendencias

9.1 Principio Operativo Básico

Este es un fotodiodo semiconductor que opera en polarización directa. Cuando se aplica un voltaje que excede el voltaje directo (V_F), los electrones y huecos se recombinan en la unión p-n dentro del material semiconductor AlGaInP. Esta recombinación libera energía en forma de fotones (luz) con una longitud de onda correspondiente a la energía de la banda prohibida del material, que se encuentra en la región roja del espectro visible. La lente de resina epoxi difusa encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma al haz de salida de luz.

9.2 Contexto y Tendencias de la Industria

El LED radial de 5mm sigue siendo un componente fundamental y ampliamente utilizado debido a su simplicidad, bajo costo y facilidad de uso para ensamblaje con orificios pasantes. Si bien los LEDs de montaje superficial (SMD) dominan la producción automatizada de alto volumen, los LEDs con orificios pasantes como este siguen siendo prevalentes en prototipos, kits educativos, trabajos de reparación y aplicaciones que requieren mayor brillo de un solo punto o robustez contra vibraciones. La tendencia dentro de este segmento es hacia una mayor eficiencia (más salida de luz por mA), un cumplimiento ambiental más estricto y una clasificación más consistente para uniformidad de color y brillo en la producción por lotes.