Ficha Técnica de Lámpara LED 1533SURD/S530-A3 - Rojo Brillante - 20mcd - 2.0V - 60mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas de la lámpara LED 1533SURD/S530-A3. Este componente es un LED de montaje superficial (SMD) diseñado para aplicaciones que requieren un rendimiento fiable y una salida de luz consistente. Las principales áreas de aplicación incluyen retroiluminación para electrónica de consumo y funciones indicadoras.

1.1 Características y Ventajas Principales

El LED ofrece varias características clave que lo hacen adecuado para una amplia gama de diseños electrónicos. Está disponible con una elección de varios ángulos de visión, proporcionando flexibilidad de diseño para diferentes requisitos de distribución de luz. El componente se suministra en cinta y carrete, lo que es ideal para procesos de montaje automatizado, mejorando la eficiencia de fabricación. Está construido para ser fiable y robusto, garantizando un rendimiento estable a lo largo de su vida operativa. El producto no contiene plomo (Pb-free) y está diseñado para cumplir con la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), adhiriéndose a las regulaciones medioambientales.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Esta serie de LED está especialmente diseñada para aplicaciones que demandan niveles de brillo más altos. Los LED están disponibles en diferentes colores e intensidades, permitiendo la personalización según necesidades específicas de diseño. Las aplicaciones típicas incluyen televisores, monitores de ordenador, teléfonos y periféricos informáticos en general, donde se utilizan comúnmente como indicadores de estado, retroiluminación de botones o iluminación de pantallas.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona un análisis objetivo y detallado de las características eléctricas, ópticas y térmicas del LED, tal como se definen en la ficha técnica.

2.1 Selección del Dispositivo y Composición del Material

El LED utiliza un material de chip semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Este sistema de material es conocido por producir emisión de luz de alta eficiencia en el espectro del rojo al ámbar. El color emitido se especifica como Rojo Brillante, y el color de la resina del encapsulado del LED es Rojo Difuso, lo que ayuda a dispersar la luz para lograr el amplio ángulo de visión especificado.

2.2 Límites Absolutos Máximos

Los Límites Absolutos Máximos definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Estos valores se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. La corriente directa continua (IF) no debe exceder los 25 mA. Para operación pulsada, se permite una corriente directa de pico (IFP) de 60 mA bajo un ciclo de trabajo de 1/10 a 1 kHz. La tensión inversa máxima (VR) que el LED puede soportar es de 5 V. La disipación de potencia total (Pd) del dispositivo está limitada a 60 mW. El rango de temperatura de operación (Topr) es de -40°C a +85°C, y el rango de temperatura de almacenamiento (Tstg) es de -40°C a +100°C. La temperatura de soldadura (Tsol) se especifica como 260°C durante un máximo de 5 segundos, lo cual es un requisito estándar para procesos de soldadura sin plomo.

2.3 Características Electroópticas

Las Características Electroópticas se miden en una condición de prueba estándar de Ta=25°C y una corriente directa (IF) de 20 mA, salvo que se indique lo contrario. La intensidad luminosa (Iv) tiene un valor típico de 20 milicandelas (mcd) con un mínimo de 10 mcd. El ángulo de visión (2θ1/2), definido como el ángulo donde la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor máximo, es típicamente de 170 grados, indicando un patrón de emisión muy amplio. La longitud de onda de pico (λp) es típicamente de 632 nanómetros (nm), y la longitud de onda dominante (λd) es típicamente de 624 nm, ambas dentro de la región roja del espectro visible. El ancho de banda de radiación espectral (Δλ) es típicamente de 20 nm. La tensión directa (VF) mide típicamente 2.0 voltios, con un rango de 1.7 V (mín) a 2.4 V (máx) a 20 mA. La corriente inversa (IR) tiene un valor máximo de 10 microamperios (μA) cuando se aplica una tensión inversa de 5 V.

La ficha técnica incluye notas importantes sobre la incertidumbre de medición: ±0.1V para la tensión directa, ±10% para la intensidad luminosa y ±1.0nm para la longitud de onda dominante. Estas tolerancias deben considerarse durante el diseño del circuito y el control de calidad.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los datos gráficos proporcionan una visión más profunda del comportamiento del LED bajo condiciones variables.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

La curva muestra la distribución espectral de potencia de la luz emitida. Típicamente alcanza su pico alrededor de 632 nm (rojo) con un ancho de banda definido, confirmando la pureza del color. El gráfico del patrón de directividad ilustra la distribución de intensidad a través del ángulo de visión de 170 grados, mostrando un perfil de emisión Lambertiano o casi Lambertiano común en los LED difusos.

3.2 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)

Esta curva fundamental representa la relación entre la corriente que fluye a través del LED y la tensión en sus terminales. Es no lineal, característica de un diodo. La curva muestra que a la corriente de operación típica de 20 mA, la tensión directa es aproximadamente de 2.0V. Los diseñadores utilizan esta curva para determinar el valor necesario de la resistencia limitadora de corriente para una tensión de alimentación dada.

3.3 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Este gráfico muestra cómo la salida de luz (intensidad relativa) aumenta al incrementar la corriente directa. Es generalmente lineal dentro del rango de operación recomendado, pero puede saturarse o causar un calentamiento excesivo en corrientes que se acerquen a los límites absolutos máximos.

3.4 Dependencia de la Temperatura

Dos gráficos clave analizan los efectos de la temperatura:Intensidad Relativa vs. Temperatura AmbienteyCorriente Directa vs. Temperatura Ambiente. El primero típicamente muestra una disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura ambiente, lo cual es un factor crítico para la gestión térmica en aplicaciones de alto brillo o alta densidad. El segundo puede mostrar la relación entre la tensión directa del diodo y la temperatura, que puede usarse para detección de temperatura en algunas aplicaciones, aunque no se establece explícitamente aquí.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

La ficha técnica incluye un dibujo mecánico detallado del encapsulado del LED. Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros. Las notas clave especifican que la altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059 pulgadas) y que, salvo que se declare lo contrario, la tolerancia general en las dimensiones es de ±0.25mm. El dibujo define el espaciado de las patillas, el tamaño del cuerpo y la huella general, que son esenciales para el diseño del layout de la PCB (Placa de Circuito Impreso).

4.2 Identificación de Polaridad

Aunque no se detalla explícitamente en el texto proporcionado, los encapsulados LED estándar tienen marcas de ánodo y cátodo, a menudo indicadas por una patilla más larga (ánodo), un borde plano en el encapsulado o un punto cerca del cátodo. El layout de la PCB debe respetar esta polaridad.

5. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crucial para la fiabilidad. Esta sección consolida las notas críticas de la ficha técnica.

5.1 Formado de Patillas

Si las patillas necesitan doblarse, debe hacerse en un punto al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi. El formado siempre debe ocurrirantesde la soldadura. Debe evitarse el estrés en el encapsulado del LED durante el formado para prevenir daños internos o roturas. Las patillas deben cortarse a temperatura ambiente. Los orificios de la PCB deben alinearse perfectamente con las patillas del LED para evitar estrés de montaje.

5.2 Condiciones de Almacenamiento

Los LED deben almacenarse a 30°C o menos y con una humedad relativa (HR) del 70% o menos. La vida útil de almacenamiento recomendada después del envío es de 3 meses. Para un almacenamiento más prolongado (hasta un año), deben guardarse en un recipiente sellado con atmósfera de nitrógeno y material absorbente de humedad. Deben evitarse los cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

5.3 Proceso de Soldadura

La unión de soldadura debe estar al menos a 3mm de la bombilla de epoxi. Las condiciones recomendadas son:
Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (para un soldador de 30W máximo), tiempo de soldadura máximo 3 segundos.
Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura de precalentamiento máxima 100°C (durante 60 segundos máximo), temperatura del baño de soldadura máxima 260°C durante 5 segundos máximo.
Se recomienda un gráfico de perfil de soldadura para el control del proceso. No debe aplicarse estrés a las patillas mientras el LED esté caliente. La soldadura por inmersión y manual no debe realizarse más de una vez. Después de soldar, el LED debe protegerse de golpes mecánicos hasta que se enfríe a temperatura ambiente. No se recomienda un proceso de enfriamiento rápido.

5.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, usar alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante no más de un minuto, luego secar al aire. Generalmente no se recomienda la limpieza ultrasónica. Si debe usarse, los parámetros del proceso (potencia, tiempo) deben calificarse previamente para asegurar que no ocurran daños.

5.5 Gestión Térmica

La gestión térmica es una consideración de diseño crítica. La corriente de operación debe reducirse apropiadamente (derratearse) en función de la temperatura ambiente, refiriéndose a las curvas de derrateo si se proporcionan. La temperatura que rodea al LED en la aplicación debe controlarse para garantizar la fiabilidad a largo plazo y mantener la salida de luz.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación de Embalaje

Los LED se embalan para prevenir descargas electrostáticas (ESD) y daños por humedad. Se colocan en bolsas antiestáticas. Estas bolsas se empaquetan luego en cajas interiores, que posteriormente se colocan en cajas exteriores para su envío.

6.2 Cantidad de Embalaje

La cantidad de embalaje estándar es un mínimo de 200 a 500 piezas por bolsa antiestática. Cuatro bolsas se empaquetan en una caja interior. Diez cajas interiores se empaquetan en una caja exterior.

6.3 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen varios códigos: CPN (Número de Producción del Cliente), P/N (Número de Producción), QTY (Cantidad de Embalaje), CAT (Clasificaciones - probablemente un código de clasificación de rendimiento), HUE (Longitud de Onda Dominante), REF (Referencia) y LOT No (Número de Lote para trazabilidad).

7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

La aplicación más común es como luz indicadora alimentada por una fuente de tensión continua a través de una resistencia limitadora de corriente. El valor de la resistencia (R) se calcula usando la Ley de Ohm: R = (V_alimentación - V_F) / I_F, donde V_F es la tensión directa del LED (usar 2.0V típico o 2.4V máx. para un diseño robusto) e I_F es la corriente directa deseada (ej., 20 mA). Por ejemplo, con una alimentación de 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohmios. Un valor de resistencia ligeramente mayor (ej., 180 Ohmios) proporciona un margen de seguridad.

7.2 Consideraciones de Diseño

• Conducción de Corriente:Siempre alimente los LED con una corriente constante o una fuente de tensión con una resistencia en serie. Nunca conecte directamente a una fuente de tensión sin limitación de corriente.
• Layout de PCB:Asegúrese de que el patrón de pads coincida con las dimensiones del encapsulado. Proporcione un área de cobre adecuada para la disipación de calor si opera a corrientes altas o en temperaturas ambiente elevadas.
• Ángulo de Visión:El ángulo de visión de 170 grados hace que este LED sea adecuado para aplicaciones donde la luz necesita ser visible desde una amplia gama de posiciones.
• Protección ESD:Aunque la bolsa proporciona protección durante el almacenamiento, considere circuitos de protección ESD en la PCB si el LED está conectado a interfaces externas propensas a descargas estáticas.

8. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda de pico y la longitud de onda dominante?
R: La longitud de onda de pico (λp) es la longitud de onda a la cual la potencia óptica emitida es máxima. La longitud de onda dominante (λd) es la longitud de onda única de luz monocromática que coincide con el color percibido de la luz del LED. Para los LED, la longitud de onda dominante suele ser más relevante para la percepción del color humano.

P: ¿Puedo operar este LED a su corriente continua absoluta máxima de 25mA?
R: Aunque es posible, no se recomienda para una operación fiable a largo plazo. Operar a los 20mA típicos proporciona un margen de seguridad contra variaciones en la tensión directa, la tensión de alimentación y la temperatura, que de otro modo podrían llevar al dispositivo más allá de sus límites.

P: ¿Por qué se requiere que la unión de soldadura esté a 3mm de la bombilla de epoxi?
R: Esta distancia evita que el calor excesivo del soldador o de la ola de soldadura se transfiera a la lente de epoxi sensible y al dado semiconductor interno, lo que podría causar grietas, decoloración (amarilleamiento) o degradación de las propiedades ópticas y eléctricas.

P: La intensidad luminosa tiene una incertidumbre de medición de ±10%. ¿Cómo afecta esto a mi diseño?
R: Esta tolerancia significa que la salida de luz real entre diferentes unidades del mismo modelo puede variar. Si un brillo consistente es crítico para su aplicación (ej., en una matriz de indicadores), puede necesitar implementar un paso de calibración, usar LED del mismo lote de producción o seleccionar piezas clasificadas por intensidad (si están disponibles).

9. Comparación y Posicionamiento Técnico

Aunque no se proporciona una comparación directa con otros modelos específicos en esta ficha técnica, se pueden inferir los diferenciadores clave de este LED. Sus ventajas principales incluyen un ángulo de visión muy amplio de 170 grados, excelente para indicadores omnidireccionales. El uso de tecnología AlGaInP generalmente ofrece mayor eficiencia y mejor saturación de color en el espectro rojo en comparación con tecnologías más antiguas. La combinación de una intensidad típica de 20mcd a 20mA con una baja tensión directa de 2.0V lo hace energéticamente eficiente. Las guías integrales de soldadura y manejo indican que está diseñado para procesos de montaje industrial estándar. El cumplimiento RoHS y sin plomo asegura que cumple con los estándares medioambientales modernos para la fabricación de electrónica.