Hoja de Datos de Lámpara LED Ovalada 3474BFRR/MS - Forma Oval - 2.6V Máx - 30mA - Rojo Brillante - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona un análisis técnico exhaustivo de la lámpara LED ovalada 3474BFRR/MS. Este componente es un dispositivo óptico de precisión diseñado principalmente para su uso en sistemas de información al pasajero y diversas aplicaciones de señalización. Su forma ovalada única y su patrón de radiación definido son características clave de diseño que lo diferencian de los LED redondos estándar.

La función principal de este LED es proporcionar una fuente de luz de alta luminosidad y confiable con un perfil de emisión espacial específico. Está construido utilizando tecnología de chip AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio), conocida por producir luz roja y ámbar de alta eficiencia. El color emitido se clasifica como \"Rojo Brillante\", y la lente es roja difusa, lo que ayuda a lograr una apariencia uniforme y los ángulos de visión especificados.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las ventajas principales de esta lámpara LED ovalada derivan de su diseño específico para la aplicación.

• Patrones de Radiación Ajustados:El perfil de haz ovalado (110° x 60°) está diseñado intencionalmente para mezclarse eficazmente con luz amarilla, azul o verde en aplicaciones de gráficos a color, asegurando una reproducción cromática consistente en toda el área de la señal.
• Alta Intensidad Luminosa:Con una salida típica de 1605 mcd a 20mA, proporciona suficiente brillo para señales legibles a la luz del día.
• Cumplimiento Normativo:El producto está diseñado para cumplir con regulaciones clave, incluyendo RoHS, REACH de la UE y requisitos libres de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm), lo que lo hace adecuado para mercados globales.
• Durabilidad:El uso de resina epoxi resistente a los rayos UV mejora la confiabilidad a largo plazo en entornos exteriores donde la exposición a la luz solar es una preocupación.

El mercado objetivo está claramente definido como señalización comercial y de transporte:

• Señales Gráficas a Color
• Paneles de Mensajes
• Señales de Mensaje Variable (VMS)
• Publicidad Exterior Comercial

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Una comprensión exhaustiva de las clasificaciones máximas absolutas y las características electro-ópticas es crítica para un diseño de circuito confiable y para garantizar la longevidad del LED.

2.1 Clasificaciones Máximas Absolutas

Estas clasificaciones definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente. No se recomienda operar el dispositivo continuamente en o cerca de estos límites.

• Voltaje Inverso (V_R):5V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar una ruptura inmediata de la unión.
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA. Esta es la corriente máxima en CC para una operación confiable.
• Corriente Directa Pico (I_FP):160 mA. Esto solo es permisible bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 @ 1kHz), útil para multiplexación o sobreexcitación a corto plazo para brillo extra.
• Disipación de Potencia (P_d):110 mW. Este límite, combinado con la resistencia térmica, dicta la temperatura máxima permitida en la unión.
• Temperatura de Operación y Almacenamiento:-40°C a +85°C (operación), -40°C a +100°C (almacenamiento). El amplio rango asegura funcionalidad en entornos hostiles.
• Temperatura de Soldadura:260°C durante 5 segundos. Este es un perfil de reflujo estándar, pero se debe tener cuidado para evitar choque térmico.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros, medidos en la condición de prueba estándar de 20mA de corriente directa y 25°C de temperatura ambiente (Ta), definen el rendimiento del LED.

• Intensidad Luminosa (I_v):1205-2490 mcd. El amplio rango indica que se utiliza un sistema de clasificación (ver Sección 3). El valor típico es 1605 mcd.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):110° (Eje X) / 60° (Eje Y). Este patrón ovalado es la característica definitoria, proporcionando una dispersión horizontal más amplia adecuada para señalización vista desde varios ángulos.
• Longitud de Onda Pico (λ_p):632 nm (típico). Esta es la longitud de onda en la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):619-629 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, definiendo el color. También está clasificada (ver Sección 3).
• Voltaje Directo (V_F):1.6V a 2.6V a 20mA. Los diseñadores deben tener en cuenta esta variación al diseñar circuitos limitadores de corriente.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA máx. a V_R=5V. Un valor bajo indica una buena calidad de la unión.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia de color y brillo en una aplicación, los LED se clasifican después de la producción. Esta hoja de datos define dos parámetros clave de clasificación.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en cuatro grupos (RA, RB, RC, RD) según su intensidad luminosa medida a 20mA. Los grupos tienen rangos contiguos desde 1205 mcd hasta 2490 mcd. Se nota una tolerancia de ±10% dentro de cada grupo. Los diseñadores deben especificar el código de grupo requerido para garantizar un nivel mínimo de brillo para su aplicación.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

La consistencia del color se gestiona a través de dos grupos de longitud de onda: R1 (619-624 nm) y R2 (624-629 nm). Se especifica una tolerancia estrecha de ±1nm. Elegir un solo grupo (ej., R1) para todos los LED en una señal asegura un tono rojo uniforme, crítico para pantallas gráficas.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas características proporcionadas ofrecen información sobre el comportamiento del LED en condiciones no estándar.

4.1 Distribución Espectral y Directividad

La curva \"Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda\" muestra un espectro típico de AlGaInP centrado alrededor de 632 nm con un ancho de banda estrecho (~20 nm), resultando en un color rojo saturado. El diagrama de \"Directividad\" confirma visualmente el patrón de radiación ovalado con los ángulos de visión especificados de 110° x 60°.

4.2 Características Eléctricas y Térmicas

• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V):Muestra la relación exponencial. La curva permite a los diseñadores estimar la caída de voltaje a corrientes distintas de 20mA.
• Intensidad Relativa vs. Corriente Directa:Demuestra que la salida de luz es relativamente lineal con la corriente hasta cierto punto, después del cual la eficiencia puede disminuir debido al calentamiento.
• Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra el coeficiente de temperatura negativo de la salida de luz. La intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente, lo que debe tenerse en cuenta en diseños para entornos calurosos.
• Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Probablemente representa cómo la corriente directa máxima permitida se reduce con el aumento de la temperatura para mantenerse dentro del límite de disipación de potencia.

5. Información Mecánica y del Paquete

El paquete está diseñado para montaje a través de orificio. El dibujo dimensionado proporciona medidas críticas para el diseño de PCB y la integración mecánica.

• Espaciado de Terminales:La separación estándar de 2.54mm (0.1 pulgada) entre terminales.
• Dimensiones del Cuerpo:Las dimensiones de la lente ovalada y la altura total del paquete.
• Identificación de Polaridad:Normalmente indicada por un lado plano en la lente o un terminal de ánodo más largo. Se debe consultar el dibujo de la hoja de datos para el marcador exacto.
• Notas:La tolerancia general es de ±0.25mm a menos que se especifique. La protuberancia máxima de la resina debajo de la brida es de 1.5mm, lo cual es importante para el espacio libre en la PCB.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es esencial para prevenir daños.

• Formado de Terminales:Debe hacerse antes de soldar. Doblar en un punto >3mm de la bombilla de epoxi. Evitar tensionar el paquete. Cortar los terminales a temperatura ambiente.
• Montaje en PCB:Los orificios deben alinearse perfectamente con los terminales para evitar tensión de montaje, lo que puede agrietar el epoxi o degradar el rendimiento.
• Soldadura:La unión de soldadura debe estar >3mm de la bombilla de epoxi. Se recomienda soldar más allá de la base de la barra de unión. Seguir el perfil de 260°C durante 5 segundos.
• Almacenamiento:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. La vida útil en almacén es de 3 meses desde el envío. Para almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), usar un contenedor sellado con nitrógeno y desecante. Evitar cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir condensación.

7. Información de Empaque y Pedido

7.1 Empaque Resistente a la Humedad

Los componentes se suministran en empaque resistente a la humedad, típicamente involucrando cinta portadora y carrete.

• Dimensiones de la Cinta Portadora:Dibujo detallado con dimensiones críticas como paso de bolsillo (P=12.70mm), diámetro del orificio de avance y ancho total de la cinta (W3=18.00mm).
• Explicación de la Etiqueta:La etiqueta del carrete incluye campos para Número de Parte del Cliente (CPN), Número de Producto (P/N), Cantidad (QTY) y los códigos de grupo para Intensidad Luminosa (CAT), Longitud de Onda Dominante (HUE) y Voltaje Directo (REF).

7.2 Cantidades de Empaque y Cartones

La jerarquía de empaque estándar es: 2500 piezas por cartón interior y 10 cartones interiores (25,000 piezas en total) por cartón exterior. Se proporcionan diagramas para ambos tipos de cartón.

7.3 Designación del Número de Modelo

El número de parte 3474BFRR/MS sigue un formato estructurado: 3474 (serie/base), B (probablemente código de paquete), F (probablemente código de color/intensidad), RR (Rojo Brillante), MS (probablemente método de empaque). Los guiones indican dónde se insertarían los códigos de grupo opcionales (ej., para CAT, HUE) en el código de pedido completo.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

Circuitos de Aplicación Típicos:Se recomienda encarecidamente un controlador de corriente constante sobre una simple resistencia en serie para una estabilidad y longevidad óptimas, especialmente en entornos de temperatura variable. El controlador debe configurarse para entregar 20mA para brillo nominal o un valor más bajo para una vida útil extendida.

Gestión Térmica:Aunque la potencia es baja (máx. 110mW), asegurar una ventilación adecuada en gabinetes de señal cerrados es importante. Las altas temperaturas ambientales reducirán la salida de luz y pueden requerir una reducción de la corriente.

Diseño Óptico:El patrón de haz ovalado es ideal para retroiluminar segmentos rectangulares o de gran formato en señales. Para aplicaciones de mezcla de colores, la superposición espacial con otros LED de color debe considerarse cuidadosamente en el diseño óptico del difusor o guía de luz de la señal.

9. Comparación Técnica y Diferenciación

La diferenciación principal del 3474BFRR/MS radica en supatrón de radiación ovalado. En comparación con un LED redondo estándar con un ángulo de visión circular (ej., 120°), esta lámpara proporciona una huella de iluminación más rectangular. Esto reduce la luz desperdiciada fuera del área de señal deseada, mejora la eficiencia y permite un mejor control de mezcla de colores en segmentos adyacentes. Su diseño específico para señales de información al pasajero indica una optimización para confiabilidad a largo plazo, resistencia a los rayos UV y cumplimiento con los estándares de la industria del transporte.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo alimentar este LED a 30mA continuamente?

R: Sí, 30mA es la Clasificación Máxima Absoluta para corriente directa continua. Para la máxima confiabilidad y vida útil, es recomendable operar en o por debajo de la corriente de prueba típica de 20mA.

P: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico (632nm) y Longitud de Onda Dominante (621nm típico)?

R: La longitud de onda pico es el pico físico del espectro de luz emitido. La longitud de onda dominante es el \"color\" perceptivo que ven nuestros ojos, que para los LED rojos AlGaInP a menudo es ligeramente más corta que el pico debido a la forma de la curva espectral y la sensibilidad del ojo humano (respuesta fotópica). Los diseñadores deben usar la Longitud de Onda Dominante para la especificación de color.

P: ¿Qué tan crítica es la selección de clasificación?

R: Para aplicaciones donde se usan múltiples LED uno al lado del otro (como un panel de mensajes), seleccionar un solo grupo para intensidad luminosa (CAT) y longitud de onda dominante (HUE) escríticopara evitar variaciones visibles de brillo y color en toda la pantalla.

P: Las condiciones de almacenamiento parecen estrictas. ¿Qué sucede si se exceden?

R: Puede ocurrir absorción de humedad si se almacena en alta humedad. Durante la soldadura posterior (reflujo), el calentamiento rápido puede hacer que la humedad atrapada se expanda violentamente, lo que lleva al agrietamiento interno del paquete (\"efecto palomita de maíz\") y falla. Adherirse a las pautas de almacenamiento es esencial.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseñar una VMS de una sola línea para una parada de autobús.

La pantalla usa caracteres de 7 segmentos. Cada segmento está retroiluminado por múltiples LED. Usar los LED ovalados 3474BFRR/MS orientados con su eje ancho (110°) horizontalmente llenaría eficientemente el área rectangular del segmento con luz roja, minimizando el número de LED necesarios por segmento en comparación con LED redondos. El diseñador especificaría el grupo R1 para longitud de onda dominante para asegurar que todos los caracteres tengan un tono rojo idéntico, y el grupo RC o RD para intensidad luminosa para garantizar suficiente brillo para legibilidad diurna. Se diseñaría una placa controladora de corriente constante para suministrar 18-20mA por cadena de LED, con un diseño térmico apropiado para el gabinete de señal cerrado.

12. Principio de Operación

Este LED opera bajo el principio de electroluminiscencia en un diodo semiconductor. El chip de AlGaInP forma una unión p-n. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el umbral de la unión (aprox. 1.6-2.6V), los electrones y huecos se inyectan a través de la unión. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que define directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, en el espectro rojo (~621-629 nm). La lente de epoxi ovalada encapsula el chip y moldea precisamente la luz emitida en el patrón de radiación deseado de 110° x 60°.

13. Tendencias Tecnológicas

Si bien este es un componente de orificio pasante maduro, las tendencias más amplias de la industria LED que influyen en su espacio de aplicación incluyen:

Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en materiales y procesos conducen a una mayor eficacia luminosa (más luz por vatio), permitiendo un menor consumo de energía o mayor brillo en señalización.

Confiabilidad Mejorada:Las mejoras en resinas epoxi, técnicas de encapsulación y empaquetado de chips continúan extendiendo las vidas útiles operativas, lo cual es crucial para aplicaciones de infraestructura como señales de transporte.

Mezcla y Control de Color:Existe una tendencia hacia señales LED multicolor y a todo color más sofisticadas. Los componentes con patrones de radiación bien definidos y estables, como este LED ovalado, siguen siendo esenciales para lograr una mezcla de color uniforme y una salida gráfica de alta calidad en estos sistemas avanzados.

Miniaturización y Montaje Superficial:La tendencia general es hacia paquetes de dispositivo de montaje superficial (SMD) para ensamblaje automatizado. Sin embargo, componentes de orificio pasante como la serie 3474 mantienen relevancia en aplicaciones que requieren extrema robustez mecánica, servicio manual más fácil o formatos ópticos específicos no fácilmente disponibles en SMD.