Hoja de Datos de Lámpara LED Ovalada 3474BARR/MS - Forma Oval - Ángulo de Visión 110°/60° - Voltaje Directo 1.6-2.6V - Color Rojo Brillante - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de alto rendimiento y forma ovalada. El dispositivo está diseñado para aplicaciones que requieren un rendimiento óptico preciso e iluminación confiable en sistemas de visualización de información.

1.1 Ventajas Principales y Posicionamiento del Producto

La ventaja principal de este LED es su patrón de radiación ovalado único, específicamente adaptado para aplicaciones de mezcla de color en sistemas amarillos, azules o verdes. Está diseñado para ofrecer una alta intensidad luminosa dentro de un patrón espacial de radiación bien definido. El producto se posiciona como un componente especializado para pantallas de información comerciales y públicas donde la claridad, fiabilidad y un patrón de haz específico son críticos.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

El mercado objetivo abarca a fabricantes de señalización profesional y sistemas de información. Las aplicaciones clave incluyen:

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

Estas aplicaciones se benefician del alto brillo del LED, su patrón de haz definido y su robustez ambiental.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona un análisis objetivo de las características eléctricas, ópticas y térmicas clave del dispositivo.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Los Valores Máximos Absolutos definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente en el dispositivo. No se recomienda operar el dispositivo continuamente en o cerca de estos límites, ya que afectará su fiabilidad.

• Voltaje Inverso (V_R):5 V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar ruptura de la unión.
• Corriente Directa (I_F):50 mA (Continuo).
• Corriente Directa de Pico (I_FP):160 mA (pulsada, Ciclo de Trabajo 1/10 @ 1kHz). Esta especificación permite una sobreexcitación de corta duración, útil en aplicaciones de pantallas multiplexadas.
• Disipación de Potencia (P_d):120 mW. Esta es la potencia máxima que el encapsulado puede disipar a Ta=25°C. Es necesario reducir la potencia a temperaturas ambiente más altas.
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C. Este amplio rango garantiza la funcionalidad en entornos exteriores hostiles.
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C durante 5 segundos. Esto define la tolerancia del perfil de soldadura por reflujo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros se miden en una condición de prueba estándar de I_F= 15mA y Ta = 25°C, proporcionando una línea base para la comparación de rendimiento.

• Intensidad Luminosa (I_v):715 mcd (Mín), 1573 mcd (Máx). El valor típico se encuentra dentro de este rango de clasificación (ver Sección 3). La alta intensidad es crucial para la visibilidad diurna en señalización.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):110° (Eje X) / 60° (Eje Y). Este patrón ovalado asimétrico es una característica clave, que proporciona una cobertura horizontal amplia y una emisión vertical más enfocada, ideal para señalización vista desde varios ángulos horizontales.
• Longitud de Onda de 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 nm (Mín), 621 nm (Típ), 629 nm (Máx). Esta es la percepción de color de un solo tono del LED por el ojo humano y está sujeta a clasificación.
• Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ):20 nm (Típico). Esto indica la pureza espectral de la luz roja emitida por el chip de AlGaInP.
• Voltaje Directo (V_F):1.6 V (Mín), 2.6 V (Máx) a I_F=15mA. Este rango debe considerarse para el diseño del controlador y los requisitos de la fuente de alimentación.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (Máx) a V_R=5V. Una corriente inversa baja indica una buena calidad de la unión.

2.3 Características Térmicas

Aunque no se enumeran explícitamente en una tabla separada, el rendimiento térmico se infiere a través de la especificación de Disipación de Potencia y el rango de Temperatura de Operación. El rendimiento del dispositivo variará con la temperatura ambiente, como se muestra en las curvas características. Se requiere un diseño adecuado del PCB y, si es necesario, disipadores de calor para mantener la temperatura de la unión dentro de límites seguros, especialmente cuando se opera a altas corrientes directas o en temperaturas ambiente elevadas.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar un color y brillo consistentes en un ensamblaje, los LED se clasifican ("binning") en función de parámetros clave.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en tres grupos (RH, RJ, RK) según su intensidad luminosa medida a I_F= 15mA. La tolerancia dentro de un grupo es de ±10%.

• Grupo RH:715 mcd a 930 mcd
• Grupo RJ:930 mcd a 1210 mcd
• Grupo RK:1210 mcd a 1573 mcd

Especificar un código de grupo es esencial para aplicaciones que requieren un brillo uniforme del panel.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Los LED también se clasifican por su longitud de onda dominante para controlar la consistencia del color. La tolerancia es de ±1nm.

• Grupo R1:619 nm a 624 nm
• Grupo R2:624 nm a 629 nm

Para aplicaciones de mezcla de colores o señales que requieren un tono específico de rojo, especificar el grupo de longitud de onda es crítico.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas características típicas proporcionan información sobre el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia, con un pico alrededor de 632 nm y un ancho de banda típico (FWHM) de 20 nm. Confirma que la emisión está dentro del espectro rojo de un chip de AlGaInP.

4.2 Patrón de Directividad

El gráfico polar representa visualmente el ángulo de visión asimétrico: aproximadamente 110° en el plano horizontal (X) y 60° en el plano vertical (Y), confirmando el patrón de radiación ovalado.

4.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)

Esta curva es esencial para el diseño del controlador. Muestra la relación exponencial entre corriente y voltaje. A la corriente de operación típica, se espera que el voltaje directo esté entre 1.6V y 2.6V. La curva ayuda a calcular resistencias en serie o a diseñar controladores de corriente constante.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra la dependencia de la salida de luz con la corriente de excitación. Aunque la salida aumenta con la corriente, no es perfectamente lineal, y la eficiencia puede disminuir a corrientes muy altas debido a efectos térmicos. Está prohibido operar por encima del valor máximo absoluto.

4.5 Curvas de Dependencia de la Temperatura

Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra cómo la salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Esta reducción debe tenerse en cuenta en el diseño térmico para mantener un brillo suficiente en entornos calurosos.
Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Probablemente ilustra cómo la característica del voltaje directo cambia con la temperatura, lo cual es importante para escenarios de alimentación a voltaje constante.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El dibujo dimensional proporciona medidas críticas para el diseño de la huella en el PCB, la colocación y el espacio libre. Las características clave incluyen la forma ovalada de la lente, el espaciado de terminales (paso de 2.54mm) y la protuberancia máxima de la resina debajo de la brida (1.5mm). Todas las dimensiones no especificadas tienen una tolerancia de ±0.25mm. Los diseñadores deben adherirse a estas dimensiones para garantizar un ajuste y soldadura adecuados.

5.2 Identificación de Polaridad

El diagrama de la hoja de datos indica los terminales del ánodo y el cátodo. Normalmente, el terminal más largo es el ánodo (+), pero el diseño de la huella en el PCB debe coincidir claramente con el dibujo del encapsulado para evitar una instalación inversa. La polaridad correcta es esencial para el funcionamiento del dispositivo y para prevenir daños por polarización inversa.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crucial para la fiabilidad.

6.1 Formado de Terminales

• La flexión debe ocurrir al menos a 3 mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Forme los terminalesantes soldering.
• Evite aplicar tensión al encapsulado durante la flexión.
• Corte los terminales a temperatura ambiente.
• Asegúrese de que los orificios del PCB se alineen perfectamente con los terminales del LED para evitar tensiones de montaje.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

• Almacenamiento recomendado: ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa.
• Vida útil después del envío: 3 meses bajo estas condiciones.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año): Utilice un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

6.3 Proceso de Soldadura

• Mantenga una distancia de más de 3 mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.
• La soldadura no debe extenderse más allá de la base de la barra de unión en el marco de terminales.
• Siga el límite de temperatura máxima de soldadura de 260°C durante 5 segundos durante el reflujo.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Embalaje Resistente a la Humedad

Los componentes se suministran en embalaje resistente a la humedad, que incluye cinta portadora y carrete, colocados dentro de cajas internas y cajas externas.

7.2 Cantidades de Embalaje

• 2500 piezas por Caja Interna.
• 10 Cajas Internas por Caja Externa (25,000 piezas en total).

7.3 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene información esencial para la trazabilidad y verificación: Número de Producto del Cliente (CPN), Número de Producto (P/N), Cantidad de Embalaje (QTY) y los Códigos de Clasificación para Intensidad Luminosa (CAT), Longitud de Onda Dominante (HUE) y Voltaje Directo (REF), junto con el Número de Lote (LOT No).

7.4 Especificaciones de la Cinta Portadora y el Carrete

Se proporcionan dimensiones detalladas para la cinta portadora (paso del bolsillo, profundidad, etc.) y el carrete para garantizar la compatibilidad con equipos de montaje automático pick-and-place. Los parámetros clave incluyen un paso de componente (F) de 2.54mm y un paso de orificio de avance de cinta (P) de 12.70mm.

7.5 Designación del Producto / Numeración de Parte

El número de parte sigue un formato estructurado:3474 B A R R - □ □ □ □. El "3474" probablemente denota la familia/tamaño del encapsulado. Las letras siguientes (B, A, R, R) especifican atributos como el color (Rojo Brillante), tipo de lente y grado de rendimiento. Los últimos cuatro marcadores de posición (□) son para especificar los códigos de clasificación para intensidad (CAT) y longitud de onda (HUE), permitiendo a los usuarios pedir el grado de rendimiento exacto requerido para su aplicación.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Para una fuente de alimentación de voltaje constante simple (ej. 5V), es obligatoria una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor de la resistencia (R_s) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_s= (V_suministro- V_F) / I_F. Utilice el V_Fmáximo de la hoja de datos para asegurar que la corriente no exceda los límites. Para matrices de múltiples LED o aplicaciones críticas, se recomienda encarecidamente un controlador de corriente constante para garantizar un brillo estable y longevidad, ya que compensa las variaciones de V_Fy los efectos de la temperatura.

8.2 Gestión Térmica

Aunque es un dispositivo de baja potencia, la gestión térmica es importante en señales densamente pobladas o en entornos de alta temperatura ambiente (ej. gabinetes exteriores). Asegure una ventilación adecuada y considere el uso de PCBs con núcleo metálico (MCPCBs) para matrices grandes para disipar el calor de manera efectiva y mantener la salida de luz.

8.3 Integración Óptica

El patrón de haz ovalado está diseñado para mezclarse con otros colores. Al diseñar un píxel multicolor (ej. para señales a todo color), la colocación física y la orientación de los LED rojo, verde y azul deben tener en cuenta sus respectivos ángulos de visión para lograr una mezcla de colores adecuada en las posiciones de visión previstas.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El diferenciador principal de este LED es supatrón de radiación ovalado (110°x60°). En comparación con los LED redondos estándar con ángulos de visión simétricos (ej. 120°), esta forma proporciona una distribución de luz optimizada para señalización horizontal, reduciendo potencialmente la luz desperdiciada y mejorando la eficiencia para la aplicación objetivo. El uso deepoxi resistente a los UVes crítico para aplicaciones exteriores para prevenir el amarillamiento de la lente y mantener la salida de luz con el tiempo. El cumplimiento con los estándaresLibre de Halógenos(límites de Br/Cl) yRoHS/REACHlo hace adecuado para mercados globales con estrictas regulaciones ambientales.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?
R1: La Longitud de Onda de Pico (λ_p) es el pico físico de la curva de salida espectral (632 nm aquí). La Longitud de Onda Dominante (λ_d) es el punto de color percibido (621 nm típico). La longitud de onda dominante es más relevante para la especificación de color en pantallas.

P2: ¿Puedo excitar este LED a 20mA en lugar de 15mA?
R2: Sí, pero debe consultar la curva "Intensidad Relativa vs. Corriente Directa". La intensidad luminosa será mayor, pero debe asegurarse de que el producto de I_Fy V_Fno exceda la disipación de potencia máxima absoluta (120mW), especialmente a altas temperaturas ambiente. Puede ser necesario reducir la potencia.

P3: ¿Por qué la vida útil de almacenamiento es solo de 3 meses?
R3: Esta es una precaución para dispositivos sensibles a la humedad. El encapsulado de epoxi puede absorber humedad del aire. Si un dispositivo "húmedo" se somete a soldadura a alta temperatura, la vaporización rápida de la humedad puede causar daños internos (efecto "palomita de maíz"). El límite de 3 meses asume condiciones estándar de fábrica. Para un almacenamiento más prolongado, se prescribe el método de la bolsa de nitrógeno.

P4: ¿Cómo interpreto los códigos de clasificación al hacer un pedido?
R4: Debe especificar la combinación requerida del Grupo de Intensidad Luminosa (ej. RK) y del Grupo de Longitud de Onda Dominante (ej. R1) en los campos de marcadores de posición del número de parte. Esto garantiza que reciba LED con brillo y color consistentes.

11. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario: Diseño de una VMS de Línea Única para una Carretera.
Un ingeniero está diseñando una señal de mensaje variable. Cada píxel requiere un subpíxel rojo. Selecciona este LED ovalado por su alto brillo (visibilidad diurna) y amplio ángulo de visión horizontal, asegurando la legibilidad para conductores en múltiples carriles. Elige el grupo RK para máxima intensidad y el grupo R1 para un tono rojo consistente. Los LED son excitados por un controlador de corriente constante configurado a 15mA por LED para garantizar longevidad y salida estable. El diseño del PCB sigue exactamente las dimensiones del encapsulado, y el diseño incluye vías térmicas bajo la almohadilla del LED para disipar calor hacia la carcasa metálica de la señal. El patrón de haz asimétrico se orienta con el eje de 110° horizontal para maximizar el corredor de visión a lo largo de la carretera.

12. Principio de Funcionamiento

Este LED se basa en un chip semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, se inyectan electrones y huecos en la región activa donde se recombinan. En los materiales de AlGaInP, este evento de recombinación libera energía en forma de fotones (luz) en la parte roja a ámbar del espectro visible. La composición específica de las capas de AlGaInP determina la longitud de onda dominante. La luz generada es luego moldeada por la lente de epoxi ovalada, que actúa como una óptica primaria para crear el patrón de radiación deseado de 110°x60°.

13. Tendencias Tecnológicas

En el mercado de LED para señalización y pantallas, las tendencias continúan hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), lo que reduce el consumo de energía y la carga térmica. También hay un impulso hacia una mejor consistencia de color y tolerancias de clasificación más estrictas para permitir pantallas a todo color de alta calidad sin una calibración compleja. La tecnología de encapsulado está evolucionando para ofrecer una fiabilidad aún mayor y temperaturas máximas de operación más altas para entornos desafiantes. Si bien este producto utiliza un encapsulado tradicional con terminales, la industria se está moviendo ampliamente hacia encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) para el montaje automatizado, aunque los encapsulados con terminales siguen siendo relevantes para ciertas aplicaciones que requieren la robustez del montaje a través de orificios o características ópticas específicas.