Hoja de Datos de Lámpara LED Oval 3474DKGR/MS - Forma Ovalada - 2.4-3.4V - 30mA - Verde Brillante - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED ovalada de precisión, modelo 3474DKGR/MS. Este componente está diseñado específicamente para aplicaciones que requieren una iluminación clara y de alta visibilidad en sistemas de señalización. Su objetivo principal de diseño es ofrecer un rendimiento confiable en señales de información al pasajero, paneles de mensajes variables y publicidad comercial exterior.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

La característica distintiva de esta lámpara es su forma ovalada, que produce un patrón de radiación espacial bien definido. Este diseño óptico está adaptado para aplicaciones que implican mezcla de colores, como con filtros amarillos, azules o rojos, lo que la hace ideal para señales gráficas multicolor. Los mercados objetivo son principalmente la infraestructura de transporte (por ejemplo, aeropuertos, estaciones de tren, autopistas para VMS) y la publicidad comercial, donde la fiabilidad a largo plazo y una salida de color consistente son críticas.

1.2 Características Clave

• Alta Intensidad Luminosa:Proporciona una luz brillante y visible, adecuada para su visualización durante el día.
• Forma Ovalada y Radiación Definida:Crea un patrón de haz específico optimizado para la iluminación de señalización.
• Ángulo de Visión Amplio:El ángulo de visión asimétrico de 90° (eje X) / 45° (eje Y) garantiza la visibilidad desde diversas posiciones.
• Material Robusto:Construida con resina epoxi resistente a los rayos UV para una mayor durabilidad en entornos exteriores.
• Cumplimiento Ambiental:El producto cumple con los estándares RoHS, REACH de la UE y libre de halógenos (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Selección del Dispositivo y Valores Máximos Absolutos

El LED utiliza un material de chip InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para emitir un color Verde Brillante a través de una lente difusora verde. Operar más allá de los Valores Máximos Absolutos puede causar daños permanentes.

2.2 Características Electro-Ópticas (Ta=25°C)

Estos parámetros definen la salida de luz y el comportamiento eléctrico en condiciones de prueba estándar (Corriente Directa I_F=20mA).

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en la producción en masa, los LED se clasifican en lotes (bins) según métricas clave de rendimiento. Los diseñadores deben tener en cuenta estos rangos al especificar componentes para un proyecto.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en cinco lotes (GA a GE) según su intensidad luminosa medida a 20mA. La tolerancia es de ±10%.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

El color (tono) se controla clasificando la longitud de onda dominante en cinco grupos (G1 a G5) con una tolerancia de ±1nm. Esto es crucial para la coincidencia de color en señales con múltiples LED.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las siguientes curvas típicas ilustran el comportamiento del dispositivo en condiciones variables. Son esenciales para un diseño de sistema robusto.

4.1 Distribución Espectral y Directividad

La curva deIntensidad Relativa vs. Longitud de Ondamuestra un pico alrededor de 522nm, confirmando la emisión verde brillante con un ancho de banda espectral típico de 20nm. El gráfico deDirectividadrepresenta visualmente el ángulo de visión asimétrico de 90°x45°, mostrando cómo se distribuye espacialmente la intensidad de la luz.

4.2 Características Eléctricas y Térmicas

La curvaCorriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)demuestra la característica exponencial del diodo. A la corriente de operación típica de 20mA, el voltaje directo se encuentra dentro del rango de 2.4V a 3.4V. La curvaIntensidad Relativa vs. Corriente Directamuestra que la salida de luz aumenta con la corriente, pero los diseñadores no deben exceder los valores máximos absolutos.

4.3 Dependencia de la Temperatura

La curvaIntensidad Relativa vs. Temperatura Ambienteindica una disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura, una característica común en los LED. La curvaCorriente Directa vs. Temperatura Ambiente(probablemente bajo voltaje constante) puede mostrar cambios en el consumo de corriente con la temperatura. Estos gráficos son críticos para diseñar la gestión térmica y los circuitos de excitación para un rendimiento estable en el rango especificado de -40°C a +85°C.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

La lámpara ovalada tiene una huella y un perfil específicos. Las notas dimensionales clave incluyen: todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia estándar de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario. La protuberancia máxima de la resina bajo la brida es de 1.5mm. Las dimensiones precisas se proporcionan en el plano del paquete para el diseño del PCB y el ajuste mecánico.

5.2 Identificación de Polaridad y Montaje

El componente tiene dos terminales. Se debe observar la polaridad correcta durante la instalación para garantizar el funcionamiento adecuado y evitar daños por polarización inversa. El patrón de orificios del PCB debe alinearse exactamente con las posiciones de los terminales para evitar imponer tensión mecánica en el cuerpo de epoxi durante la soldadura.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Formado de Terminales y Manipulación

• El doblado debe realizarse al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Forme los terminales antes de soldar.
• Evite tensionar el paquete; una fuerza inadecuada puede dañar las conexiones internas o agrietar el epoxi.
• Corte los marcos de terminales a temperatura ambiente.
• Asegure una alineación perfecta con los orificios del PCB para evitar tensiones.

6.2 Proceso de Soldadura

La temperatura máxima de soldadura es de 260°C durante 5 segundos. La unión soldada debe mantenerse a más de 3mm de la bombilla de epoxi para evitar daños térmicos a la resina y al chip semiconductor.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

• Después del envío, almacene a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (HR). La vida útil en estas condiciones es de 3 meses.
• Para almacenamiento superior a 3 meses y hasta un año, coloque los LED en un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante absorbente de humedad.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación en los componentes.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Embalaje Resistente a la Humedad

Los LED se suministran en embalaje resistente a la humedad. Normalmente se cargan en cintas portadoras, que luego se colocan en cajas interiores y finalmente en cajas de envío exteriores.

7.2 Cantidades de Embalaje y Especificaciones de la Cinta

• Embalaje estándar: 2500 piezas por caja interior.
• 10 cajas interiores por caja maestra (exterior) (25,000 piezas en total).
• Se proporcionan las dimensiones detalladas de la cinta portadora, incluyendo el paso de los orificios de avance (P=12.70mm), el paso de los bolsillos para componentes (F=2.54mm) y el ancho total de la cinta (W3=18.00mm).

7.3 Explicación de la Etiqueta y Numeración del Modelo

La etiqueta del embalaje incluye campos para el Número de Producto del Cliente (CPN), Número de Producto (P/N), Cantidad (QTY) y los Códigos de Clasificación específicos para Intensidad Luminosa (CAT), Longitud de Onda Dominante (HUE) y Voltaje Directo (REF). La designación completa del producto sigue un formato estructurado:3474 D K G R - [Lote Intensidad] [Lote Long. Onda] [Lote Voltaje] [Código Opcional], lo que permite una selección precisa de los parámetros de rendimiento.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Señales de Información al Pasajero:En aeropuertos, estaciones de tren y autobús.
• Señales de Mensajes Variables (VMS):En autopistas para alertas y guía de tráfico.
• Paneles de Mensajes y Publicidad Comercial:Para pantallas digitales interiores y exteriores.
• Señales Gráficas de Color:Donde se utilizan filtros de color sobre una fuente de luz blanca o verde para crear múltiples colores a partir de un solo tipo de LED.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Circuito de Excitación:Utilice un controlador de corriente constante ajustado a ≤30mA (típico 20mA) para garantizar una salida de luz estable y una larga vida útil. Incluya protección contra transitorios de voltaje y conexión inversa.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja (110mW máx.), asegure un área de cobre en el PCB o disipación de calor adecuada si opera a altas temperaturas ambiente o en espacios cerrados para mantener el rendimiento y la fiabilidad.
• Diseño Óptico:Aproveche el patrón de haz ovalado y el amplio ángulo de visión. Para aplicaciones de mezcla de colores, asegúrese de que el lote de longitud de onda seleccionado proporcione el tono deseado después del filtrado.
• Clasificación para Consistencia:Para pantallas grandes, especifique lotes estrechos (CAT y HUE) para minimizar las diferencias visibles en brillo y color entre LED adyacentes.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con las lámparas LED redondas estándar, esta lámpara ovalada ofrece una ventaja clave: su patrón de radiación asimétrico (90°x45°) es inherentemente más adecuado para iluminar los píxeles rectangulares comunes en señales basadas en caracteres y paneles de mensajes, reduciendo potencialmente el desperdicio óptico y mejorando la eficiencia. Su diseño dedicado para aplicaciones de mezcla de colores también la diferencia de los LED indicadores de propósito general. Su cumplimiento con los últimos estándares ambientales (Libre de Halógenos, REACH) la hace adecuada para diseños modernos y conscientes del medio ambiente, donde las formulaciones de componentes más antiguas pueden estar restringidas.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la Longitud de Onda Pico (522nm Típ.) y la Longitud de Onda Dominante (528nm Típ.)?
R: La Longitud de Onda Pico es el punto de mayor intensidad en el espectro. La Longitud de Onda Dominante es la longitud de onda única de luz monocromática que produciría el mismo color percibido. Los diseñadores preocupados por la apariencia del color deben centrarse en la Longitud de Onda Dominante y su clasificación.

P: ¿Puedo excitar este LED a 30mA continuamente?
R: Sí, 30mA es la Corriente Directa Continua Máxima Absoluta. Sin embargo, operar en el valor máximo puede reducir la fiabilidad a largo plazo y aumentar la temperatura de la unión. Los datos electro-ópticos típicos se dan a 20mA, que es el punto de operación recomendado para un rendimiento y vida útil óptimos.

P: ¿Qué tan crítica es la distancia de 3mm para el doblado y soldadura de terminales?
R: Es muy importante. Doblar o aplicar calor a menos de 3mm del cuerpo de epoxi transfiere tensión mecánica o térmica directamente a las conexiones internas por alambre y al chip en sí, aumentando significativamente el riesgo de fallo inmediato o problemas de fiabilidad latentes.

P: ¿Por qué la condición de almacenamiento es tan específica (3 meses a 30°C/70%HR)?
R: Los paquetes de LED pueden absorber humedad de la atmósfera. Si se someten a soldadura a alta temperatura (reflow) después de la absorción, la rápida vaporización de esta humedad puede causar delaminación interna o agrietamiento (\"efecto palomita\"). Los límites de almacenamiento especificados y el requisito de horneado en seco o almacenamiento en nitrógeno después de 3 meses son prácticas estándar de la industria (basadas en los niveles de sensibilidad a la humedad, MSL) para prevenir este modo de fallo.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseño de un Píxel para una Señal de Mensajes Variables (VMS) en Autopista.
Un solo píxel en una VMS monocromática (verde) podría usar uno o varios de estos LED ovalados. El diseñador debería:
1. Seleccionar un lote de intensidad luminosa (por ejemplo, GC o GD) para asegurar que la señal cumpla con los estándares mínimos de visibilidad bajo la luz solar brillante.
2. Seleccionar un lote de longitud de onda dominante (por ejemplo, G3) para garantizar un color verde consistente en toda la cara de la señal.
3. Diseñar un PCB con un diseño que coincida con el plano mecánico del LED, proporcionando suficiente área de cobre para la disipación de calor.
4. Implementar un circuito controlador de corriente constante por píxel o por fila/columna, ajustado para entregar 20mA ±5%.
5. Seguir las directrices de ensamblaje con precisión, utilizando equipo automatizado para la inserción y soldadura de terminales para mantener la separación de 3mm.
6. Realizar pruebas en el rango de temperatura de operación (-40°C a +85°C) para verificar que la salida de luz se mantenga dentro de límites aceptables.

12. Introducción al Principio de Operación

Este LED opera bajo el principio de electroluminiscencia en un semiconductor. El núcleo es un chip hecho de materiales InGaN (Nitruro de Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo (superando el umbral de ~2.4V), los electrones y huecos se inyectan en la región activa del semiconductor donde se recombinan. Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación InGaN determina la energía de la banda prohibida, que a su vez define la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, verde. La lente de epoxi ovalada encapsula el chip, lo protege del entorno y moldea la luz emitida en el patrón de radiación deseado.

13. Tendencias y Contexto Tecnológico

Los LED para señalización han evolucionado de simples indicadores a componentes ópticos de alto rendimiento. La tendencia es hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), una mejor consistencia de color mediante clasificaciones más estrictas y una fiabilidad mejorada para operación exterior 24/7. Esta lámpara ovalada representa una solución especializada dentro de esa tendencia, optimizando el factor de forma y el patrón de haz para un nicho de aplicación específico. Los desarrollos futuros pueden incluir electrónica de control integrada, mayor tolerancia a la temperatura y distribuciones de longitud de onda aún más estrechas para colores más puros en pantallas RGB a todo color. El énfasis en materiales libres de halógenos y compatibles con el medio ambiente refleja el cambio más amplio de la industria hacia la fabricación de electrónica sostenible.