Hoja de Datos del Display LED LTL-2620HR - Barra de Luz Rectangular - Color Rojo Naranja - Voltaje Directo 2.6V - Disipación de Potencia 75mW

1. Descripción General del Producto

El LTL-2620HR es una barra de luz rectangular diseñada como una fuente de iluminación brillante y uniforme para aplicaciones que requieren una iluminación significativa. Este dispositivo de estado sólido utiliza chips LED rojo-naranja, fabricados con GaAsP sobre un sustrato transparente de GaP o AlInGaP sobre un sustrato no transparente de GaAs, y presenta una carcasa blanca de barra. Se categoriza por intensidad luminosa y se ofrece en un encapsulado sin plomo conforme a las directivas RoHS.

1.1 Características Principales

• Factor de forma de barra de luz rectangular.
• Área de emisión de luz grande, brillante y uniforme.
• Bajo requerimiento de potencia para eficiencia energética.
• Alto brillo y alto contraste en la salida.
• Fiabilidad de estado sólido para una larga vida operativa.
• La intensidad luminosa está categorizada ("binned").
• Encapsulado sin plomo conforme a RoHS.

1.2 Identificación del Dispositivo

El número de parte LTL-2620HR corresponde a un display LED rectangular universal de color rojo-naranja.

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

2.1 Valores Máximos Absolutos

Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder estos valores puede causar daños permanentes al dispositivo.

• Disipación de Potencia por Segmento:75 mW máximo.
• Corriente Directa Pico por Segmento:60 mA (a un ciclo de trabajo de 1/10, ancho de pulso de 0.1ms).
• Corriente Directa Continua por Segmento:25 mA. Este valor se reduce linealmente desde 25°C a una tasa de 0.33 mA/°C.
• Rango de Temperatura de Operación:-35°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-35°C a +85°C.
• Temperatura de Soldadura:Máximo 260°C durante un máximo de 3 segundos, medido a 1.6mm por debajo del plano de asiento.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos valores típicos y mínimos/máximos se miden a Ta=25°C bajo las condiciones de prueba especificadas.

• Intensidad Luminosa Promedio (Iv):Mínimo 1400 µcd, Típico 4200 µcd, medido a una corriente directa (IF) de 10mA. La intensidad se mide usando un sensor y filtro que aproxima la curva de respuesta del ojo CIE.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λp):630 nm (típico) a IF=20mA.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):40 nm (típico) a IF=20mA.
• Longitud de Onda Dominante (λd):621 nm (típico) a IF=20mA.
• Voltaje Directo por Segmento (VF):Típico 2.6V, Máximo 2.6V a IF=20mA. Mínimo es 2.0V.
• Corriente Inversa por Segmento (IR):Máximo 100 µA a un voltaje inverso (VR) de 5V. Nota: El dispositivo no está diseñado para operación continua bajo polarización inversa.
• Relación de Coincidencia de Intensidad Luminosa (Iv-m):Relación máxima de 2:1 entre segmentos a IF=10mA.

3. Sistema de Clasificación y Categorización

Los LED LTL-2620HR se categorizan ("binned") principalmente por intensidad luminosa. Esto garantiza uniformidad en el brillo entre diferentes unidades. El valor típico es 4200 µcd, con un valor mínimo garantizado de 1400 µcd a 10mA. Para aplicaciones que requieran múltiples displays ensamblados, se recomienda encarecidamente usar LED de la misma categoría de intensidad para evitar irregularidades notables de tono o brillo en el conjunto.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características eléctricas y ópticas, esenciales para ingenieros de diseño. Estas curvas, típicamente graficadas contra temperatura ambiente o corriente directa, ilustrarían relaciones como:

• Corriente Directa (IF) vs. Voltaje Directo (VF):Muestra la caída de voltaje a través del LED a diferentes corrientes de accionamiento, crucial para el diseño del circuito driver.
• Intensidad Luminosa (Iv) vs. Corriente Directa (IF):Demuestra cómo la salida de luz escala con la corriente, ayudando a optimizar la corriente de accionamiento para el brillo y eficiencia deseados.
• Intensidad Luminosa (Iv) vs. Temperatura Ambiente (Ta):Ilustra la reducción de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, vital para la gestión térmica en la aplicación final.

Los diseñadores deben consultar estas curvas para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar (diferentes corrientes o temperaturas) y garantizar una operación confiable dentro de las áreas de operación segura.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El dispositivo presenta un encapsulado de barra rectangular. Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros (mm). A menos que se especifique lo contrario, las tolerancias dimensionales son ±0.25 mm (equivalente a ±0.01 pulgadas). Se incluye un dibujo mecánico detallado en la hoja de datos para una integración precisa en diseños de PCB y carcasas.

5.2 Conexión de Pines y Circuito Interno

El LTL-2620HR es un display multi-segmento con 16 pines. La asignación de pines es la siguiente:

1. Cátodo A
2. Ánodo A
3. Ánodo B
4. Cátodo B
5. Cátodo C
6. Ánodo C
7. Ánodo D
8. Cátodo D
9. Cátodo E
10. Ánodo E
11. Ánodo F
12. Cátodo F
13. Cátodo G
14. Ánodo G
15. Ánodo H
16. Cátodo H

Se proporciona un diagrama de circuito interno, que muestra la interconexión de los segmentos LED individuales (probablemente 8 segmentos, de la A a la H) con sus respectivos ánodos y cátodos. Este diagrama es crítico para diseñar el circuito de accionamiento directo o multiplexado correcto.

6. Guías de Soldadura, Montaje y Almacenamiento

6.1 Proceso de Soldadura

El valor máximo absoluto para soldadura es 260°C durante una duración máxima de 3 segundos, medido a 1.6mm por debajo del plano de asiento. Esta guía está destinada a procesos de soldadura por ola o de reflujo. Exceder estos parámetros puede dañar el dado interno, las conexiones de alambre o el material del encapsulado.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

Un almacenamiento adecuado es esencial para prevenir la oxidación de los pines o las almohadillas de soldadura.

• Para Displays LED (en empaque original):La temperatura de almacenamiento recomendada es entre 5°C y 30°C con una humedad relativa inferior al 60% RH.
• Para Displays LED SMD (en bolsa sellada original):Igual que lo anterior: 5°C a 30°C, por debajo del 60% RH.
• Para Displays LED SMD (bolsa abierta):Las condiciones de almacenamiento son de 5°C a 30°C y por debajo del 60% RH, pero el dispositivo debe usarse dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a abrir la bolsa sensible a la humedad (Nivel MSL 3). Si se desempaqueta por más de 168 horas, se recomienda un proceso de horneado a 60°C durante 24 horas antes de soldar.

Se aconseja consumir el inventario con prontitud y evitar el almacenamiento a largo plazo de grandes cantidades para mantener la soldabilidad. La recomendación general es usar los displays dentro de los 12 meses posteriores a la fecha de envío.

7. Recomendaciones de Diseño para Aplicación

7.1 Notas Generales de Aplicación

Este display está destinado a equipos electrónicos ordinarios en aplicaciones de oficina, comunicaciones y domésticas. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde un fallo podría poner en peligro vidas o la salud (por ejemplo, aviación, sistemas médicos), se requiere consulta específica antes de su uso.

7.2 Consideraciones de Diseño de Circuito

• Método de Accionamiento:Se recomienda encarecidamente el accionamiento a corriente constante para garantizar una intensidad luminosa y salida de color consistentes, ya que el brillo del LED es principalmente una función de la corriente, no del voltaje.
• Limitación de Corriente:El circuito driver debe diseñarse para suministrar la corriente prevista en todo el rango de voltaje directo (VF) de los LED (2.0V a 2.6V por segmento).
• Reducción de Corriente:La corriente de operación segura debe seleccionarse después de considerar la temperatura ambiente máxima del entorno de aplicación, ya que la corriente directa continua nominal se reduce con la temperatura.
• Circuitos de Protección:El circuito de accionamiento debe incorporar protección contra voltajes inversos y picos de voltaje transitorios que puedan ocurrir durante el encendido o apagado para prevenir daños.
• Evitar Polarización Inversa:Debe evitarse la operación continua en polarización inversa, ya que puede causar migración metálica, lo que lleva a un aumento de la corriente de fuga o fallos por cortocircuito.

7.3 Consideraciones Térmicas y Mecánicas

• Gestión Térmica:Operar el dispositivo a corrientes o temperaturas ambientales superiores a las recomendadas puede causar una degradación severa de la salida de luz o un fallo prematuro. Debe considerarse un disipador de calor adecuado o flujo de aire en aplicaciones de alta potencia o alta temperatura.
• Condensación:Evite cambios rápidos en la temperatura ambiente, especialmente en entornos de alta humedad, ya que esto puede causar la formación de condensación en la superficie del LED, lo que podría provocar problemas de rendimiento o corrosión.
• Esfuerzo Mecánico:No aplique fuerza anormal al cuerpo del display durante el montaje. Utilice herramientas y métodos apropiados.
• Aplicación de Película:Si se aplica una película de impresión o patrón usando adhesivo sensible a la presión, no se recomienda dejar que este lado del display entre en contacto directo y apretado con un panel frontal o cubierta, ya que la fuerza externa puede hacer que la película se desplace de su posición original.

8. Comparación y Posicionamiento Técnico

El LTL-2620HR se diferencia por su factor de forma específico como unabarra de luz rectangular. En comparación con LED redondos discretos o encapsulados SMD más pequeños, proporciona un área de emisión grande, continua y uniforme, ideal para indicadores de estado, barras de retroiluminación o tiras de iluminación donde se desea una línea de luz difusa en lugar de múltiples fuentes puntuales. Su uso de tecnología rojo-naranja AlInGaP o GaAsP ofrece alto brillo y eficiencia en ese rango de color específico. La categorización por intensidad luminosa proporciona un nivel adicional de control de calidad para la uniformidad del brillo.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda pico (630nm) y la longitud de onda dominante (621nm)?

R: La longitud de onda pico es la única longitud de onda donde la distribución de potencia espectral es más alta. La longitud de onda dominante es el color percibido de la luz, calculado a partir del espectro y las funciones de coincidencia de color CIE. Para una fuente monocromática como este LED, están cerca, pero la longitud de onda dominante es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Por qué se recomienda el accionamiento a corriente constante sobre el de voltaje constante?

R: El voltaje directo (VF) de un LED tiene una tolerancia y varía con la temperatura. Una fuente de voltaje constante con una simple resistencia en serie puede llevar a una variación significativa en la corriente, y por lo tanto en el brillo, entre unidades o bajo diferentes condiciones térmicas. Una fuente de corriente constante garantiza que la corriente (y el brillo) deseada se entregue de manera consistente.

P: ¿Puedo accionar este LED con una fuente de 5V y una resistencia?

R: Sí, pero se necesita un cálculo cuidadoso. Por ejemplo, apuntando a IF=20mA con un VF típico de 2.6V desde una fuente de 5V: R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohmios. La potencia nominal de la resistencia debe ser P = I^2 * R = (0.02^2)*120 = 0.048W, por lo que una resistencia de 1/8W o 1/4W es suficiente. Recuerde que VF puede ser tan bajo como 2.0V, lo que aumentaría la corriente a ~25mA, aún dentro de la corriente continua nominal de 25mA a 25°C.

P: ¿Qué significa la relación de coincidencia de intensidad luminosa de 2:1?

R: Significa que la intensidad luminosa de cualquier segmento en comparación con cualquier otro segmento en el mismo dispositivo no diferirá en más de un factor de dos. Por ejemplo, el segmento más tenue será al menos la mitad de brillante que el segmento más brillante cuando se accionen bajo las mismas condiciones (IF=10mA).

10. Ejemplos de Diseño y Casos de Uso

Caso 1: Barra de Estado de Panel de Control Industrial

Múltiples unidades LTL-2620HR pueden alinearse para formar una barra de estado larga y continua en un panel de control de máquina. A cada barra se le puede asignar un estado de máquina diferente (por ejemplo, inactivo, en funcionamiento, falla). La emisión rectangular uniforme proporciona una visibilidad clara a larga distancia. El uso de drivers de corriente constante para cada barra garantiza un brillo consistente. El alto contraste y el color rojo-naranja son excelentes para indicadores de alerta.

Caso 2: Medidor VU para Equipos de Audio de Consumo

Varias barras pueden apilarse verticalmente para crear un medidor VU de estilo analógico para mostrar el nivel de audio. Un microcontrolador con PWM multicanal o DAC puede accionar los segmentos a través de matrices de transistores para variar el brillo proporcionalmente a la señal de audio. El área grande y brillante hace que los niveles sean fácilmente legibles.

Caso 3: Retroiluminación para Paneles de Interruptores de Membrana

La forma de barra rectangular es ideal para retroiluminar zonas específicas o leyendas en un panel de interruptores de membrana. Proporciona una iluminación uniforme en un área etiquetada, mejorando la usabilidad en condiciones de poca luz.

11. Principio de Funcionamiento

El LTL-2620HR se basa en la tecnología de diodo emisor de luz (LED). Cuando se aplica un voltaje directo que excede el potencial de unión del diodo (alrededor de 2.0-2.6V), los electrones y los huecos se recombinan en la región activa del semiconductor (hecha de GaAsP o AlInGaP). Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica del material semiconductor determina la longitud de onda (color) de la luz emitida, en este caso, rojo-naranja. La carcasa blanca de barra actúa como un difusor y lente, dando forma a la salida de luz en un haz rectangular uniforme.

12. Tendencias Tecnológicas

La industria LED continúa avanzando en varias áreas clave relevantes para componentes como el LTL-2620HR. La eficiencia (lúmenes por vatio) para todos los colores, incluidos el rojo y el ámbar, mejora constantemente, permitiendo un mayor brillo con menor potencia o una carga térmica reducida. La tecnología de encapsulado está evolucionando para permitir una mayor densidad de potencia y una mejor gestión térmica con huellas más pequeñas. También hay una fuerte tendencia hacia una categorización más estricta y una mejor consistencia de color, impulsada por aplicaciones en displays e iluminación arquitectónica. Además, la integración de electrónica de control (por ejemplo, drivers de corriente constante, controladores PWM) directamente en los encapsulados LED es cada vez más común, simplificando el diseño del sistema para el usuario final.