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Ficha Técnica del LED Verde SMD PLCC-2 G67-12S - Potencia Media - 60mA - 3.2V - Ángulo de Visión de 120° - Documento Técnico en Español

Ficha técnica del LED verde de potencia media G67-12S en encapsulado SMD PLCC-2. Características: flujo luminoso de 13-18 lm, tensión directa de 2.9-3.4V, ángulo de visión de 120° y cumplimiento RoHS.
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Portada del documento PDF - Ficha Técnica del LED Verde SMD PLCC-2 G67-12S - Potencia Media - 60mA - 3.2V - Ángulo de Visión de 120° - Documento Técnico en Español

Tabla de contenido

1. Descripción General del Producto

El G67-12S es un LED de montaje superficial (SMD) en formato de encapsulado PLCC-2. Se clasifica como un LED de potencia media, diseñado para ofrecer un equilibrio entre rendimiento y consumo energético. El color principal emitido es el verde, logrado mediante tecnología de chip InGaN con encapsulado de resina transparente. Esta combinación proporciona un amplio ángulo de visión, haciéndolo adecuado para aplicaciones que requieren una distribución de luz amplia.

Las ventajas principales de este LED incluyen su alta eficacia, que se traduce en una buena salida de luz para la potencia eléctrica consumida, y su factor de forma compacto que facilita la integración en diseños de iluminación modernos con limitaciones de espacio. Su cumplimiento con las directivas libres de plomo y RoHS garantiza que cumple con los estándares ambientales y de seguridad contemporáneos para componentes electrónicos.

El mercado objetivo para este componente abarca diversas aplicaciones de iluminación donde se requiere una iluminación verde fiable y eficiente. Sus características lo convierten en una opción versátil para los diseñadores.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

El dispositivo no debe operarse más allá de estos límites para evitar daños permanentes. Los límites absolutos máximos se especifican a una temperatura en el punto de soldadura (TSoldadura) de 25°C.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros clave de rendimiento se miden bajo condiciones de prueba estándar (TSoldadura= 25°C, IF= 60 mA).

3. Explicación del Sistema de Binning

Para garantizar la consistencia en la producción, los LED se clasifican en bins según parámetros clave. El G67-12S utiliza un sistema de binning de múltiples códigos como parte de su número de producto completo (ej., G2C-D1525L4L82934Z6/2T).

3.1 Bins de Flujo Luminoso

Clasificados por flujo luminoso mínimo y máximo a IF=60mA. El código de bin (ej., L4, L5) es parte del número de producto.

3.2 Bins de Tensión Directa

Clasificados por rango de tensión directa a IF=60mA.

3.3 Bins de Longitud de Onda Dominante

Define la longitud de onda del color principal (verde).

La tolerancia de medición para la longitud de onda dominante/pico es de ±1 nm.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

4.1 Distribución Espectral

El gráfico espectral proporcionado muestra un pico de emisión característico de banda estrecha en la región verde (aproximadamente 515-535 nm), típico de los LED verdes basados en InGaN. La curva permite a los diseñadores comprender la pureza del color y su posible aplicación en sistemas sensibles a longitudes de onda específicas.

4.2 Tensión Directa vs. Temperatura de Unión

La Figura 1 ilustra que la tensión directa (VF) tiene un coeficiente de temperatura negativo. A medida que la temperatura de unión (Tj) aumenta de 25°C a 115°C, VFdisminuye linealmente aproximadamente 0.25V. Esta es una consideración crítica para los drivers de corriente constante, ya que una fuente de tensión fija podría conducir a un aumento de corriente a temperaturas más altas.

4.3 Potencia Radiométrica Relativa vs. Corriente Directa

La Figura 2 muestra la relación entre la salida de luz (potencia radiométrica) y la corriente de accionamiento. La salida es sub-lineal, aumenta con la corriente pero con tendencia a saturarse a corrientes más altas (acercándose a 60-70 mA). Esto destaca la importancia de operar dentro del rango de corriente recomendado para una eficacia y longevidad óptimas.

4.4 Flujo Luminoso Relativo vs. Temperatura de Unión

La Figura 3 demuestra el efecto de extinción térmica. La salida luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión. A Tj= 115°C, la salida es aproximadamente el 80% de su valor a 25°C. Por lo tanto, un disipador de calor efectivo es esencial para mantener el brillo.

4.5 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)

La Figura 4 presenta la característica clásica IV de diodo para el LED a 25°C. La curva muestra la relación exponencial, con el dispositivo encendiéndose alrededor de 2.9V y operando en el rango de 3.0-3.4V a la corriente nominal de 60mA.

4.6 Corriente de Accionamiento Máxima vs. Temperatura de Soldadura

La Figura 5 proporciona una guía de desclasificación. Muestra que la corriente directa máxima permitida disminuye a medida que aumenta la temperatura en el punto de soldadura. Este gráfico es vital para diseñar sistemas que operen en temperaturas ambientales elevadas, asegurando que no se exceda el límite de temperatura de unión.

4.7 Patrón de Radiación

La Figura 6 es un diagrama polar que representa la distribución espacial de la intensidad de la luz. El patrón confirma el amplio ángulo de visión de 120°, mostrando una distribución casi Lambertiana (coseno) típica de los encapsulados PLCC con resina en forma de cúpula, proporcionando una iluminación uniforme sobre un área amplia.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El encapsulado PLCC-2 tiene un factor de forma estándar. El dibujo dimensional indica las medidas clave, incluida la longitud, anchura y altura del cuerpo, así como el espaciado y tamaño de las almohadillas. Todas las tolerancias no especificadas son de ±0.15 mm. El cátodo se identifica típicamente por un marcador en el encapsulado o en el diagrama de huella.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

La ficha técnica especifica dos métodos de soldadura:

Es crucial adherirse a estos perfiles para evitar daños térmicos al chip LED, las conexiones de alambre o el encapsulado plástico. El componente es sensible a la descarga electrostática (ESD), por lo que son obligatorias prácticas de manejo y estación de trabajo seguras contra ESD.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Embalaje Resistente a la Humedad

Los LED se suministran en embalaje resistente a la humedad para evitar daños por la humedad ambiental, lo cual es crítico para componentes sensibles al estrés inducido por la humedad durante el reflujo (efecto palomita). El embalaje incluye una cinta portadora, un carrete, desecante y una bolsa de aluminio sellada a prueba de humedad.

7.2 Dimensiones del Carrete y la Cinta

Se proporcionan dibujos detallados para el carrete y la cinta portadora. La cantidad estándar cargada es de 4000 piezas por carrete. La cinta portadora tiene bolsillos diseñados para sujetar el encapsulado PLCC-2 de forma segura durante el transporte y el montaje automatizado.

7.3 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene varios códigos: CPN (Número de Pieza del Cliente), P/N (Número de Producto), QTY (Cantidad), CAT (Rango/Clasificación de Intensidad Luminosa), HUE (Rango/Clasificación de Longitud de Onda Dominante), REF (Rango/Clasificación de Tensión Directa) y LOT No (Número de Lote para trazabilidad).

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

8.2 Consideraciones de Diseño

9. Pruebas de Fiabilidad

La ficha técnica enumera un conjunto completo de pruebas de fiabilidad realizadas con un nivel de confianza del 90% y un 10% de Porcentaje de Defectos Tolerados por Lote (LTPD). Las pruebas incluyen:

Estas pruebas validan la robustez del LED bajo varios estrés ambientales y operativos, asegurando un rendimiento a largo plazo en aplicaciones de campo.

10. Comparación y Diferenciación Técnica

Como un LED verde de potencia media en encapsulado PLCC-2, el G67-12S ocupa un nicho específico. En comparación con los LED indicadores de baja potencia, ofrece un flujo luminoso significativamente mayor (13-18 lm vs. típicamente <5 lm). En comparación con los LED de alta potencia, opera a menor corriente y requiere una gestión térmica menos compleja, simplificando el diseño del driver. Su ventaja principal es ofrecer un buen equilibrio entre brillo, eficiencia y facilidad de uso en procesos estándar de montaje SMD. El amplio ángulo de visión de 120° es un diferenciador clave frente a los LED de haz estrecho, haciéndolo preferible para iluminación de área en lugar de iluminación puntual.

11. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Qué corriente de driver debo usar?

R: La corriente directa continua nominal es de 60 mA. Se recomienda un driver de corriente constante ajustado a 60 mA para un rendimiento y vida útil óptimos. No exceda este valor sin consultar las curvas de desclasificación por temperatura.

P: ¿Por qué es tan importante el rango de tensión directa?

R: El bin de VF(ej., 38 para 3.1-3.2V) garantiza consistencia cuando múltiples LED están conectados en paralelo. Hacer coincidir los bins de VFayuda a lograr una distribución uniforme de corriente y brillo.

P: ¿Cómo interpreto el código de bin de flujo luminoso (ej., L4)?

R: El código de bin especifica la salida de luz mínima y máxima garantizada para ese grupo específico de LED. Seleccionar un bin más alto (ej., L8) garantiza un mayor brillo pero puede afectar el costo y la disponibilidad.

P: ¿Puedo alimentar este LED con un voltaje de suministro de 3.3V?

R: Posiblemente, pero no es recomendable. La tensión directa puede ser tan alta como 3.4V. Una fuente de 3.3V puede no encender completamente todas las unidades, especialmente aquellas en bins de VFmás altos. Utilice siempre un circuito limitador de corriente diseñado para la VF range.

del LED.

12. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario: Diseñando una tira de LED decorativa.

Un diseñador quiere crear una tira de LED flexible para iluminación de alero arquitectónico. Elige el G67-12S por su color verde, amplio ángulo de visión (para lavar paredes uniformemente) y clasificación de potencia media (simplificando el diseño de la fuente de alimentación en comparación con los LED de alta potencia).Implementación:

Los LED se colocan cada 50mm en la tira. Se agrupan en series de 3 LED más una resistencia limitadora de corriente, diseñadas para una entrada de 12V CC. El valor de la resistencia se calcula en base a la tensión directa típica (ej., 3.2V x 3 = 9.6V) y la corriente deseada de 60mA: R = (12V - 9.6V) / 0.060A = 40 Ohmios. El PCB incluye suficiente área de cobre para la disipación de calor. El amplio ángulo de visión elimina la necesidad de difusores secundarios, reduciendo costos y complejidad. El embalaje en carrete resistente a la humedad asegura que los componentes lleguen listos para el montaje automatizado sin necesidad de horneado.

13. Principio de Operación

El G67-12S es una fuente de luz semiconductor. Su núcleo es un chip hecho de materiales de Nitruro de Galio e Indio (InGaN). Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral de encendido del diodo (aprox. 2.9V), los electrones y huecos se recombinan dentro de la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación InGaN determina la energía de la banda prohibida, que corresponde directamente a la longitud de onda de la luz emitida—en este caso, verde (515-525 nm). La resina epoxi transparente encapsulante protege el chip, actúa como una lente para dar forma a la salida de luz en un haz amplio, y puede contener fósforos u otros materiales, aunque para un LED verde monocromático, es típicamente puramente transparente.

14. Tendencias Tecnológicas

El segmento de LED de potencia media, ejemplificado por componentes como el G67-12S, continúa evolucionando. Las tendencias generales de la industria incluyen:Mayor Eficacia:

Las mejoras continuas en el diseño del chip, la epitaxia y la eficiencia de extracción del encapsulado conducen a más lúmenes por vatio (lm/W), reduciendo el consumo energético para la misma salida de luz.Mejor Consistencia de Color:

Tolerancias de binning más estrictas para longitud de onda y flujo se están convirtiendo en estándar, permitiendo una mejor coincidencia de color en sistemas multi-LED sin clasificación manual.Fiabilidad Mejorada:

Los avances en materiales de encapsulado (ej., siliconas de alta temperatura) y tecnologías de unión del chip están elevando las temperaturas máximas de unión y extendiendo las vidas operativas.Miniaturización:

Terminología de especificaciones LED

Explicación completa de términos técnicos LED

Rendimiento fotoeléctrico

Término Unidad/Representación Explicación simple Por qué es importante
Eficacia luminosa lm/W (lúmenes por vatio) Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad.
Flujo luminoso lm (lúmenes) Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". Determina si la luz es lo suficientemente brillante.
Ángulo de visión ° (grados), por ejemplo, 120° Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. Afecta el rango de iluminación y uniformidad.
CCT (Temperatura de color) K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados.
CRI / Ra Sin unidad, 0–100 Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos.
SDCM Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs.
Longitud de onda dominante nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes.
Distribución espectral Curva longitud de onda vs intensidad Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. Afecta la representación del color y calidad.

Parámetros eléctricos

Término Símbolo Explicación simple Consideraciones de diseño
Voltaje directo Vf Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie.
Corriente directa If Valor de corriente para operación normal de LED. Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil.
Corriente de pulso máxima Ifp Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños.
Voltaje inverso Vr Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje.
Resistencia térmica Rth (°C/W) Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte.
Inmunidad ESD V (HBM), por ejemplo, 1000V Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles.

Gestión térmica y confiabilidad

Término Métrica clave Explicación simple Impacto
Temperatura de unión Tj (°C) Temperatura de operación real dentro del chip LED. Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color.
Depreciación de lúmenes L70 / L80 (horas) Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. Define directamente la "vida de servicio" del LED.
Mantenimiento de lúmenes % (por ejemplo, 70%) Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. Indica retención de brillo durante uso a largo plazo.
Cambio de color Δu′v′ o elipse MacAdam Grado de cambio de color durante el uso. Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación.
Envejecimiento térmico Degradación de material Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto.

Embalaje y materiales

Término Tipos comunes Explicación simple Características y aplicaciones
Tipo de paquete EMC, PPA, Cerámica Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga.
Estructura del chip Frontal, Flip Chip Disposición de electrodos del chip. Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia.
Revestimiento de fósforo YAG, Silicato, Nitruro Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI.
Lente/Óptica Plana, Microlente, TIR Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz.

Control de calidad y clasificación

Término Contenido de clasificación Explicación simple Propósito
Clasificación de flujo luminoso Código por ejemplo 2G, 2H Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. Asegura brillo uniforme en el mismo lote.
Clasificación de voltaje Código por ejemplo 6W, 6X Agrupado por rango de voltaje directo. Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema.
Clasificación de color Elipse MacAdam de 5 pasos Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio.
Clasificación CCT 2700K, 3000K etc. Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. Satisface diferentes requisitos CCT de escena.

Pruebas y certificación

Término Estándar/Prueba Explicación simple Significado
LM-80 Prueba de mantenimiento de lúmenes Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. Se usa para estimar vida LED (con TM-21).
TM-21 Estándar de estimación de vida Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. Proporciona predicción científica de vida.
IESNA Sociedad de Ingeniería de Iluminación Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. Base de prueba reconocida por la industria.
RoHS / REACH Certificación ambiental Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). Requisito de acceso al mercado internacionalmente.
ENERGY STAR / DLC Certificación de eficiencia energética Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad.