Hoja de Datos de la Lámpara LED 383-2SDRC/S530-A3 - Rojo Super Profundo - 650nm - 20mA - 60mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 383-2SDRC/S530-A3 es una lámpara LED de alto brillo diseñada para aplicaciones que requieren una salida luminosa superior. Utiliza tecnología de chip AlGaInP para producir un color rojo super profundo con una longitud de onda de pico típica de 650nm. Este componente está diseñado para ser confiable y robusto, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones de indicadores y pantallas electrónicas.

1.1 Ventajas Principales

• Alto Brillo:Diseñado específicamente para aplicaciones que exigen una mayor intensidad luminosa.
• Cumplimiento Normativo:El producto cumple con las normas RoHS, REACH de la UE y está libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Opciones de Embalaje:Disponible en cinta y carrete para procesos de montaje automatizado.
• Elección del Ángulo de Visión:Ofrecido con varios ángulos de visión para adaptarse a diferentes necesidades de aplicación.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está dirigido principalmente a las industrias de electrónica de consumo y pantallas. Sus aplicaciones típicas incluyen retroiluminación o indicación de estado en:

• Televisores
• Monitores de Computadora
• Teléfonos
• Computadoras Personales

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Corriente Directa Continua (I_F):25 mA
• Voltaje Inverso (V_R):5 V
• Descarga Electrostática (ESD):2000 V (Modelo de Cuerpo Humano)
• Disipación de Potencia (P_d):60 mW
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C durante 5 segundos (pico)

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

Los siguientes parámetros se miden bajo condiciones de prueba estándar (I_F=20mA) y representan el rendimiento típico del dispositivo.

• Intensidad Luminosa (I_v):1000 (Mín), 2000 (Típ) mcd. Esta alta intensidad es una característica clave para la visibilidad.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):6° (Típ). Este ángulo de visión estrecho concentra la salida de luz, mejorando el brillo percibido en la dirección frontal.
• Longitud de Onda de Pico (λ_p):650 nm (Típ). Define el pico espectral de la luz emitida.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):639 nm (Típ). La longitud de onda percibida por el ojo humano.
• Ancho de Banda del Espectro de Radiación (Δλ):20 nm (Típ). Indica la pureza espectral de la luz roja.
• Voltaje Directo (V_F):2.0 (Típ), 2.4 (Máx) V a 20mA. Un voltaje directo relativamente bajo es característico de la tecnología AlGaInP.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (Máx) a V_R=5V.

Nota sobre la Incertidumbre de Medición: Intensidad Luminosa ±10%, Longitud de Onda Dominante ±1.0nm, Voltaje Directo ±0.1V.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que son cruciales para los ingenieros de diseño.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia, confirmando el ancho de banda estrecho y el pico alrededor de 650nm, lo cual es ideal para aplicaciones que requieren un color rojo profundo saturado.

3.2 Patrón de Directividad

El patrón de radiación ilustra el ángulo de visión típico de 6°, mostrando cómo la intensidad de la luz cae bruscamente fuera del haz central, lo que es útil para iluminación dirigida.

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

Este gráfico es esencial para diseñar el circuito limitador de corriente. Muestra la relación no lineal entre voltaje y corriente, con el punto de operación típico en 20mA/2.0V.

3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra que la salida de luz es aproximadamente lineal con la corriente hasta la corriente máxima nominal, permitiendo una modulación simple del brillo mediante el control de corriente.

3.5 Dependencia de la Temperatura

Se proporcionan dos curvas críticas:

• Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la disminución en la salida luminosa a medida que aumenta la temperatura. Se requiere una gestión térmica adecuada para mantener el brillo.
• Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Puede usarse para comprender cómo cambia la característica I-V con la temperatura, importante para el diseño de controladores de corriente constante.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

La hoja de datos incluye un dibujo mecánico detallado del encapsulado del LED. Las dimensiones clave incluyen el espaciado de terminales, el tamaño del cuerpo y la altura total. Las notas críticas especifican que la altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm y las tolerancias generales son de ±0.25mm a menos que se indique lo contrario.

4.2 Identificación de Polaridad

El cátodo suele estar indicado por un punto plano en la lente, un terminal más corto o una marca específica en el encapsulado, como se muestra en el diagrama de dimensiones. Se debe observar la polaridad correcta durante el montaje.

5. Pautas de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es fundamental para garantizar la fiabilidad y prevenir daños en el LED.

5.1 Formado de Terminales

• Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Realice el formado antes de soldar.
• Evite tensionar el encapsulado. Un desalineamiento durante el montaje en la PCB puede causar tensión y degradación.
• Corte los terminales a temperatura ambiente.

5.2 Almacenamiento

• Almacene a ≤30°C y ≤70% HR. La vida útil en almacén es de 3 meses desde el envío.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un recipiente sellado con nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

5.3 Proceso de Soldadura

Regla Clave:Mantenga una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.

Soldadura Manual:Temperatura de la punta del soldador ≤300°C (30W máx.), tiempo de soldadura ≤3 segundos.

Soldadura por Ola/Inmersión:Precalentamiento ≤100°C durante ≤60 seg. Baño de soldadura a ≤260°C durante ≤5 seg.

Perfil de Soldadura:Se proporciona un perfil temperatura-tiempo recomendado, que enfatiza un calentamiento controlado, una zona de temperatura máxima definida y un enfriamiento controlado. No se recomienda un proceso de enfriamiento rápido.

Importante:Evite tensiones en los terminales durante las fases de alta temperatura. No suelde (por inmersión/manual) más de una vez. Proteja el LED de golpes/vibraciones hasta que se enfríe a temperatura ambiente después de soldar.

5.4 Limpieza

• Limpie solo si es necesario usando alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
• Evite la limpieza ultrasónica. Si es absolutamente necesario, califique previamente el proceso para asegurarse de que no ocurran daños.

5.5 Gestión Térmica

La gestión térmica debe considerarse durante el diseño de la PCB y del sistema. La corriente de operación debe reducirse apropiadamente en función de la temperatura ambiente y las curvas de reducción proporcionadas para garantizar la fiabilidad a largo plazo y mantener el rendimiento.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación de Embalaje

• Bolsa Anti-Estática:Protege los LEDs de descargas electrostáticas durante el transporte y manejo.
• Cartón Interno:Contiene múltiples bolsas.
• Cartón Externo:El contenedor de envío final.
• Cantidad de Embalaje:Mínimo 200-500 piezas por bolsa. 6 bolsas por cartón interno. 10 cartones internos por cartón externo.

6.2 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen varios códigos:

• CPN:Número de Producción del Cliente
• P/N:Número de Producción (ej., 383-2SDRC/S530-A3)
• QTY:Cantidad de Embalaje
• CAT:Rangos de Intensidad Luminosa (Binning)
• HUE:Rangos de Longitud de Onda Dominante (Binning)
• REF:Rangos de Voltaje Directo (Binning)
• LOT No:Número de Lote para trazabilidad

7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Este LED requiere una simple resistencia limitadora de corriente en serie cuando se alimenta desde una fuente de voltaje. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente- V_F) / I_F. Para una fuente de 5V y un objetivo I_Fde 20mA con V_F=2.0V, R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. Se debe seleccionar una resistencia con una potencia nominal suficiente (P = I²R).

7.2 Consideraciones de Diseño

• Alimentación de Corriente:Siempre alimente con una corriente constante o una fuente limitada en corriente para un brillo estable y longevidad. No conecte directamente a una fuente de voltaje sin un limitador de corriente.
• Diseño de PCB:Asegúrese de que los orificios de la PCB se alineen perfectamente con los terminales del LED para evitar tensiones mecánicas. Proporcione un área de cobre adecuada o vías térmicas para la disipación de calor si opera a altas temperaturas ambiente o cerca de la corriente máxima.
• Diseño Óptico:El estrecho ángulo de visión de 6° hace que este LED sea adecuado para aplicaciones que requieren un haz enfocado. Para una iluminación más amplia, pueden ser necesarias ópticas secundarias (por ejemplo, lentes).

8. Comparación y Diferenciación Técnica

El 383-2SDRC/S530-A3 se diferencia principalmente por el uso del material semiconductor AlGaInP, que es altamente eficiente para producir colores rojos y ámbar. En comparación con tecnologías más antiguas o algunos LEDs blancos de amplio espectro utilizados con filtros, los LEDs AlGaInP ofrecen una eficacia luminosa superior para la luz roja profunda, lo que resulta en un mayor brillo para una potencia de entrada dada. La longitud de onda de pico específica de 650nm proporciona un color saturado ideal para indicadores de estado y retroiluminación donde la pureza del color es importante.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

9.1 ¿Cuál es la diferencia entre la Longitud de Onda de Pico (650nm) y la Longitud de Onda Dominante (639nm)?

La longitud de onda de pico es el punto de máxima potencia en la curva de salida espectral. La longitud de onda dominante es la única longitud de onda percibida por el ojo humano que coincide con el color de la luz. La diferencia se debe a la forma del espectro de emisión del LED y a la sensibilidad del ojo humano (respuesta fotópica).

9.2 ¿Puedo alimentar este LED a su corriente continua máxima de 25mA?

Aunque es posible, generalmente se recomienda operar por debajo del valor máximo absoluto para mejorar la fiabilidad a largo plazo y tener en cuenta los aumentos de temperatura. La condición de operación típica especificada (20mA) es un punto de operación seguro y estándar que proporciona la intensidad luminosa nominal.

9.3 ¿Qué tan crítica es la distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura?

Muy crítica. Soldar a menos de 3mm de la bombilla de epoxi puede transferir un calor excesivo al chip del LED y a las conexiones internas de alambre, lo que podría causar una falla inmediata o un daño latente que reduzca la vida útil. Esta regla debe seguirse estrictamente durante el diseño y montaje de la PCB.

10. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Indicador de Estado en un Router de Red

Un diseñador necesita un indicador brillante e inconfundible de "En Espera" o "Error". El 383-2SDRC/S530-A3 es una excelente opción. Su alta intensidad luminosa (2000 mcd típico) garantiza la visibilidad incluso en habitaciones bien iluminadas. El color rojo profundo se asocia universalmente con "detenerse" o "advertencia". El diseñador haría:

1. Diseñar la PCB con orificios que coincidan con el espaciado de terminales del LED.
2. Colocar una resistencia limitadora de corriente de 150Ω en serie con el LED, conectada a un pin GPIO de 5V del microcontrolador del router.
3. Programar el microcontrolador para encender/apagar el pin GPIO y controlar el estado del LED.
4. Asegurarse de que el LED esté colocado en el panel frontal del router con una apertura clara, aprovechando su estrecho ángulo de visión para dirigir la luz hacia el usuario.

Esta implementación simple proporciona un indicador de estado confiable, duradero y altamente visible.

11. Introducción al Principio de Funcionamiento

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores que emiten luz a través de la electroluminiscencia. Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n del material semiconductor (en este caso, AlGaInP), los electrones y los huecos se recombinan en la región activa, liberando energía en forma de fotones. La longitud de onda (color) de la luz emitida está determinada por la energía de la banda prohibida del material semiconductor. El AlGaInP tiene una banda prohibida adecuada para producir luz en la parte roja a ámbar del espectro visible. El dopaje y la estructura específicos del chip están diseñados para maximizar la eficiencia de este proceso de generación de luz.

12. Tendencias Tecnológicas

La industria de los LED continúa enfocándose en aumentar la eficacia luminosa (más salida de luz por vatio de entrada eléctrica), mejorar la consistencia y saturación del color, y mejorar la fiabilidad. Para LEDs monocromáticos como el tipo rojo profundo, las tendencias incluyen lograr un brillo aún mayor en encapsulados más pequeños, mejorar el rendimiento a altas temperaturas para aplicaciones automotrices e industriales, y refinar aún más los procesos de binning para proporcionar a los diseñadores tolerancias más estrictas en parámetros clave como la longitud de onda y el voltaje directo. El impulso hacia la miniaturización y la integración también continúa, con LEDs incorporados en módulos y sistemas más complejos.