Tabla de Contenidos
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo
- 2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
- 2.1 Valores Absolutos Máximos
- 2.2 Características Electroópticas
- 3. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda
- 3.2 Patrón de Directividad
- 3.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)
- 3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa
- 3.5 Características Térmicas
- 4. Información Mecánica y del Encapsulado
- 4.1 Dimensiones del Encapsulado
- 4.2 Identificación de Polaridad
- 5. Guías de Soldadura y Montaje
- 5.1 Formado de Terminales
- 5.2 Condiciones de Almacenamiento
- 5.3 Parámetros de Soldadura
- 5.4 Limpieza
- 5.5 Gestión Térmica
- 6. Información de Embalaje y Pedido
- 6.1 Especificación del Embalaje
- 6.2 Cantidad por Embalaje
- 6.3 Explicación de Etiquetas
- 7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño
- 7.1 Circuitos de Aplicación Típicos
- 7.2 Consideraciones de Diseño
- 8. Comparación y Diferenciación Técnica
- 9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
- 9.1 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?
- 9.2 ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 3.3V?
- 9.3 ¿Por qué las condiciones de almacenamiento son tan específicas (3 meses)?
- 10. Ejemplo Práctico de Uso
- 11. Introducción al Principio de Funcionamiento
- 12. Tendencias y Contexto Tecnológico
1. Descripción General del Producto
El 1383-2SDRD/S530-A3 es una lámpara LED de alta luminosidad diseñada para aplicaciones que requieren una intensidad luminosa superior en el espectro rojo profundo. Utilizando tecnología de chip AlGaInP, este componente ofrece un rendimiento fiable con una intensidad luminosa típica de 320 mcd a una corriente de accionamiento estándar de 20mA. Está diseñado para robustez y larga vida útil, lo que lo hace adecuado para su integración en diversos dispositivos electrónicos y pantallas.
1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo
Esta serie de LED ofrece varias ventajas clave, incluida la elección de ángulos de visión, disponibilidad en cinta y carrete para montaje automatizado y cumplimiento de las principales normas medioambientales y de seguridad como RoHS, REACH y requisitos libres de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Sus mercados objetivo principales incluyen la electrónica de consumo, específicamente para su uso como luces indicadoras o retroiluminación en productos como televisores, monitores de ordenador, teléfonos y otros equipos informáticos donde una señal roja clara y brillante es esencial.
2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
El rendimiento del LED está definido por un conjunto completo de parámetros eléctricos, ópticos y térmicos medidos en condiciones estándar (Ta=25°C).
2.1 Valores Absolutos Máximos
Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No deben excederse bajo ninguna condición de funcionamiento.
- Corriente Directa Continua (IF):25 mA
- Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA (Ciclo de trabajo 1/10 @ 1KHz)
- Tensión Inversa (VR):5 V
- Disipación de Potencia (Pd):60 mW
- Rango de Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C
- Rango de Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C
- Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos
2.2 Características Electroópticas
Estos son los parámetros de rendimiento típicos en condiciones normales de funcionamiento (IF=20mA, salvo que se especifique lo contrario).
- Intensidad Luminosa (Iv):160 mcd (Mín), 320 mcd (Típ)
- Ángulo de Visión (2θ1/2):30 grados (Típ)
- Longitud de Onda Pico (λp):650 nm (Típ)
- Longitud de Onda Dominante (λd):639 nm (Típ)
- Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ):20 nm (Típ)
- Tensión Directa (VF):2.0 V (Típ), 2.4 V (Máx)
- Corriente Inversa (IR):10 µA (Máx) a VR=5V
Nota: Las incertidumbres de medición son ±10% para la Intensidad Luminosa, ±0.1V para la Tensión Directa y ±1.0nm para la Longitud de Onda Dominante.
3. Análisis de Curvas de Rendimiento
Los datos gráficos proporcionan una visión más profunda del comportamiento del LED en condiciones variables.
3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda
La curva de distribución espectral muestra un pico pronunciado centrado alrededor de 650 nm, confirmando la emisión rojo superprofundo. El estrecho ancho de banda espectral de 20 nm es típico de la pureza de color alcanzable con la tecnología AlGaInP.
3.2 Patrón de Directividad
El patrón de radiación ilustra el ángulo de visión de media intensidad de 30 grados, demostrando un haz bien definido adecuado para iluminación dirigida o fines indicadores.
3.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)
Esta curva es crucial para el diseño del circuito. El LED exhibe una tensión directa típica de 2.0V a 20mA. Los diseñadores deben asegurarse de que la resistencia limitadora de corriente se calcule en base al VF máximo de 2.4V para garantizar un funcionamiento adecuado en todas las unidades de producción.
3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa
La salida luminosa aumenta con la corriente directa, pero está sujeta al valor absoluto máximo de corriente continua de 25mA. Operar por encima de este punto sin una gestión térmica adecuada reducirá la vida útil y la fiabilidad.
3.5 Características Térmicas
Dos gráficos clave analizan los efectos térmicos:Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:La salida luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Esta reducción de capacidad debe considerarse para aplicaciones en entornos de alta temperatura.Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva puede ilustrar la necesidad de reducir la corriente a temperaturas elevadas para mantener la fiabilidad y prevenir la fuga térmica.
4. Información Mecánica y del Encapsulado
4.1 Dimensiones del Encapsulado
El LED está alojado en un encapsulado estándar tipo lámpara. Las dimensiones críticas incluyen el espaciado de terminales, el diámetro del cuerpo y la altura total. La altura de la brida se especifica que debe ser inferior a 1.5mm. Todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia estándar de ±0.25mm a menos que se indique lo contrario. Los ingenieros deben consultar el dibujo detallado con dimensiones en la hoja de datos para el diseño preciso de la huella en PCB.
4.2 Identificación de Polaridad
El componente presenta un identificador de cátodo, típicamente un lado plano en la lente o un terminal más corto. La orientación correcta de la polaridad es obligatoria durante el montaje para evitar daños por polarización inversa.
5. Guías de Soldadura y Montaje
El manejo adecuado es crítico para mantener el rendimiento y la longevidad del LED.
5.1 Formado de Terminales
- El doblado debe realizarse al menos a 3 mm de la base de la bombilla de epoxi.
- Forme los terminales antes de soldar.
- Evite aplicar tensión al encapsulado. Los orificios del PCB deben alinearse perfectamente con los terminales del LED para evitar tensión mecánica.
- Corte los terminales a temperatura ambiente.
5.2 Condiciones de Almacenamiento
- Almacene a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa después de la recepción.
- La vida útil en almacén es de 3 meses bajo estas condiciones. 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 Parámetros de Soldadura
Mantenga una distancia mínima de 3 mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.
Soldadura Manual:- Temperatura de la Punta del Soldador: 300°C Máx (Soldador de 30W Máx). - Tiempo de Soldadura: 3 segundos Máx por terminal.
Soldadura por Ola/Inmersión:- Temperatura de Precalentamiento: 100°C Máx (60 seg Máx). - Temperatura del Baño de Soldadura: 260°C Máx. - Tiempo de Permanencia en el Baño: 5 segundos Máx.
Evite múltiples ciclos de soldadura. No aplique tensión a los terminales mientras estén calientes. Permita que el LED se enfríe gradualmente a temperatura ambiente después de soldar, protegiéndolo de golpes o vibraciones durante el enfriamiento.
5.4 Limpieza
Si es necesaria la limpieza, use alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante no más de un minuto. No utilice limpieza ultrasónica a menos que esté específicamente precalificada para el montaje, ya que puede dañar la estructura del LED.
5.5 Gestión Térmica
Una gestión térmica efectiva es esencial, especialmente cuando se opera cerca de los valores máximos. El diseño debe considerar el diseño del PCB, el posible uso de vías térmicas y una reducción adecuada de la corriente en función de la temperatura ambiente de funcionamiento para garantizar la fiabilidad a largo plazo.
6. Información de Embalaje y Pedido
6.1 Especificación del Embalaje
Los LED se embalan para prevenir descargas electrostáticas (ESD) y daños por humedad: -Bolsas Anti-Estáticas:Embalaje primario. -Cajas Interiores:Contienen múltiples bolsas. -Cajas Exteriores:Contenedor de envío final.
6.2 Cantidad por Embalaje
El embalaje estándar es de 200-500 piezas por bolsa antiestática. Cinco bolsas se empaquetan en una caja interior. Diez cajas interiores constituyen una caja exterior maestra.
6.3 Explicación de Etiquetas
Las etiquetas en el embalaje incluyen identificadores clave: -CPN:Número de Parte del Cliente. -P/N:Número de Parte del Fabricante (1383-2SDRD/S530-A3). -QTY:Cantidad contenida. -CAT / HUE:Indica la clasificación de rendimiento para intensidad luminosa y longitud de onda dominante. -LOT No:Número de lote para trazabilidad.
7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño
7.1 Circuitos de Aplicación Típicos
El circuito de accionamiento más común es una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor de la resistencia (R) se calcula usando la Ley de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, donde Vcc es la tensión de alimentación, VF es la tensión directa del LED (use el valor máximo de 2.4V para fiabilidad) e IF es la corriente directa deseada (ej., 20mA). Para una alimentación de 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohmios. Una resistencia estándar de 130Ω o 150Ω sería apropiada.
7.2 Consideraciones de Diseño
- Control de Corriente:Utilice siempre una fuente de corriente constante o una resistencia limitadora de corriente. Alimentar el LED directamente desde una fuente de tensión causará corriente excesiva y fallo rápido.
- Diseño Térmico:Para operación continua a altas temperaturas ambiente o cerca de la corriente máxima, considere el área de cobre del PCB para disipación de calor.
- Protección ESD:Aunque el LED tiene cierta robustez inherente, se deben observar las precauciones estándar de manejo ESD durante el montaje.
- Diseño Óptico:El ángulo de visión de 30 grados proporciona un haz enfocado. Para una iluminación más amplia, pueden requerirse ópticas secundarias (ej., difusores).
8. Comparación y Diferenciación Técnica
El 1383-2SDRD/S530-A3 se diferencia en el mercado de LED rojo profundo a través de su combinación específica de atributos. En comparación con los LED rojos estándar (a menudo alrededor de 625-630nm de longitud de onda dominante), esta variante "Rojo Superprofundo" a 639nm ofrece un color rojo más profundo y saturado. Su intensidad luminosa típica de 320mcd es competitiva para su tamaño de encapsulado y ángulo de visión. El cumplimiento de las normas libres de halógenos y REACH lo hace adecuado para diseños con conciencia medioambiental y mercados con estrictas regulaciones de materiales, como Europa.
9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
9.1 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?
Longitud de Onda Pico (650nm)es la única longitud de onda a la que la distribución de potencia espectral es máxima.Longitud de Onda Dominante (639nm)es la única longitud de onda de luz monocromática que coincide con el color percibido del LED. La longitud de onda dominante es más relevante para la especificación de color en aplicaciones de visualización.
9.2 ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 3.3V?
Sí. Usando la fórmula con Vcc=3.3V y VF(máx)=2.4V a IF=20mA: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohmios. Una resistencia de 47Ω sería un valor estándar adecuado. Asegúrese de que la potencia nominal de la resistencia sea adecuada (P = I^2 * R = 0.02^2 * 47 = 0.0188W, por lo que una resistencia de 1/10W o 1/8W está bien).
9.3 ¿Por qué las condiciones de almacenamiento son tan específicas (3 meses)?
Los encapsulados de LED pueden absorber humedad de la atmósfera. Durante la soldadura a alta temperatura, esta humedad atrapada puede expandirse rápidamente, causando delaminación interna o grietas ("efecto palomita"). La vida útil de 3 meses asume la protección estándar contra la humedad de fábrica. Para un almacenamiento más prolongado, el método empaquetado con nitrógeno evita la entrada de humedad, preservando la soldabilidad y la fiabilidad.
10. Ejemplo Práctico de Uso
Escenario: Indicador de Estado en un Router de RedUn diseñador necesita un indicador "Enlace Activo" brillante y claro. Se selecciona el 1383-2SDRD/S530-A3 por su alta luminosidad y distintivo color rojo profundo. -Circuito:Alimentado desde el riel lógico de 3.3V del router a través de una resistencia limitadora de 47Ω, proporcionando ~19mA. -Diseño:El LED se coloca en el panel frontal. La huella en el PCB coincide con el dibujo de la hoja de datos, con orificios alineados para evitar tensión en los terminales. -Montaje:Los LED de cinta y carrete son colocados por una máquina pick-and-place. La placa se somete a un proceso controlado de soldadura por ola que cumple con el perfil de 260°C durante 5s. -Resultado:Un indicador de estado fiable y consistentemente brillante que cumple con todos los requisitos reglamentarios para el mercado objetivo.
11. Introducción al Principio de Funcionamiento
Este LED se basa en la tecnología de semiconductores AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión P-N, se inyectan electrones y huecos en la región activa. Su recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de las capas de AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que corresponde directamente a la longitud de onda de la luz emitida—en este caso, rojo profundo a ~650 nm de pico. La lente de epoxi encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma a la luz emitida en el ángulo de visión especificado de 30 grados.
12. Tendencias y Contexto Tecnológico
Los LED AlGaInP representan una tecnología madura y altamente eficiente para producir luz roja, naranja y amarilla. Las tendencias clave en este segmento incluyen: -Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en ciencia de materiales apuntan a extraer más lúmenes por vatio (eficacia), reduciendo el consumo de energía para la misma salida de luz. -Miniaturización:Si bien este es un encapsulado tipo lámpara, la tendencia de la industria es hacia encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) más pequeños para diseños de PCB de mayor densidad. -Estabilidad del Color:Los avances se centran en mantener una salida de color consistente (longitud de onda) durante la vida útil del dispositivo y en diferentes temperaturas de funcionamiento. -Integración:En aplicaciones de iluminación más amplias, LED rojo profundo como este a menudo se combinan con otros colores (azul, verde, blanco) en encapsulados multichip o matrices para crear luz blanca ajustable o mezclas de colores específicas para iluminación hortícola, donde el rojo profundo es crucial para la fotosíntesis de las plantas.
El 1383-2SDRD/S530-A3 se sitúa dentro de este panorama en evolución como una fuente monocromática fiable, optimizada para aplicaciones de indicación y señalización donde el punto de color específico y el brillo son requisitos clave.
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. |