Hoja de Datos LED 383-2SUGC/S 400-A4 - Super Verde - 20mA - 4000mcd - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El modelo 383-2SUGC/S 400-A4 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 Super Verde con un encapsulado de resina transparente. Este componente forma parte de una serie que ofrece diversos ángulos de visión y está disponible en empaque de cinta y carrete para procesos de montaje automatizado.

El producto está diseñado para ser fiable y robusto, garantizando un rendimiento consistente. Cumple con las principales normas medioambientales y de seguridad, incluyendo RoHS, REACH de la UE, y está clasificado como Libre de Halógenos, manteniendo el contenido de Bromo (Br) y Cloro (Cl) por debajo de los límites especificados (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm).

1.1 Ventajas Principales

• Alta Intensidad Luminosa:Proporciona una intensidad luminosa típica de 4000 milicandelas (mcd) con una corriente directa estándar de 20mA.
• Ángulo de Visión Reducido:Presenta un ángulo de visión típico de media intensidad de 20 grados (2θ1/2), ideal para iluminación focalizada.
• Conformidad Medioambiental:Cumple con los requisitos RoHS, REACH y Libre de Halógenos, lo que lo hace adecuado para productos electrónicos modernos con mandatos medioambientales estrictos.
• Construcción Robusta:Diseñado para ofrecer fiabilidad en diversos entornos de aplicación.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está dirigido principalmente a aplicaciones de retroiluminación e indicadores en electrónica de consumo y profesional. Su alto brillo y color específico lo hacen ideal para:

• Televisores (TV)
• Monitores de Ordenador
• Teléfonos
• Periféricos Informáticos en General

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Clasificaciones Absolutas Máximas

Estas clasificaciones definen los límites más allá de los cuales puede producirse un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Corriente Directa Continua (IF):30 mA
• Corriente Directa de Pico (IFP):100 mA (con ciclo de trabajo 1/10, 1 kHz)
• Voltaje Inverso (VR):5 V
• Descarga Electroestática (ESD) Modelo Cuerpo Humano:150 V
• Disipación de Potencia (Pd):120 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 un máximo de 5 segundos.

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

Estos parámetros se miden bajo condiciones de prueba estándar (Corriente Directa, IF = 20mA) y representan el rendimiento típico del dispositivo.

• Intensidad Luminosa (Iv):Mínimo 2500 mcd, Típico 4000 mcd.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Típico 20 grados.
• Longitud de Onda de Pico (λp):Típico 525 nm.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Típico 530 nm.
• Ancho de Banda del Espectro de Radiación (Δλ):Típico 35 nm.
• Voltaje Directo (VF):Típico 3.4 V, Máximo 4.0 V.
• Corriente Inversa (IR):Máximo 50 μA a VR=5V.

Tolerancias de Medición:Intensidad Luminosa (±10%), Longitud de Onda Dominante (±1.0nm), Voltaje Directo (±0.1V).

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

La hoja de datos indica un sistema de clasificación para parámetros clave que garantiza la consistencia en los lotes de producción. La explicación de la etiqueta especifica códigos para la clasificación:

• CAT:Clasificación de la Intensidad Luminosa. Agrupa los LED según su salida de luz medida (ej., 4000mcd típico caería en una clasificación específica).
• HUE:Clasificación de la Longitud de Onda Dominante. Categoriza los LED según su tono específico de verde (alrededor de los 530nm típicos).
• REF:Clasificación del Voltaje Directo. Ordena los LED según su caída de voltaje en la corriente de prueba.

Este sistema permite a los diseñadores seleccionar componentes con características estrictamente controladas para aplicaciones donde la uniformidad de color o brillo es crítica, como en matrices de retroiluminación de pantallas.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia de la luz Super Verde emitida, centrada alrededor de la longitud de onda de pico de 525nm con un ancho de banda (FWHM) de 35nm. El ancho de banda reducido contribuye a un color verde saturado.

4.2 Patrón de Directividad

Este gráfico visualiza el ángulo de visión de 20 grados, mostrando cómo la intensidad luminosa disminuye a medida que el ángulo de observación se aleja del eje central (0 grados).

4.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva IV)

Este gráfico representa la relación no lineal entre la corriente que fluye a través del LED y el voltaje a través del mismo. El voltaje directo típico es de 3.4V a 20mA. La curva es esencial para diseñar el circuito de control de limitación de corriente.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra que la salida de luz (intensidad relativa) aumenta con la corriente directa. Sin embargo, la operación debe permanecer dentro de las Clasificaciones Absolutas Máximas (30mA continuos) para evitar sobrecalentamiento y degradación acelerada.

4.5 Características Térmicas

Dos curvas clave relacionan el rendimiento con la temperatura ambiente (Ta):
Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura, una característica común de los LED debido a la caída de eficiencia y otros mecanismos físicos.
Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra cómo el voltaje directo del LED cambia con la temperatura, lo cual es importante para la estabilidad del controlador de corriente constante.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

El LED se suministra en un paquete estándar tipo lámpara. El dibujo dimensional especifica todas las medidas críticas en milímetros. Notas clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059\").
• La tolerancia estándar para dimensiones no especificadas es de ±0.25mm.

El diseño físico incluye dos terminales (ánodo y cátodo) para montaje en orificio pasante en una Placa de Circuito Impreso (PCB).

5.2 Identificación de Polaridad y Formado de Terminales

La polaridad se indica típicamente por la longitud de los terminales o una marca plana en la brida del paquete (el terminal más largo suele ser el ánodo). La hoja de datos proporciona pautas cruciales para el formado de terminales antes de la soldadura:

• El doblado debe realizarse al menos a 3mm de la base de la cúpula de epoxi.
• El formado debe realizarse antes del proceso de soldadura.
• Debe evitarse el estrés en el paquete durante el doblado para prevenir daños internos o rotura.
• El corte de terminales debe realizarse a temperatura ambiente.
• Los orificios de la PCB deben alinearse perfectamente con los terminales del LED para evitar estrés de montaje.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

• Almacenamiento recomendado tras la recepción: ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (HR).
• Vida útil en estas condiciones: 3 meses.
• Para almacenamiento más prolongado (hasta 1 año): Utilice un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir condensación.

6.2 Parámetros del Proceso de Soldadura

Se proporcionan instrucciones detalladas de soldadura para garantizar la fiabilidad:

Soldadura Manual:
• Temperatura de la Punta del Soldador: Máximo 300°C (para un soldador de 30W máximo).
• Tiempo de Soldadura por terminal: Máximo 3 segundos.
• Distancia Mínima desde la unión de soldadura a la cúpula de epoxi: 3mm.

Soldadura por Ola (DIP):
• Temperatura de Precalentamiento: Máximo 100°C (durante máximo 60 segundos).
• Temperatura y Tiempo del Baño de Soldadura: Máximo 260°C durante 5 segundos.
• Distancia Mínima desde la unión de soldadura a la cúpula de epoxi: 3mm.

Reglas Generales:
• Evite el estrés en los terminales durante operaciones a alta temperatura.
• No suelde (por inmersión o manual) el mismo LED más de una vez.
• Proteja el LED de golpes/vibraciones mecánicas mientras se enfría a temperatura ambiente después de soldar.
• Utilice la temperatura más baja posible que logre una unión de soldadura fiable.
• Se proporciona un gráfico recomendado del perfil de temperatura de soldadura, mostrando un calentamiento gradual, un pico estable a 260°C y una fase de enfriamiento controlado.

6.3 Limpieza

• Si es necesaria la limpieza, utilice alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante no más de un minuto.
• Seque a temperatura ambiente antes de su uso.
• No se recomienda la limpieza ultrasónica. Si es absolutamente necesaria, se requiere una precalificación extensa para determinar niveles de potencia y condiciones seguras, ya que puede dañar la estructura del LED.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

Los LED se empaquetan para prevenir daños durante el envío y manipulación:

• Empaquetado Primario:Bolsas antiestáticas.
• Empaquetado Secundario:Cajas internas.
• Empaquetado Terciario:Cajas externas.

Cantidades de Empaquetado:
1. 200 a 500 piezas por bolsa antiestática.
2. 6 bolsas por caja interna.
3. 10 cajas internas por caja externa.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del empaquetado contiene varios códigos para trazabilidad y especificación:
• CPN:Número de Producción del Cliente.
• P/N:Número de Producción del Fabricante (ej., 383-2SUGC/S 400-A4).
• QTY:Cantidad de piezas en la bolsa/caja.
• CAT/HUE/REF:Códigos de clasificación para Intensidad Luminosa, Longitud de Onda Dominante y Voltaje Directo, respectivamente.
• LOT No:Número de lote de fabricación para trazabilidad.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Gestión Térmica

La hoja de datos establece explícitamente que "La gestión térmica de los LED debe tenerse en cuenta durante la etapa de diseño." Aunque no proporciona un valor de resistencia térmica (Rθ), implica que:
• La disipación de potencia máxima es de 120mW.
• Operar a altas temperaturas ambientales o corrientes altas generará calor que debe ser conducido lejos de la unión del LED a través de los terminales y la PCB.
• Un diseño adecuado de la PCB con un área de cobre suficiente conectada a los terminales del LED es esencial para la disipación de calor, especialmente cuando se opera cerca de las clasificaciones máximas o en entornos de alta temperatura.

8.2 Diseño del Circuito

• Limitación de Corriente:Es obligatorio un resistor limitador de corriente externo o un controlador de corriente constante. El voltaje directo tiene un rango (Típ. 3.4V, Máx. 4.0V), por lo que diseñar para el VF máximo garantiza que nunca se exceda el límite de corriente.
• Protección contra Voltaje Inverso:El voltaje inverso máximo es de solo 5V. Los circuitos deben diseñarse para prevenir cualquier polarización inversa a través del LED, como cuando se conectan en paralelo o en matrices complejas de retroiluminación. En algunas configuraciones puede ser necesario un diodo de protección en paralelo (cátodo a ánodo).
• Precauciones ESD:Con una clasificación ESD de 150V (HBM), se requieren precauciones estándar de manejo ESD durante el montaje y manipulación.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Aunque una comparación directa con otros números de parte no está en esta hoja de datos individual, el 383-2SUGC/S 400-A4 puede evaluarse en base a sus parámetros declarados:

• Enfoque en Alto Brillo:Su intensidad típica de 4000mcd a 20mA es un diferenciador clave para aplicaciones que necesitan alta salida luminosa de un LED discreto individual.
• Ángulo de Visión Reducido:El haz de 20 grados es más estrecho que muchos LED estándar (que suelen ser de 30-60 grados), lo que lo hace adecuado para luz dirigida o guías de onda de retroiluminación donde la luz necesita acoplarse eficientemente.
• Tecnología AlGaInP:Este sistema de materiales es conocido por su alta eficiencia en el espectro rojo, naranja, amarillo y verde. Este LED aprovecha eso para su color Super Verde.
• Conformidad Integral:Cumplir simultáneamente con los estándares RoHS, REACH y Libre de Halógenos lo convierte en una elección preparada para el futuro en los mercados globales.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P1: ¿Puedo alimentar este LED a 30mA continuamente?
R1: Sí, 30mA es la Corriente Directa Continua Absoluta Máxima. Sin embargo, para una fiabilidad a largo plazo y para gestionar el calor, se recomienda operar en o por debajo de la condición de prueba de 20mA. A 30mA, asegure una excelente gestión térmica.

P2: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico (525nm) y Longitud de Onda Dominante (530nm)?
R2: La Longitud de Onda de Pico (λp) es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad. La Longitud de Onda Dominante (λd) es la longitud de onda única de luz monocromática que coincide con el color percibido del LED. La pequeña diferencia es normal y λd es más relevante para la especificación del color.

P3: ¿Por qué la vida útil de almacenamiento es de solo 3 meses?
R3: Esta es una precaución relacionada principalmente con la absorción de humedad por el paquete plástico. Tras una exposición prolongada a la humedad ambiental, el calentamiento rápido durante la soldadura puede causar presión interna de vapor y agrietamiento (efecto "palomita"). El método de almacenamiento con nitrógeno mitiga esto.

P4: ¿Cómo interpreto los códigos de clasificación CAT/HUE/REF en la etiqueta?
R4: Estos son códigos internos del fabricante. Para seleccionar una clasificación específica para su aplicación (ej., un rango estrecho de longitud de onda), necesitaría consultar el documento detallado de especificación de clasificación del fabricante o trabajar directamente con su equipo de ventas/soporte para solicitar piezas de una clasificación específica.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseñar un indicador de estado para un dispositivo de red.
• Requisito:Una luz verde brillante e inconfundible de "sistema activo" visible bajo iluminación de oficina.
• Razón de Selección:La salida de 4000mcd garantiza alta visibilidad. El ángulo de visión de 20 grados proporciona un "punto caliente" brillante cuando se ve de frente, ideal para un indicador de panel.
• Diseño del Circuito:Suponiendo un suministro del sistema de 5V (Vcc). El VF típico es de 3.4V a 20mA. Usando la Ley de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF = (5V - 3.4V) / 0.020A = 80 Ohmios. Para tener en cuenta la variación de VF, diseñe para el peor caso: R_min = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50 Ohmios. Elegir un resistor de 68 Ohmios proporciona una corriente segura entre 14.7mA (VF=4.0V) y 23.5mA (VF=3.4V), bien dentro de los límites.
• Diseño de Placa:Utilice almohadillas de PCB conectadas a una pequeña zona de cobre para ayudar a disipar el calor de los terminales del LED.

12. Principio de Funcionamiento

Este es un dispositivo fotónico semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo que excede su voltaje directo característico (VF), los electrones y huecos se inyectan en la región activa del chip semiconductor de AlGaInP. Estos portadores de carga se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de las capas de AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que dicta la longitud de onda (color) de los fotones emitidos—en este caso, luz verde centrada alrededor de 530nm. La cúpula de resina epoxi transparente actúa como una lente, dando forma a la luz emitida en el ángulo de visión especificado de 20 grados.

13. Tendencias Tecnológicas

La industria LED continúa evolucionando. Si bien este es un componente de orificio pasante maduro, las tendencias que influyen en este segmento de producto incluyen:
• Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en materiales y procesos conducen a una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico), permitiendo potencialmente un brillo similar a corrientes más bajas para reducir el consumo de energía y el calor.
• Miniaturización y Transición a SMD:La tendencia general del mercado es hacia paquetes de Dispositivo de Montaje Superficial (SMD) para montaje automatizado. Las lámparas de orificio pasante como esta siguen siendo vitales para aplicaciones que requieren mayor brillo individual, prototipado manual más fácil o montaje mecánico específico.
• Clasificación Más Estrecha de Color e Intensidad:La demanda de consistencia de color en pantallas y señalización impulsa a los fabricantes a ofrecer clasificaciones más estrechamente definidas (CAT, HUE), permitiendo una mejor uniformidad en matrices de múltiples LED.
• Especificaciones de Fiabilidad Mejoradas:Las hojas de datos incluyen cada vez más clasificaciones de vida útil (ej., L70, L50) bajo condiciones de operación específicas, proporcionando datos más predecibles para la planificación de diseño a largo plazo.