Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Características y Ventajas Principales
- 1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo
- 2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad
- 2.1 Clasificaciones Absolutas Máximas
- 2.2 Características Eléctricas y Ópticas
- 3. Especificación del Sistema de Clasificación por Lotes
- 3.1 Clasificación del LED Verde
- 3.2 Clasificación del LED Amarillo
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4.1 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)
- más baja acapare la corriente.
- Esta curva es generalmente lineal dentro del rango de corriente de operación recomendado. Aumentar la corriente incrementa el brillo, pero también la disipación de potencia y la temperatura de unión, lo que puede afectar la longevidad y la longitud de onda.
- El rendimiento del LED depende de la temperatura. Típicamente, la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión. El voltaje directo también tiene un coeficiente de temperatura negativo (disminuye al aumentar la temperatura). Los diseñadores deben considerar la gestión térmica, especialmente cuando se opera a altas temperaturas ambientales o cerca de las clasificaciones de corriente máxima.
- 5. Información Mecánica y de Empaquetado
- La separación de las patillas se mide en el punto donde emergen del cuerpo del paquete.
- Para los LEDs de montaje pasante, el cátodo se identifica típicamente por un punto plano en la lente, una patilla más corta u otra marca en el soporte. Se debe consultar el diagrama de la hoja de datos para el indicador de polaridad específico de este modelo.
- 6. Guías de Soldadura y Ensamblaje
- de la soldadura y a temperatura ambiente normal.
- es adecuada para este producto de tipo pasante.
- Los LEDs son sensibles a las descargas electrostáticas. Utilice pulseras, estaciones de trabajo e ionizadores conectados a tierra. Manipule con cuidado para evitar la acumulación de estática.
- 7. Información de Empaquetado y Pedido
- Nota: En un lote de envío, solo el paquete final puede ser un paquete incompleto.
- 8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño
- [Vcc] -- [Resistor] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND].
- Aunque la disipación de potencia es baja, operar a altas temperaturas ambientales (hasta 85°C) o a la corriente máxima aumentará la temperatura de unión. Esto reduce la salida de luz y puede desplazar la longitud de onda dominante. Para aplicaciones críticas en cuanto a la estabilidad del color o el brillo, se debe considerar reducir la corriente de operación (derating) o mejorar el flujo de aire a nivel de placa.
- La carcasa negra proporciona un contraste inherente. El ángulo de visión de 40 grados ofrece un buen equilibrio entre un haz enfocado y una amplia visibilidad. La lente difusora blanca ayuda a homogeneizar la salida de luz, reduciendo los puntos calientes y proporcionando una apariencia más uniforme.
- 9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
- ) / I
- ):
- 9.3 ¿Por qué la disipación de potencia máxima es diferente para el amarillo y el verde?
- Corriente total: (5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA.
- 11. Principio de Funcionamiento
1. Descripción General del Producto
El LTL1DETGSN4J es una lámpara LED bicolor de montaje pasante, diseñada para su uso como Indicador de Placa de Circuito (CBI). Cuenta con un soporte (carcasa) de plástico negro en ángulo recto que se acopla al LED, mejorando el contraste para una mayor visibilidad. Este dispositivo forma parte de una familia de indicadores disponibles en diversas configuraciones, incluidas orientaciones de vista superior y en ángulo recto, que son apilables para facilitar el ensamblaje en matrices.
1.1 Características y Ventajas Principales
- Facilidad de Ensamblaje:Diseñado específicamente para un ensamblaje e integración sencillos en la placa de circuito.
- Visibilidad Mejorada:La carcasa negra proporciona un fondo de alto contraste, mejorando el brillo percibido y la legibilidad del indicador.
- Eficiencia Energética:Presenta un bajo consumo de energía junto con una alta eficiencia luminosa.
- Cumplimiento Ambiental:Este es un producto libre de plomo y cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
- Diseño Óptico:Utiliza una lámpara de tamaño T-1 con una lente difusora blanca. Los colores emitidos son generados por InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para el verde y AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) para el amarillo.
1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo
Esta lámpara LED es adecuada para una amplia gama de equipos electrónicos y señalización. Sus principales sectores de aplicación incluyen:
- Periféricos de computadora e indicadores de estado
- Equipos de comunicación
- Electrónica de consumo
- Paneles de control industrial y maquinaria
2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad
2.1 Clasificaciones Absolutas Máximas
Estas clasificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.
- Disipación de Potencia (PD):120 mW (Amarillo), 72 mW (Verde). Esta es la potencia máxima que el LED puede disipar como calor a una temperatura ambiente (TA) de 25°C.
- Corriente Directa de Pico (IFP):100 mA (Amarillo), 60 mA (Verde). Esta corriente solo puede aplicarse en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10µs) para evitar el sobrecalentamiento.
- Corriente Directa en CC (IF):50 mA (Amarillo), 20 mA (Verde). Esta es la corriente directa continua máxima recomendada para un funcionamiento confiable.
- Rangos de Temperatura:Funcionamiento: -30°C a +85°C; Almacenamiento: -40°C a +100°C.
- Temperatura de Soldadura de las Patillas:Máximo 260°C durante 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079\") del cuerpo del LED.
2.2 Características Eléctricas y Ópticas
Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C e IF=20mA, a menos que se especifique lo contrario.
- Intensidad Luminosa (Iv):Una medida clave del brillo.
- Amarillo: 1900-4200 mcd (milicandelas), Típico 4200 mcd.
- Verde: 3200-5500 mcd, Típico 5500 mcd.
- Nota:Los valores de intensidad garantizados incluyen una tolerancia de prueba de ±30%.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):Aproximadamente 40 grados para ambos colores. Este es el ángulo total en el que la intensidad cae a la mitad de su valor axial máximo.
- Especificaciones de Longitud de Onda:
- Longitud de Onda de Pico (λP):Amarillo: 591 nm; Verde: 519 nm.
- Longitud de Onda Dominante (λd):La longitud de onda única que define el color percibido. Amarillo: 586-594 nm; Verde: 515-530 nm.
- Ancho Espectral a Media Altura (Δλ):Amarillo: 16 nm; Verde: 35 nm. Esto indica la pureza espectral; un valor más pequeño significa un color más monocromático.
- Voltaje Directo (VF):La caída de voltaje a través del LED a la corriente de prueba.
- Amarillo: 1.6-2.5 V, Típico 2.0 V.
- Verde: 2.6-3.6 V, Típico 3.2 V.
- Corriente Inversa (IR):10 µA máximo a VR=5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para funcionar bajo polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.
3. Especificación del Sistema de Clasificación por Lotes
El producto se clasifica en lotes según la intensidad luminosa para garantizar la consistencia dentro de una aplicación. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.
3.1 Clasificación del LED Verde
- Código de Lote U:Rango de Intensidad Luminosa 3200 - 4200 mcd @ 20mA.
- Código de Lote V:Rango de Intensidad Luminosa 4200 - 5500 mcd @ 20mA.
3.2 Clasificación del LED Amarillo
- Código de Lote S:Rango de Intensidad Luminosa 1900 - 2500 mcd @ 20mA.
- Código de Lote T:Rango de Intensidad Luminosa 2500 - 3200 mcd @ 20mA.
- Código de Lote U:Rango de Intensidad Luminosa 3200 - 4200 mcd @ 20mA.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
La hoja de datos hace referencia a curvas características típicas que son esenciales para el diseño. Si bien los gráficos específicos no se reproducen en el texto, sus implicaciones se analizan a continuación.
4.1 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)
La curva I-V es exponencial. Para el LED verde (VF más alta), la curva se desplazará hacia la derecha en comparación con el LED amarillo. Esta diferencia requiere el uso de resistencias limitadoras de corriente individuales cuando se conectan múltiples LEDs en paralelo para evitar que el LED con la VF.
más baja acapare la corriente.
4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa
Esta curva es generalmente lineal dentro del rango de corriente de operación recomendado. Aumentar la corriente incrementa el brillo, pero también la disipación de potencia y la temperatura de unión, lo que puede afectar la longevidad y la longitud de onda.
4.3 Características de Temperatura
El rendimiento del LED depende de la temperatura. Típicamente, la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión. El voltaje directo también tiene un coeficiente de temperatura negativo (disminuye al aumentar la temperatura). Los diseñadores deben considerar la gestión térmica, especialmente cuando se opera a altas temperaturas ambientales o cerca de las clasificaciones de corriente máxima.
5. Información Mecánica y de Empaquetado
5.1 Dimensiones de Contorno
- El dispositivo utiliza una lámpara de diámetro T-1 (3mm) estándar alojada en un soporte negro en ángulo recto. Las notas dimensionales clave incluyen:
- Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas entre paréntesis).
- La tolerancia estándar es de ±0.25mm (.010\") a menos que se especifique lo contrario.
- La protuberancia máxima de la resina debajo de la brida es de 1.0mm (.04\").
La separación de las patillas se mide en el punto donde emergen del cuerpo del paquete.
5.2 Identificación de Polaridad
Para los LEDs de montaje pasante, el cátodo se identifica típicamente por un punto plano en la lente, una patilla más corta u otra marca en el soporte. Se debe consultar el diagrama de la hoja de datos para el indicador de polaridad específico de este modelo.
6. Guías de Soldadura y Ensamblaje
- 6.1 Formado de Patillas
- El doblado debe realizarse en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED.
- No utilice la base del marco de las patillas como punto de apoyo.El formado de patillas debe realizarseantes
de la soldadura y a temperatura ambiente normal.
6.2 Proceso de Soldadura
- Se debe mantener una distancia mínima de 2mm entre la base de la lente/soporte y el punto de soldadura.Soldador de Estaño:
- Temperatura máxima 350°C, tiempo máximo 3 segundos por patilla (una sola vez).
- Soldadura por Ola:
- Precalentamiento: Máx. 120°C hasta 100 segundos.
- Ola de Soldadura: Máx. 260°C hasta 5 segundos.
- El LED no debe sumergirse a menos de 2mm de la base de la lente/soporte en la ola de soldadura.Advertencia Crítica:Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica. La soldadura por reflujo IRno
es adecuada para este producto de tipo pasante.
- 6.3 Almacenamiento y ManipulaciónAlmacenamiento:
- El entorno recomendado es ≤ 30°C y ≤ 70% de humedad relativa. Los LEDs retirados del embalaje original deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado, utilice un recipiente sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.Limpieza:
- Utilice disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico si es necesario.Protección contra ESD:
Los LEDs son sensibles a las descargas electrostáticas. Utilice pulseras, estaciones de trabajo e ionizadores conectados a tierra. Manipule con cuidado para evitar la acumulación de estática.
7. Información de Empaquetado y Pedido
7.1 Especificación de Empaquetado
- El flujo de empaquetado estándar es el siguiente:Bolsa de Empaque:
- Contiene 500, 200 o 100 piezas.Cartón Interno:
- Contiene 10 bolsas de empaque, totalizando 5,000 piezas.Cartón Externo:
Contiene 8 cartones internos, totalizando 40,000 piezas.
Nota: En un lote de envío, solo el paquete final puede ser un paquete incompleto.
8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño
8.1 Diseño del Circuito de ConducciónLos LEDs son dispositivos controlados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente al conectar múltiples LEDs en paralelo, se debe colocar una resistencia limitadora de corriente en serie concadaFLED (Modelo de Circuito A). Evite conectar LEDs directamente en paralelo sin resistencias individuales (Modelo de Circuito B), ya que ligeras variaciones en su voltaje directo (V
) causarán diferencias significativas en el reparto de corriente y, por lo tanto, en el brillo.Circuito Recomendado (A):
[Vcc] -- [Resistor] -- [LED] -- [GND] (por rama de LED).Circuito No Recomendado (B):
[Vcc] -- [Resistor] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND].
8.2 Gestión Térmica
Aunque la disipación de potencia es baja, operar a altas temperaturas ambientales (hasta 85°C) o a la corriente máxima aumentará la temperatura de unión. Esto reduce la salida de luz y puede desplazar la longitud de onda dominante. Para aplicaciones críticas en cuanto a la estabilidad del color o el brillo, se debe considerar reducir la corriente de operación (derating) o mejorar el flujo de aire a nivel de placa.
8.3 Integración Óptica
La carcasa negra proporciona un contraste inherente. El ángulo de visión de 40 grados ofrece un buen equilibrio entre un haz enfocado y una amplia visibilidad. La lente difusora blanca ayuda a homogeneizar la salida de luz, reduciendo los puntos calientes y proporcionando una apariencia más uniforme.
9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
9.1 ¿Puedo alimentar los LEDs verde y amarillo con la misma corriente?FSí, la condición de prueba y operación típica recomendada para ambos colores es IF= 20mA. Sin embargo, debe tener en cuenta sus diferentes voltajes directos (V) al diseñar el valor de la resistencia limitadora de corriente para cada color. El valor de la resistencia se calcula como R = (Vde alimentaciónF- VF.
) / I
.P9.2 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?Longitud de Onda de Pico (λ
):dLa longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia (la \"curva de salida de luz\") es máxima. Es una medición física.Longitud de Onda Dominante (λ
):
Derivada de las coordenadas de color en el diagrama de cromaticidad CIE, representa la longitud de onda única del color espectral puro que coincide con el color percibido del LED. Es más relevante para la especificación del color.
9.3 ¿Por qué la disipación de potencia máxima es diferente para el amarillo y el verde?
La diferencia proviene de los diferentes materiales semiconductores (AlInGaP para amarillo, InGaN para verde) y sus respectivas eficiencias internas y características térmicas. La clasificación de potencia más baja para el LED verde indica una necesidad de una consideración térmica más cuidadosa a corrientes de conducción más altas.10. Estudio de Caso de Diseño Práctico
- Escenario:
- Diseñar un panel de estado con 5 indicadores verdes y 3 amarillos, alimentados desde una línea de 5V. Objetivo: Lograr el brillo típico a 20mA por LED.FResistencias Limitadoras de Corriente:Para Verde (V típico = 3.2V): R
- verdeF= (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 Ω. Utilice una resistencia estándar de 91 Ω, 1/8W o 1/4W.Para Amarillo (V típico = 2.0V): R
- amarillo= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Utilice una resistencia estándar de 150 Ω.
- Diseño de Placa:
- Coloque las resistencias cerca de los pines del ánodo del LED. Asegúrese de mantener la distancia de soldadura de 2mm desde el soporte del LED en el diseño de la PCB.
- Cálculo de Potencia:
Corriente total: (5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA.
Asegúrese de que la fuente de alimentación de 5V pueda suministrar esta corriente con un margen.
11. Principio de Funcionamiento
Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores de unión p-n. Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones de la región n y los huecos de la región p se inyectan en la región de la unión. Cuando estos portadores de carga se recombinan, se libera energía en forma de fotones (luz). El color (longitud de onda) de la luz emitida está determinado por el intervalo de banda de energía del material semiconductor: AlInGaP para colores amarillo/rojo/naranja e InGaN para colores verde/azul/blanco. La lente difusora blanca contiene fósforos o partículas de dispersión para suavizar y esparcir la salida de luz.
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. |