Hoja de Datos Técnica en Español: LED Azul Difuso T-1 de 3mm - Longitud de Onda Pico 468nm - Tensión Directa 3.0V - Disipación de Potencia 102mW

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas de un diodo emisor de luz (LED) azul de alta eficiencia en el popular encapsulado pasante T-1 (3mm). El dispositivo cuenta con una lente difusa, que ofrece una distribución de luz más amplia y uniforme en comparación con las lentes transparentes, lo que lo hace idóneo para aplicaciones de indicación e iluminación de fondo donde se desea una iluminación suave y sin deslumbramientos. Las ventajas principales de este LED incluyen su conformidad con las directivas RoHS, lo que indica que se fabrica sin el uso de sustancias peligrosas como el plomo, su bajo consumo de energía y su alta fiabilidad. Está diseñado para un montaje versátil en placas de circuito impreso (PCB) o paneles y es compatible con los niveles de excitación de circuitos integrados (CI) debido a su bajo requisito de corriente.

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Los valores máximos absolutos definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Estos valores se especifican a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C y no deben superarse bajo ninguna condición de funcionamiento.

• Disipación de Potencia (P_D):102 mW. Esta es la cantidad máxima de potencia que el LED puede disipar en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA. Esta es la corriente máxima permitida en condiciones pulsadas, definida con un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 0.1ms. Es significativamente mayor que el valor en DC, permitiendo destellos breves de alta intensidad.
• Corriente Directa en DC (I_F):30 mA. Esta es la corriente directa continua máxima recomendada para una operación fiable a largo plazo.
• Derivación de Corriente:Derivación lineal de 0.5 mA/°C a partir de 30°C. Para temperaturas ambiente superiores a 30°C, la corriente directa continua máxima permitida debe reducirse para evitar el sobrecalentamiento.
• Rango de Temperatura de Operación:-30°C a +80°C. Se garantiza que el dispositivo funcione dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C. El dispositivo puede almacenarse sin degradación dentro de estos límites.
• Temperatura de Soldadura de las Patillas:260°C durante 5 segundos, medida a 2.0mm (0.8\") del cuerpo del LED. Esto define el perfil térmico aceptable para procesos de soldadura manual o por ola.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros se miden a T_A=25°C e I_F=20mA, que es la condición de prueba estándar. Definen el rendimiento típico del dispositivo.

• Intensidad Luminosa (I_V):85 (Mín), 180 (Típ), 520 (Máx) mcd. Esta es una medida del brillo percibido del LED por el ojo humano, medido utilizando un sensor filtrado para coincidir con la curva de respuesta fotópica CIE. El amplio rango indica que se utiliza un sistema de clasificación (detallado en la Sección 3).
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):45° (Típ). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor en el eje central (0°). La lente difusa crea este amplio ángulo de visión.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):468 nm (Típ). Esta es la longitud de onda a la que la potencia óptica de salida es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):465 nm (Mín), 475 nm (Máx). Se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única que mejor define el color percibido (azul) del LED. También está sujeto a clasificación.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):20 nm (Típ). Esto indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz emitida.
• Tensión Directa (V_F):3.0 V (Típ), 3.4 V (Máx). La caída de tensión a través del LED cuando se excita a 20mA.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (Máx) a V_R=5V. El LED no está diseñado para operación inversa; este parámetro es solo para caracterización de fugas.
• Capacitancia (C):40 pF (Típ) a V_F=0V, f=1 MHz. Esta es la capacitancia de unión, relevante para aplicaciones de conmutación de alta velocidad.

3. Especificación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia en brillo y color en aplicaciones de producción, los LED se clasifican en lotes (bins). Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con criterios mínimos de rendimiento específicos.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Unidades: mcd @ 20mA. Tolerancia para cada límite de lote: ±15%.

• Lote E: 85 – 110 mcd
• Lote F: 110 – 140 mcd
• Lote G: 140 – 180 mcd
• Lote H: 180 – 240 mcd
• Lote J: 240 – 310 mcd
• Lote K: 310 – 400 mcd
• Lote L: 400 – 520 mcd

El código de lote específico para la intensidad luminosa está marcado en el empaquetado del producto.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Unidades: nm @ 20mA. Tolerancia para cada límite de lote: ±1 nm.

• Lote B08: 465 – 470 nm
• Lote B09: 470 – 475 nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque en la hoja de datos se hace referencia a gráficos específicos (Fig.1, Fig.6), las curvas típicas para este tipo de LED ilustran las relaciones clave:

• Curva I-V (Corriente-Tensión):Muestra la relación exponencial entre la corriente directa y la tensión directa. La tensión de codo es de aproximadamente 2.8V-3.0V para los LED azules.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:El brillo aumenta aproximadamente de forma lineal con la corriente hasta cierto punto, después del cual la eficiencia puede disminuir debido al calentamiento.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:La salida luminosa típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. El factor de derivación de 0.5 mA/°C se aplica para gestionar este efecto térmico.
• Distribución Espectral:Una gráfica de intensidad relativa versus longitud de onda, que muestra un pico alrededor de 468nm con un ancho medio típico de 20nm.
• Patrón del Ángulo de Visión:Un gráfico polar que muestra la distribución característica Lambertiana o casi Lambertiana de una lente difusa, con la intensidad reduciéndose a la mitad a ±22.5° del eje.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED está alojado en un encapsulado estándar T-1 con una lente difusa de 3mm de diámetro. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas entre paréntesis).
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm (±0.010\") a menos que se especifique lo contrario.
• La protuberancia máxima de la resina bajo la brida es de 1.0mm (0.04\").
• La separación entre patillas se mide en el punto donde las patillas emergen del cuerpo del encapsulado.

5.2 Identificación de Polaridad

Para los LED de montaje pasante, el cátodo se identifica típicamente por un punto plano en el borde de la lente, una patilla más corta o una muesca en la brida. Se debe consultar el diagrama de la hoja de datos para la marca de polaridad específica de este componente. La polaridad correcta es esencial para su funcionamiento.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Formado de Patillas

• El doblado debe realizarse en un punto al menos a 3 mm de la base de la lente del LED.
• La base del marco de las patillas no debe usarse como punto de apoyo durante el doblado.
• El formado de patillas debe hacerse a temperatura ambiente yantesdel proceso de soldadura.
• Durante el montaje en PCB, utilice la fuerza mínima de sujeción necesaria para evitar imponer un estrés mecánico excesivo en el encapsulado del LED.

6.2 Proceso de Soldadura

Crítico:Se debe mantener una distancia mínima de 3 mm desde la base de la lente hasta el punto de soldadura. Se debe evitar sumergir la lente en la soldadura para prevenir que el epoxi ascienda por el marco de las patillas, lo que puede causar problemas de soldadura.

Condiciones Recomendadas:

• Soldador de Estaño:Temperatura: 300°C Máx. Tiempo: 3 segundos Máx. (soldadura única solamente).
• Soldadura por Ola:Precalentamiento: 100°C Máx. durante 60 seg Máx. Ola de Soldadura: 260°C Máx. durante 5 seg Máx.

Nota Importante:Una temperatura y/o tiempo de soldadura excesivos pueden causar deformación de la lente del LED o fallo catastrófico. La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) esnoun proceso adecuado para este tipo de LED de montaje pasante.

6.3 Limpieza

Si se requiere limpieza, utilice únicamente disolventes a base de alcohol, como alcohol isopropílico.

6.4 Almacenamiento

• El entorno de almacenamiento recomendado no debe superar los 30°C y el 70% de humedad relativa.
• Los LED extraídos de su embalaje original protector contra la humedad deben utilizarse dentro de los tres meses.
• Para un almacenamiento prolongado fuera del embalaje original, almacene en un recipiente sellado con desecante o en un desecador purgado con nitrógeno.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

Los LED se empaquetan en bolsas antiestáticas para prevenir daños por descarga electrostática (ESD).

• Bolsa de Empaque: 1000, 500 o 250 piezas por bolsa.
• Cartón Interno: 10 bolsas de empaque por cartón (total 10,000 pzas).
• Cartón Externo: 8 cartones internos por cartón externo (total 80,000 pzas).
• Nota: En cada lote de envío, solo el paquete final puede contener una cantidad no completa.

8. Recomendaciones de Diseño para Aplicación

8.1 Diseño del Circuito de Excitación

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al excitar múltiples LED en paralelo, serecomienda encarecidamenteutilizar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED (Modelo de Circuito A). No se recomienda excitar múltiples LED en paralelo desde una única fuente de tensión con una resistencia compartida (Modelo de Circuito B), ya que ligeras variaciones en la tensión directa (V_F) de cada LED causarán diferencias significativas en la corriente y, en consecuencia, en el brillo.

8.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Este LED es susceptible a daños por descarga electrostática. Se deben observar las siguientes precauciones durante el manejo y montaje:

• Los operadores deben usar una pulsera conductora o guantes antiestáticos.
• Todo el equipo, mesas de trabajo y estanterías de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.
• Utilice ionizadores para neutralizar las cargas estáticas en el área de trabajo.

8.3 Alcance y Limitaciones de la Aplicación

Este LED está diseñado para su uso en equipos electrónicos ordinarios, incluyendo equipos de oficina, dispositivos de comunicación y electrodomésticos. No está específicamente diseñado o calificado para aplicaciones donde la alta fiabilidad es crítica para la seguridad, como en aviación, transporte, control de tráfico, sistemas médicos/de soporte vital o dispositivos de seguridad. Para dichas aplicaciones, es obligatorio consultar con el fabricante para obtener componentes calificados apropiadamente.

9. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño

En comparación con los LED T-1 de lente transparente, esta versión difusa ofrece un patrón de luz mucho más amplio y suave, eliminando el efecto de "punto caliente". Esto lo hace superior para indicadores de panel donde se requiere visualización desde múltiples ángulos. La longitud de onda azul de 468nm es una elección común para indicadores de estado, iluminación de fondo y luces decorativas. Los diseñadores deben considerar cuidadosamente la gestión térmica, especialmente cuando se opera cerca de la corriente máxima nominal o en temperaturas ambiente elevadas, utilizando la curva de derivación proporcionada. La tensión directa de ~3.0V requiere una tensión de excitación mayor que la necesaria para los LED rojos o verdes estándar, lo que debe tenerse en cuenta en el diseño de la fuente de alimentación.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Puedo excitar este LED directamente desde una fuente de 5V?

R: No. Con una V_Ftípica de 3.0V a 20mA, se requiere una resistencia limitadora de corriente en serie. Usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente- V_F) / I_F. Para una fuente de 5V y un objetivo de 20mA: R = (5V - 3.0V) / 0.02A = 100 Ω. Se debe usar una resistencia de 100Ω (o el valor estándar más cercano).

P: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?

R: La Longitud de Onda Pico (λ_P) es la longitud de onda física de mayor potencia espectral de salida. La Longitud de Onda Dominante (λ_d) es un valor calculado basado en la percepción del color humano (gráfico CIE) que mejor representa el color percibido. Para LED monocromáticos como este azul, a menudo están cerca pero no son idénticos.

P: ¿Por qué se necesita una resistencia separada para cada LED en paralelo?

R: La tensión directa de los LED puede variar ligeramente de una unidad a otra, incluso dentro del mismo lote. Sin resistencias individuales, los LED con una V_Fmás baja consumirán una corriente desproporcionadamente mayor, lo que conducirá a un brillo desigual y a un posible sobreesfuerzo de los LED con V_F units.

más baja.

P: ¿Es este LED adecuado para iluminación interior automotriz?

R: Aunque puede funcionar, esta hoja de datos estándar no indica calificación para los rangos de temperatura extendidos, vibración y estándares de fiabilidad requeridos para aplicaciones automotrices. Para tales fines, deben usarse componentes específicamente calificados según estándares de grado automotriz (por ejemplo, AEC-Q102).

11. Ejemplo de Aplicación PrácticaEscenario:

Diseñar un panel de múltiples indicadores para un equipo de prueba. Se necesitan cuatro LED azules de estado para mostrar diferentes modos operativos (En Espera, Probando, Aprobado, Fallo). Un brillo uniforme es crítico para la experiencia del usuario.

1. Implementación del Diseño:Circuito:
2. Utilice un pin GPIO de un microcontrolador para excitar cada LED. Cada pin se conectará a una resistencia limitadora de corriente de 100Ω, luego al ánodo del LED. Los cátodos de los LED se conectarán a tierra.Selección de Componentes:
3. Especifique LED del mismo lote de intensidad luminosa (por ejemplo, Lote G: 140-180 mcd) y del mismo lote de longitud de onda dominante (por ejemplo, B08: 465-470nm) para garantizar consistencia de color y brillo en el panel.Diseño de Placa:
4. Coloque los LED en la PCB con el radio de curvatura mínimo recomendado de 3mm para las patillas. Asegúrese de que los puntos de soldadura en la PCB estén al menos a 3mm del cuerpo del LED.Software:

Active los pines GPIO a nivel alto (por ejemplo, 3.3V o 5V) para encender los respectivos LED. La resistencia de 100Ω establecerá la corriente aproximadamente en (3.3V-3.0V)/100Ω = 3mA o (5V-3.0V)/100Ω = 20mA, dependiendo de la tensión de alimentación, proporcionando una iluminación segura y controlada.

12. Principio de Funcionamiento

Un diodo emisor de luz es un dispositivo semiconductor de unión p-n. Cuando se aplica una tensión directa que excede el potencial incorporado de la unión, los electrones de la región tipo n y los huecos de la región tipo p se inyectan en la región de la unión. Cuando estos portadores de carga se recombinan, se libera energía. En este LED específico, el material semiconductor (típicamente basado en nitruro de galio e indio, InGaN) está diseñado para que esta energía se libere en forma de fotones (luz) con una longitud de onda en el espectro azul (~468 nm). La lente de epoxi difusa que rodea el chip semiconductor contiene partículas de dispersión que aleatorizan la dirección de los fotones emitidos, creando un ángulo de visión amplio y uniforme en lugar de un haz estrecho.

13. Tendencias Tecnológicas