Hoja de Datos Técnica de Lámpara LED Azul LTL42FTBR3DH183Y - Montaje Through Hole - 470nm - 20mA - 78mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED azul de montaje through-hole. El dispositivo está diseñado como un Indicador para Placa de Circuito (CBI), utilizando un soporte (carcasa) de plástico negro en ángulo recto que se acopla al componente LED. Este diseño mejora la relación de contraste y facilita el montaje en placas de circuito impreso (PCB). El producto está disponible en configuraciones adecuadas para crear matrices horizontales o verticales apilables.

1.1 Características Principales

• Diseñado para facilitar el montaje en placa de circuito.
• La carcasa negra mejora la relación de contraste para una mejor visibilidad.
• Presenta bajo consumo de energía y alta eficiencia.
• Cumple con las directivas RoHS y es un producto libre de plomo.
• Utiliza chips azules de InGaN con un color de fuente de 470nm en un encapsulado de lámpara T-1.

1.2 Aplicaciones Objetivo

• Equipos de comunicación
• Periféricos y sistemas informáticos
• Electrónica de consumo
• Equipos y controles industriales

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Clasificaciones Absolutas Máximas

Las siguientes clasificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C.

• Disipación de Potencia (Pd):78 mW máximo. Esta es la potencia total que el dispositivo puede disipar de forma segura como calor.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA máximo. Esta corriente es permisible solo bajo condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo ≤ 1/10 y un ancho de pulso ≤ 10μs.
• Corriente Directa en CC (IF):20 mA máximo. Esta es la corriente de operación continua recomendada.
• Rango de Temperatura de Operación (Topr):-30°C a +85°C. Se garantiza que el dispositivo funcione dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079\") del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros definen el rendimiento típico del dispositivo en condiciones normales de operación a TA=25°C.

• Intensidad Luminosa (Iv):1150 mcd (Mín), 1900 mcd (Típ) cuando se alimenta a IF=20mA. Esta es la medida de la potencia percibida de la luz visible emitida.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):30 grados (Típ). Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa es la mitad del valor en el centro (0°).
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):468 nm (Típ). La longitud de onda a la cual la intensidad radiante espectral es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λd):470 nm (Típ) a IF=20mA. Esta es la longitud de onda única que coincide perceptualmente con el color de la luz emitida.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):25 nm (Típ). Una medida de la pureza espectral o ancho de banda de la luz emitida.
• Voltaje Directo (VF):2.6V (Mín), 3.2V (Típ), 3.8V (Máx) a IF=20mA. La caída de voltaje a través del LED durante su operación.
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo a un Voltaje Inverso (VR) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operación inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Especificación del Sistema de Clasificación por Lotes

Para garantizar consistencia en las aplicaciones, los LEDs se clasifican (binnig) en función de parámetros ópticos clave. El código de lote de intensidad luminosa está marcado en cada bolsa de empaque.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La clasificación se realiza a una corriente de prueba de 20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.

• Lote Q:1150 mcd (Mín) a 1500 mcd (Máx)
• Lote R:1500 mcd (Mín) a 1900 mcd (Máx)
• Lote S:1900 mcd (Mín) a 2500 mcd (Máx)
• Lote T:2500 mcd (Mín) a 3200 mcd (Máx)
• Lote U:3200 mcd (Mín) a 4200 mcd (Máx)

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

La clasificación se realiza a una corriente de prueba de 20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±1nm.

• Lote B07:460.0 nm (Mín) a 465.0 nm (Máx)
• Lote B08:465.0 nm (Mín) a 470.0 nm (Máx)
• Lote B09:470.0 nm (Mín) a 475.0 nm (Máx)

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas de rendimiento típicas ilustran la relación entre parámetros clave bajo condiciones variables. Estas son esenciales para un diseño de circuito robusto.

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente de manera sub-lineal, destacando la importancia de la regulación de corriente.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra el coeficiente de temperatura negativo de la salida de luz; la intensidad disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Representa la característica exponencial I-V del diodo, crucial para calcular los valores de la resistencia en serie.
• Distribución Espectral:Un gráfico que muestra la potencia radiante relativa a través de las longitudes de onda, centrada alrededor de la longitud de onda pico de ~468nm con un ancho medio característico.

5. Información Mecánica y de Empaque

5.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo utiliza una lámpara LED T-1 (3mm) estándar alojada en un soporte de plástico negro en ángulo recto. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros, con tolerancias de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• El material de la carcasa es plástico negro.
• El LED en sí presenta una lente difusa azul.

5.2 Identificación de Polaridad

El terminal del cátodo se identifica típicamente por un punto plano en la lente del LED, un terminal más corto (si el usuario lo recorta uniformemente) o una marca en la carcasa. Consulte siempre el dibujo detallado de contorno para una identificación definitiva de la polaridad.

5.3 Especificación de Empaque

Los LEDs se suministran en empaque a granel. La especificación de empaque detalla la cantidad por caja interior (revisada a 4,200 piezas/caja interior) y la configuración general del cartón maestro, incluyendo dimensiones y peso bruto para la planificación logística.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Para una vida útil óptima, almacene los LEDs en un ambiente que no exceda los 30°C y 70% de humedad relativa. Si se retiran de la bolsa original de barrera de humedad, utilícelos dentro de los tres meses. Para almacenamiento prolongado fuera del empaque original, utilice un contenedor sellado con desecante o en ambiente de nitrógeno.

6.2 Formado de Terminales

Si los terminales necesitan doblarse, realice esta operaciónantesde soldar y a temperatura ambiente normal. Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No utilice la base del marco de terminales como punto de apoyo. Aplique una fuerza mínima de sujeción durante la inserción en la PCB para evitar estrés mecánico.

6.3 Proceso de Soldadura

Crítico:Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente/soporte hasta el punto de soldadura. No sumerja la lente/soporte en la soldadura.

• Soldadura Manual (Con Hierro):Temperatura máxima 350°C durante un máximo de 3 segundos (una sola vez).
• Soldadura por Ola:Precaliente a un máximo de 100°C hasta por 60 segundos. La temperatura de la ola de soldadura debe ser un máximo de 260°C durante un máximo de 5 segundos. Asegúrese de que el dispositivo esté posicionado para que la ola de soldadura no llegue a menos de 2mm de la base de la lente/soporte.
• Nota Importante:La soldadura por reflujo IRnoes adecuada para este producto LED de tipo through-hole. Temperatura o tiempo excesivos pueden causar deformación de la lente o falla catastrófica.

6.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, utilice solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite limpiadores agresivos o abrasivos.

7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Método de Conducción

Los LEDs son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al usar múltiples LEDs, serecomienda encarecidamenteconducir cada LED con su propia resistencia limitadora de corriente conectada en serie (Modelo de Circuito A). No se recomienda conectar LEDs directamente en paralelo (Modelo de Circuito B) debido a las variaciones en las características del voltaje directo (VF), lo que causará una distribución desigual de la corriente y, por lo tanto, un brillo desigual.

7.2 Protección contra Descarga Electroestática (ESD)

Este LED es susceptible a daños por descarga electrostática. Implemente las siguientes medidas de control ESD en el área de manejo y montaje:

• El personal debe usar pulseras conectadas a tierra o guantes antiestáticos.
• Todo el equipo, estaciones de trabajo y estanterías de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.
• Utilice ionizadores para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico durante el manejo.
• Asegúrese de que el personal esté capacitado en procedimientos de prevención de ESD.

7.3 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es relativamente baja (78mW máx.), operar en el límite superior del rango de temperatura (+85°C) reducirá significativamente la salida de luz, como se muestra en la curva característica de temperatura. Para un rendimiento constante a largo plazo, diseñe con una ventilación adecuada y evite colocar el LED cerca de otros componentes generadores de calor.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Esta lámpara LED through-hole se diferencia por su soporte negro en ángulo recto integrado, lo que simplifica el montaje y mejora el contraste óptico en comparación con los LEDs radiales estándar montados en clips o separadores independientes. La clasificación especificada tanto para intensidad como para longitud de onda proporciona a los diseñadores un rendimiento predecible para aplicaciones que requieren coincidencia de color o brillo en múltiples indicadores. Su compatibilidad con los procesos estándar de soldadura por ola y manual lo hace adecuado para una amplia gama de flujos de trabajo de fabricación de electrónica convencionales.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

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

La Longitud de Onda Pico (λP) es la longitud de onda física a la cual la potencia óptica emitida es mayor. La Longitud de Onda Dominante (λd) es una cantidad colorimétrica derivada del diagrama de cromaticidad CIE; es la longitud de onda única que el ojo humano percibe como coincidente con el color de la fuente. Para fuentes monocromáticas como este LED azul, típicamente están muy cerca (468nm vs. 470nm).

9.2 ¿Puedo conducir este LED a 30mA para mayor brillo?

No. La Clasificación Absoluta Máxima para la Corriente Directa en CC es de 20mA. Exceder esta clasificación corre el riesgo de reducir la vida útil del dispositivo o causar una falla inmediata debido al sobrecalentamiento o sobreesfuerzo de corriente.

9.3 ¿Cómo calculo el valor de la resistencia en serie?

Use la Ley de Ohm: R = (Valimentación - VF) / IF. Por ejemplo, con una alimentación de 5V (Valimentación), un VF típico de 3.2V y la IF deseada de 20mA (0.02A): R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 Ohmios. Siempre utilice el VF máximo de la hoja de datos (3.8V) para un diseño conservador que garantice que la corriente no exceda los límites: R_mín = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 Ohmios. Seleccione un valor de resistencia estándar entre 60 y 90 Ohmios, considerando la potencia nominal (P = IF² * R).

9.4 ¿Es este LED adecuado para uso exterior?

La hoja de datos indica que el LED es bueno para letreros interiores y exteriores. Sin embargo, el rango de temperatura de operación es de -30°C a +85°C. Para entornos exteriores severos con luz solar directa, exposición a UV o variaciones de temperatura más amplias, se debe evaluar la instalación específica (carcasa, sellado) para garantizar que la temperatura ambiente local alrededor del LED permanezca dentro de las especificaciones y que los materiales sean resistentes a la intemperie.

10. Caso Práctico de Diseño y Uso

Escenario: Diseñando un panel de indicadores de estado para equipos industriales.Se necesitan múltiples indicadores azules para mostrar "sistema activo", "enlace de comunicación establecido" y "condición de falla". Usando el LED LTL42FTBR3DH183Y:

1. Selección de Lotes:Especifique el Lote R para intensidad luminosa (1500-1900mcd) y el Lote B08 para longitud de onda dominante (465-470nm) para garantizar que todos los indicadores en el panel tengan un brillo y color consistentes.
2. Diseño del Circuito:Diseñe un circuito de conducción para una fuente de alimentación de 24V CC. Usando el VF máximo de 3.8V e IF=20mA, la resistencia en serie es R = (24V - 3.8V) / 0.02A = 1010 Ohmios. Una resistencia de 1kΩ, 1/4W es adecuada. Cada LED tiene su propia resistencia.
3. Diseño de PCB:Coloque los orificios de montaje del LED según el dibujo mecánico. Asegure un área de exclusión de al menos 2mm alrededor de la base del LED para el espacio de soldadura.
4. Proceso de Montaje:Durante el montaje, los operadores siguen los protocolos ESD. Los LEDs se insertan, los terminales se sueldan por ola usando el perfil especificado, asegurándose de que la soldadura no suba demasiado. No se requiere limpieza posterior a la soldadura.

11. Introducción al Principio de Operación

Este dispositivo es un Diodo Emisor de Luz (LED). Opera bajo el principio de electroluminiscencia en un material semiconductor (InGaN - Nitruro de Galio e Indio para luz azul). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). La energía específica de la banda prohibida del material InGaN determina la longitud de onda (color) de la luz emitida, que en este caso está en la región azul (~470nm). La lente difusa y la carcasa negra dan forma y dirigen la luz emitida.

12. Tendencias Tecnológicas (Perspectiva Objetiva)

La tecnología LED through-hole representada por este producto es una solución madura y ampliamente adoptada para aplicaciones de indicadores. Las tendencias actuales de la industria muestran un cambio gradual hacia LEDs de montaje superficial (SMD) para la mayoría de los nuevos diseños debido a su menor huella, idoneidad para el montaje automatizado pick-and-place y, a menudo, un perfil más bajo. Sin embargo, los LEDs through-hole siguen siendo relevantes en aplicaciones que requieren mayor robustez mecánica, montaje/reparación manual más fácil, o donde las características ópticas específicas de un encapsulado con lente en un soporte son ventajosas. Los avances continúan en la eficiencia (lúmenes por vatio) y la consistencia de color de los chips semiconductores utilizados en todos los tipos de encapsulado LED.