LED Verde T-1 3mm Intensidad Luminosa 680-1900mcd - Voltaje 2.7-3.8V - Potencia 108mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un diodo emisor de luz (LED) verde de alto rendimiento en un encapsulado estándar pasante T-1 (3mm). El dispositivo está diseñado para aplicaciones generales de indicación e iluminación donde se requieren alto brillo, bajo consumo de energía y rendimiento confiable. Sus ventajas principales incluyen el cumplimiento con RoHS, alta eficiencia luminosa y compatibilidad con circuitos de excitación de baja corriente, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de electrónica de consumo, controles industriales e indicadores de panel.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Los límites operativos del dispositivo se definen a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C. La corriente directa continua máxima es de 30 mA, con una corriente directa de pico de 100 mA permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms). La disipación de potencia máxima es de 108 mW. El rango de temperatura de operación es de -30°C a +80°C, y el rango de temperatura de almacenamiento es de -40°C a +100°C. Para la soldadura, los terminales pueden soportar 260°C durante un máximo de 5 segundos cuando se mide a 1.6mm del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los parámetros clave de rendimiento se miden a T_A=25°C y una corriente directa (I_F) de 20 mA. La intensidad luminosa (I_V) varía desde un mínimo de 680 mcd hasta un valor típico de 1900 mcd. El ángulo de visión (2θ_1/2) es típicamente de 40 grados. El dispositivo emite luz verde con una longitud de onda de emisión pico (λ_P) de 523 nm y una longitud de onda dominante (λ_d) que varía de 520 nm a 538 nm. El voltaje directo (V_F) está entre 2.7V y 3.8V, con un valor típico de 3.3V. La corriente inversa (I_R) es un máximo de 10 μA a un voltaje inverso (V_R) de 5V. Es crítico notar que el dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa; la condición V_Res solo para pruebas de I_R.

3. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los LEDs se clasifican en lotes (bins) basándose en la intensidad luminosa y la longitud de onda dominante para garantizar consistencia de color y brillo en las aplicaciones.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Las unidades están en milicandelas (mcd) a 20 mA. Se definen dos lotes principales: Lote NP (680 mcd a 1150 mcd) y Lote QR (1150 mcd a 1900 mcd). Se aplica una tolerancia de ±15% a cada límite del lote.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Las unidades están en nanómetros (nm) a 20 mA. Se definen cinco lotes: G10 (520.0-523.0 nm), G11 (523.0-527.0 nm), G12 (527.0-531.0 nm), G13 (531.0-535.0 nm) y G14 (535.0-538.0 nm). Se aplica una tolerancia de ±1 nm a cada límite del lote.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque no se proporcionan datos gráficos específicos en el extracto de texto, las curvas de rendimiento típicas para tales LEDs incluirían la relación entre la corriente directa (I_F) y el voltaje directo (V_F), mostrando la característica exponencial del diodo. Otra curva crucial graficaría la intensidad luminosa (I_V) en función de la corriente directa (I_F), demostrando la relación casi lineal dentro del rango operativo. El efecto de la temperatura ambiente sobre la intensidad luminosa también es significativo, mostrando típicamente una disminución en la salida a medida que aumenta la temperatura. La curva de distribución espectral se centraría alrededor del pico de 523 nm con un ancho medio típico (Δλ) de 35 nm, definiendo la pureza del color verde.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

El dispositivo utiliza un popular encapsulado pasante T-1 (diámetro 3mm) con una lente difusora blanca. Las notas dimensionales clave incluyen: todas las dimensiones están en milímetros, con una tolerancia general de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario. La protuberancia máxima de la resina bajo la brida es de 1.0mm. El espaciado de los terminales se mide en el punto donde emergen del cuerpo del encapsulado. La lente difusora ayuda a lograr un ángulo de visión más amplio y uniforme en comparación con las lentes transparentes.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

6.1 Formado de Terminales y Manejo

El formado de los terminales debe realizarse a temperatura ambiente normal yantesdel proceso de soldadura. La curvatura debe realizarse al menos a 1.6mm de distancia de la base de la lente del LED. La base del marco de los terminales no debe usarse como punto de apoyo durante el doblado para evitar la transferencia de tensión al chip interno y las uniones de alambre. Durante el montaje en PCB, se debe usar una fuerza de sujeción mínima.

6.2 Proceso de Soldadura

Se debe mantener una distancia mínima de 1.6mm entre la base de la lente y el punto de soldadura. Se debe evitar sumergir la lente en la soldadura para prevenir el ascenso del epoxi, lo que puede causar problemas de soldadura. También está prohibido corregir la posición del LED después de soldar. Las condiciones recomendadas son:

• Soldador de Estaño:Temperatura máxima 400°C, tiempo máximo 3 segundos (una sola vez).
• Soldadura por Ola:Precalentamiento máximo 120°C durante 60 segundos máximo, ola de soldadura a 260°C máximo durante 5 segundos máximo.

6.3 Almacenamiento y Limpieza

Para el almacenamiento fuera del embalaje original, se recomienda su uso dentro de los tres meses. Para almacenamiento prolongado, utilice un recipiente sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno. Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico.

7. Información de Empaquetado y Pedido

El flujo de empaquetado estándar es: 1,000 piezas por bolsa antiestática. Diez bolsas se empaquetan en una caja interior, totalizando 10,000 piezas por caja interior. Ocho cajas interiores se empaquetan en una caja de envío exterior, resultando en un total de 80,000 piezas por caja exterior. El código de clasificación de intensidad luminosa está marcado en cada bolsa de empaque para su trazabilidad.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED está destinado a equipos electrónicos ordinarios, incluidos dispositivos de automatización de oficinas, equipos de comunicación y electrodomésticos. Su alto brillo lo hace adecuado para indicadores de estado, retroiluminación de paneles e interruptores, e iluminación decorativa donde se requiere una señal verde distintiva.

8.2 Consideraciones de Diseño del Circuito

Los LEDs son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al excitar múltiples LEDs en paralelo, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED (Modelo de Circuito A). Excitar múltiples LEDs en paralelo sin resistencias individuales (Modelo de Circuito B) puede provocar diferencias significativas de brillo debido a las variaciones en el voltaje directo (V_F) de cada dispositivo. El valor de la resistencia en serie se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_{de Alimentación}- V_F) / I_F, donde I_Fes la corriente de excitación deseada (por ejemplo, 20mA).

8.3 Precauciones para Aplicaciones Críticas

Consulte con el proveedor antes de usar este LED en aplicaciones que requieran una confiabilidad excepcional, especialmente donde una falla podría poner en peligro la vida o la salud (por ejemplo, aviación, sistemas médicos, dispositivos de seguridad).

9. Descarga Electroestática (ESD) y Precauciones de Manejo

Los LEDs son sensibles a la descarga electrostática y a los picos de voltaje. Se recomienda usar una pulsera antiestática o guantes antiestáticos durante el manejo. Todo el equipo, incluidos soldadores y mesas de trabajo, debe estar correctamente conectado a tierra. Evite aplicar cualquier tensión mecánica a los terminales, particularmente cuando el dispositivo está caliente durante la soldadura.

10. Comparación y Diferenciación Técnica

Los diferenciadores clave de este dispositivo en su clase incluyen su amplio rango de intensidad luminosa (hasta 1900 mcd) proveniente de un encapsulado T-1 estándar, ofreciendo un brillo significativo en un factor de forma común. El uso de tecnología InGaN (Nitruro de Galio e Indio) proporciona una emisión verde eficiente. La estructura de clasificación definida tanto para intensidad como para longitud de onda permite a los diseñadores seleccionar componentes para aplicaciones que requieren una coincidencia estricta de color y brillo, reduciendo la necesidad de calibración posterior a la producción.

11. Preguntas Frecuentes (FAQs)

11.1 ¿Puedo excitar este LED sin una resistencia en serie?

No. No se recomienda operar un LED directamente desde una fuente de voltaje, ya que es un dispositivo controlado por corriente. La pequeña variación en el voltaje directo puede causar un gran cambio en la corriente, potencialmente excediendo el límite máximo y destruyendo el LED. Una resistencia en serie es esencial para una operación estable y segura.

11.2 ¿Por qué hay un rango para la intensidad luminosa (680-1900 mcd)?

El rango representa la estructura de clasificación (binning). Debido a las variaciones del proceso de fabricación, los LEDs se clasifican (se "binean") después de la producción según su rendimiento medido. La hoja de datos especifica los límites mínimo y máximo de los lotes disponibles (NP y QR). Los diseñadores deben tener en cuenta la tolerancia de ±15% dentro de un lote al diseñar para un nivel de brillo específico.

11.3 ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda pico y la longitud de onda dominante?

La longitud de onda pico (λ_P) es la longitud de onda a la cual la distribución espectral de potencia es máxima (523 nm para este LED). La longitud de onda dominante (λ_d) se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única de la luz monocromática que, cuando se combina con una referencia blanca especificada, coincide con el color del LED. Es el color percibido. El rango de longitud de onda dominante es de 520-538 nm.

12. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario:Diseñar un panel de indicadores de estado múltiple para equipos industriales que requiera 10 LEDs verdes de brillo uniforme.Pasos de Diseño:1. Seleccionar LEDs del mismo lote de intensidad luminosa (por ejemplo, QR) y de un lote estrecho de longitud de onda dominante (por ejemplo, G11) para consistencia. 2. La fuente de alimentación es de 5V DC. 3. Usando el V_Ftípico de 3.3V y un I_Fobjetivo de 20 mA, calcular la resistencia en serie: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohmios. Se puede usar una resistencia estándar de 82 Ohmios o 100 Ohmios, ajustando ligeramente la corriente. 4. Implementar el Modelo de Circuito A, usando una resistencia por LED. 5. Durante el diseño del PCB, asegurar la distancia recomendada de 1.6mm entre el cuerpo del LED y la almohadilla de soldadura. 6. Seguir el perfil de soldadura por ola con precisión. Este enfoque garantiza una operación confiable y una apariencia uniforme.

13. Introducción al Principio de Funcionamiento

Un Diodo Emisor de Luz (LED) es un diodo semiconductor de unión p-n. Cuando se aplica un voltaje directo, 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 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. Este LED específico utiliza un semiconductor compuesto de InGaN (Nitruro de Galio e Indio), diseñado para tener un intervalo de banda correspondiente a la emisión de luz verde.

14. Tendencias Tecnológicas

La industria del LED continúa avanzando en eficiencia (lúmenes por vatio), permitiendo un mayor brillo con menor consumo de energía. Existe una tendencia hacia tolerancias de clasificación más estrictas tanto para el color como para el flujo luminoso para satisfacer las demandas de aplicaciones como pantallas a todo color e iluminación arquitectónica, donde la consistencia es primordial. Si bien los encapsulados pasantes como el T-1 siguen siendo populares para prototipos, uso de aficionados y ciertas aplicaciones industriales, los encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) dominan la producción en gran volumen debido a su menor tamaño y adecuación para el montaje automatizado. La tecnología subyacente InGaN para LEDs verdes y azules es madura, pero continúa viendo mejoras incrementales en eficiencia y confiabilidad.