Hoja de Datos de Lámpara LED Verde T1-3/4 - 5mm de Diámetro - 4.0V de Tensión Directa - 123mW de Disipación de Potencia - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED verde de alto rendimiento y bajo consumo, diseñada para montaje pasante. El dispositivo utiliza tecnología InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para producir una salida de luz verde clara. Sus principales ventajas incluyen compatibilidad con circuitos integrados debido a sus bajos requisitos de corriente y opciones de montaje versátiles en placas de circuito impreso o paneles. El popular diámetro de encapsulado T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) lo convierte en un componente estándar adecuado para una amplia gama de aplicaciones de indicación e iluminación en electrónica de consumo, instrumentación y señalización de propósito general.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

El dispositivo está clasificado para operar dentro de límites ambientales y eléctricos estrictos para garantizar fiabilidad y prevenir daños. La disipación de potencia máxima es de 123 mW a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C. La corriente directa en DC no debe exceder los 30 mA. Para operación pulsada, se permite una corriente directa pico de 100 mA bajo condiciones específicas: un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 0.1 ms. El rango de temperatura de operación es de -25°C a +80°C, mientras que el rango de temperatura de almacenamiento se extiende de -30°C a +100°C. Durante la soldadura, los terminales pueden soportar 260°C durante un máximo de 5 segundos, siempre que el punto de soldadura esté al menos a 1.6mm (0.063 pulgadas) del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los parámetros clave de rendimiento se miden a T_A=25°C. La intensidad luminosa (I_V) tiene un valor típico de 8000 milicandelas (mcd) a una corriente directa (I_F) de 20 mA, con un mínimo de 2500 mcd y un máximo de 18800 mcd. Se aplica una tolerancia de ±15% al valor garantizado de intensidad luminosa. El ángulo de visión (2θ_1/2), definido como el ángulo fuera del eje donde la intensidad cae a la mitad de su valor axial, es de 20 grados. La longitud de onda dominante (λ_d) es de 525 nm, ubicándolo en el espectro verde, con un ancho medio de línea espectral (Δλ) de 35 nm. La tensión directa (V_F) es típicamente de 4.0V con un máximo de 4.0V a I_F=20mA. La corriente inversa (I_R) es un máximo de 100 μA cuando se aplica una tensión inversa (V_R) de 5V. Es fundamental tener en cuenta que el dispositivo no está diseñado para operación inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

La salida luminosa de los LED se clasifica en lotes (bins) para garantizar consistencia en las aplicaciones. El código de lote, marcado en cada bolsa de empaque, categoriza la intensidad luminosa mínima y máxima a 20mA. Los lotes van desde T2 (2500-3390 mcd) hasta W2 (14110-18800 mcd). Cada límite de lote tiene una tolerancia de ±15%. Este sistema permite a los diseñadores seleccionar LED con el nivel de brillo requerido para su aplicación específica, asegurando uniformidad visual cuando se usan múltiples LED juntos.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien los datos gráficos específicos se mencionan en el documento (Curvas Típicas de Características Eléctricas/Ópticas en la página 4), el análisis estándar para tales componentes incluiría la curva de Corriente Directa vs. Tensión Directa (I-V), que muestra la relación exponencial y ayuda en el diseño de circuitos limitadores de corriente. La curva de Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa típicamente muestra una relación casi lineal dentro del rango de operación. La curva de Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente es crucial para comprender la degradación de la salida a temperaturas más altas. La curva de distribución espectral se centraría alrededor de la longitud de onda dominante de 525 nm con el ancho medio especificado de 35 nm.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

El LED presenta un encapsulado redondo estándar T-1 3/4 con una lente transparente como el agua. Las notas dimensionales clave incluyen: todas las dimensiones están en milímetros (pulgadas), con una tolerancia general de ±0.25mm (.010") a menos que se indique lo contrario. La protuberancia máxima de resina bajo la brida es de 1.0mm (.04"). El espaciado de terminales se mide en el punto donde los terminales emergen del cuerpo del encapsulado. El manejo mecánico correcto es esencial; los terminales deben formarse en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED antes de soldar y a temperatura normal para evitar tensiones internas.

6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es crítico para la longevidad del LED. Durante la soldadura, se debe mantener una distancia mínima de 2mm entre la base de la lente y el punto de soldadura. Se debe evitar sumergir la lente en la soldadura. No reposicione el LED después de soldar. Evite aplicar tensión al marco de los terminales, especialmente cuando esté caliente. Para soldadura manual, use un cautín a una temperatura máxima de 300°C durante no más de 3 segundos (una sola vez). Para soldadura por ola, precaliente a un máximo de 100°C hasta 60 segundos, con la ola de soldadura a un máximo de 260°C hasta 5 segundos. El reflujo por infrarrojos (IR) no es adecuado para este producto LED pasante. Temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar fallos catastróficos.

7. Información de Empaquetado y Pedido

La configuración de empaquetado estándar es la siguiente: 500 o 250 piezas por bolsa de empaque antiestática. Diez bolsas de empaque se colocan en una caja interior, totalizando 5000 piezas. Ocho cajas interiores se empaquetan en una caja de envío exterior, resultando en 40,000 piezas por caja exterior. Se señala que en cada lote de envío, solo el paquete final puede no ser un paquete completo.

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 alta eficiencia y bajo consumo lo hacen ideal para indicadores de estado, retroiluminación e iluminación de paneles donde se requiere una señal verde clara.

8.2 Consideraciones de Diseño

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conectar múltiples LED en paralelo, se recomienda encarecidamente usar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED (Modelo de Circuito A). No se recomienda usar una sola resistencia para múltiples LED en paralelo (Modelo de Circuito B), ya que ligeras variaciones en las características de tensión directa (V_F) entre LED individuales causarán diferencias significativas en el reparto de corriente y, en consecuencia, en el brillo percibido.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con tecnologías más antiguas como los LED verdes de GaP (Fosfuro de Galio), este dispositivo basado en InGaN ofrece una intensidad luminosa significativamente mayor (miles de mcd frente a cientos de mcd) y un color verde más saturado y puro (longitud de onda dominante de 525 nm). El ángulo de visión de 20 grados proporciona un haz más enfocado en comparación con los LED de ángulo amplio, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren luz dirigida. El bajo requisito de corriente (20mA para operación típica) mantiene la compatibilidad con las salidas comunes a nivel lógico de microcontroladores y CI controladores.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

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

R: No. Con una tensión directa típica de 4.0V, conectarlo directamente a 5V haría que fluya una corriente excesiva, pudiendo destruir el LED. Debes usar una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor de la resistencia se puede calcular como R = (V_fuente- V_F) / I_F. Para una fuente de 5V y una corriente objetivo de 20mA: R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50 Ohmios. Una resistencia estándar de 51 Ohmios sería adecuada.

P: ¿Por qué es importante la especificación de corriente inversa si el LED no es para operación inversa?

R: La especificación I_Rindica la calidad de la unión semiconductora. Una corriente inversa alta puede ser señal de daño o defecto de fabricación. Además, en diseños de circuitos donde pueden ocurrir transitorios de tensión inversa (por ejemplo, de cargas inductivas), comprender este parámetro ayuda a diseñar circuitos de protección como diodos en paralelo para limitar la tensión inversa.

P: ¿Qué significa la descripción de lente "Transparente como el agua"?

R: "Transparente como el agua" se refiere a una lente no difusa, transparente. No contiene partículas difusoras. Esto resulta en la mayor salida de luz posible del encapsulado pero produce un patrón de haz más enfocado (como se ve en el ángulo de visión de 20 grados) en comparación con una lente difusa o lechosa que distribuye la luz más uniformemente en un ángulo más amplio.

11. Casos de Uso Prácticos

Caso 1: Panel de Estado Multi-LED:Un panel de control requiere diez indicadores de estado verdes. Para garantizar un brillo uniforme, cada LED es impulsado por un pin de salida separado de un microcontrolador a través de una resistencia en serie de 51 ohmios (para una fuente de MCU de 5V). El estrecho ángulo de visión de 20 grados asegura que la luz sea claramente visible desde el frente del panel sin deslumbramiento lateral excesivo.

Caso 2: Indicador de Batería Baja:En un dispositivo portátil, este LED, impulsado por un circuito comparador, proporciona una luz verde brillante y llamativa para indicar el estado normal de la batería. Su alta eficiencia minimiza el consumo de la propia batería.

12. Principio de Operación

La luz se produce a través de un proceso llamado electroluminiscencia dentro del material semiconductor InGaN. Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral de encendido del dispositivo a través del ánodo y el cátodo, los electrones se inyectan desde la región tipo n y los huecos desde la región tipo p hacia la región activa. Cuando los electrones y los huecos se recombinan en esta región activa, se libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de Nitruro de Galio e Indio determina la energía de la banda prohibida, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, verde a 525 nm.

13. Tendencias Tecnológicas

El uso de materiales InGaN para LED verdes representa un avance significativo sobre tecnologías más antiguas, ofreciendo mayor eficiencia y brillo. La tendencia de la industria continúa hacia el aumento de la eficacia luminosa (lúmenes por vatio) y la mejora de la consistencia del color (clasificación más estricta). Para componentes pasantes, existe un cambio general del mercado hacia encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) para ensamblaje automatizado, pero los LED pasantes siguen siendo vitales para prototipos, uso educativo, reparación y aplicaciones que requieren mayor robustez mecánica o disipación de calor a través de los terminales. Los avances en el encapsulado también se centran en mejorar la gestión térmica para mantener la salida de luz y la longevidad a corrientes de operación y temperaturas ambientales más altas.