Hoja de Datos del LED de Montaje Pasante LTL1CHKGTLC de 3.1mm - Color Verde - Voltaje Directo 2.4V - Disipación de Potencia 75mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED de montaje pasante verde de alta eficiencia. El dispositivo está diseñado para aplicaciones de indicación de propósito general donde se requiere un rendimiento confiable, bajo consumo de energía y alta intensidad luminosa. Sus mercados objetivo principales incluyen electrónica de consumo, paneles de control industrial, equipos de comunicación y diversos electrodomésticos que requieren indicación de estado.

Las ventajas principales de este componente LED incluyen su conformidad con los estándares ambientales libres de plomo y RoHS, ofreciendo una alta intensidad luminosa en un encapsulado compacto de 3.1mm de diámetro. Presenta un bajo consumo de energía y es compatible con circuitos integrados debido a su bajo requisito de corriente, lo que lo hace adecuado para diseños electrónicos modernos.

2. Interpretación Profunda de los Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se recomienda operar en o más allá de estos límites.

• Disipación de Potencia (Pd):75 mW. Esta es la cantidad máxima de potencia que el LED puede disipar como calor a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C.
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA. La corriente continua máxima que puede pasar a través del LED.
• Corriente Directa de Pico:60 mA. Esto es permisible solo bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms) para lograr brevemente una mayor salida de luz sin sobrecalentamiento.
• Voltaje Inverso (V_R):5 V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar una ruptura inmediata de la unión.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +100°C. El rango de temperatura ambiente dentro del cual el LED está diseñado para funcionar.
• Temperatura de Soldadura de las Patillas:260°C durante 5 segundos, medidos a 2.0mm del cuerpo del LED. Esto define el perfil térmico para soldadura manual o por ola.

2.2 Características Eléctricas / Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a T_A=25°C, que definen el comportamiento normal de operación del dispositivo.

• Intensidad Luminosa (I_V):18 a 52 mcd (mínimo a máximo) a una corriente de prueba (I_F) de 2mA. Este amplio rango se gestiona mediante un sistema de clasificación (ver Sección 3). La intensidad se mide utilizando un sensor filtrado para igualar la respuesta fotópica del ojo humano (curva CIE).
• Voltaje Directo (V_F):2.1V a 2.4V (típico) a I_F= 2mA. Este parámetro es crucial para diseñar la resistencia limitadora de corriente en el circuito de excitación.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):45 grados. Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor medido en el eje. Un ángulo de 45° proporciona un cono de visión razonablemente amplio.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_P):575 nm. La longitud de onda a la cual la potencia espectral de salida es más alta.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):572 nm. Este valor se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa el color percibido de la luz, que es un verde puro.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):11 nm. Esto indica la pureza espectral; un ancho más estrecho significa un color más saturado y puro.
• Corriente Inversa (I_R):100 µA máximo a V_R= 5V.
• Capacitancia (C):40 pF típico a polarización cero y frecuencia de 1MHz, relevante para aplicaciones de conmutación de alta frecuencia.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia en brillo y color para los usuarios finales, los LED se clasifican en lotes (bins) según su rendimiento medido.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Las unidades están en milicandelas (mcd) medidas a 2 mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.

• Lote 3Y:18 mcd (Mín) a 23 mcd (Máx)
• Lote 3Z:23 mcd a 30 mcd
• Lote A:30 mcd a 38 mcd
• Lote B:38 mcd a 52 mcd

El código del lote está marcado en la bolsa de empaque, permitiendo a los diseñadores seleccionar LED con un rango de brillo específico para su aplicación.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Las unidades están en nanómetros (nm) medidas a 2 mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±1 nm. Esto garantiza un control muy estricto sobre el color verde percibido.

• Lote H06:566.0 nm a 568.0 nm
• Lote H07:568.0 nm a 570.0 nm
• Lote H08:570.0 nm a 572.0 nm
• Lote H09:572.0 nm a 574.0 nm
• Lote H10:574.0 nm a 576.0 nm
• Lote H11:576.0 nm a 578.0 nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas características típicas que son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar. 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 característica I-V es no lineal. Para un LED de AlInGaP como este, el voltaje directo exhibe un coeficiente de temperatura negativo. Esto significa que a medida que aumenta la temperatura de la unión, el voltaje directo requerido para lograr la misma corriente disminuye ligeramente. Esta característica es importante para el diseño de excitación de corriente constante para garantizar una salida de luz estable.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La salida de luz (intensidad luminosa) es aproximadamente proporcional a la corriente directa en el rango de operación típico. Sin embargo, la eficiencia puede disminuir a corrientes muy altas debido al aumento de la generación de calor (efecto de caída). Operar en o por debajo de la corriente continua recomendada garantiza una eficiencia y longevidad óptimas.

4.3 Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente

La salida de luz de los LED disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Para los materiales de AlInGaP, este efecto de extinción térmica es significativo. Los diseñadores deben considerar la gestión térmica, especialmente en entornos de alta temperatura ambiente o cuando se excita el LED a corrientes altas, para mantener un brillo consistente.

4.4 Distribución Espectral

El gráfico espectral referenciado mostraría un pico aproximadamente a 575 nm con un ancho medio típico de 11 nm. La longitud de onda dominante de 572 nm define el punto de color verde percibido en el gráfico CIE.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El dispositivo está alojado en un encapsulado redondo estándar de montaje pasante de 3.1mm de diámetro. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (pulgadas proporcionadas entre paréntesis).
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• La protrusión máxima de la resina debajo de la brida es de 1.0mm.
• La separación de las patillas se mide en el punto donde emergen del cuerpo del encapsulado, lo cual es crítico para el diseño de la PCB.

5.2 Identificación de Polaridad

Para los LED de montaje pasante, el cátodo se identifica típicamente por un borde plano en el borde de la lente o por la patilla más corta. La hoja de datos implica la práctica estándar de la industria; la patilla más larga es el ánodo (+), y la patilla más corta es el cátodo (-). Se debe observar la polaridad correcta durante el ensamblaje.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es crítico para prevenir daños y garantizar la fiabilidad.

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Los LED deben almacenarse en un ambiente que no exceda los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de la bolsa de barrera de humedad original, deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del empaque original, use un contenedor sellado con desecante o en ambiente de nitrógeno.

6.2 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 realizarse a temperatura ambiente yantesdel proceso de soldadura.
• Durante la inserción en la PCB, aplique la fuerza mínima de sujeción necesaria para evitar estrés mecánico en el encapsulado.

6.3 Proceso de Soldadura

• Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente hasta el punto de soldadura. Nunca sumerja la lente en la soldadura.
• Evite aplicar estrés externo a las patillas mientras el LED está caliente por la soldadura.
• Condiciones de Soldadura Recomendadas:
  • Soldadura Manual (Cautín):Temperatura máxima 300°C, tiempo máximo 3 segundos por patilla (una sola vez).
  • Soldadura por Ola:Temperatura máxima de precalentamiento 100°C hasta 60 segundos. Temperatura máxima de la ola de soldadura 260°C durante un máximo de 5 segundos.
• Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica.

6.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, use solo solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Los productos químicos agresivos pueden dañar el material de la lente.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificaciones de Empaque

El flujo de empaque estándar es el siguiente:

• Los LED se empaquetan en bolsas que contienen 1000, 500 o 250 piezas.
• Diez (10) bolsas de empaque se colocan en una caja interior (total 10,000 piezas).
• Ocho (8) cajas interiores se empaquetan en una caja de envío exterior (total 80,000 piezas).
• Dentro de un lote de envío, solo el paquete final puede contener una cantidad no completa.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es adecuado para una amplia gama de aplicaciones de indicación, incluyendo pero no limitado a:

• Indicadores de estado de encendido en electrónica de consumo (televisores, equipos de audio, cargadores).
• Luces de señal y estado en routers de red, módems y dispositivos de comunicación.
• Indicadores de panel en sistemas de control industrial, equipos de prueba e instrumentación.
• Iluminación trasera para interruptores, botones y leyendas en electrodomésticos.

Nota Importante:La hoja de datos establece explícitamente que este LED es para equipos electrónicos ordinarios. Las aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional, especialmente donde una falla podría poner en peligro la vida o la salud (aviación, médica, seguridad en el transporte), requieren consulta previa con el fabricante.

8.2 Diseño del Circuito de Excitación

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al usar múltiples LED, serecomienda encarecidamenteuna resistencia limitadora de corriente en serie para cada LED (Modelo de Circuito A).

• Modelo de Circuito A (Recomendado):Cada LED tiene su propia resistencia en serie conectada a la fuente de voltaje. Esto compensa la variación natural en el voltaje directo (V_F) de un LED a otro, asegurando que cada uno reciba la misma corriente y, por lo tanto, tenga un brillo similar.
• Modelo de Circuito B (No Recomendado):Múltiples LED conectados en paralelo con una sola resistencia compartida. Debido a la variación de V_F, la corriente no se dividirá equitativamente, lo que llevará a diferencias notables en el brillo entre los LED.

El valor de la resistencia (R) se calcula usando la Ley de Ohm: R = (V_suministro- V_F) / I_F. Use el V_Fmáximo de la hoja de datos (2.4V) para un diseño conservador que garantice que la corriente no exceda la I_F.

deseada.

8.3 Protección contra Descarga Electroestática (ESD)

Los LED son sensibles a la descarga electrostática. El daño por ESD puede manifestarse como una alta corriente de fuga inversa, un bajo voltaje directo o la incapacidad de iluminar a corrientes bajas.

• Medidas de Prevención:
• Los operadores deben usar pulseras conductoras o guanti antiestáticos.
• Todo el equipo, estaciones de trabajo y estantes de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.

Use un ionizador para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico.Prueba de Verificación de ESD:_FPara verificar un LED sospechoso, mida su voltaje directo a una corriente muy baja (ej., 0.1mA). Un LED de AlInGaP "bueno" debería tener un V

mayor a 1.4V en esta condición de prueba.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

• Este LED verde basado en AlInGaP ofrece ventajas específicas:vs. LED Verdes Tradicionales de GaP:
• La tecnología AlInGaP proporciona una eficiencia luminosa significativamente mayor y un color verde más saturado y puro (longitud de onda dominante ~572nm) en comparación con el verde amarillento de los LED de GaP más antiguos.vs. LED Verdes de InGaN:
• Si bien los LED de InGaN pueden lograr un brillo muy alto, los LED de AlInGaP a menudo tienen un rendimiento superior en el espectro del ámbar al rojo y en longitudes de onda verdes específicas, con un voltaje directo potencialmente más bajo y una excelente estabilidad.Diferenciadores Clave:

La combinación de un encapsulado de 3.1mm, un ángulo de visión bien definido de 45°, un sistema de clasificación integral tanto para intensidad como para longitud de onda, y advertencias de aplicación claras, lo convierten en una opción confiable y predecible para el uso estándar como indicador.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

10.1 ¿Puedo excitar este LED directamente desde una fuente de 5V sin resistencia?No, esto destruirá el LED.

Un LED tiene una resistencia dinámica muy baja cuando está polarizado directamente. Conectarlo directamente a una fuente de voltaje como 5V causará un flujo de corriente excesivo, superando con creces el valor máximo absoluto de 30mA DC, lo que lleva a un sobrecalentamiento inmediato y falla. Siempre se requiere una resistencia limitadora de corriente en serie cuando se usa una fuente de voltaje.

10.2 ¿Por qué hay un rango tan amplio en la intensidad luminosa (18-52 mcd)?

Este rango representa la dispersión total en toda la distribución de producción. Los LED individuales se clasifican en "lotes" específicos (3Y, 3Z, A, B) con rangos mucho más estrechos. Al especificar un código de lote requerido al realizar el pedido, los diseñadores pueden garantizar la consistencia en el brillo en todas las unidades de su producción.

10.3 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?_PLongitud de Onda de Pico (λ):
La longitud de onda física a la que el LED emite la mayor potencia óptica. Es el punto más alto en el gráfico de salida espectral._dLongitud de Onda Dominante (λ):_dUn valor calculado basado en la percepción del color humano (gráfico CIE). Es la longitud de onda de una luz monocromática pura que parecería tener el mismo color que la salida del LED. λ

es más relevante para describir el color percibido, por lo que se utiliza para la clasificación.

10.4 ¿Cómo elijo la corriente correcta para mi aplicación?_dLa condición de prueba es 2mA, que es una clasificación de baja corriente común para LED indicadores. Para un brillo de indicador estándar, operar entre 2mA y 10mA es típico. Para un brillo más alto, puede acercarse a la clasificación máxima DC de 20mA, pero debe considerar el aumento en la disipación de potencia (P_F= V_F* I

) para asegurarse de que se mantenga por debajo de 75mW, especialmente a temperaturas ambiente más altas. Consulte siempre la curva de reducción de potencia (lineal desde 50°C a 0.4mA/°C).

11. Caso Práctico de Diseño y UsoEscenario:

1. Diseñar un indicador de encendido "ON" para un dispositivo alimentado por un adaptador de pared de 12V DC. Se requiere un solo LED verde.Selección de Parámetros:_FApunte a un indicador claramente visible pero no deslumbrante. Elija una corriente de operación (I
2. ) de 5mA.Cálculo de la Resistencia:_FUse el V
   máximo de 2.4V para un diseño seguro._{R = (V}suministro_F- V_F) / I
   = (12V - 2.4V) / 0.005A = 9.6V / 0.005A = 1920 Ω.
3. El valor de resistencia estándar E24 más cercano es 1.8kΩ o 2.2kΩ. Elegir 2.2kΩ producirá una corriente ligeramente más baja (~4.36mA), lo cual es aceptable y aumenta la longevidad. P_{Verificación de Disipación de Potencia:}P_F²resistencia²= I
   P_LED* R = (0.00436)_F* 2200 ≈ 0.042W. Una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) o 1/4W es más que suficiente._FP
4. LED= V

* I

≈ 2.4V * 0.00436A ≈ 0.0105W (10.5mW), muy por debajo del máximo de 75mW.

Diseño de PCB:

Coloque la resistencia en serie con el ánodo del LED. Asegúrese de que el espaciado de los agujeros coincida con la separación de las patillas del LED donde emergen del cuerpo. Proporcione un área de exclusión de al menos 2mm alrededor de la base del LED para el espacio de soldadura.