Hoja de Datos del LED Verde de Montaje Through-Hole LTL1CHJGTNN - Paquete T-1 - 572nm - 20mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED verde de montaje through-hole de alta eficiencia. Diseñado para indicación de estado e iluminación general, este componente es adecuado para una amplia gama de aplicaciones electrónicas. El dispositivo presenta un popular paquete T-1 (3mm) de diámetro con una lente transparente verde, ofreciendo una señal visual distintiva.

1.1 Características Principales

• Bajo consumo de energía y alta eficiencia luminosa.
• Construido con materiales libres de plomo y cumple plenamente con los estándares ambientales RoHS.
• Paquete estándar T-1 (3mm) de diámetro para fácil integración en diseños existentes.
• Utiliza tecnología AlInGaP para producir una luz verde con una longitud de onda dominante de 572nm.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este LED es versátil y encuentra uso en múltiples sectores, incluyendo equipos de comunicación, periféricos de computadora, electrónica de consumo, electrodomésticos y sistemas de control industrial. Su función principal es proporcionar una indicación de estado clara y confiable.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona un análisis objetivo y detallado de los parámetros clave de rendimiento del LED bajo condiciones de prueba estándar (TA=25°C).

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos valores representan los límites más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se garantiza la operación bajo estas condiciones.

• Disipación de Potencia (Pd):75 mW máximo.
• Corriente Directa Continua (IF):30 mA continua.
• Corriente Directa de Pico:60 mA (ancho de pulso ≤10ms, ciclo de trabajo ≤1/10).
• Rango de Temperatura de Operación:-30°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los siguientes parámetros definen el rendimiento típico del LED. Todas las mediciones se toman a IF = 20mA a menos que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (Iv):110 mcd (Mín), 310 mcd (Típ). Esta es la medida de la potencia de luz percibida. La intensidad real para una unidad específica está determinada por su código de bin (ver Sección 4). Se aplica una tolerancia de prueba de ±15% a los valores garantizados.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):45 grados (Típ). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el centro), definiendo la dispersión del haz.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):575 nm (Típ). La longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λd):572 nm (Típ). Esta es la longitud de onda única que mejor representa el color percibido del LED, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):11 nm (Típ). El ancho del espectro de emisión a la mitad de su potencia máxima, indicando la pureza del color.
• Voltaje Directo (VF):2.1V (Mín), 2.4V (Típ) a 20mA.
• Corriente Inversa (IR):100 μA (Máx) a VR = 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en la producción, los LED se clasifican en bins según métricas clave de rendimiento. El número de parte LTL1CHJGTNN incluye códigos de bin para intensidad y longitud de onda.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Las unidades se miden en milicandelas (mcd) a IF=20mA. El sufijo \"HJ\" del número de parte corresponde al siguiente bin:

• Código de Bin HJ0:Mínimo 180 mcd, Máximo 310 mcd. La tolerancia en los límites del bin es de ±15%.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Las unidades están en nanómetros (nm) a IF=20mA. El sufijo \"GT\" (implícito por el típico 572nm) caería dentro de un rango como:

• Ejemplo de Bin H09:Mínimo 572.0 nm, Máximo 574.0 nm. La tolerancia en los límites del bin es de ±1nm.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien los datos gráficos específicos se referencian en la hoja de datos, las curvas típicas para este tipo de LED ilustrarían las siguientes relaciones, cruciales para el diseño:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente en una relación casi lineal antes de la saturación.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Demuestra la característica I-V del diodo, esencial para calcular la resistencia limitadora de corriente en serie correcta.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de la unión, destacando la importancia de la gestión térmica.
• Distribución Espectral:Un gráfico que muestra la intensidad de la luz emitida a través de diferentes longitudes de onda, centrada alrededor de 575nm con un ancho medio de 11nm.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones de Contorno

El LED utiliza un paquete radial con terminales estándar.

• Tipo de Paquete:T-1 (redondo de 3mm de diámetro).
• Diámetro del Terminal:0.6mm (típico).
• Separación de Terminales:Medida donde los terminales emergen del cuerpo del paquete. La separación estándar es de 2.54mm (0.1\").
• Longitud del Cuerpo:Aproximadamente 5.0mm a 8.0mm (varía).
• Tolerancias:±0.25mm a menos que se especifique lo contrario. La resina protuberante bajo la brida es de 1.0mm máximo.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo (terminal negativo) típicamente se identifica por un borde plano en el borde de la lente del LED, un terminal más corto, o una muesca en la brida de plástico. El ánodo (terminal positivo) es más largo en la mayoría de los paquetes estándar. Siempre verifique la polaridad antes de la instalación para prevenir daños.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es crítico para garantizar la fiabilidad y prevenir daños a la lente de epoxi del LED o al chip interno.

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Para almacenamiento a largo plazo, mantenga un ambiente que no exceda los 30°C y el 70% de humedad relativa. Los LED retirados de sus bolsas originales de barrera de humedad deben usarse dentro de los tres meses. Para almacenamiento extendido, use contenedores sellados con desecante o una atmósfera de nitrógeno.

6.2 Formado de Terminales

• Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED.
• No use el cuerpo del paquete como punto de apoyo para doblar.
• Realice todo el formado de terminales a temperatura ambiente yantesdel proceso de soldadura.
• Aplique una fuerza mínima de sujeción durante la inserción en el PCB para evitar estrés mecánico en los terminales.

6.3 Proceso de Soldadura

Regla Crítica:Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente de epoxi hasta el punto de soldadura. No sumerja la lente en la soldadura.

• Soldadura Manual (Con Cautín):Temperatura máxima 350°C. Tiempo máximo de soldadura 3 segundos por terminal. No realice retrabajo.
• Soldadura por Ola:Precaliente a un máximo de 100°C hasta por 60 segundos. Temperatura de la ola de soldadura máxima 260°C. Tiempo de contacto máximo 5 segundos. Asegúrese de que el LED esté posicionado para que la ola de soldadura no llegue a menos de 2mm de la base de la lente.
• No Recomendado:La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) no es adecuada para este tipo de paquete through-hole.

6.4 Limpieza

Si es necesario, limpie solo con solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite limpiadores químicos agresivos o desconocidos.

7. Información de Empaque y Pedido

7.1 Especificación de Empaque

Los LED se empacan en bolsas antiestáticas.

• Cantidades por Bolsa:1000, 500, 200 o 100 piezas por bolsa.
• Cartón Interno:Contiene 10 bolsas de empaque, totalizando 10,000 piezas.
• Cartón Externo (Lote de Envío):Contiene 8 cartones internos, totalizando 80,000 piezas. El paquete final en un lote de envío puede contener menos de un cartón completo.

8. Recomendaciones de Aplicación y Diseño

8.1 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente al conectar múltiples LED en paralelo, una resistencia limitadora de corriente en serie esobligatoriapara cada LED.

• Circuito Recomendado (A):Cada LED tiene su propia resistencia en serie (R = (Vsuministro - VF) / IF). Esto compensa las variaciones menores en el voltaje directo (VF) de los LED individuales, asegurando corriente igual y, por lo tanto, brillo igual.
• Circuito No Recomendado (B):Conectar múltiples LED en paralelo con una sola resistencia compartida. Pequeñas diferencias en VF causarán acaparamiento de corriente, llevando a una discrepancia significativa de brillo y posible sobrecorriente en un LED.

8.2 Protección contra Descarga Electroestática (ESD)

Este LED es susceptible a daños por descarga electrostática. Implemente lo siguiente en el área de manejo:

• Use pulseras y guantes antiestáticos conectados a tierra.
• Asegúrese de que todo el equipo, mesas de trabajo y estantes de almacenamiento estén correctamente conectados a tierra.
• Use ionizadores para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico.
• Mantenga programas de capacitación y certificación para el personal que trabaja en áreas protegidas contra ESD.

8.3 Consideraciones Térmicas

La disipación de potencia máxima es de 75mW. La corriente directa continua se reduce linealmente desde 30mA a 30°C ambiente. En entornos de alta temperatura o aplicaciones de alta corriente, asegure un flujo de aire adecuado o considere reducir la corriente de conducción para mantener una operación confiable y una larga vida útil.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LED verdes de tecnología más antigua (por ejemplo, basados en Fosfuro de Galio), este tipo AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) ofrece una eficiencia luminosa significativamente mayor, resultando en una salida más brillante a la misma corriente. La longitud de onda dominante de 572nm proporciona un color verde puro y saturado. El paquete T-1 garantiza una amplia compatibilidad con diseños de PCB y zócalos existentes diseñados para lámparas indicadoras estándar.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

10.1 ¿Qué valor de resistor debo usar con una fuente de 5V?

Usando el VF típico de 2.4V y el IF objetivo de 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohmios. El valor estándar más cercano es 130Ω o 150Ω. Siempre calcule la potencia nominal: P = I²R = (0.02)² * 130 = 0.052W. Una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) es suficiente.

10.2 ¿Puedo conducir este LED a 30mA continuamente?

Sí, 30mA es la corriente continua máxima nominal a 25°C ambiente. Sin embargo, a esta corriente, la disipación de potencia será mayor (aprox. VF * IF = 2.4V * 0.03A = 72mW), lo que está muy cerca del máximo absoluto de 75mW. Para un diseño robusto y una vida más larga, se recomienda operar a 20mA, especialmente en entornos más cálidos.

10.3 ¿Cómo identifico el ánodo y el cátodo?

Busque los identificadores físicos: el terminal más largo es típicamente el ánodo (+). Además, a menudo hay un borde plano en el borde de la lente redonda o una muesca en la brida de plástico junto al terminal del cátodo (-).

11. Estudio de Caso de Diseño Práctico

Escenario:Diseñando un panel con cuatro indicadores de estado para una fuente de alimentación, mostrando AC OK, DC OK, Fallo y En Espera. La lógica del sistema opera a 3.3V.

Pasos de Diseño:

1. Selección de Corriente:Elija 15mA por LED para buena visibilidad y menor consumo de energía.
2. Cálculo del Resistor:R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ohmios. Use resistores estándar de 62Ω.
3. Diseño del Circuito:Implemente el Circuito A de la hoja de datos: cuatro circuitos independientes, cada uno con un LED y un resistor de 62Ω conectado al riel de 3.3V a través de un transistor de conducción o un pin GPIO.
4. Diseño del PCB:Coloque agujeros con separación de 2.54mm. Asegúrese de que las almohadillas de soldadura estén al menos a 2mm del contorno del cuerpo del LED en la serigrafía. Agrupe los LED para una apariencia consistente.
5. Ensamblaje:Inserte los LED, doble ligeramente los terminales en el lado de soldadura para retenerlos, luego suelde por ola usando el perfil especificado, asegurando que la orientación de la placa evite que la soldadura suba por capilaridad por los terminales.

Este enfoque garantiza un brillo uniforme y una operación confiable a largo plazo.

12. Introducción al Principio Tecnológico

Este LED se basa en material semiconductor AlInGaP crecido sobre un sustrato. Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y huecos se inyectan en la región activa donde se recombinan. Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de las capas de AlInGaP determina la energía de la banda prohibida, que define directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, verde a 572nm. La lente de epoxi transparente sirve para proteger el chip semiconductor, dar forma al patrón del haz (ángulo de visión de 45 grados) y mejorar la extracción de luz.

13. Tendencias y Desarrollos de la Industria

El mercado de LED through-hole continúa sirviendo diseños heredados y aplicaciones donde se valora la robustez y la facilidad de ensamblaje manual. Sin embargo, la tendencia general de la industria se dirige fuertemente hacia paquetes de dispositivo de montaje superficial (SMD) (por ejemplo, 0603, 0805, 3528) para ensamblaje automatizado, mayor densidad y mejor rendimiento térmico. Los avances en la tecnología LED se centran en aumentar la eficacia luminosa (lúmenes por vatio), mejorar la consistencia del color mediante una clasificación más estricta (binning), y expandir la gama de colores y temperaturas de color disponibles. Para los tipos through-hole, las mejoras a menudo vienen en forma de mayor brillo dentro del mismo tamaño de paquete y una mayor fiabilidad bajo diversas condiciones ambientales.