Hoja de Datos del LED Verde LTL17KGH5D - Paquete T-1 (3mm) - Tensión Directa 2.4V - Corriente DC 30mA - Disipación de Potencia 75mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas para un LED verde de montaje pasante. El dispositivo está diseñado para aplicaciones de indicación de estado y señalización en una amplia gama de equipos electrónicos. Se ofrece en el popular paquete de diámetro T-1 (3mm), proporcionando un factor de forma común para una fácil integración en diseños existentes.

Las ventajas principales de este LED incluyen su bajo consumo de energía y alta eficiencia, haciéndolo adecuado tanto para dispositivos alimentados por batería como por red eléctrica. Está construido con materiales libres de plomo y cumple con las directivas ambientales RoHS. El dispositivo cuenta con una lente difusora verde que ayuda a ampliar el ángulo de visión y suavizar la salida de luz para fines de indicación.

Los mercados objetivo para este componente son amplios, abarcando equipos de comunicación, periféricos informáticos, electrónica de consumo, electrodomésticos y sistemas de control industrial. Su fiabilidad y paquete estándar lo convierten en una opción versátil para diseñadores que requieren un indicador visual confiable.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

El dispositivo está especificado para operar dentro de límites ambientales y eléctricos estrictos para garantizar una fiabilidad a largo plazo. Los límites absolutos máximos definen los umbrales más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente.

• Disipación de Potencia (P_D):75 mW máximo. Esta es la potencia total que el dispositivo puede disipar de forma segura en forma de calor, calculada a partir de la tensión directa y la corriente.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):90 mA máximo. Esta especificación aplica solo bajo condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo del 10% o menos y un ancho de pulso que no exceda los 10 microsegundos. Es útil para destellos breves de alto brillo.
• Corriente Directa en DC (I_F):30 mA máximo. Esta es la corriente continua máxima recomendada para operación normal. Exceder este valor puede conducir a una depreciación acelerada de los lúmenes y una reducción de la vida útil.
• Rango de Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C. El dispositivo está clasificado para operar de manera confiable en este amplio rango de temperatura industrial.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido en un punto a 2.0mm (0.079 pulgadas) del cuerpo de epoxi. Esta especificación es crítica para procesos de soldadura por ola o manual.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros se miden a una temperatura ambiente estándar (T_A) de 25°C y definen el rendimiento típico del LED.

• Intensidad Luminosa (I_V):110 (Mín), 180 (Típ), 520 (Máx) mcd a I_F= 20mA. La intensidad se mide utilizando un sensor filtrado para coincidir con la curva de respuesta del ojo fotópico (CIE). Se aplica una tolerancia de prueba de ±15% a los límites de los bins.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):50 grados (Típico). Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor máximo (en el eje). La lente difusora contribuye a este ángulo de visión relativamente amplio.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):574 nm (Típico). Esta es la longitud de onda a la cual la distribución espectral de potencia alcanza su máximo.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):566 (Mín), 571 (Típ), 578 (Máx) nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color del LED, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):11 nm (Típico). Esto indica la pureza espectral, midiendo el ancho del espectro de emisión a la mitad de su potencia máxima.
• Tensión Directa (V_F):2.1 (Mín), 2.4 (Típ) Voltios a I_F= 20mA. Los diseñadores deben tener en cuenta esta caída de tensión al calcular las resistencias limitadoras de corriente en serie.
• Corriente Inversa (I_R):100 μA máximo a V_R= 5V. Es crucial notar que este dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Especificación del Sistema de Binning

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LED se clasifican en bins según parámetros clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de aplicación.

3.1 Binning de Intensidad Luminosa

Las unidades están en milicandelas (mcd) medidas a 20mA. La tolerancia para cada límite de bin es de ±15%.

• Bin FG:Mínimo 110 mcd, Máximo 180 mcd.
• Bin HJ:Mínimo 180 mcd, Máximo 310 mcd.
• Bin KL:Mínimo 310 mcd, Máximo 520 mcd.

El código de clasificación de intensidad está marcado en cada bolsa de empaque para trazabilidad.

3.2 Binning de Longitud de Onda Dominante

Las unidades están en nanómetros (nm) medidas a 20mA. La tolerancia para cada límite de bin es de ±1 nm. Este control estricto asegura un tono de verde consistente en una corrida de producción.

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

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien se hace referencia a curvas gráficas específicas en la hoja de datos (Curvas Típicas de Características Eléctricas/Ópticas en la página 4/9), el siguiente análisis se basa en el comportamiento estándar de los LED y los parámetros proporcionados.

4.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)

La tensión directa típica de 2.4V a 20mA indica que este es un LED verde estándar de eficiencia basado en GaP o material similar. La relación I-V es exponencial. Operar el LED a corrientes significativamente por debajo de 20mA resultará en una tensión directa más baja y una salida de luz reducida. Exceder la corriente DC máxima hará que la tensión aumente más bruscamente, generando calor excesivo.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La intensidad luminosa es aproximadamente proporcional a la corriente directa en el rango de operación normal (por ejemplo, hasta 30mA). Sin embargo, la eficiencia (lúmenes por vatio) a menudo alcanza su punto máximo a una corriente inferior a la clasificación máxima. Conducir el LED a 20mA, como se usa para las pruebas, es un punto de operación común que equilibra brillo y longevidad.

4.3 Distribución Espectral

Con una longitud de onda pico de 574nm y una longitud de onda dominante en el rango de 571nm, este LED emite en la región verde pura del espectro visible. El ancho medio espectral de 11nm es característico de un LED verde estándar, proporcionando un color saturado adecuado para indicadores.

4.4 Características de Temperatura

Como todos los LED, el rendimiento de este dispositivo depende de la temperatura. Típicamente, la tensión directa disminuye con el aumento de la temperatura de unión (coeficiente de temperatura negativo), mientras que la intensidad luminosa también disminuye. El amplio rango de temperatura de operación de -40°C a +85°C garantiza la funcionalidad en entornos hostiles, pero los diseñadores deben notar que la salida de luz en los extremos de temperatura será menor que a 25°C.

5. Información Mecánica y de Empaque

5.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo utiliza el paquete redondo de montaje pasante T-1 (3mm) estándar. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros, con tolerancias de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• Se permite una protuberancia máxima de resina bajo la brida de 1.0mm.
• La separación de terminales se mide en el punto donde los terminales emergen del cuerpo del paquete.
• El dibujo físico (referenciado en la página 2/9 de la hoja de datos) proporciona los detalles dimensionales completos para el diseño de PCB.

5.2 Identificación de Polaridad

Para LED de montaje pasante, el cátodo se identifica típicamente por un punto plano en el borde de la lente, un terminal más corto u otra marca. El método de identificación específico debe confirmarse a partir del dibujo de contorno del paquete. La polaridad correcta es esencial; aplicar una tensión inversa que exceda los 5V puede dañar el dispositivo.

5.3 Especificaciones de Empaque

Los LED se suministran en bolsas de empaque antiestáticas. Las cantidades de empaque estándar son:

• Bolsa de Empaque: 1000, 500, 200 o 100 piezas.
• Cartón Interno: Contiene 10 bolsas de empaque, totalizando 10,000 piezas.
• Cartón Externo: Contiene 8 cartones internos, totalizando 80,000 piezas.

Se señala que dentro de un lote de envío, solo el paquete final puede ser un paquete no completo.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Para una vida útil óptima, los LED deben almacenarse en un entorno que no exceda los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de sus bolsas originales de barrera de humedad, se recomienda usarlos dentro de los tres meses. Para un almacenamiento a más largo plazo fuera del empaque original, deben mantenerse en un recipiente sellado con desecante o en un desecador purgado con nitrógeno para evitar la absorción de humedad, lo que puede causar "efecto palomita" durante la soldadura.

6.2 Formado de Terminales

Si los terminales necesitan doblarse, esto debe hacerseantesde soldar y a temperatura ambiente. La curva debe hacerse en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. La base del marco de terminales no debe usarse como punto de apoyo, ya que esto puede tensionar las uniones internas de alambre. Durante la inserción en la PCB, use la fuerza mínima de remache necesaria para evitar tensión mecánica en el paquete.

6.3 Proceso de Soldadura

Debe mantenerse una distancia mínima de 2.0mm entre la base de la lente de epoxi y el punto de soldadura. Se debe evitar sumergir la lente en soldadura fundida.

Condiciones de Soldadura Recomendadas:

• Soldador de Hierro:Temperatura máxima 350°C, durante un máximo de 3 segundos por terminal (una sola vez).
• Soldadura por Ola:
  • Precalentamiento: Máximo 100°C hasta 60 segundos.
  • Ola de Soldadura: Máximo 260°C.
  • Tiempo de Soldadura: Máximo 5 segundos.
  • Posición de Inmersión: No más bajo de 2.0mm desde la base de la bombilla de epoxi.

Advertencia Crítica:Una temperatura o tiempo de soldadura excesivos pueden causar que la lente de epoxi se deforme (se derrita) o conduzca a una falla catastrófica del chip LED. La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) se declara explícitamente comono adecuadapara este producto LED de tipo montaje pasante.

6.4 Limpieza

Si se requiere limpieza después de soldar, solo deben usarse solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico (IPA). Productos químicos agresivos pueden dañar la lente de epoxi.

7. Recomendaciones de Aplicación y Diseño

7.1 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conducir múltiples LED, especialmente en paralelo, serecomienda encarecidamenteusar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED (Modelo de Circuito A).

Evite conectar múltiples LED directamente en paralelo sin resistencias individuales (Modelo de Circuito B). Pequeñas variaciones en la característica de tensión directa (V_F) de un LED a otro pueden causar un desequilibrio significativo de corriente, lo que lleva a un brillo desigual y una posible sobrecorriente en un dispositivo mientras otros están subalimentados.

El valor de la resistencia en serie (R_S) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_S= (V_{Alimentación}- V_F) / I_F. Use la V_Ftípica o máxima de la hoja de datos para un diseño conservador. Por ejemplo, con una alimentación de 5V, una I_Fobjetivo de 20mA y una V_Fde 2.4V: R_S= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohmios. Una resistencia estándar de 130Ω o 150Ω sería apropiada, considerando también la potencia nominal de la resistencia (P = I²R).

7.2 Protección contra Descarga Electroestática (ESD)

El LED es susceptible a daños por descarga electrostática. Deben observarse las siguientes precauciones durante el manejo y ensamblaje:

• El personal debe usar una pulsera conectada a tierra o guanti antiestáticos.
• Todo el equipo, mesas de trabajo y estantes de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.
• Use un ionizador para neutralizar la carga estática que puede acumularse en la lente de plástico debido a la fricción durante el manejo.
• Implemente un programa de control ESD con capacitación, certificación y verificaciones regulares de las estaciones de trabajo (asegurando que las superficies midan menos de 100V).

7.3 Gestión Térmica

Si bien la disipación de potencia es baja (75mW máx.), un diseño térmico adecuado extiende la vida del LED. Evite operar a la corriente y temperatura absolutas máximas simultáneamente. Asegúrese de que el diseño de la PCB no atrape calor alrededor del cuerpo del LED, especialmente si es parte de una matriz densamente poblada.

8. Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED verde es muy adecuado para una multitud de aplicaciones de indicación de estado:

• Indicadores de Energía/Estado:Encendido/Apagado, en espera o estado operativo en dispositivos como routers, cargadores y fuentes de alimentación.
• Indicadores de Panel de Equipo:Presencia de señal, selección de modo o advertencias de falla en paneles de control industrial, equipos de prueba y equipo de audio.
• Electrónica de Consumo:Iluminación trasera para botones, luces de estado en electrodomésticos o iluminación decorativa en juguetes.
• Indicadores de Interior Automotriz:Para iluminación interior no crítica donde las especificaciones cumplan con los requisitos ambientales.
• Señalización y Pantallas:Como píxeles individuales o indicadores en pantallas informativas de baja resolución.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

9.1 ¿Puedo conducir este LED sin una resistencia en serie?

No.Un LED debe ser conducido con una fuente limitada de corriente. Conectarlo directamente a una fuente de tensión como una batería o fuente de alimentación hará que fluya una corriente excesiva, destruyendo rápidamente el dispositivo. Una resistencia en serie es la forma más simple de limitación de corriente.

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

Longitud de Onda Pico (λ_P)es la longitud de onda literal donde el LED emite la mayor potencia óptica.Longitud de Onda Dominante (λ_d)es un valor calculado que corresponde al color percibido por el ojo humano en el diagrama de cromaticidad CIE. Para LED monocromáticos como este verde, a menudo están cerca, pero λ_des el parámetro más relevante para la especificación del color.

9.3 ¿Por qué hay una distancia mínima de soldadura (2.0mm) desde la lente?

Esta distancia es crítica para prevenir choque térmico y daño por calor a la lente de epoxi y al material de unión interno del dado. El calor de soldadura conducido por el terminal puede derretir el epoxi o debilitar las uniones internas si llega al cuerpo del paquete.

9.4 ¿Cómo interpreto los códigos de bin de intensidad luminosa (FG, HJ, KL)?

Estos códigos representan grupos clasificados basados en la salida de luz medida. Para un brillo consistente en una aplicación, especifique y use LED del mismo bin de intensidad. Por ejemplo, si su diseño requiere un brillo más alto, especificaría partes del Bin KL. El código de bin está marcado en el empaque para identificación.

10. Estudio de Caso de Diseño: Panel de Estado Multi-LED

Escenario:Diseñar un panel de control con 10 indicadores de estado verdes, cada uno controlado de forma independiente por un pin GPIO de un microcontrolador de 5V.

Pasos de Diseño:

1. Selección de Corriente:Elija una corriente de conducción de 20mA para un buen brillo dentro del rango lineal del dispositivo.
2. Cálculo de Resistencia:Usando la V_Ftípica de 2.4V y una alimentación de 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130Ω. Se selecciona una resistencia estándar de 130Ω 1/4W.
3. Topología del Circuito:Cada LED tiene su propia resistencia de 130Ω conectada en serie entre el pin del microcontrolador y el ánodo del LED. Los cátodos de los LED están conectados a tierra. Este es el "Circuito A" recomendado de la hoja de datos, implementado 10 veces.
4. Consideración del Microcontrolador:Verifique que los pines GPIO del microcontrolador puedan suministrar o absorber la corriente total requerida (10 * 20mA = 200mA). Si no, use transistores de conducción.
5. Diseño de PCB:Coloque la resistencia cerca del terminal del ánodo del LED. Mantenga la distancia de 2.0mm desde el cuerpo del LED para cualquier almohadilla de soldadura o traza. Asegúrese de que los LED estén espaciados para permitir una disipación de calor adecuada.
6. Selección de Piezas:Especifique LED de un solo bin de Longitud de Onda Dominante (por ejemplo, H08 para 570-572nm) y un solo bin de Intensidad Luminosa (por ejemplo, HJ para 180-310mcd) para garantizar un color y brillo uniformes en todo el panel.

Este enfoque garantiza una operación confiable, consistente y duradera de todos los LED indicadores.