Hoja de Datos Técnicos del LED Verde Redondo de 5mm LTL2R3TGY3K - Paquete T-1 3/4 - 3.3V Máx. - 105mW - Longitud de Onda Dominante 530nm - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED redondo de 5mm de montaje pasante. Este popular diseño de paquete T-1 3/4 presenta un patrón de radiación suave y uniforme, adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación clara y consistente. El dispositivo utiliza tecnología avanzada de InGaN para producir luz verde con una longitud de onda dominante típica de 530nm, encapsulado en una resina epoxi transparente al agua.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las principales ventajas de este LED incluyen una alta intensidad luminosa de salida, lo que conduce a una alta eficiencia de emisión y un menor consumo de energía para ahorrar energía. El paquete ofrece una resistencia superior a la humedad y contiene inhibidores de UV, lo que lo hace robusto para su uso tanto en entornos interiores como exteriores exigentes. Las aplicaciones objetivo clave son carteles de colores completos, vallas publicitarias, señales de mensajes de video, señales de tráfico y señalización de autobuses, donde la fiabilidad y el brillo son críticos.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Valores Máximos Absolutos

El dispositivo está clasificado para una disipación de potencia máxima de 105mW a una temperatura ambiente (TA) de 25°C. La corriente directa continua máxima (DC) es de 30mA. Para operación pulsada, se permite una corriente directa pico de 100mA bajo condiciones específicas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10ms). El rango de temperatura de operación es de -30°C a +85°C, con un rango de almacenamiento más amplio de -40°C a +100°C. Se aplica un factor de reducción de 0.45 mA/°C linealmente desde 30°C hacia arriba para la corriente directa. La tensión inversa máxima es de 5V, aunque el dispositivo no está diseñado para operación inversa.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

En una condición de prueba estándar de TA=25°C e IF=20mA, la intensidad luminosa (Iv) varía desde un mínimo de 7800 mcd hasta un máximo típico de 16000 mcd, aplicándose una tolerancia de prueba de ±15%. La tensión directa (VF) varía de 2.8V a 3.3V. El ángulo de visión (2θ1/2), definido como el ángulo fuera del eje donde la intensidad es la mitad del valor axial, es típicamente de 30° con una tolerancia de medición de ±2°. La longitud de onda de emisión pico (λP) es típicamente de 531nm, mientras que la longitud de onda dominante (λd) varía de 525nm a 532nm. El ancho medio de línea espectral (Δλ) es típicamente de 35nm. La corriente inversa (IR) es un máximo de 50μA a VR=5V.

3. Especificación del Sistema de Clasificación

El producto se clasifica de acuerdo con tres parámetros clave para garantizar la consistencia en la aplicación.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se categoriza en tres grupos (A, B, C) con valores mínimos y máximos en IF=20mA: Grupo A (7800-9600 mcd), Grupo B (9600-12500 mcd) y Grupo C (12500-16000 mcd). Se aplica una tolerancia de ±15% a cada límite de grupo.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

La longitud de onda dominante se agrupa en tres categorías (G1, G2, G3): G1 (525-527 nm), G2 (527-530 nm) y G3 (530-532 nm). La tolerancia para cada límite de grupo es de ±1nm.

3.3 Clasificación por Tensión Directa

La tensión directa se divide en cinco grupos (1 a 5) en pasos de 0.1V: Grupo 1 (2.8-2.9V), Grupo 2 (2.9-3.0V), Grupo 3 (3.0-3.1V), Grupo 4 (3.1-3.2V) y Grupo 5 (3.2-3.3V). La tolerancia para cada límite de grupo es de ±0.07V.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características eléctricas y ópticas medidas a 25°C de temperatura ambiente. Estas curvas representan visualmente la relación entre parámetros clave, proporcionando a los diseñadores una comprensión más profunda del comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables. Si bien los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, tales curvas suelen incluir corriente directa vs. tensión directa (curva I-V), intensidad luminosa relativa vs. corriente directa, intensidad luminosa relativa vs. temperatura ambiente y distribución espectral. Analizar estas curvas es esencial para predecir el rendimiento en aplicaciones reales, especialmente en lo que respecta a la gestión térmica y la selección de corriente de accionamiento.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo se ajusta al popular factor de forma de lámpara redonda T-1 3/4 (5mm). Las notas dimensionales clave incluyen: todas las dimensiones están en milímetros (pulgadas); la tolerancia estándar es de ±0.25mm (.010\") a menos que se especifique; la resina protuberante máxima bajo la brida es de 1.0mm (.04\"); el espaciado de los terminales se mide donde estos emergen del paquete. Los diseñadores deben consultar el dibujo dimensional detallado para el posicionamiento preciso y el diseño de la huella.

5.2 Identificación de Polaridad y Formado de Terminales

La polaridad se indica mediante la configuración de los terminales (normalmente el terminal más largo es el ánodo). Durante el montaje, los terminales deben doblarse en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. La base del marco de los terminales no debe usarse como punto de apoyo. El formado de terminales debe realizarse a temperatura ambiente y antes del proceso de soldadura para evitar tensiones mecánicas en el paquete epoxi.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Parámetros y Proceso de Soldadura

Debe mantenerse una distancia mínima de 3mm (para soldador) o 2mm (para soldadura por ola) entre el punto de soldadura y la base de la lente. Debe evitarse sumergir la lente en la soldadura. Las condiciones recomendadas son: Soldador: Máx. 350°C durante 3 segundos máx. (una sola vez). Soldadura por ola: Precalentamiento máx. 100°C durante 60 segundos máx.; Ola de soldadura máx. 260°C durante 5 segundos máx. El reflujo IR no es un proceso adecuado para este LED de tipo pasante. Una temperatura o tiempo excesivos pueden causar deformación de la lente o fallo catastrófico.

6.2 Almacenamiento y Limpieza

Para el almacenamiento, el ambiente no debe superar los 30°C o el 70% de humedad relativa. Los LED extraídos del embalaje original deben usarse dentro de los tres meses. Para almacenamiento prolongado, utilice un recipiente sellado con desecante o un ambiente de nitrógeno. Para la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol como el alcohol isopropílico.

7. Información de Empaquetado y Pedido

La especificación de embalaje estándar es de 500, 200 o 100 piezas por bolsa antiestática. Se colocan diez bolsas de embalaje por caja interior, totalizando 5,000 piezas. Se empaquetan ocho cajas interiores por caja de envío exterior, resultando en un total de 40,000 piezas por caja exterior. En cada lote de envío, solo el último paquete puede ser un paquete no completo. Los códigos de clasificación por intensidad luminosa, longitud de onda dominante y tensión directa están marcados en cada bolsa de embalaje para su trazabilidad.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es muy adecuado para aplicaciones de señalización interior y exterior, incluyendo carteles de colores completos, vallas publicitarias, señales de mensajes de video, señales de tráfico y señales de autobús. Su alto brillo y robustez ambiental lo hacen ideal para aplicaciones que requieren alta visibilidad y fiabilidad a largo plazo.

8.2 Diseño del Circuito de Accionamiento

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar la uniformidad de intensidad cuando se conectan múltiples LED en paralelo, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED (Circuito A). No se recomienda accionar múltiples LED en paralelo sin resistencias en serie individuales (Circuito B), ya que las diferencias en las características de tensión directa (I-V) de los LED individuales causarán una distribución desigual de la corriente y, por lo tanto, un brillo desigual.

8.3 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

La electricidad estática o las sobretensiones pueden dañar el LED. Las medidas preventivas incluyen: usar una pulsera conductora o guantes antiestáticos al manipular; asegurar que todos los dispositivos, equipos y superficies de trabajo estén correctamente conectados a tierra; y usar un soplador de iones para neutralizar las cargas estáticas en el área de trabajo.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LED estándar de 5mm, este dispositivo ofrece una intensidad luminosa típica más alta (hasta 16000 mcd), lo que se traduce en una mayor eficiencia y potencial ahorro de energía en aplicaciones de señalización. La inclusión de inhibidores de UV específicos y una mayor resistencia a la humedad en la formulación epoxi proporciona una ventaja competitiva para aplicaciones exteriores y en entornos hostiles sobre los LED comerciales básicos. El detallado sistema de clasificación tridimensional (intensidad, longitud de onda, tensión) permite un emparejamiento más preciso de color y brillo en aplicaciones de matrices, una característica crítica para pantallas de video y mensajes de alta calidad.

10. Preguntas Frecuentes Basadas en Parámetros Técnicos

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

R: La longitud de onda pico (λP) es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad (531nm típico aquí). La longitud de onda dominante (λd) se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única que mejor define el color percibido de la luz (525-532nm aquí). La longitud de onda dominante es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Puedo accionar este LED a 30mA continuamente?

R: Sí, 30mA es la corriente directa continua DC máxima nominal a 25°C. Sin embargo, para una operación confiable a largo plazo, especialmente a temperaturas ambientales más altas, es recomendable operar por debajo de este máximo y aplicar el factor de reducción especificado (0.45 mA/°C por encima de 30°C).

P: ¿Por qué es necesaria una resistencia en serie para cada LED en paralelo?

R: La tensión directa (Vf) de los LED tiene una variación natural (como se muestra en la tabla de clasificación). Sin una resistencia en serie para limitar la corriente, los LED con un Vf ligeramente más bajo extraerán una corriente desproporcionadamente mayor que aquellos con un Vf más alto cuando se conectan en paralelo a una fuente de tensión común. Esto conduce a un brillo desigual y puede sobrecargar los LED de menor Vf. La resistencia en serie actúa como un simple regulador de corriente para cada dispositivo individual.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Diseño de una Señal de Advertencia de Tráfico de Alta Visibilidad.Un diseñador necesita crear una señal intermitente "Obras en la Carretera" alimentada por energía solar. Utilizando este LED, seleccionaría LED del mismo grupo de intensidad luminosa (por ejemplo, Grupo C) y del mismo grupo de longitud de onda dominante (por ejemplo, G2) para garantizar un brillo y color uniformes en toda la señal. Diseñaría el circuito de accionamiento utilizando un microcontrolador para generar el patrón de parpadeo, con cada LED (o pequeña cadena en serie) teniendo su propia resistencia limitadora de corriente calculada en función de la tensión de alimentación (por ejemplo, 12V de una batería) y el grupo de tensión directa del LED (por ejemplo, Grupo 3, Vf ~3.05V). La alta intensidad luminosa asegura que la señal sea visible a la luz del día, mientras que el paquete resistente a los UV y a la humedad garantiza la longevidad en un entorno exterior. Un diseño cuidadoso del PCB mantendría la distancia mínima de doblado de terminales de 3mm y la distancia de soldadura desde el cuerpo del LED.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este dispositivo es un Diodo Emisor de Luz (LED). Opera según el principio de electroluminiscencia en un material semiconductor. Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión p-n, los electrones de la región tipo n se recombinan con los huecos de la región tipo p, liberando energía en forma de fotones (luz). El material semiconductor específico utilizado aquí es Nitruro de Galio e Indio (InGaN), diseñado para emitir fotones en la región verde del espectro visible (alrededor de 530nm). El encapsulado epoxi transparente al agua sirve para proteger el chip semiconductor, actuar como una lente para dar forma a la salida de luz en un ángulo de visión de 30°, y proporcionar soporte mecánico a los terminales.

13. Tendencias de Desarrollo

La tendencia en LED indicadores de montaje pasante como este continúa hacia una mayor eficiencia luminosa (más salida de luz por vatio de entrada eléctrica), permitiendo pantallas más brillantes con menor consumo de energía. También hay un enfoque en mejorar la consistencia del color y expandir las opciones de clasificación para un emparejamiento de color preciso en aplicaciones de colores completos. Si bien la tecnología de dispositivo de montaje superficial (SMD) domina los nuevos diseños para la miniaturización, los LED de montaje pasante siguen siendo vitales para aplicaciones que requieren un montaje mecánico robusto, un prototipado manual más fácil y un alto brillo de punto único en paquetes más grandes. La integración de materiales más robustos para una resistencia extrema al entorno es también un área de desarrollo en curso.