Hoja de Datos del LED Azul LTL17KCBP5D - Paquete T-1 de 5mm - 3.2V 20mA - 680mcd - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL17KCBP5D es un LED de orificio pasante de alta eficiencia, diseñado para indicación de estado e iluminación en una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Cuenta con un popular paquete de diámetro T-1 (5mm) con lente azul difuso, que proporciona un amplio ángulo de visión y una distribución de luz uniforme. El dispositivo está construido con tecnología InGaN para emitir luz en una longitud de onda azul dominante de 470 nm.

1.1 Características Principales

• Bajo consumo de energía y alta eficiencia luminosa.
• Cumple con los estándares de fabricación RoHS y libres de plomo.
• Factor de forma estándar T-1 (5mm) para fácil integración en diseños existentes.
• Lente azul difuso para emisión de luz suave y de gran ángulo.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este LED es adecuado para diversos sectores que requieren indicadores visuales confiables y eficientes. Las principales áreas de aplicación incluyen:

• Equipos de comunicación
• Periféricos y placas base de computadora
• Electrónica de consumo
• Electrodomésticos
• Paneles de control industrial y maquinaria

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

Esta sección proporciona un análisis detallado de los parámetros eléctricos, ópticos y térmicos que definen el rendimiento del LED.

2.1 Clasificaciones Absolutas Máximas

Estas clasificaciones definen 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):108 mW máximo.
• Corriente Directa de Pico (I_F(PEAK)):100 mA para pulsos con un ciclo de trabajo ≤ 1/10 y un ancho ≤ 10µs.
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA DC máximo.
• Reducción de Corriente:Reducción lineal de 0.4 mA por °C por encima de una temperatura ambiente (T_A) de 30°C.
• Rango de Temperatura de Operación (T_opr):-30°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C máximo durante 5 segundos, medido a 1.6mm del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros se miden a una temperatura ambiente de 25°C y representan el rendimiento típico de operación.

• Intensidad Luminosa (I_V):Varía desde 310 mcd (mín.) hasta 1500 mcd (máx.), con un valor típico de 680 mcd a una corriente directa (I_F) de 20 mA. Se aplica una tolerancia de prueba de ±15% a los valores garantizados.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):50 grados. Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (central).
• Longitud de Onda de Pico (λ_p):468 nm.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Varía desde 460 nm hasta 475 nm, con un valor típico de 470 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano.
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):22 nm, indicando la pureza espectral de la luz azul emitida.
• Voltaje Directo (V_F):Varía desde 2.7V (mín.) hasta 3.6V (máx.), con un valor típico de 3.2V a I_F= 20 mA.
• Corriente Inversa (I_R):10 µA máximo a un voltaje inverso (V_R) de 5V. El dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa.

3. Especificación del Sistema de Bineado

Los LEDs se clasifican en bins según parámetros ópticos clave para garantizar consistencia dentro de un lote de producción. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de color y brillo.

3.1 Bineado por Intensidad Luminosa

El bineado se realiza a una corriente de prueba de 20 mA. Cada bin tiene una tolerancia de ±15% en sus límites.

• Bin KL:310 mcd (Mín.) a 520 mcd (Máx.)
• Bin MN:520 mcd (Mín.) a 880 mcd (Máx.)
• Bin PQ:880 mcd (Mín.) a 1500 mcd (Máx.)

3.2 Bineado por Longitud de Onda Dominante

El bineado se realiza a una corriente de prueba de 20 mA.

• Bin B07:460.0 nm (Mín.) a 465.0 nm (Máx.)
• Bin B08:465.0 nm (Mín.) a 470.0 nm (Máx.)
• Bin B09:470.0 nm (Mín.) a 475.0 nm (Máx.)

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien las curvas gráficas específicas no se detallan en el texto proporcionado, las tendencias típicas de rendimiento para tales LEDs pueden describirse en base a la física estándar de semiconductores.

4.1 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)

El LED exhibe una característica I-V no lineal típica de un diodo. El voltaje directo muestra un coeficiente de temperatura positivo, lo que significa que disminuye ligeramente a medida que aumenta la temperatura de unión para una corriente dada.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La salida luminosa es aproximadamente proporcional a la corriente directa en el rango de operación normal (por ejemplo, hasta 30 mA). Exceder la corriente máxima conduce a una caída superlineal de la eficiencia y daño potencial.

4.3 Dependencia de la Temperatura

La intensidad luminosa típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión. El factor de reducción de 0.4 mA/°C por encima de 30°C se especifica para gestionar los efectos térmicos y mantener la confiabilidad al reducir la corriente máxima permitida a temperaturas ambientales más altas.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones de Contorno

El LED se ajusta al paquete radial de orificio pasante estándar T-1 (5mm). Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (pulgadas).
• La tolerancia general es de ±0.25mm (.010\") a menos que se especifique lo contrario.
• La protuberancia máxima de resina debajo de la brida es de 1.0mm (.04\").
• La separación de terminales se mide donde los terminales salen del cuerpo del paquete.

5.2 Identificación de Polaridad

El terminal más largo típicamente denota el ánodo (terminal positivo), mientras que el terminal más corto denota el cátodo (terminal negativo). Además, un punto plano en la brida del lente a menudo está alineado con el cátodo.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es crítico para prevenir daños y garantizar la confiabilidad a largo plazo.

6.1 Formado de Terminales

• La flexión debe realizarse en un punto al menos a 3mm de la base del lente del LED.
• No utilice la base del marco de terminales como punto de apoyo.
• Forme los terminales antes de soldar, a temperatura ambiente.
• Utilice una fuerza mínima de sujeción durante el ensamblaje del PCB para evitar estrés mecánico.

6.2 Condiciones de Soldadura

Se debe mantener una distancia mínima de 3mm entre el punto de soldadura y la base del lente. Se debe evitar sumergir el lente en la soldadura.

• Soldador de Hierro:Temperatura: 350°C Máx. Tiempo: 3 segundos Máx. (una sola vez). Posición: No más cerca de 1.6mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Soldadura por Ola:Precalentamiento: 100°C Máx. durante 60 segundos Máx. Ola de Soldadura: 260°C Máx. Tiempo: 5 segundos Máx. Posición de Inmersión: No más bajo de 2mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Importante:La soldadura por reflujo IR no es adecuada para este producto LED de orificio pasante. Temperatura o tiempo excesivos pueden causar deformación del lente o falla catastrófica.

6.3 Almacenamiento y Limpieza

• Almacenamiento:Ambiente recomendado: ≤30°C y ≤70% de humedad relativa. Los LEDs retirados del empaque original deben usarse dentro de los tres meses. Para almacenamiento prolongado, use un contenedor sellado con desecante o un ambiente de nitrógeno.
• Limpieza:Use solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico si es necesario.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

• 1,000 piezas por bolsa de empaque antiestática.
• 10 bolsas de empaque por cartón interno (total 10,000 pzas.).
• 8 cartones internos por cartón maestro externo (total 80,000 pzas.).
• En cada lote de envío, solo el paquete final puede ser una cantidad no completa.

8. Recomendaciones de Diseño de Aplicación

8.1 Diseño del Circuito de Conducción

Los LEDs son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conducir múltiples LEDs, se debe colocar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED (Circuito A). No se recomienda conectar LEDs directamente en paralelo (Circuito B) debido a las variaciones en el voltaje directo individual (V_F), lo que puede causar diferencias significativas en el reparto de corriente y el brillo.

8.2 Protección contra Descarga Electroestática (ESD)

El LED es susceptible a daños por descarga electrostática. Las medidas preventivas incluyen:

• Usar pulseras o guantes antiestáticos conectados a tierra.
• Asegurar que todo el equipo, mesas de trabajo y estantes de almacenamiento estén correctamente conectados a tierra.
• Usar ionizadores para neutralizar la carga estática en el lente de plástico.
• Mantener capacitación y certificación en ESD para el personal.

8.3 Gestión Térmica

Si bien la disipación de potencia es baja, adherirse a la especificación de reducción de corriente por encima de 30°C ambiente es esencial para mantener la salida luminosa y la vida útil del dispositivo, especialmente en entornos cerrados o de alta temperatura.

9. Comparación Técnica y Consideraciones

El LTL17KCBP5D ofrece un equilibrio de brillo, ángulo de visión y confiabilidad en un paquete ubicuo. En comparación con las variantes de lente transparente, el lente difuso proporciona un cono de visión más amplio y uniforme, ideal para indicadores de estado donde el ángulo de visión no es fijo. Su voltaje directo típico de 3.2V lo hace compatible con fuentes de alimentación lógicas comunes de 3.3V y 5V cuando se usa con una resistencia en serie apropiada.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

10.1 ¿Puedo conducir este LED sin una resistencia limitadora de corriente?

No. Conectar un LED directamente a una fuente de voltaje está altamente desaconsejado, ya que permite un flujo de corriente no controlado, que rápidamente excederá la clasificación máxima y destruirá el dispositivo. Una resistencia en serie es obligatoria para una operación segura desde una fuente de voltaje constante.

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

Longitud de Onda de Pico (λ_p):La longitud de onda a la cual la distribución de potencia espectral es máxima.Longitud de Onda Dominante (λ_d):La longitud de onda única que, cuando se combina con una luz blanca de referencia, coincide con el color percibido del LED. λ_des más relevante para la especificación de color en la visión humana.

10.3 ¿Cómo interpreto los códigos de bineado?

El código de bin (por ejemplo, MN-B08) impreso en la bolsa de empaque especifica el rango de intensidad luminosa (MN: 520-880 mcd) y el rango de longitud de onda dominante (B08: 465-470 nm) de los LEDs dentro. Seleccionar un bin específico garantiza consistencia de color y brillo en su aplicación.

11. Ejemplo de Caso de Uso en Diseño

Escenario:Diseñar un indicador de estado en el panel frontal para un router de red alimentado por un riel de 5V. El indicador debe ser claramente visible desde varios ángulos.

• Selección de Componentes:El LTL17KCBP5D con su ángulo de visión de 50° y lente difuso es una excelente opción.
• Diseño del Circuito:Objetivo I_F= 20 mA para brillo típico. Usando el V_Ftípico de 3.2V, calcule la resistencia en serie: R = (V_suministro- V_F) / I_F= (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω. Se puede usar una resistencia estándar de 91Ω o 100Ω. La potencia nominal de la resistencia: P = I²R = (0.02)²* 90 = 0.036W, por lo que una resistencia estándar de 1/8W o 1/4W es suficiente.
• Diseño de Placa:Asegúrese de que el LED esté colocado al menos a 3mm de cualquier punto de soldadura en el PCB. Siga las guías de flexión de terminales si el espaciado de orificios del PCB difiere del espaciado de terminales del LED.

12. Principio de Operación

El LED opera según el principio de electroluminiscencia en una unión p-n de semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el umbral de encendido del diodo, los electrones de la región tipo n y los huecos de la región tipo p se inyectan en la región activa (la unión). Cuando estos portadores de carga se recombinan, se libera energía en forma de fotones (luz). El material específico utilizado en la región activa (InGaN para este LED azul) determina la longitud de onda (color) de la luz emitida. La lente de epoxi difuso encapsula el chip semiconductor, proporciona protección mecánica y moldea el patrón de salida de luz.

13. Tendencias Tecnológicas

Los LEDs de orificio pasante como el paquete T-1 siguen siendo ampliamente utilizados en aplicaciones donde el ensamblaje manual, la reparación o la creación de prototipos son comunes, y donde se valora la alta confiabilidad en entornos hostiles. La tendencia de la industria continúa enfocándose en mejorar la eficacia luminosa (más salida de luz por vatio de entrada eléctrica), lograr una consistencia de color más estrecha a través de bineado avanzado y mejorar la confiabilidad a largo plazo bajo varios estrés térmicos y ambientales. Si bien los LEDs de dispositivo de montaje superficial (SMD) dominan la producción automatizada de alto volumen, las variantes de orificio pasante mantienen una posición sólida en segmentos de mercado específicos que requieren sus características mecánicas y de ensamblaje únicas.