Hoja de Datos Técnicos del LED LTL17KFL5D Naranja/Ámbar - Paquete T-1 (3mm) - 2.4V - 75mW

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de montaje pasante diseñada para indicación de estado e iluminación general en equipos electrónicos. El dispositivo se ofrece en un popular paquete de diámetro T-1 (3mm) con lente difuso, proporcionando un amplio ángulo de visión adecuado para diversas aplicaciones. El color principal de la fuente es naranja/ámbar, logrado mediante materiales semiconductores específicos y propiedades de la lente.

1.1 Ventajas Principales

• Bajo Consumo de Energía y Alta Eficiencia:El LED opera a bajo voltaje y corriente directa, convirtiendo la energía eléctrica en luz con alta eficacia, lo que lo hace adecuado para diseños alimentados por batería o conscientes del consumo energético.
• Cumplimiento Ambiental:El producto no contiene plomo y cumple con la directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS).
• Paquete Estándar:El factor de forma T-1 (3mm) es un estándar de la industria ampliamente adoptado, garantizando compatibilidad con diseños de PCB y procesos de fabricación existentes.
• Flexibilidad de Diseño:Disponible en bins específicos de intensidad luminosa y longitud de onda dominante, permitiendo a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con los requisitos precisos de brillo y color para sus aplicaciones.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este LED es versátil y encuentra uso en numerosos sectores que requieren indicación de estado o retroiluminación confiable y de bajo consumo. Las áreas de aplicación clave incluyen:

• Equipos de comunicación (routers, módems, switches)
• Periféricos y componentes internos de computadora
• Electrónica de consumo (equipos de audio/vídeo, juguetes)
• Electrodomésticos (paneles de control, pantallas)
• Sistemas de control industrial e instrumentación

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Los siguientes parámetros definen los límites operativos y las características de rendimiento del LED bajo condiciones de prueba estándar (TA=25°C).

2.1 Especificaciones Máximas Absolutas

Estas especificaciones representan los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se recomienda la operación continua en o cerca de estos límites.

• Disipación de Potencia (Pd):75 mW. Esta es la cantidad máxima de potencia que el dispositivo puede disipar como calor. Exceder esto puede provocar sobrecalentamiento y reducir la vida útil.
• Corriente Directa Continua (IF):30 mA. La corriente continua máxima que se puede aplicar al LED.
• Corriente Directa de Pico:90 mA (ancho de pulso ≤10μs, ciclo de trabajo ≤1/10). Esta especificación permite pulsos breves de alta corriente, útiles para multiplexación o para crear destellos más brillantes, pero deben controlarse cuidadosamente para evitar daños térmicos.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C. El rango de temperatura ambiente en el que se garantiza que el dispositivo funcionará.
• 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. Esto define el perfil térmico que el paquete puede soportar durante la soldadura manual o por ola.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a una corriente directa (IF) de 20mA.

• Intensidad Luminosa (Iv):140-680 mcd (mililúmenes). La salida de luz axial está clasificada en bins, con un valor típico de 400 mcd. Se aplica una tolerancia de prueba de ±15% a los límites del bin.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):50 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial. La lente difusa crea este amplio ángulo de visión.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):611 nm. La longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λd):600-613.5 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color (naranja/ámbar). Se deriva de las coordenadas de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):17 nm. Esto indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz emitida.
• Voltaje Directo (VF):2.05V (Mín), 2.4V (Típ), 2.4V (Máx) a 20mA. La caída de voltaje a través del LED cuando conduce corriente.
• Corriente Inversa (IR):100 μA (Máx) a un Voltaje Inverso (VR) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; este parámetro es solo para fines de prueba.

3. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en brillo y color entre lotes de producción, los LEDs se clasifican en bins según parámetros clave.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Unidades: mcd @ 20mA. Tolerancia en cada límite de bin: ±15%.

• Bin GH:140 – 240 mcd
• Bin JK:240 – 400 mcd
• Bin LM:400 – 680 mcd

El código del bin está marcado en el embalaje, permitiendo un uso selectivo según los requisitos de brillo de la aplicación.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Unidades: nm @ 20mA. Tolerancia en cada límite de bin: ±1 nm.

• Bin H23:600.0 – 603.0 nm
• Bin H24:603.0 – 606.5 nm
• Bin H25:606.5 – 610.0 nm
• Bin H26:610.0 – 613.5 nm

Esta clasificación garantiza una coincidencia de color precisa dentro de un rango definido de tono naranja/ámbar.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque las curvas gráficas específicas se mencionan en la hoja de datos (Fig.1, Fig.6), sus implicaciones generales son críticas para el diseño.

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

La relación es exponencial. Un pequeño aumento en el voltaje directo conduce a un gran aumento en la corriente. Esto subraya por qué los LEDs deben ser impulsados por una fuente limitada en corriente, no por una fuente de voltaje constante, para prevenir la fuga térmica.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La salida de luz es aproximadamente proporcional a la corriente directa dentro del rango de operación. Sin embargo, la eficiencia puede disminuir a corrientes muy altas debido al aumento del calor.

4.3 Distribución Espectral

El espectro de luz emitida está centrado alrededor de 611 nm (pico) con un ancho medio de 17 nm, definiendo el color naranja/ámbar. La longitud de onda dominante (λd) es la métrica utilizada para la clasificación por color, ya que se correlaciona con la percepción humana.

4.4 Característica del Ángulo de Visión

El patrón de distribución de intensidad es de tipo Lambertiano, suavizado por la lente difusa para proporcionar un ángulo de visión consistente de 50 grados donde la intensidad es la mitad del valor pico.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El LED utiliza un paquete redondo estándar T-1 (3mm). Las notas dimensionales clave incluyen:

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

5.2 Identificación de Polaridad

Normalmente, el terminal más largo denota el ánodo (positivo), y el terminal más corto denota el cátodo (negativo). El cátodo también puede estar indicado por un punto plano en el borde de la lente o una muesca en la brida. Siempre verifique la polaridad antes de la instalación para evitar polarización inversa.

5.3 Especificaciones de Empaquetado

Los LEDs se suministran en bolsas de embalaje antiestáticas. Las cantidades de embalaje estándar son:

• 1000, 500, 200 o 100 piezas por bolsa.
• 10 bolsas se empaquetan en una caja interior (total 10,000 pcs).
• 8 cajas interiores se empaquetan en una caja de envío exterior (total 80,000 pcs).

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Para una vida útil óptima, almacene los LEDs en un ambiente que no exceda los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de la bolsa sellada original con barrera de humedad, úselos dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del embalaje original, use un contenedor sellado con desecante o un desecador lleno de nitrógeno.

6.2 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, use solo solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite productos químicos agresivos o abrasivos.

6.3 Formado de Terminales

Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No use la base de la lente como punto de apoyo. Realice todo el formado de terminales a temperatura ambiente yantesde soldar. Use fuerza mínima durante la inserción en el PCB para evitar estrés mecánico en la lente de epoxi.

6.4 Proceso de Soldadura

Regla Crítica:Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente de epoxi hasta el punto de soldadura. Nunca sumerja la lente en soldadura.

• Soldadura Manual (con cautín):Temperatura máxima 350°C. Tiempo máximo de soldadura 3 segundos por terminal. Aplique calor al terminal, no al cuerpo del componente.
• Soldadura por Ola:Temperatura máxima de precalentamiento 100°C hasta 60 segundos. Temperatura máxima de la ola de soldadura 260°C. Tiempo máximo de contacto 5 segundos. Asegúrese de que el PCB esté diseñado para que el LED no se sumerja más de 2mm en la ola de soldadura.
• Reflujo IR:Este procesono es adecuadopara lámparas LED de montaje pasante. El calor excesivo puede causar deformación de la lente o falla catastrófica.

7. Consideraciones de Aplicación y Diseño

7.1 Diseño del Circuito de Conducción

Los LEDs son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme y prevenir daños:

• Siempre use una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED.Este es el método recomendado (Circuito A). El valor de la resistencia se calcula usando la Ley de Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF.
• Evite conectar múltiples LEDs directamente en paralelosin resistencias individuales (Circuito B). Pequeñas variaciones en la característica de voltaje directo (VF) entre LEDs pueden causar un desequilibrio significativo de corriente, llevando a brillo desigual y posible sobrecorriente en un dispositivo.

7.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (75mW máx.), un diseño adecuado del PCB puede ayudar. Asegure un área de cobre adecuada alrededor de los terminales para actuar como disipador de calor, especialmente cuando opere cerca de la corriente máxima o a altas temperaturas ambientales.

7.3 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

El LED es sensible a las descargas electrostáticas. Implemente lo siguiente en el área de manejo y ensamblaje:

• Use pulseras y tapetes antiestáticos conectados a tierra.
• Asegúrese de que todo el equipo (cautines, estaciones de trabajo) esté correctamente conectado a tierra.
• Almacene y transporte los LEDs en embalaje conductor o antiestático.
• Considere usar un ionizador para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con LEDs no difusos o de ángulo más estrecho, este dispositivo ofrece características de visión superiores, lo que lo hace ideal para aplicaciones donde el indicador necesita ser visible desde una amplia gama de ángulos. Su color naranja/ámbar específico y su estructura de clasificación definida proporcionan una mejor consistencia de color para matrices de múltiples LEDs que las alternativas no clasificadas o clasificadas de manera amplia. El paquete T-1 ofrece un equilibrio entre tamaño y salida de luz, siendo más pequeño que los LEDs de 5mm pero típicamente más brillante que las alternativas de montaje superficial de costo similar para aplicaciones de montaje pasante.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

9.1 ¿Qué valor de resistencia debo usar con una fuente de 5V?

Usando el voltaje directo típico (VF=2.4V) y la corriente deseada (IF=20mA): R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohmios. El valor estándar más cercano es 130Ω o 150Ω. Siempre calcule basándose en el VF máximo de la hoja de datos para asegurar que la corriente no exceda el límite en las peores condiciones.

9.2 ¿Puedo pulsar este LED para mayor brillo?

Sí, pero estrictamente dentro de las Especificaciones Máximas Absolutas. Puede aplicar una corriente de pico de 90mA, pero el ancho de pulso debe ser ≤10μs y el ciclo de trabajo ≤1/10 (ej., 10μs encendido, 90μs apagado). Esto permite destellos más brillantes en pantallas multiplexadas o señales de alerta.

9.3 ¿Por qué hay una distancia mínima para soldar?

La distancia mínima de 2mm desde la base de la lente evita que la soldadura fundida suba por el terminal y entre en contacto con la lente de epoxi. El choque térmico y el estrés físico de la soldadura caliente pueden agrietar la lente o dañar la unión interna del chip, llevando a una falla inmediata o latente.

9.4 ¿Cómo interpreto los códigos de bin para pedidos?

Especifique tanto el bin de intensidad luminosa (ej., JK para 240-400 mcd) como el bin de longitud de onda dominante (ej., H24 para 603.0-606.5 nm) al realizar el pedido para asegurar que reciba LEDs con brillo y color consistentes para su aplicación.

10. Ejemplo Práctico de Diseño

Escenario:Diseñar un panel indicador de estado con cuatro LEDs naranjas uniformemente brillantes alimentados desde una línea de 12V.

1. Selección de Corriente:Elija un punto de operación estándar de IF = 20mA para un buen brillo y longevidad.
2. Cálculo de Resistencia (Caso Peor):Use VF máximo = 2.4V. R = (12V - 2.4V) / 0.02A = 480 Ohmios. Use una resistencia estándar de 470Ω. Disipación de potencia en la resistencia: P_R = (12V-2.4V)^2 / 470Ω ≈ 0.196W. Una resistencia de 1/4W (0.25W) es suficiente.
3. Topología del Circuito:Use cuatro circuitos independientes, cada uno con un LED y una resistencia de 470Ω, todos conectados en paralelo a la fuente de 12V. Esto garantiza un brillo uniforme independientemente de las variaciones de VF entre LEDs individuales.
4. Diseño del PCB:Coloque los LEDs con al menos 3mm de terminal recto antes de cualquier doblez. Asegúrese de que las almohadillas de soldadura estén a más de 2mm del contorno del cuerpo del LED en la serigrafía del PCB.
5. Clasificación (Binning):Para la mejor consistencia visual, especifique todos los LEDs del mismo bin de intensidad luminosa (ej., JK) y del mismo bin de longitud de onda dominante (ej., H24).

11. Principio de Operación

Este LED es un dispositivo fotónico semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo que excede su umbral característico, los electrones y huecos se recombinan dentro de la región activa del chip semiconductor (típicamente basado en materiales como Fosfuro de Arseniuro de Galio - GaAsP). Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de las capas semiconductoras determina la longitud de onda pico de la luz emitida, en este caso, dentro del espectro naranja/ámbar (600-613.5 nm). La lente de epoxi difuso encapsula el chip, proporcionando protección mecánica, dando forma al haz de salida de luz y dispersando la luz para crear un amplio ángulo de visión.

12. Tendencias Tecnológicas

Si bien los LEDs de montaje pasante siguen siendo vitales para prototipos, reparaciones y ciertas aplicaciones industriales, la tendencia más amplia de la industria es hacia paquetes de dispositivos de montaje superficial (SMD) para ensamblaje automatizado de alto volumen. Los LEDs SMD ofrecen huellas más pequeñas, perfiles más bajos y mejor idoneidad para la soldadura por reflujo. Sin embargo, componentes pasantes como el LED T-1 siguen siendo relevantes debido a su robustez, facilidad de manejo manual y su intensidad luminosa puntual superior para su tamaño, lo que los convierte en una opción persistente para indicadores de estado donde se requiere alta visibilidad desde múltiples ángulos. Los avances en materiales continúan mejorando la eficiencia y longevidad de todos los tipos de LED.