Hoja de Datos del LED LTLR42FTBGAJ - Paquete T-1 - Azul/Blanco 470nm - 3.2V 20mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTLR42FTBGAJ es un LED de montaje pasante diseñado para indicación de estado e iluminación general en una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Cuenta con un popular paquete T-1 (3mm) de diámetro con una lente blanca difusa, emitiendo luz con una longitud de onda dominante en el espectro azul (470nm). Este componente se caracteriza por su bajo consumo de energía, alta fiabilidad y compatibilidad con los procesos estándar de montaje en PCB.

1.1 Ventajas Principales

• Cumplimiento RoHS:El producto está libre de plomo (Pb), cumpliendo con las normativas medioambientales.
• Alta Eficiencia:Ofrece una alta intensidad luminosa en relación con su consumo de energía.
• Flexibilidad de Diseño:Disponible en paquete T-1 estándar, adecuado para montaje versátil en PCB o paneles.
• Conducción de Baja Corriente:Compatible con CI y con requisitos de corriente bajos, simplificando el diseño del circuito.
• Fiabilidad:Construido para un funcionamiento estable en un rango de temperatura definido.

1.2 Aplicaciones Objetivo

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

• Equipos de Comunicación:Luces de estado en routers, módems, switches.
• Periféricos de Computadora:Indicadores de encendido, actividad del disco duro y funciones.
• Electrónica de Consumo:Indicadores en equipos de audio/vídeo, electrodomésticos.
• Electrodomésticos:Indicadores en pantallas y paneles de control.
• Controles Industriales:Indicadores de estado de máquina, fallos y operación.

2. Análisis de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los principales parámetros eléctricos, ópticos y térmicos definidos en la hoja de datos. Comprender estas especificaciones es crucial para un diseño de circuito adecuado y un funcionamiento fiable.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Disipación de Potencia (P_D):72 mW máximo. Esta es la potencia total que el paquete del LED puede disipar como calor. Superar este límite conlleva el riesgo de daño térmico.
• Corriente Directa Continua (I_F):20 mA continua. El LED no debe ser alimentado con una corriente continua que supere este valor.
• Corriente Directa de Pico:60 mA, permitida solo en condiciones de pulsos (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10µs). Útil para destellos breves de alto brillo.
• Temperatura de Operación (T_A):-30°C a +85°C. El rango de temperatura ambiente para el funcionamiento normal.
• Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C. El rango de temperatura para almacenamiento sin operar.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm del cuerpo del LED. Crítico para procesos de soldadura manual o por ola.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C y una corriente directa (I_F) de 10mA, salvo que se especifique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (I_V):65 a 310 mcd (mililumen). La intensidad real se clasifica en bins (ver Sección 4). La prueba incluye una tolerancia de medición de ±15%.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):100 grados (típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el centro). La lente blanca difusa crea un patrón de visión amplio y uniforme.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_P):468 nm. La longitud de onda a la que la salida espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):460 a 475 nm (bineada). 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):25 nm (típico). Esto indica la pureza espectral; un valor más pequeño significa una luz más monocromática.
• Tensión Directa (V_F):2.6V a 3.6V, con un valor típico de 3.2V a 10mA. Esta es la caída de tensión a través del LED cuando conduce corriente.
• Corriente Inversa (I_R):10 µA máximo a una tensión inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operación inversa; este parámetro es solo para fines de prueba.

2.3 Consideraciones Térmicas

Aunque no se detalla explícitamente en curvas, la gestión térmica está implícita en la clasificación de disipación de potencia y el rango de temperatura de operación. Alimentar el LED a su corriente continua máxima (20mA) con una V_Ftípica de 3.2V resulta en una disipación de potencia de 64mW, cercana al máximo absoluto de 72mW. Por lo tanto, en ambientes de alta temperatura o espacios cerrados, es recomendable reducir la corriente de operación para garantizar la fiabilidad a largo plazo y prevenir la degradación de la intensidad luminosa.

3. Especificación del Sistema de Bineado

Para garantizar la consistencia en la producción, los LED se clasifican en bins de rendimiento. El LTLR42FTBGAJ utiliza un sistema de bineado bidimensional para intensidad luminosa y longitud de onda dominante.

3.1 Bineado de Intensidad Luminosa

Las unidades están en mililumen (mcd) medidos a I_F= 10mA. Cada bin tiene una tolerancia de ±15% en sus límites.

• Bin DE:Mínimo 65 mcd, Máximo 110 mcd.
• Bin FG:Mínimo 110 mcd, Máximo 180 mcd.
• Bin HJ:Mínimo 180 mcd, Máximo 310 mcd.

El código del bin está marcado en cada bolsa de empaque, permitiendo a los diseñadores seleccionar el grado de brillo apropiado para su aplicación.

3.2 Bineado de Longitud de Onda Dominante

Las unidades están en nanómetros (nm) medidos a I_F= 10mA. Cada bin tiene una tolerancia de ±1nm en sus límites.

• Bin B07:460.0 nm a 465.0 nm.
• Bin B08:465.0 nm a 470.0 nm.
• Bin B09:470.0 nm a 475.0 nm.

Este bineado garantiza la consistencia de color dentro de un rango definido de tono azul para aplicaciones donde la coincidencia de color es importante.

4. Información Mecánica y de Paquete

4.1 Dimensiones de Contorno

El LED se ajusta al perfil estándar del paquete radial con terminales T-1 (3mm). Las notas dimensionales clave de la hoja de datos incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (pulgadas proporcionadas entre paréntesis).
• La tolerancia estándar es ±0.25mm (±0.010\") salvo que se especifique lo contrario.
• La protrusión máxima de la resina bajo la brida es de 1.0mm (0.04\").
• La separación de terminales se mide donde los terminales emergen del cuerpo del paquete.
• La longitud mínima del pin es de 27.5mm.

4.2 Identificación de Polaridad

Para los LED de montaje pasante, el terminal más largo es típicamente el ánodo (positivo), y el terminal más corto es el cátodo (negativo). Además, el cuerpo del LED a menudo tiene un lado plano cerca del terminal del cátodo. Se debe observar la polaridad correcta durante el diseño de la PCB y el ensamblaje.

5. Guías de Ensamblaje y Manipulación

Una manipulación adecuada es esencial para mantener el rendimiento y la fiabilidad del LED.

5.1 Condiciones de Almacenamiento

Para una vida útil óptima, los LED deben almacenarse en un ambiente que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran del embalaje original con barrera de humedad, se recomienda utilizar los componentes dentro de los tres meses. Para un almacenamiento a más largo plazo fuera de la bolsa original, utilice un recipiente sellado con desecante o un desecador lleno de nitrógeno.

5.2 Formado de Terminales

• El doblado debe realizarseantesde la soldadura, a temperatura ambiente.
• La curva debe realizarse en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED.
• No utilice la base del LED (el marco de terminales) como punto de apoyo durante el doblado.
• Durante la inserción en la PCB, aplique la fuerza mínima de sujeción necesaria para evitar tensiones mecánicas en el paquete.

5.3 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 el soldador.

• Soldador de Estaño:Temperatura máxima 350°C. Tiempo máximo de soldadura 3 segundos por terminal. La soldadura debe realizarse solo una vez.
• Soldadura por Ola:Temperatura máxima de precalentamiento 100°C hasta 60 segundos. Temperatura máxima de la ola de soldadura 260°C. Tiempo máximo de soldadura 5 segundos.
• Importante:La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) esno adecuadapara este producto LED de montaje pasante. El calor o tiempo excesivo puede deformar la lente o causar una falla catastrófica.

5.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, utilice solo disolventes a base de alcohol como el alcohol isopropílico. Evite productos químicos agresivos.

5.5 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Los LED son sensibles a las descargas electrostáticas. Se deben tomar medidas preventivas:

• Los operadores deben usar pulseras con conexión a tierra o guantes antiestáticos.
• Todo el equipo, mesas de trabajo y estanterías de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.
• Utilice un ionizador para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico debido a la fricción por manipulación.

6. Diseño de Circuito y Método de Conducción

6.1 Principio Fundamental de Conducción

Un LED es un dispositivo operado por corriente. Su brillo se controla principalmente por la corriente directa (I_F), no por la tensión. Por lo tanto, un mecanismo limitador de corriente es obligatorio.

6.2 Circuito Recomendado

La hoja de datos recomienda encarecidamente el uso de una resistencia en serie para cada LED, incluso cuando varios LED están conectados en paralelo a una fuente de tensión (Circuito A).

Circuito A (Recomendado):Cada LED tiene su propia resistencia limitadora de corriente dedicada (R_limit). El valor de la resistencia se calcula usando la Ley de Ohm: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Esto garantiza un brillo uniforme en todos los LED al compensar las pequeñas variaciones en la tensión directa (V_F) de los dispositivos individuales.

6.3 Circuito No Recomendado

Circuito B (No Recomendado):Múltiples LED conectados en paralelo con una única resistencia limitadora de corriente compartida. Esta configuración es problemática porque el LED con la V_Fmás baja consumirá más corriente, volviéndose más brillante y potencialmente sobrecargado, mientras que los otros permanecen más tenues. Esto conduce a una iluminación desigual y una fiabilidad reducida.

7. Empaquetado e Información de Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

El producto se empaqueta en un sistema por niveles:

1. Bolsa de Empaque:Contiene 1000, 500, 200 o 100 piezas. El código del bin de intensidad luminosa está marcado en cada bolsa.
2. Cartón Interno:Contiene 10 bolsas de empaque, totalizando 10,000 piezas.
3. Cartón Externo (Caja de Envío):Contiene 8 cartones internos, totalizando 80,000 piezas. En un lote de envío, solo el paquete final puede contener una cantidad no completa.

8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Aplicaciones Adecuadas

Este LED es muy adecuado tanto para señalización interior y exterior, como para equipos electrónicos estándar donde se requiere un indicador azul o blanco difuso. El amplio ángulo de visión lo hace ideal para paneles donde el indicador necesita ser visible desde varios ángulos.

8.2 Lista de Verificación de Diseño

• Límite de Corriente:Utilice siempre una resistencia en serie. Calcule para la I_Fdeseada (≤20mA DC) usando la V_Fmáxima de la hoja de datos para un diseño seguro.
• Gestión Térmica:Considere la temperatura ambiente y el flujo de aire. Reduzca la corriente de operación en ambientes de alta temperatura.
• Diseño de PCB:Asegure la huella de polaridad correcta. Mantenga la distancia mínima de 2mm entre la soldadura y la lente en el diseño de las almohadillas.
• Bineado:Especifique los bins requeridos de intensidad luminosa (I_V) y longitud de onda dominante (λ_d) para la consistencia de color y brillo en la producción.
• Precauciones ESD:Implemente controles ESD en el área de ensamblaje.

9. Comparación Técnica y Posicionamiento

El LTLR42FTBGAJ ocupa una posición estándar en el mercado de la optoelectrónica. Sus principales diferenciadores son:

• Paquete:El ubicuo paquete de montaje pasante T-1 ofrece facilidad de uso para prototipos, ensamblaje manual y aplicaciones donde la tecnología de montaje superficial (SMT) no es requerida o deseada.
• Lente:La lente blanca difusa proporciona un ángulo de visión amplio y uniforme y suaviza el punto de luz en comparación con una lente transparente, lo que la hace excelente para indicadores de panel frontal.
• Color:La salida azul/blanca de 470nm es una elección común para indicadores de encendido, estado y funciones, ofreciendo buena visibilidad.
• Enfoque en Fiabilidad:Las detalladas guías de manipulación, soldadura y ESD enfatizan el diseño para la fiabilidad, haciéndolo adecuado para productos industriales y de consumo que requieren una larga vida útil.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

10.1 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia en serie?

No.Conectar un LED directamente a una fuente de tensión hará que fluya una corriente excesiva, destruyendo instantáneamente el dispositivo. Siempre se requiere una resistencia en serie (u otro circuito regulador de corriente).

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

Longitud de Onda de Pico (λ_P):La longitud de onda física donde el LED emite la mayor potencia óptica.Longitud de Onda Dominante (λ_d):El color percibido según la respuesta del ojo humano (estándar CIE). Para los LED azules, estos valores suelen estar cerca. λ_des más relevante para la especificación del color.

10.3 ¿Puedo usar esto para indicación de tensión inversa?

No.La hoja de datos establece explícitamente que el dispositivo no está diseñado para operación inversa. El parámetro de corriente inversa (I_R) es solo para fines de prueba. Aplicar tensión inversa puede dañar el LED.

10.4 ¿Cómo elijo el bin correcto?

Seleccione el bin de intensidad luminosa (DE, FG, HJ) según el brillo requerido para su aplicación. Seleccione el bin de longitud de onda dominante (B07, B08, B09) según el tono específico de azul/blanco necesario, especialmente si va a emparejar múltiples LED en un panel.

11. Ejemplo Práctico de Diseño

Escenario:Diseñe un indicador de alimentación de 12V DC utilizando el LED LTLR42FTBGAJ. Objetivo: una corriente directa (I_F) de 15mA para un equilibrio entre brillo y longevidad.

1. Determinar Tensión Directa (V_F):Utilice el valor máximo de la hoja de datos para un diseño conservador: V_F(máx)= 3.6V.
2. Calcular Resistencia en Serie:R = (V_supply- V_F) / I_F= (12V - 3.6V) / 0.015A = 560 Ohmios. El valor estándar E24 más cercano es 560Ω.
3. Calcular Potencia de la Resistencia:P = I_F²* R = (0.015)²* 560 = 0.126W. Una resistencia estándar de 1/4W (0.25W) es suficiente.
4. Diseño de PCB:Coloque la resistencia en serie con el ánodo del LED. Asegúrese de que la almohadilla del cátodo del LED esté al menos a 2mm del borde de la huella del cuerpo del LED para mantener el requisito de distancia de soldadura.

12. Principio de Operación y Tecnología

El LTLR42FTBGAJ se basa en una estructura de diodo semiconductor que utiliza material de Nitruro de Galio e Indio (InGaN) para la región activa emisora de luz. Cuando se aplica una tensión directa que supera el umbral del diodo, los electrones y huecos se recombinan en la región activa, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de las capas de InGaN determina la longitud de onda de emisión de pico, en este caso, alrededor de 468nm (luz azul). La apariencia blanca difusa se logra combinando el chip LED azul con una lente de epoxi difusa o recubierta de fósforo, que dispersa la luz para crear un haz más amplio y un efecto visual más suave.

13. Tendencias y Contexto de la Industria

Los LED de montaje pasante como el paquete T-1 siguen siendo relevantes en nichos específicos a pesar del cambio dominante de la industria hacia la tecnología de dispositivos de montaje superficial (SMD). Sus ventajas clave son la robustez mecánica, la facilidad de soldadura manual para prototipos y reparaciones, y la idoneidad para aplicaciones que requieren montaje perpendicular a una PCB o en un panel. La tendencia dentro del segmento de montaje pasante es hacia una mayor eficiencia (más salida de luz por mA), una fiabilidad mejorada en condiciones adversas y el continuo cumplimiento de RoHS/REACH. Para nuevos diseños, los ingenieros suelen evaluar alternativas SMD por el ahorro de espacio y los beneficios del ensamblaje automatizado, pero las opciones de montaje pasante a menudo son preferidas para kits educativos, proyectos de aficionados, controles industriales con alta vibración, o cuando el diseño requiere específicamente un indicador de estilo \"lámpara\" tradicional.