Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Características
- 1.2 Aplicaciones
- 2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
- 2.1 Límites Absolutos Máximos
- 2.2 Características Eléctricas y Ópticas
- 3. Especificación del Sistema de Clasificación
- 3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa
- 3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante
- 4. Información Mecánica y de Empaque
- 4.1 Dimensiones de Contorno
- 4.2 Especificaciones de Empaque
- 5. Guías de Soldadura y Ensamblaje
- 5.1 Almacenamiento
- 5.2 Limpieza
- 5.3 Formado de Terminales
- 5.4 Proceso de Soldadura
- 6. Recomendaciones de Aplicación y Diseño
- 6.1 Método de Conducción
- 6.2 Protección contra ESD (Descarga Electroestática)
- 6.3 Idoneidad de Aplicación
- 7. Curvas de Rendimiento y Características Típicas
- 8. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño
- 8.1 Diferenciadores Clave
- 8.2 Lista de Verificación de Diseño
- 9. Preguntas Frecuentes (FAQs)
- 9.1 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia limitadora de corriente?
- 9.2 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?
- 9.3 ¿Por qué hay una tolerancia del 15% en los límites de los lotes de intensidad luminosa?
- 9.4 ¿Puedo usar soldadura por reflujo IR para este LED?
- 10. Ejemplo de Aplicación Práctica
- 10.1 Panel de Indicadores de Estado
1. Descripción General del Producto
Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de montaje pasante. Estos LED se ofrecen en un encapsulado de 3.1mm de diámetro con lente transparente y están construidos con tecnología AlInGaP para producir luz amarilla. Están diseñados para un montaje versátil en placas de circuito impreso o paneles y son adecuados para una amplia gama de aplicaciones de indicación de estado en múltiples industrias.
1.1 Características
- Producto libre de halógenos (Cl<900ppm, Br<900ppm; Cl+Br<1500ppm).
- Alta intensidad luminosa.
- Bajo consumo de energía.
- Alta eficiencia.
- Montaje versátil en placa de circuito impreso o panel.
- Compatible con circuitos integrados / requisito de corriente bajo.
- Encapsulado de 3.1 mm de diámetro.
- Lámpara amarilla AlInGaP y lente transparente.
1.2 Aplicaciones
- Equipos de comunicación
- Periféricos de computadora
- Electrónica de consumo
- Electrodomésticos
- Equipos industriales
2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
2.1 Límites Absolutos Máximos
El dispositivo no debe operarse más allá de estos límites, ya que podría sufrir daños permanentes. Todas las especificaciones se dan a una temperatura ambiente (TA) de 25°C.
- Disipación de Potencia:75 mW
- Corriente Directa de Pico:60 mA (Ciclo de Trabajo 1/10, Ancho de Pulso 0.1ms)
- Corriente Directa en CC:30 mA
- Derivación de Corriente:Lineal desde 50°C a 0.4 mA/°C
- Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +100°C
- Rango de Temperatura de Almacenamiento:-55°C a +100°C
- Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante 5 segundos máximo, medido a 2.0mm del cuerpo del LED.
2.2 Características Eléctricas y Ópticas
Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C y una corriente directa (IF) de 20mA, a menos que se indique lo contrario.
- Intensidad Luminosa (Iv):Mínimo 140 mcd, Típico 320 mcd, Máximo 1150 mcd. El código de clasificación está marcado en cada bolsa de empaque. Los valores garantizados incluyen una tolerancia de prueba de ±15%.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):45 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa es la mitad de la intensidad axial (en el eje).
- Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):591 nm (típico).
- Longitud de Onda Dominante (λd):Varía desde 582 nm hasta 596 nm, dependiendo del lote específico (ver Sección 4).
- Ancho Medio Espectral (Δλ):15 nm (típico).
- Voltaje Directo (VF):2.4V típico a IF=20mA, con un mínimo de 2.05V.
- Corriente Inversa (IR):100 µA máximo a un voltaje inverso (VR) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operación inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.
3. Especificación del Sistema de Clasificación
Los LED se clasifican en lotes según su intensidad luminosa y longitud de onda dominante para garantizar consistencia en las aplicaciones.
3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa
Unidad: mcd @ IF=20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.
- Lote GH:140 – 240 mcd
- Lote JK:240 – 400 mcd
- Lote LM:400 – 680 mcd
- Lote NP:680 – 1150 mcd
3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante
Unidad: nm @ IF=20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±1nm.
- Lote H14:582.0 – 584.0 nm
- Lote H15:584.0 – 586.0 nm
- Lote H16:586.0 – 588.0 nm
- Lote H17:588.0 – 590.0 nm
- Lote H18:590.0 – 592.0 nm
- Lote H19:592.0 – 594.0 nm
- Lote H20:594.0 – 596.0 nm
4. Información Mecánica y de Empaque
4.1 Dimensiones de Contorno
El LED presenta un encapsulado redondo estándar de 3.1mm de diámetro con dos terminales axiales.
- Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas para la tolerancia).
- La tolerancia es de ±0.25mm (.010\") a menos que se especifique lo contrario.
- La resina protuberante bajo la brida es de 1.0 mm (.04\") máximo.
- La separación de terminales se mide donde los terminales emergen del cuerpo del encapsulado.
4.2 Especificaciones de Empaque
- Los LED se empaquetan en cantidades de 1000, 500, 200 o 100 piezas por bolsa antiestática.
- 10 bolsas de empaque se colocan en una caja interna, totalizando 10,000 piezas.
- 8 cajas internas se empaquetan en una caja de envío externa, totalizando 80,000 piezas.
- En cada lote de envío, solo el último paquete puede ser un paquete incompleto.
5. Guías de Soldadura y Ensamblaje
5.1 Almacenamiento
El ambiente de almacenamiento recomendado no debe exceder los 30°C de temperatura o el 70% de humedad relativa. Los LED retirados de su empaque original deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del empaque original, almacene en un contenedor sellado con desecante o en un ambiente de nitrógeno.
5.2 Limpieza
Si es necesaria la limpieza, utilice solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico.
5.3 Formado de Terminales
Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No utilice la base del marco de terminales como punto de apoyo. El formado de terminales debe realizarse a temperatura ambiente yantesde soldar. Durante el ensamblaje de la PCB, utilice la fuerza de sujeción mínima posible para evitar estrés mecánico.
5.4 Proceso de Soldadura
Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente hasta el punto de soldadura. Evite sumergir la lente en la soldadura. No aplique estrés externo a los terminales mientras el LED esté caliente.
Condiciones Recomendadas:
- Soldador de Hierro:350°C máximo, 3 segundos máximo (una sola vez).
- Soldadura por Ola:
- Precalentamiento: 100°C máximo durante 60 segundos máximo.
- Ola de Soldadura: 260°C máximo durante 5 segundos máximo.
- Posición de Inmersión: No más bajo de 2mm desde la base de la bombilla de epoxi.
Advertencia:Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica. El reflujo IR no es adecuado para este producto LED de montaje pasante.
6. Recomendaciones de Aplicación y Diseño
6.1 Método de Conducción
Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conectar múltiples LED en paralelo, serecomienda encarecidamenteutilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED individual (Circuito A). No se recomienda usar una sola resistencia para múltiples LED en paralelo (Circuito B), ya que las diferencias en las características de voltaje directo (I-V) de los LED individuales causarán una distribución desigual de la corriente y, por lo tanto, un brillo desigual.
6.2 Protección contra ESD (Descarga Electroestática)
Este LED es susceptible a daños por electricidad estática o sobretensiones.
- Utilice una pulsera conductora o guantes antiestáticos al manipularlo.
- Asegúrese de que todo el equipo, las estaciones de trabajo y los estantes de almacenamiento estén correctamente conectados a tierra.
- Utilice un soplador de iones para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico.
- Asegúrese de que el personal que trabaja en áreas protegidas contra estática esté debidamente capacitado y certificado en ESD.
6.3 Idoneidad de Aplicación
Esta lámpara LED es adecuada para señalización interior y exterior, así como para equipos electrónicos ordinarios. Su construcción libre de halógenos, amplio rango de temperatura de operación y encapsulado robusto la convierten en una opción confiable para entornos exigentes.
7. Curvas de Rendimiento y Características Típicas
La hoja de datos hace referencia a curvas características típicas que normalmente ilustrarían la relación entre los parámetros clave. Los diseñadores deben considerar lo siguiente basándose en los datos proporcionados:
- Intensidad Luminosa vs. Corriente:La intensidad aumenta con la corriente directa, pero está sujeta a los límites absolutos máximos de potencia y corriente.
- Voltaje Directo vs. Corriente:El VF se especifica a 20mA. Diseñe el circuito de conducción teniendo en cuenta la caída típica de 2.4V y la variación potencial.
- Dependencia de la Temperatura:La corriente directa en CC debe reducirse linealmente por encima de 50°C ambiente a 0.4 mA/°C. La intensidad luminosa típicamente disminuye al aumentar la temperatura de unión.
- Características Espectrales:La longitud de onda dominante define el color amarillo percibido. El ancho medio espectral de 15nm indica una emisión de color relativamente pura, típica de la tecnología AlInGaP.
8. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño
8.1 Diferenciadores Clave
- Tecnología de Material:Utiliza AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) para emisión amarilla, que generalmente ofrece mayor eficiencia y mejor estabilidad térmica en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP.
- Libre de Halógenos:Cumple con las regulaciones ambientales que restringen materiales halogenados (Cl, Br).
- Amplia Clasificación:La extensa clasificación por intensidad luminosa y longitud de onda permite a los diseñadores seleccionar el grado de rendimiento preciso necesario para optimizar costos o emparejar el rendimiento.
8.2 Lista de Verificación de Diseño
- Verifique la intensidad luminosa requerida y seleccione el lote apropiado (GH, JK, LM, NP).
- Determine si un tono amarillo específico (lote de longitud de onda dominante H14-H20) es crítico para la aplicación.
- Calcule el valor de la resistencia en serie basándose en el voltaje de alimentación, el VF típico (2.4V) y la corriente de operación deseada (≤ 30mA CC).
- En el diseño de la PCB, asegúrese de mantener la distancia recomendada de 2mm desde el cuerpo del LED hasta la almohadilla de soldadura.
- Planifique la protección contra ESD durante la manipulación y el ensamblaje.
- Considere la gestión térmica si opera cerca de los límites máximos de temperatura o corriente.
9. Preguntas Frecuentes (FAQs)
9.1 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia limitadora de corriente?
No.Un LED es un diodo con una curva I-V no lineal. Conectarlo directamente a una fuente de voltaje generalmente causará un flujo de corriente excesivo, superando el Límite Absoluto Máximo y destruyendo el dispositivo. Una resistencia en serie es obligatoria para la conducción a voltaje constante.
9.2 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?
Longitud de Onda Pico (λP)es la longitud de onda en la que la distribución de potencia espectral es más alta.Longitud de Onda Dominante (λd)se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única que mejor coincide con el color percibido de la luz. Para LED monocromáticos como este amarillo, a menudo están cerca, pero λd es el parámetro más relevante para la especificación del color.
9.3 ¿Por qué hay una tolerancia del 15% en los límites de los lotes de intensidad luminosa?
Esta tolerancia da cuenta de la incertidumbre de medición en el equipo de prueba de producción. Significa que un dispositivo del lote \"JK\" (240-400 mcd) podría probarse tan bajo como 204 mcd o tan alto como 460 mcd en las instalaciones del cliente y aún estar dentro del sistema de clasificación especificado. Los diseñadores deben tener en cuenta esta posible dispersión en el brillo.
9.4 ¿Puedo usar soldadura por reflujo IR para este LED?
No.La hoja de datos establece explícitamente que el reflujo IR no es un proceso adecuado para este tipo de lámpara LED de montaje pasante. Los métodos recomendados son soldadura manual con hierro o soldadura por ola, adhiriéndose estrictamente a los límites de tiempo y temperatura proporcionados.
10. Ejemplo de Aplicación Práctica
10.1 Panel de Indicadores de Estado
Escenario:Diseñar un panel de control con 10 indicadores de estado amarillos, alimentados desde una línea de 5V CC. El brillo uniforme es importante.
Pasos de Diseño:
- Selección del LED:Elija LED de un solo lote de intensidad luminosa (por ejemplo, lote LM para brillo medio-alto) para minimizar la variación.
- Configuración de Corriente:Seleccione una corriente de operación segura. Usar la corriente típica de 20mA es estándar y está muy por debajo del máximo de 30mA.
- Cálculo de la Resistencia:Para cada LED:
- Voltaje de Alimentación (Vs) = 5V
- Voltaje Directo del LED (Vf) = 2.4V (típico)
- Corriente Deseada (If) = 0.020 A
- Valor de la Resistencia R = (Vs - Vf) / If = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ohmios.
- Potencia de la Resistencia P = (Vs - Vf) * If = (2.6) * 0.02 = 0.052W. Una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) es suficiente.
- Diseño de Placa:Coloque cada LED y su resistencia de 130 ohmios en serie en la PCB. Asegúrese de que la polaridad del LED sea correcta (el ánodo típicamente se conecta al suministro positivo a través de la resistencia). Mantenga la distancia de 2mm de la almohadilla de soldadura.
- Ensamblaje:Siga las guías de formado de terminales, soldadura y ESD durante la producción.
Este enfoque garantiza una operación confiable, consistente y duradera de todos los LED indicadores.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |