Hoja de Datos de la Lámpara LED LTL-R42FTG2H106PT - Soporte en Ángulo Recto - Verde 525nm - 2.9V 10mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara indicadora LED de montaje pasante. El dispositivo consiste en un LED verde alojado dentro de un soporte de plástico negro en ángulo recto, diseñado para montaje directo en placas de circuito impreso (PCB). Su función principal es servir como indicador de estado o de alimentación en equipos electrónicos.

1.1 Ventajas Principales

• Contraste Mejorado:La carcasa negra proporciona un fondo de alto contraste, mejorando la visibilidad de la lente difusa verde iluminada.
• Eficiencia Energética:Presenta un bajo consumo de energía y una alta eficiencia luminosa.
• Cumplimiento Ambiental:Este es un producto libre de plomo que cumple con las directivas RoHS.
• Facilidad de Ensamblaje:El diseño de la carcasa en ángulo recto y apilable facilita procesos de ensamblaje manual o automatizado directos.
• Embalaje Estándar:Suministrado en formato de cinta y carrete, adecuado para equipos de colocación automatizada.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este componente es adecuado para una amplia gama de dispositivos electrónicos, incluyendo, pero no limitándose a:

• Periféricos y placas base de computadora
• Equipos de comunicación (routers, switches, módems)
• Electrónica de consumo (equipos de audio/vídeo, electrodomésticos)
• Sistemas de control industrial e instrumentación

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Disipación de Potencia (Pd):70 mW máximo. Exceder este valor puede provocar sobrecalentamiento y reducir la vida útil.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA, permitida solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 10%, ancho de pulso ≤ 10µs).
• Corriente Directa en CC (I_F):20 mA continua. Este es el máximo recomendado para una operación confiable a largo plazo.
• Temperatura de Operación (T_opr):-30°C a +85°C. El rendimiento se caracteriza a 25°C; la operación en temperaturas extremas puede afectar la salida de luz y la tensión directa.
• Temperatura de Soldadura:Los terminales pueden soportar 260°C durante un máximo de 5 segundos, siempre que el punto de soldadura esté al menos a 2.0mm del cuerpo del LED.

2.2 Características Electro-Ópticas

Medidas a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C con una corriente directa (I_F) de 10mA, salvo que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (I_V):Varía desde un mínimo de 180 mcd hasta un valor típico de 420 mcd, con un máximo de 880 mcd. El valor real se clasifica en lotes (ver Sección 3). La medición sigue la curva de respuesta fotópica del ojo CIE.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):100 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor en el eje, característico de una lente difusa que proporciona visibilidad de gran angular.
• Longitud de Onda de Pico (λ_P):526 nm. Esta es la longitud de onda en el punto más alto del espectro de emisión.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):525 nm (típico). Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, derivada del diagrama de cromaticidad CIE, y define el color verde. Se clasifica en lotes desde 516nm hasta 535nm.
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):35 nm. Esto indica la pureza espectral; un ancho de banda más estrecho indicaría un verde más monocromático.
• Tensión Directa (V_F):2.9V típico, con un rango de 2.4V a 3.5V a 10mA. Este parámetro debe considerarse al diseñar el circuito limitador de corriente.
• Corriente Inversa (I_R):10 µA máximo a una tensión inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LED se clasifican en lotes (bins). Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de la aplicación.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los lotes se definen para la intensidad luminosa medida a I_F=10mA. Cada límite de lote tiene una tolerancia de prueba de ±15%.

• Lote HJ:180 mcd (Mín) a 310 mcd (Máx)
• Lote KL:310 mcd (Mín) a 520 mcd (Máx)
• Lote MN:520 mcd (Mín) a 880 mcd (Máx)

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (Tono)

Los lotes se definen para la longitud de onda dominante, que determina el tono preciso del verde. Cada límite de lote tiene una tolerancia de ±1nm.

• Lote G09:516.0 nm a 520.0 nm (Verde más puro, longitud de onda más corta)
• Lote G10:520.0 nm a 527.0 nm (Verde central)
• Lote G11:527.0 nm a 535.0 nm (Verde amarillento, longitud de onda más larga)

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas de rendimiento típicas (referenciadas en la hoja de datos) proporcionan información sobre el comportamiento del dispositivo en condiciones variables. Aunque los gráficos específicos no se reproducen aquí, se analizan sus implicaciones.

4.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)

La curva I-V no es lineal. La tensión directa (V_F) aumenta con la corriente pero tiene un coeficiente de temperatura positivo—disminuye a medida que la temperatura de unión aumenta para una corriente dada. Esto debe tenerse en cuenta en los diseños de controladores de corriente constante.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La salida de luz es aproximadamente proporcional a la corriente directa dentro del rango de operación recomendado. Sin embargo, la eficiencia puede disminuir a corrientes muy altas debido al aumento de los efectos térmicos. Operar cerca de la corriente máxima en CC (20mA) proporcionará el máximo brillo, pero puede afectar la confiabilidad a largo plazo en comparación con una corriente de accionamiento más baja.

4.3 Dependencia de la Temperatura

La intensidad luminosa típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión. La capacidad del dispositivo para disipar calor a través de sus terminales y la PCB afectará su brillo sostenido en una aplicación. El amplio rango de temperatura de operación (-30°C a +85°C) indica un rendimiento robusto en diversos entornos, aunque la salida de luz en los extremos diferirá de la especificación a 25°C.

5. Información Mecánica y de Embalaje

5.1 Dimensiones de Contorno y Montaje

El componente presenta un diseño en ángulo recto, lo que permite montarlo en el borde de una PCB con la lente orientada perpendicularmente a la superficie de la placa. Las notas dimensionales críticas incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros.
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario en el dibujo.
• El material de la carcasa es plástico negro/gris oscuro.
• Los terminales deben formarse, si es necesario, en un punto no más cercano a 2mm de la base de la lente/carcasa para evitar daños por tensión.

5.2 Identificación de Polaridad

La polaridad se indica mediante la estructura física de la carcasa o la longitud de los terminales (típicamente, el terminal más largo es el ánodo). Se debe consultar el dibujo de la hoja de datos para el método de identificación exacto de este número de parte específico, para garantizar la orientación correcta durante el ensamblaje.

5.3 Embalaje en Cinta y Carrete

El componente se suministra en cinta portadora con relieve enrollada en un carrete de 13 pulgadas.

• Cinta Portadora:Fabricada de aleación de poliestireno conductor negro, de 0.50mm de espesor (±0.06mm).
• Capacidad del Carrete:350 piezas por carrete.
• Tolerancia de Paso:La tolerancia acumulativa para 10 agujeros de piñón es de ±0.20mm, garantizando la compatibilidad con máquinas de pick-and-place automatizadas.

5.4 Embalaje en Cartón

Para envío a granel y protección contra la humedad:

• 2 carretes (700 piezas en total) se empaquetan con una tarjeta indicadora de humedad y desecantes en una Bolsa de Barrera de Humedad (MBB).
• 1 MBB se empaqueta en un Cartón Interno.
• 10 Cartones Internos (7,000 piezas en total) se empaquetan en un Cartón Externo.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año a partir de la fecha de sellado del paquete.
• Paquete Abierto:Si se abre la MBB, los componentes deben almacenarse a ≤30°C y ≤60% HR. Se recomienda encarecidamente completar la soldadura por reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la apertura.
• Almacenamiento Extendido (Abierto):Para almacenamiento más allá de 168 horas, secar a 60°C durante al menos 48 horas antes del ensamblaje SMT para eliminar la humedad absorbida y prevenir daños por "efecto palomita" durante el reflujo.

6.2 Limpieza

Si se requiere limpieza después de la soldadura, usar solo solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evitar limpiadores químicos agresivos o fuertes.

6.3 Formado de Terminales y Montaje en PCB

• Realizar cualquier doblado de terminalesantesde soldar, a temperatura ambiente.
• Doblar los terminales en un punto ≥2mm de la base de la lente/soporte. No usar el cuerpo del soporte como punto de apoyo.
• Durante la inserción en la PCB, aplicar la fuerza mínima de sujeción necesaria para evitar imponer un estrés mecánico excesivo en el encapsulado del LED.

6.4 Parámetros del Proceso de Soldadura

Mantener una distancia mínima de 2mm entre el punto de soldadura y la base de la lente/soporte.

• Soldadura Manual (Con Soldador):
  • Temperatura: ≤ 350°C
  • Tiempo: ≤ 3 segundos por unión
• Soldadura por Ola:
  • Temperatura de Precalentamiento: ≤ 120°C
  • Tiempo de Precalentamiento: ≤ 100 segundos
  • Temperatura de la Ola de Soldadura: ≤ 260°C
  • Tiempo de Contacto: ≤ 5 segundos
  • Posición de Inmersión: ≥2mm de la base de la lente
• Soldadura por Reflujo (Proceso SMT para el soporte mismo, si aplica):
  • Precalentamiento/Saturación: 150°C a 200°C durante ≤100s
  • Tiempo por Encima del Líquido (T_L=217°C): 60-150s
  • Temperatura Máxima (T_P): 250°C máximo
  • Temperatura de Clasificación Especificada (T_C): 245°C

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Este LED normalmente es accionado por una fuente de corriente constante o, más comúnmente, por una fuente de tensión con una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor de la resistencia (R_s) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_s= (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Usar la V_Fmáxima de la hoja de datos (3.5V) para garantizar que se cumpla la corriente mínima requerida en todas las condiciones. Por ejemplo, con una alimentación de 5V y un objetivo I_Fde 10mA: R_s= (5V - 3.5V) / 0.01A = 150 Ω. Una resistencia estándar de 150Ω o 160Ω sería adecuada.

7.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (70mW máximo), un diseño térmico adecuado extiende la vida útil y mantiene el brillo. Asegurarse de que la PCB tenga un área de cobre adecuada conectada a los terminales del LED para actuar como disipador de calor, especialmente si se opera cerca de la corriente máxima o en temperaturas ambientales altas.

7.3 Diseño Óptico

La lente difusa integrada proporciona un ángulo de visión amplio y uniforme. Para aplicaciones que requieren guías de luz o difusión adicional, el amplio ángulo inicial hace de este LED un buen candidato. La carcasa negra minimiza las reflexiones internas y la fuga de luz, mejorando el contraste.

8. Preguntas Frecuentes (FAQs)

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

La Longitud de Onda de Pico (λ_P)es la longitud de onda física a la que el LED emite la mayor potencia óptica.La Longitud de Onda Dominante (λ_d)es un valor calculado basado en la percepción del color humano (gráfico CIE) que mejor representa el color que vemos. Para un LED verde monocromático, a menudo están cerca, pero λ_des el parámetro crítico para la coincidencia de color en una aplicación.

8.2 ¿Puedo accionar este LED con una fuente de 3.3V sin resistencia?

No recomendado.La tensión directa varía de 2.4V a 3.5V. A 3.3V, un LED con una V_Fbaja (ej., 2.5V) experimentaría una corriente grande y no controlada, potencialmente excediendo su valor máximo y causando una falla inmediata o gradual. Siempre usar un mecanismo limitador de corriente.

8.3 ¿Por qué es importante el tiempo de vida útil de 168 horas después de abrir la MBB?

Los encapsulados plásticos de LED pueden absorber humedad del aire. Durante el proceso de soldadura por reflujo a alta temperatura, esta humedad atrapada puede vaporizarse rápidamente, creando presión interna que puede delaminar el encapsulado o agrietar la lente de epoxi ("efecto palomita"). El límite de 168 horas y el procedimiento de secado son críticos para prevenir este defecto de fabricación.

9. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario:Diseñar un indicador de alimentación para un switch de red.

• Requisito:Una luz verde clara y de gran ángulo visible desde el panel frontal.
• Selección del Componente:Se elige el LTL-R42FTG2H106PT por su montaje en ángulo recto (adecuado para PCBs verticales detrás de un panel), su amplio ángulo de visión de 100° y su brillo apropiado.
• Diseño del Circuito:La fuente de alimentación lógica interna del switch es de 3.3V. Usando la fórmula con V_Fmáx=3.5V y objetivo I_F=8mA (para larga vida y brillo suficiente): R_s= (3.3V - 3.5V) / 0.008A. Esto produce un valor negativo, indicando que 3.3V puede ser insuficiente para accionar de manera confiable todas las unidades. Por lo tanto, se utiliza en su lugar el riel de alimentación de 5V: R_s= (5V - 3.5V) / 0.008A = 187.5 Ω. Se selecciona una resistencia de 180Ω o 200Ω.
• Diseño de Placa:El LED se coloca en el borde de la PCB. Los dos terminales se conectan a pequeñas áreas de cobre para ayudar a la disipación de calor. Se siguen precisamente las instrucciones de ensamblaje para el doblado de terminales y el espacio libre para soldadura.
• Resultado:Un indicador de alimentación confiable y consistentemente brillante que cumple con todos los requisitos de diseño y fabricación.

10. Principio de Funcionamiento

Este dispositivo es un diodo emisor de luz (LED). Opera bajo el principio de electroluminiscencia en un material semiconductor (InGaN para luz verde). Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La composición específica del semiconductor de Nitruro de Galio e Indio (InGaN) determina la longitud de onda de la luz emitida, en este caso, centrada en el espectro verde (~525nm). La lente difusa integrada dispersa la luz, creando un patrón de haz uniforme y amplio.

11. Tendencias Tecnológicas

Los LED de montaje pasante con soportes discretos siguen siendo relevantes para aplicaciones que requieren alta confiabilidad, facilidad de ensamblaje manual, reparación, o donde la soldadura por ola es el proceso principal. Sin embargo, la tendencia de la industria para indicadores de estado continúa desplazándose hacia los LED de dispositivo de montaje superficial (SMD) debido a su menor huella, idoneidad para el ensamblaje totalmente automatizado y su perfil más bajo. El diseño pasante en ángulo recto ofrece una ventaja mecánica específica para el montaje en panel que algunas soluciones SMD replican con encapsulados de vista lateral. Los avances en la tecnología LED se centran en aumentar la eficiencia (más luz por vatio), mejorar la consistencia del color y mejorar la confiabilidad bajo condiciones de mayor temperatura y humedad.