Hoja de Datos del LED LTL-14FM9HKP - Soporte en Ángulo Recto - Amarillo Verde/Rojo/Amarillo - 20mA - 52mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL-14FM9HKP es un Indicador para Placa de Circuito (CBI) diseñado para montaje pasante. Consiste en un soporte (carcasa) negro de plástico en ángulo recto que se acopla con lámparas LED específicas. Este diseño está pensado para mejorar el contraste y facilitar el ensamblaje en placas de circuito impreso (PCB). El producto está disponible en configuraciones que incluyen chips semiconductores AlInGaP que emiten en longitudes de onda amarillo verde, rojo y amarillo.

1.1 Ventajas Principales

• Facilidad de Ensamblaje:El diseño está optimizado para procesos de ensamblaje en placa de circuito sencillos y directos.
• Contraste Mejorado:La carcasa de plástico negro proporciona un fondo de alto contraste, mejorando la visibilidad del LED encendido.
• Eficiencia Energética:El dispositivo presenta un bajo consumo de energía y una alta eficiencia luminosa.
• Cumplimiento Ambiental:Este es un producto libre de plomo, conforme con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Tecnología del Chip:Utiliza chips de AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), conocidos por su eficiencia y pureza de color en el espectro del rojo al amarillo-verde.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este indicador LED es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos, incluyendo:

• Periféricos de computadora e indicadores de estado internos.
• Equipos de comunicación para señalización y visualización de estado.
• Electrónica de consumo.
• Paneles de control industrial y maquinaria.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

La siguiente sección proporciona un desglose detallado de los principales parámetros eléctricos, ópticos y térmicos especificados para el LTL-14FM9HKP.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los valores más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C.

• Disipación de Potencia (PD):52 mW máximo para todos los colores del LED. Esta es la potencia máxima que el dispositivo puede disipar sin exceder sus límites térmicos.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA, permitida solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10ms).
• Corriente Directa Continua (IF):20 mA DC. Esta es la corriente máxima recomendada para operación continua.
• Rango de Temperatura de Operación:-30°C a +85°C. Se garantiza que el dispositivo funcione dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medida a 2.0mm (0.079\") del cuerpo del componente.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C e IF=10mA, salvo que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (Iv):
  • LED1 (Amarillo Verde): Típico 15 mcd (Mín 8.7, Máx 29 mcd).
  • LED2 (Amarillo Verde): Típico 15 mcd (Mín 8.7, Máx 29 mcd).
  • LED2 (Rojo): Típico 14 mcd (Mín 3.8, Máx 30 mcd).
  • LED3 (Amarillo): Típico 11 mcd (Mín 3.8, Máx 30 mcd).
  • Nota: La medición de Iv incluye una tolerancia de prueba de ±30%.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Se define como el ángulo total donde la intensidad cae a la mitad de su valor máximo.
  • LED1 y LED3: 100 grados.
  • LED2 (ambos colores): 110 grados.
• Longitud de Onda:
  • Longitud de Onda de Pico (λP):La longitud de onda en la que el espectro de emisión es más fuerte. LED1/2 Amarillo Verde: 572nm, LED2 Rojo: 630nm, LED3 Amarillo: 591nm.
  • Longitud de Onda Dominante (λD):La longitud de onda única percibida por el ojo humano, derivada de las coordenadas CIE. Valores típicos: Amarillo Verde: 569nm, Rojo: 625nm, Amarillo: 589nm.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):Una medida de la pureza del color. Amarillo Verde/Amarillo: 15nm, Rojo: 20nm.
• Tensión Directa (VF):Típico 2.0V para todos los colores a 10mA (rango de 1.6V a 2.5V). Este bajo voltaje es característico de la tecnología AlInGaP.
• Corriente Inversa (IR):Máximo 10 μA a VR=5V. El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; este parámetro es solo para fines de prueba de fuga.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona curvas características típicas que son esenciales para el diseño de circuitos y la comprensión del comportamiento del dispositivo en condiciones variables.

3.1 Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa

Estas curvas muestran que la intensidad luminosa aumenta con la corriente directa en una relación no lineal. Para un brillo y longevidad óptimos, se recomienda operar en o por debajo de los 20mA recomendados. Conducir el LED más allá de este punto produce rendimientos decrecientes en la salida de luz y aumenta la generación de calor.

3.2 Tensión Directa vs. Corriente Directa

Las curvas V-I demuestran el comportamiento similar a un diodo. La tensión directa exhibe un ligero coeficiente de temperatura positivo, lo que significa que disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión para una corriente dada. Esta es una consideración importante para circuitos de accionamiento a voltaje constante.

3.3 Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente

Estas curvas ilustran la reducción térmica de la salida de luz. La intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Este es un factor crítico para aplicaciones que operan en entornos de temperatura elevada, ya que puede requerir ajuste de corriente o disipación de calor para mantener los niveles de brillo deseados.

4. Información Mecánica y de Embalaje

4.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo utiliza un factor de forma pasante en ángulo recto. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones principales están en milímetros, con una tolerancia estándar de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• El material del soporte (carcasa) es plástico negro/gris oscuro.
• Identificación del LED: LED1 tiene una lente difusora verde, LED2 tiene una lente difusora blanca y LED3 tiene una lente difusora amarilla.

4.2 Identificación de Polaridad

La polaridad se indica mediante la estructura física del soporte y las longitudes de los terminales (normalmente el terminal del cátodo es más corto o está marcado). Se debe consultar el dibujo de contorno en la hoja de datos para la configuración específica de pines de cada color de LED dentro del soporte.

4.3 Especificación de Embalaje

Los componentes se suministran en embalaje a granel o en cinta y carrete para ensamblaje automático. Las dimensiones exactas del carrete, el espaciado de los alvéolos y la orientación se detallan en el diagrama de especificación de embalaje.

5. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es crucial para la fiabilidad.

5.1 Condiciones de Almacenamiento

Para almacenamiento a largo plazo fuera del embalaje original, se recomienda almacenar los LED en un recipiente sellado con desecante o en ambiente de nitrógeno para evitar la absorción de humedad, lo que puede afectar la soldadura y el rendimiento a largo plazo. Usar dentro de los tres meses si se retira del embalaje original.

5.2 Formado de Terminales

• El doblado debe realizarse en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED.
• No utilizar la base del marco de terminales como punto de apoyo.
• El formado de terminales debe hacerse antes de soldar y a temperatura ambiente.
• Utilizar la fuerza mínima de sujeción durante el ensamblaje en PCB para evitar estrés mecánico.

5.3 Proceso de Soldadura

Regla Crítica:Mantener una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente/soporte hasta el punto de soldadura. No sumergir la lente o el soporte en estaño.

• Soldadura Manual (con Cautín):Temperatura máxima 350°C, tiempo máximo 3 segundos por terminal (una sola vez).
• Soldadura por Ola:
  • Precalentamiento: Máximo 120°C hasta 100 segundos.
  • Ola de Soldadura: Máximo 260°C hasta 5 segundos.
  • Asegurarse de que el dispositivo esté posicionado de modo que la ola de soldadura no llegue a menos de 2mm de la base de la lente/soporte.
• No Recomendado:La soldadura por reflujo IR no es adecuada para este producto de tipo pasante.
• Advertencia:Una temperatura o tiempo excesivos pueden causar deformación de la lente o fallo catastrófico del LED. La temperatura máxima de soldadura por ola no es indicativa de la Temperatura de Deflexión por Calor (HDT) o punto de fusión del soporte.

6. Recomendaciones de Aplicación y Diseño de Circuito

6.1 Diseño del Circuito de Accionamiento

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme cuando se usan múltiples LED, especialmente en paralelo, se debe colocar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED.

• Circuito Recomendado (A):Cada LED tiene su propia resistencia en serie conectada a la fuente de voltaje. Esto compensa las variaciones en la tensión directa (Vf) de los LED individuales, asegurando que cada uno reciba la misma corriente y, por lo tanto, emita un brillo similar.
• Circuito No Recomendado (B):Múltiples LED conectados en paralelo con una sola resistencia compartida. Debido a las variaciones naturales de Vf entre los LED, la corriente no se dividirá equitativamente, lo que lleva a diferencias significativas en el brillo entre dispositivos.

6.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Estos LED son susceptibles a daños por descargas electrostáticas o sobretensiones. Se deben tomar precauciones durante el manejo y ensamblaje:

• Los operadores deben usar pulseras conductoras o guantes antiestáticos.
• Utilizar estaciones de trabajo y herramientas conectadas a tierra.
• Almacenar y transportar los componentes en embalaje protector contra ESD.

6.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de soldar, usar solo disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evitar limpiadores agresivos o abrasivos.

7. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño

7.1 Elección Tecnológica: AlInGaP

El uso del material semiconductor Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP) ofrece ventajas distintivas para colores en el espectro rojo, naranja, amarillo y amarillo-verde:

• Alta Eficiencia:Los LED de AlInGaP generalmente ofrecen una mayor eficacia luminosa (lúmenes por vatio) en estos colores en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP.
• Buena Pureza de Color:El ancho medio espectral es relativamente estrecho (15-20nm), lo que resulta en colores saturados y puros.
• Estabilidad Térmica:La degradación del rendimiento con la temperatura, aunque presente, está gestionada y caracterizada en las curvas proporcionadas.

7.2 Factor de Forma: Pasante en Ángulo Recto

Este diseño es ideal para aplicaciones donde la PCB se monta verticalmente o donde el indicador necesita ser visible desde el panel frontal mientras la placa es paralela a él. La carcasa negra proporciona guía de luz incorporada y mejora del contraste, eliminando la necesidad de un bisel o guía de luz separada en muchos diseños.

8. Preguntas Frecuentes (Basadas en Datos Técnicos)

8.1 ¿Puedo alimentar este LED a 20mA continuamente?

Sí, 20mA DC es la corriente directa continua máxima especificada. Para una vida útil y fiabilidad óptimas, a menudo se recomienda operar en o ligeramente por debajo de este valor (por ejemplo, 15-18mA), especialmente en condiciones de alta temperatura ambiente.

8.2 ¿Por qué es necesaria una resistencia en serie incluso si mi voltaje de alimentación coincide con la Vf típica del LED?

La tensión directa (Vf) tiene un rango de tolerancia (1.6V a 2.5V). Una fuente de voltaje constante no puede regular la corriente. Un pequeño aumento en el voltaje puede causar un aumento grande y potencialmente dañino en la corriente debido a la característica exponencial I-V del diodo. La resistencia en serie proporciona retroalimentación negativa, estabilizando la corriente frente a variaciones tanto en el voltaje de alimentación como en la Vf individual del LED.

8.3 ¿Puedo usar soldadura por reflujo para este componente?

No. La hoja de datos establece explícitamente que el reflujo IR no es un proceso adecuado para esta lámpara LED de tipo pasante. Los procesos recomendados son soldadura manual o por ola con las pautas estrictas de temperatura y distancia proporcionadas.

8.4 ¿Cómo calculo el valor de la resistencia en serie?

Usar la Ley de Ohm: R = (V_fuente - Vf_LED) / I_deseada.
Ejemplo: Para una fuente de 5V, una Vf típica de 2.0V y una corriente deseada de 10mA:
R = (5V - 2.0V) / 0.010A = 300 Ohmios.
Siempre considerar el peor caso de Vf (mínimo) para asegurar que la corriente no exceda los límites máximos, y verificar la disipación de potencia en la resistencia (P = I^2 * R).