Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Ventajas Principales
- 1.2 Aplicaciones Objetivo
- 2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos
- 2.1 Valores Máximos Absolutos
- 2.2 Características Eléctricas y Ópticas
- 3. Explicación del Sistema de Clasificación
- 3.1 Clasificación por Longitud de Onda / Cromaticidad
- 3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa
- 3.3 Clasificación por Tensión Directa
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 5. Información Mecánica y de Embalaje
- 5.1 Dimensiones de Contorno
- 5.2 Identificación de Polaridad
- 5.3 Especificación de Embalaje
- 6. Guías de Soldadura y Montaje
- 6.1 Condiciones de Almacenamiento
- 6.2 Limpieza
- 6.3 Formado de Terminales
- 6.4 Proceso de Soldadura
- 7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño
- 7.1 Circuitos de Aplicación Típicos
- 7.2 Gestión Térmica
- 7.3 Precauciones contra ESD
- 8. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
- 8.1 ¿Puedo accionar el LED blanco a 30mA continuamente?
- 8.2 ¿Cuál es la diferencia entre las clasificaciones blancas D1, D2, D3, D4?
- 8.3 ¿Se requiere un disipador de calor?
- 8.4 ¿Puedo usar este LED en exteriores?
- 9. Comparación Técnica y Tendencias
- 9.1 Comparación con Alternativas SMD
- 9.2 Tendencias de la Industria
1. Descripción General del Producto
El LTW-404M01H279 es un LED de montaje pasante multicolor diseñado como Indicador para Placa de Circuito (CBI). Consiste en una carcasa negra de plástico en ángulo recto que integra múltiples chips LED. Su función principal es proporcionar una indicación visual de estado sólido clara en placas de circuitos electrónicos. Su diseño enfatiza la facilidad de montaje e integración en diversos sistemas electrónicos.
1.1 Ventajas Principales
- Facilidad de Montaje:El soporte en ángulo recto está diseñado para un montaje sencillo en placa de circuito y es apilable para crear matrices.
- Contraste Mejorado:El material negro de la carcasa mejora la relación de contraste de la luz emitida, haciendo el indicador más visible.
- Construcción Robusta:Utiliza fuentes de luz de estado sólido (chips InGaN para Azul/Blanco/Verde) para fiabilidad y larga vida útil.
- Cumplimiento Ambiental:El producto no contiene plomo y cumple con las directivas RoHS.
- Protección Integrada:Incorpora diodos Zener integrados para protección contra ESD (Descarga Electroestática), mejorando la durabilidad durante el manejo y operación.
1.2 Aplicaciones Objetivo
Esta lámpara LED es adecuada para una amplia gama de equipos electrónicos que requieren indicación de estado. Las áreas de aplicación clave incluyen:
- Equipos de Comunicación:Luces de estado en routers, switches y módems.
- Sistemas Informáticos:Indicadores de alimentación, actividad del disco duro y diagnóstico en placas base y periféricos.
- Electrónica de Consumo:Luces indicadoras en equipos de audio/vídeo, electrodomésticos y dispositivos de juego.
- Controles Industriales:Indicadores de estado de máquina, fallo y modo operativo en paneles de control y sistemas de automatización.
2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos
2.1 Valores Máximos Absolutos
Estos valores definen los límites 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):Varía según el color: Blanco (102 mW), Azul (74 mW), Verde (64 mW). Esta es la potencia máxima que el LED puede disipar en forma de calor.
- Corriente Directa de Pico (IFP):Solo para operación pulsada (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10ms). Blanco/Azul: 100 mA, Verde: 60 mA.
- Corriente Directa Continua (IF):La corriente directa continua máxima. Blanco: 30 mA, Azul/Verde: 20 mA.
- Rangos de Temperatura:Operación: -30°C a +85°C. Almacenamiento: -40°C a +100°C.
- Temperatura de Soldadura de Terminales:Máximo 260°C durante 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079\") del cuerpo del LED.
2.2 Características Eléctricas y Ópticas
Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C e IF=8mA, salvo que se indique lo contrario.
- Intensidad Luminosa (Iv):La salida de luz medida en milicandelas (mcd). Valores típicos: Blanco: 200 mcd, Verde: 180 mcd, Azul: 30 mcd. La especificación incluye una tolerancia de prueba de ±15%.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):El ángulo total en el que la intensidad cae a la mitad de su valor máximo. Blanco: 100°, Verde/Azul: 120°. Esto indica un cono de visión relativamente amplio.
- Tensión Directa (VF):La caída de tensión en el LED a la corriente de prueba. Típica: 2.8V para todos los colores, con un rango de 2.4V a 3.3V dependiendo del chip específico y la clasificación.
- Longitud de Onda Dominante (λd):Define el color percibido. Azul: 465 nm (rango 460-470 nm). Verde: 525 nm (rango 520-530 nm).
- Coordenadas de Cromaticidad (x, y):Para los LEDs blancos, estas coordenadas definen el punto de color en el diagrama CIE 1931. El valor típico es (0.24, 0.20). Las clasificaciones específicas (D1-D4) tienen rangos de coordenadas definidos detallados en la tabla de clasificación.
- Corriente Inversa (IR):Máximo 10 μA a una tensión inversa (VR) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.
3. Explicación del Sistema de Clasificación
El producto utiliza un sistema de clasificación para categorizar los LEDs en función de parámetros ópticos y eléctricos clave, garantizando la consistencia dentro de un lote. El LTW-404M01H279 utiliza un sistema de tres códigos.
3.1 Clasificación por Longitud de Onda / Cromaticidad
- Azul (Código 1):Clasificado por Longitud de Onda Dominante. B07: 460-465 nm, B08: 465-470 nm.
- Blanco (Código 2):Clasificado por Coordenadas de Cromaticidad (CCx,y) en cuatro cuadrantes: D1, D2, D3, D4. Cada cuadrante tiene límites de coordenadas (x,y) específicos como se muestra en el diagrama y tabla CIE.
- Verde (Código 3):Clasificado por Longitud de Onda Dominante. G09: 520-525 nm, G10: 525-530 nm.
3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa
La intensidad se agrupa dentro de rangos amplios para cada color, combinada con la clasificación de tono/coordenada de color.
- Blanco: 120-680 mcd (en todas las clasificaciones D1-D4).
- Verde: 110-310 mcd (en las clasificaciones G09/G10).
- Azul: 18-50 mcd (en las clasificaciones B07/B08).
3.3 Clasificación por Tensión Directa
La tensión directa se especifica como un rango para cada grupo de color en lugar de clasificaciones discretas: Blanco: 2.4-3.2V, Azul/Verde: 2.5-3.3V.
Nota:Se aplica una tolerancia de ±15% a los límites de cada clasificación, y un margen de medición de ±0.01 se aplica a las coordenadas de color.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
La hoja de datos proporciona curvas características típicas para cada color de LED (Azul, Verde, Blanco). Aunque los gráficos específicos no se detallan en el texto, típicamente ilustran las siguientes relaciones, cruciales para el diseño de circuitos:
- Corriente vs. Tensión (Curva I-V):Muestra la relación exponencial, ayudando a determinar la tensión de accionamiento requerida para una corriente dada.
- Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa (Curva Iv-IF):Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, hasta los límites máximos nominales.
- Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente (Curva Iv-TA):Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, lo cual es crítico para la gestión térmica en la aplicación.
- Tensión Directa vs. Temperatura Ambiente (Curva VF-TA):Muestra la dependencia de la temperatura de la tensión directa, que puede usarse para detección de temperatura en algunos diseños.
Los diseñadores deben consultar estas curvas para optimizar la corriente de accionamiento para el brillo deseado y comprender los efectos de la reducción térmica.
5. Información Mecánica y de Embalaje
5.1 Dimensiones de Contorno
El dispositivo utiliza una configuración de montaje pasante en ángulo recto. Notas mecánicas clave de la hoja de datos:
- Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros, con pulgadas entre paréntesis.
- La tolerancia estándar es ±0.25mm (±0.010\") salvo que se especifique lo contrario.
- La carcasa está hecha de plástico negro.
- La matriz consta de 10 LEDs: los LEDs 1-6 son verdes con lentes difusos verdes; los LEDs 7-9 son blancos con lentes difusos blancos; el LED 10 es azul con una lente difusa azul.
- Una especificación mecánica crítica es laaltura sobresaliente del LED, que es de 0.20 ± 0.14 mm desde la carcasa.
5.2 Identificación de Polaridad
Para LEDs de montaje pasante, la polaridad suele indicarse por la longitud de los terminales (el terminal más largo es el ánodo) o por una marca plana en la lente o carcasa. La marca específica para este modelo debe verificarse en el dibujo dimensional.
5.3 Especificación de Embalaje
El producto se suministra en un embalaje adecuado para el montaje automatizado y para prevenir daños durante el envío y manejo. Las dimensiones exactas del carrete o tubo y las cantidades se definen en la sección de especificación de embalaje de la hoja de datos.
6. Guías de Soldadura y Montaje
6.1 Condiciones de Almacenamiento
Los LEDs deben almacenarse en un entorno que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de la bolsa original con barrera de humedad, deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del embalaje original, utilice un recipiente sellado con desecante o un desecador lleno de nitrógeno.
6.2 Limpieza
Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite productos químicos agresivos o abrasivos.
6.3 Formado de Terminales
Si los terminales necesitan doblarse, esto debe hacerseantesde soldar y a temperatura ambiente. La curvatura debe realizarse al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No utilice el cuerpo del LED como punto de apoyo. Aplique una fuerza mínima durante la inserción en la PCB para evitar tensiones.
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. No sumerja la lente en la soldadura.
- Soldadura Manual (Cautín):Temperatura máxima: 350°C. Tiempo máximo: 3 segundos por unión. Solo un ciclo de soldadura.
- Soldadura por Ola:Precalentamiento: Máx. 120°C hasta 100 segundos. Ola de soldadura: Máx. 260°C hasta 5 segundos. Asegúrese de que el dispositivo esté posicionado para que la soldadura no suba por capilaridad a menos de 2mm de la base de la lente.
Una temperatura o tiempo excesivos pueden causar daños permanentes al epoxi del LED, los terminales o las uniones internas del chip.
7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño
7.1 Circuitos de Aplicación Típicos
Cada LED de la matriz debe ser accionado de forma independiente con una resistencia limitadora de corriente. El valor de la resistencia (R) se calcula usando la fórmula: R = (Vcc - VF) / IF, donde Vcc es la tensión de alimentación, VF es la tensión directa del LED (use el valor máximo de la hoja de datos para fiabilidad), e IF es la corriente directa deseada (no debe exceder la nominal en DC).
7.2 Gestión Térmica
Aunque la disipación de potencia es baja, un diseño térmico adecuado prolonga la vida útil. Asegure un espaciado adecuado en la PCB para la disipación de calor. Operar en o cerca de la corriente máxima (30mA para blanco) generará más calor. Si la temperatura ambiente es alta, considere reducir la corriente de operación.
7.3 Precauciones contra ESD
Aunque el dispositivo tiene protección Zener integrada, aún deben seguirse las precauciones estándar de manejo ESD durante el montaje: utilice estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras antiestáticas y contenedores conductores.
8. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
8.1 ¿Puedo accionar el LED blanco a 30mA continuamente?
Sí, 30mA es la corriente directa continua máxima nominal. Sin embargo, para una longevidad y fiabilidad óptimas, a menudo es recomendable operar a una corriente más baja, como 20mA, especialmente si las condiciones térmicas no son ideales.
8.2 ¿Cuál es la diferencia entre las clasificaciones blancas D1, D2, D3, D4?
Estas clasificaciones representan diferentes regiones en el diagrama de cromaticidad CIE 1931, correspondiendo a ligeras variaciones en la temperatura de color correlacionada (CCT) y el tono de la luz blanca (por ejemplo, blanco frío con un tinte azulado vs. blanco puro). D1 y D2 son típicamente más fríos/azulados, mientras que D3 y D4 son más cálidos/amarillentos, aunque todos caen dentro de una región blanca definida.
8.3 ¿Se requiere un disipador de calor?
Para aplicaciones típicas de indicador en o por debajo de la corriente de accionamiento recomendada, no se requiere un disipador dedicado. La PCB en sí actúa como disipador para los terminales. La gestión térmica principal es asegurar que el dispositivo no exceda su temperatura máxima de unión, la cual está influenciada por la temperatura ambiente, la corriente de accionamiento y el diseño de la PCB.
8.4 ¿Puedo usar este LED en exteriores?
La hoja de datos indica que es adecuado para letreros interiores y exteriores. Sin embargo, para uso prolongado en exteriores, considere protección ambiental adicional (recubrimiento conformado en la PCB) para proteger contra la humedad, la radiación UV y contaminantes, ya que el encapsulado del LED en sí puede no ser completamente hermético.
9. Comparación Técnica y Tendencias
9.1 Comparación con Alternativas SMD
Los LEDs de montaje pasante como el LTW-404M01H279 ofrecen ventajas en prototipado, montaje manual y aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica o accesibilidad para reemplazo. Los LEDs de Montaje Superficial (SMD), en contraste, permiten diseños de PCB de mayor densidad, son más adecuados para el montaje automatizado pick-and-place y a menudo tienen mejores vías térmicas hacia la PCB.
9.2 Tendencias de la Industria
La tendencia general en la iluminación indicadora es hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), lo que permite el mismo brillo a corrientes más bajas, reduciendo el consumo de energía y la generación de calor. También hay un movimiento hacia tolerancias de clasificación más estrictas para el color y la intensidad para garantizar la consistencia visual en aplicaciones con múltiples indicadores. Si bien los encapsulados SMD dominan los nuevos diseños, los indicadores de montaje pasante siguen siendo vitales para diseños heredados, mercados de reparación y aplicaciones donde se requieren sus beneficios mecánicos específicos.
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. |