Hoja Técnica del LED LTLR42FGAFEH79Y - Ámbar y Verde-Amarillo - 20mA/10mA - 52mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTLR42FGAFEH79Y es un módulo Indicador para Placa de Circuito Impreso (PCB), que integra múltiples lámparas LED dentro de una carcasa negra de plástico en ángulo recto. Este diseño está específicamente concebido para un montaje sencillo en placas de circuito impreso (PCB). El producto combina la tecnología de iluminación de estado sólido con un encapsulado mecánico fácil de usar.

1.1 Ventajas Principales

• Facilidad de Montaje:El soporte en ángulo recto está diseñado para simplificar el montaje en la placa y es apilable para crear matrices.
• Contraste Mejorado:El material negro de la carcasa mejora la relación de contraste visual de los LEDs encendidos.
• Eficiencia Energética:Utiliza chips LED de bajo consumo y alta eficiencia.
• Cumplimiento Ambiental:Este es un producto sin plomo que cumple con la directiva RoHS.
• Fuente Fiable:Incorpora fuentes de luz de estado sólido para una larga vida operativa.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este componente es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos que requieren indicación de estado, incluyendo, entre otros:

• Dispositivos de comunicación
• Sistemas informáticos y periféricos
• Electrónica de consumo
• Electrodomésticos

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Todos los valores están especificados a una temperatura ambiente (TA) de 25°C. Superar estos límites puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia (PD):52 mW tanto para los LEDs Verde-Amarillo como Ámbar.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA (condición de pulso: ciclo de trabajo ≤1/10, ancho de pulso ≤0.1ms).
• Corriente Directa Continua en DC (IF):20 mA.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de las Patillas:Máximo 260°C durante 5 segundos, medido a 2.0mm del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Las características se miden a TA=25°C. Las condiciones de prueba difieren entre los tipos de LED.

• Intensidad Luminosa (Iv):
  • Verde-Amarillo (LED1, IF=20mA): Típica 80 mcd, rango de 23 mcd (Mín) a 140 mcd (Máx).
  • Ámbar (LED3/4, IF=10mA): Típica 65 mcd, rango de 30 mcd (Mín) a 140 mcd (Máx).
• Ángulo de Visión (2θ1/2):100 grados para ambos tipos de LED, proporcionando un patrón de iluminación amplio.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λP):Aproximadamente 571 nm para el Verde-Amarillo y 611 nm para el Ámbar.
• Longitud de Onda Dominante (λd):
  • Verde-Amarillo: 569 nm (Típ), rango 565-571 nm.
  • Ámbar: 605 nm (Típ), rango 598-613.5 nm.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):~15 nm para Verde-Amarillo, ~17 nm para Ámbar.
• Tensión Directa (VF):
  • Verde-Amarillo: 2.1V (Típ), rango 1.6-2.6V a 20mA.
  • Ámbar: 1.9V (Típ), rango 1.4-2.5V a 10mA.
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo a una tensión inversa (VR) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa; este parámetro es solo para fines de prueba.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los LEDs se clasifican en "bins" según su intensidad luminosa y longitud de onda dominante para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción.

3.1 Clasificación del LED Verde-Amarillo (LED1)

Bins de Intensidad Luminosa (@20mA):

• AB: 23 - 50 mcd
• CD: 50 - 85 mcd
• EF: 85 - 140 mcd
• Tolerancia: ±15% en los límites del bin.

Bins de Longitud de Onda Dominante (@20mA):

• Bin 1: 565.0 - 568.0 nm
• Bin 2: 568.0 - 571.0 nm
• Tolerancia: ±1 nm en los límites del bin.

3.2 Clasificación del LED Ámbar (LED3, LED4)

Bins de Intensidad Luminosa (@10mA):

• AB: 30 - 50 mcd
• CD: 50 - 85 mcd
• EF: 85 - 140 mcd
• Tolerancia: ±30% en los límites del bin.

Bins de Longitud de Onda Dominante (Tono) (@10mA):

• H22: 598.0 - 600.0 nm
• H23: 600.0 - 603.0 nm
• H24: 603.0 - 606.0 nm
• H25: 606.0 - 610.0 nm
• H26: 610.0 - 613.5 nm
• Tolerancia: ±1 nm en los límites del bin.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona curvas características típicas que son esenciales para el diseño del circuito.

4.1 Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa

Estas curvas muestran la relación entre la corriente de excitación y la salida de luz para ambos colores de LED. Demuestran la región de operación super-lineal y son críticas para determinar la corriente apropiada para un nivel de brillo deseado, asegurando eficiencia y longevidad.

4.2 Tensión Directa vs. Corriente Directa

Estas curvas IV son vitales para diseñar el circuito limitador de corriente. Muestran la caída de tensión típica en el LED a varias corrientes, permitiendo a los ingenieros calcular con precisión los valores de las resistencias en serie o diseñar circuitos excitadores de corriente constante.

4.3 Distribución Espectral

Aunque no se grafica en detalle, las longitudes de onda de pico y dominante especificadas, junto con el ancho medio espectral, definen la pureza de color de la luz emitida. El LED verde-amarillo emite en la región de ~571 nm, mientras que el LED ámbar emite en la región de ~611 nm, proporcionando indicadores visuales distintos.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El componente presenta un diseño de montaje pasante en ángulo recto. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones principales están en milímetros.
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• El material de la carcasa es plástico negro clasificado UL94-V0 por su resistencia a la llama.
• El LED1 (Verde-Amarillo) utiliza una lente difusora blanca. Los LED3 y LED4 (Ámbar) utilizan una lente difusora naranja.

5.2 Identificación de Polaridad

La polaridad suele estar indicada por la estructura física de la carcasa (por ejemplo, un lado plano en la lente o la longitud de las patillas). Se debe consultar el dibujo de contorno de la hoja de datos para identificar los terminales del cátodo y el ánodo para una instalación correcta.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año desde el envasado.
• Paquete Abierto:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Los componentes deben someterse a soldadura por reflujo IR dentro de las 168 horas (1 semana) posteriores a abrir la bolsa con barrera de humedad (MBB).
• Almacenamiento Prolongado:Para almacenamiento más allá de 168 horas, secar a 60°C durante al menos 48 horas antes de soldar para prevenir daños por humedad (\"efecto palomita\") durante el reflujo.

6.2 Formado de Patillas

• Doblar las patillas en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED.
• No utilizar el cuerpo del LED ni la base del marco de las patillas como punto de apoyo durante el doblado.
• Realizar todas las operaciones de formado de patillas a temperatura ambiente yantesdel proceso de soldadura.

6.3 Montaje en PCB y Soldadura

• Aplicar una fuerza mínima de sujeción durante la inserción en la PCB para evitar tensiones mecánicas en el LED.
• La soldadura manual con un soldador de temperatura controlada es aplicable para este componente pasante, respetando el límite máximo de 260°C durante 5 segundos.
• Para la limpieza, usar disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico si es necesario.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

El producto se suministra en un empaquetado estándar adecuado para montaje automatizado o manual. La configuración exacta de carrete, tubo o bandeja (por ejemplo, cantidad por carrete) se define en la sección de especificación de empaquetado de la hoja de datos.

7.2 Interpretación del Número de Parte

El número de parte LTLR42FGAFEH79Y sigue un sistema de codificación interno que identifica la familia de productos, el tipo de encapsulado, la configuración de LEDs y probablemente los códigos de bin para intensidad luminosa y longitud de onda.

8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Estos LEDs requieren un dispositivo limitador de corriente cuando se alimentan desde una fuente de tensión. Una resistencia en serie simple es el método más común. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, donde Vcc es la tensión de alimentación, VF es la tensión directa del LED e IF es la corriente directa deseada (20mA para Verde-Amarillo, 10mA para Ámbar). Asegúrese siempre de que la potencia nominal de la resistencia sea suficiente.

8.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (52mW), mantener la temperatura de unión del LED dentro del rango especificado es crucial para su longevidad y salida de luz estable. Asegure un espaciado adecuado y un posible flujo de aire en diseños de alta densidad, especialmente cuando se opera cerca de la temperatura ambiente máxima de 85°C.

8.3 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 100 grados proporciona un haz amplio. Para aplicaciones que requieren luz más concentrada, se pueden usar lentes externas o guías de luz. La carcasa negra minimiza las reflexiones internas y mejora el contraste cuando está apagado.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El LTLR42FGAFEH79Y ofrece ventajas específicas en su clase:

• Integración Multi-LED:Combina LEDs de diferentes colores (Verde-Amarillo y Ámbar) en un solo encapsulado fácil de montar, ahorrando espacio en la placa y tiempo de montaje en comparación con el uso de LEDs discretos.
• Diseño en Ángulo Recto:La carcasa permite que la luz se emita paralela a la superficie de la PCB, lo que es ideal para paneles con iluminación lateral o indicadores de estado vistos desde un costado.
• Carcasa Apilable:El diseño mecánico permite apilar múltiples unidades para formar matrices verticales u horizontales de forma ordenada.
• Clasificación Clara:Los bins bien definidos de intensidad y longitud de onda permiten un emparejamiento preciso de color y brillo en las series de producción.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

10.1 ¿Puedo excitar el LED Ámbar (LED3/4) a 20mA?

El Límite Absoluto Máximo especifica una corriente directa continua en DC de 20mA para todos los LEDs. Sin embargo, las Características Ópticas se especifican a IF=10mA para los LEDs Ámbar. Excitarlos a 20mA producirá una mayor intensidad luminosa pero puede exceder los valores típicos listados y podría afectar la fiabilidad a largo plazo. Se recomienda seguir la condición de prueba (10mA) para un rendimiento óptico garantizado.

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

Longitud de Onda de Pico (λP)es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad.Longitud de Onda Dominante (λd)es una cantidad colorimétrica derivada del diagrama de cromaticidad CIE; representa la longitud de onda única de la luz monocromática que parecería tener el mismo color que la salida del LED para el ojo humano. λd suele ser más relevante para la especificación del color.

10.3 ¿Por qué es tan importante la sensibilidad a la humedad en el almacenamiento y manejo?

Los encapsulados 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 deslaminar el encapsulado o agrietar el chip (\"efecto palomita\"). La clasificación MSL3 (Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3) y los requisitos de secado asociados son controles de proceso críticos para prevenir este modo de fallo.

11. Caso Práctico de Diseño

Escenario:Diseñar un panel de indicadores de múltiples estados para un router de red. El panel necesita un indicador de encendido (verde fijo), un indicador de actividad (verde-amarillo parpadeante) y un indicador de fallo (ámbar fijo).

Implementación:Se puede usar un único módulo LTLR42FGAFEH79Y. El LED Verde-Amarillo (LED1) puede servir como indicador de actividad, excitado por un pin de microcontrolador con PWM para el parpadeo. Uno de los LEDs Ámbar (por ejemplo, LED3) puede ser el indicador de fallo. Se necesitaría un LED verde separado para el indicador de encendido. La carcasa en ángulo recto permite montar el panel perpendicularmente a la PCB principal, dirigiendo la luz hacia el usuario. El diseñador debe calcular las resistencias limitadoras de corriente apropiadas para cada LED en función de la tensión GPIO del microcontrolador (por ejemplo, 3.3V) y la VF del LED a la corriente deseada.

12. Principio de Operación

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores que emiten luz mediante electroluminiscencia. Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión p-n, los electrones se recombinan con los huecos, liberando energía en forma de fotones. El color específico de la luz está determinado por el intervalo de banda prohibida (bandgap) del material semiconductor utilizado. El LED Verde-Amarillo utiliza un chip de AllnGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), mientras que el LED Ámbar utiliza un chip de AIInGaP, con ligeras variaciones en la composición del material que alteran el bandgap y, por tanto, la longitud de onda emitida.

13. Tendencias Tecnológicas

El campo de los LEDs indicadores continúa evolucionando. Las tendencias incluyen:

• Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en ciencia de materiales producen una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico), permitiendo operar a corrientes más bajas y reducir el consumo de energía del sistema.
• Miniaturización:Aunque los encapsulados pasantes siguen siendo populares por su robustez, existe una tendencia paralela hacia encapsulados SMD (Dispositivos de Montaje Superficial) más pequeños para placas de alta densidad.
• Soluciones Integradas:Crecimiento de encapsulados multi-chip y módulos con resistencias limitadoras de corriente incorporadas o incluso circuitos integrados excitadores, simplificando aún más el diseño del circuito.
• Consistencia de Color:Los avances en el crecimiento epitaxial y los procesos de clasificación (binning) continúan mejorando la consistencia del color y el brillo entre lotes de producción, lo cual es crítico para aplicaciones estéticas y funcionales.