Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Características
- 1.2 Aplicaciones
- 2. Dimensiones Físicas
- 3. Especificaciones Máximas Absolutas
- 4. Características Eléctricas y Ópticas
- 5. Curvas Típicas de Características Eléctricas y Ópticas
- 6. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)
- 6.1 Tabla de Bins Ópticos y Eléctricos
- 6.2 Diagrama de Cromaticidad C.I.E. 1931
- 7. Especificación de Empaque
- 8. Precauciones y Guías de Aplicación
- 8.1 Aplicación
- 8.2 Almacenamiento
- 8.3 Limpieza
- 8.4 Formado de Terminales y Montaje
- 8.5 Soldadura
- 8.6 Método de Excitación
- 9. Consideraciones de Diseño y Notas de Aplicación
- 9.1 Gestión Térmica
- 9.2 Diseño de Circuito para Brillo Uniforme
- 9.3 Integración Mecánica
- 10. Guía de Comparación y Selección
1. Descripción General del Producto
El LTW-1NHDR5JH231 es una lámpara LED de orificio pasante diseñada para usarse con un soporte (carcasa) de plástico negro o natural en ángulo recto, también conocido como Indicador para Placa de Circuito (CBI). Esta configuración proporciona una fuente de luz de estado sólido adecuada para diversas aplicaciones electrónicas. El producto está diseñado para facilitar su montaje en placas de circuito impreso (PCB).
1.1 Características
- Diseñado para facilitar el montaje en placas de circuito.
- Fuente de luz de estado sólido para mayor fiabilidad.
- Bajo consumo de energía y alta eficiencia.
- Producto sin plomo, conforme con las directivas RoHS.
- Utiliza una lámpara de tamaño T-1 con un LED blanco InGaN y una lente difusa blanca.
1.2 Aplicaciones
Esta lámpara LED es adecuada para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo, entre otras:
- Equipos informáticos
- Dispositivos de comunicación
- Electrónica de consumo
- Equipos industriales
2. Dimensiones Físicas
El dibujo mecánico del LTW-1NHDR5JH231 se proporciona en la página 2 de la hoja de datos. Las notas clave sobre las dimensiones incluyen:
- Todas las dimensiones se especifican en milímetros, con pulgadas entre paréntesis.
- La tolerancia por defecto es de ±0.25mm (±0.010\") a menos que se indique lo contrario.
- El material del soporte es plástico negro.
- La lámpara LED en sí es de color blanco.
- Todas las especificaciones están sujetas a cambios sin previo aviso.
3. Especificaciones Máximas Absolutas
Las siguientes especificaciones se definen a una temperatura ambiente (TA) de 25°C. Exceder estos valores puede causar daños permanentes al dispositivo.
| Parámetro | Especificación Máxima | Unidad |
|---|---|---|
| Disipación de Potencia | 108 | mW |
| Corriente Directa de Pico (Ciclo de Trabajo ≤1/10, Ancho de Pulso ≤10ms) | 100 | mA |
| Corriente Directa en CC | 30 | mA |
| Derating (Lineal desde 30°C) | 0.45 | mA/°C |
| Rango de Temperatura de Operación | -40 a +85 | °C |
| Rango de Temperatura de Almacenamiento | -40 a +100 | °C |
| Temperatura de Soldadura de Terminales (a 2.0mm del cuerpo) | 260 durante 5 segundos máximo. | °C |
4. Características Eléctricas y Ópticas
Las siguientes características se miden a TA=25°C bajo las condiciones de prueba especificadas.
| Parámetro | Símbolo | Min. | Typ. | Max. | Unidad | Condición de Prueba |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensidad Luminosa | Iv | 880 | 1900 | 3200 | mcd | IF = 20mA |
| Ángulo de Visión (2θ1/2) | - | - | 65 | - | grados | - |
| Coordenada de Cromaticidad x | x | - | 0.30 | - | - | IF = 20mA |
| Coordenada de Cromaticidad y | y | - | 0.29 | - | - | IF = 20mA |
| Voltaje Directo | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IF = 20mA |
| Corriente Inversa | IR | - | - | 10 | μA | VR = 5V |
Notas:
- La intensidad luminosa se mide con un sensor y filtro que se aproximan a la curva de respuesta fotópica del ojo CIE.
- θ1/2 es el ángulo fuera del eje donde la intensidad luminosa es la mitad del valor axial.
- El código de clasificación Iv está marcado en cada bolsa de empaque.
- La garantía de Iv incluye una tolerancia de ±15%.
- Las coordenadas de cromaticidad (x, y) se derivan del diagrama de cromaticidad CIE 1931.
- La condición de voltaje inverso es solo para pruebas de IR; el dispositivo no está diseñado para operación inversa.
5. Curvas Típicas de Características Eléctricas y Ópticas
La hoja de datos incluye curvas características típicas (mostradas en la página 4) que ilustran la relación entre varios parámetros. Estas curvas son esenciales para comprender el rendimiento del dispositivo bajo diferentes condiciones de operación, como corriente directa vs. intensidad luminosa y voltaje directo. Analizar estas curvas ayuda a los diseñadores a optimizar los circuitos de excitación para lograr un brillo y eficiencia consistentes en un rango de puntos de operación.
6. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)
El LTW-1NHDR5JH231 se clasifica según bins ópticos y eléctricos para garantizar consistencia en las aplicaciones.
6.1 Tabla de Bins Ópticos y Eléctricos
Bins de Intensidad Luminosa (Iv, mcd @ IF=20mA)
| Código de Bin | Mínimo (mcd) | Máximo (mcd) |
|---|---|---|
| P | 880 | 1150 |
| Q | 1150 | 1500 |
| R | 1500 | 1900 |
| S | 1900 | 2500 |
| T | 2500 | 3200 |
Nota: La tolerancia de cada límite de bin es de ±15%.
Rangos de Tono (Coordenadas de Cromaticidad, CC(x,y) @ IF=20mA)
La hoja de datos proporciona una tabla detallada (en la página 6) que define múltiples rangos de tono (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2). Cada rango se define por un área cuadrilátera en el diagrama de cromaticidad CIE 1931 utilizando cuatro conjuntos de coordenadas (x, y). Esto permite una selección de color precisa. La tolerancia para cada límite de bin es de ±0.01 en el valor de coordenada.
6.2 Diagrama de Cromaticidad C.I.E. 1931
Se incluye un diagrama de cromaticidad CIE 1931 de referencia (en la página 7) para representar visualmente los bins de tono definidos en la tabla. Este diagrama es una herramienta estándar para especificar y comprender el color de las fuentes de luz.
7. Especificación de Empaque
La configuración de empaque estándar para el LTW-1NHDR5JH231 es la siguiente:
- Unidad Base:180 piezas por bandeja.
- Cartón Interno:8 bandejas por cartón interno, totalizando 1,440 piezas.
- Cartón Externo:8 cartones internos por cartón externo, totalizando 11,520 piezas.
Una nota especifica que en cada lote de envío, solo el paquete final puede ser un paquete incompleto.
8. Precauciones y Guías de Aplicación
8.1 Aplicación
Esta lámpara LED es adecuada para señalización interior y exterior, así como para equipos electrónicos comunes.
8.2 Almacenamiento
Para una óptima longevidad, los LED deben almacenarse en un entorno que no exceda los 30°C o el 70% de humedad relativa. Los LED retirados de su empaque original deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento prolongado fuera del empaque original, deben guardarse en un recipiente sellado con desecante o en un ambiente de nitrógeno.
8.3 Limpieza
Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol, como alcohol isopropílico.
8.4 Formado de Terminales y Montaje
- 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.
- Realice el formado de terminales a temperatura ambiente y antes de soldar.
- Durante el montaje en PCB, utilice la mínima fuerza de sujeción para evitar tensiones mecánicas.
8.5 Soldadura
Deben seguirse las siguientes pautas críticas de soldadura para prevenir daños:
- Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente/espaciador hasta el punto de soldadura.
- Evite sumergir la lente/espaciador en la soldadura.
- No aplique tensión externa al marco de terminales durante la soldadura mientras el LED esté caliente.
Condiciones de Soldadura Recomendadas:
| Método | Parámetro | Valor | Nota |
|---|---|---|---|
| Soldador de Estaño | Temperatura | 350°C Máx. | Una sola vez. La punta del soldador no debe acercarse a menos de 2mm de la base de la ampolla de epoxi. |
| Tiempo | 3 segundos Máx. | ||
| Posición | - | ||
| Soldadura por Ola | Temperatura de Precalentamiento | 120°C Máx. | La ola de soldadura no debe estar a menos de 2mm de la base de la ampolla de epoxi. El reflujo IR no es adecuado para este producto de orificio pasante. |
| Tiempo de Precalentamiento | 100 segundos Máx. | ||
| Temp. de la Ola de Soldadura | 260°C Máx. | ||
| Tiempo de Soldadura | 5 segundos Máx. | ||
| Posición de Inmersión | - |
Advertencia: Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica.
8.6 Método de Excitación
Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conectar múltiples LED en paralelo, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED (Modelo de Circuito A). No se recomienda usar una sola resistencia para múltiples LED en paralelo (Modelo de Circuito B), ya que ligeras variaciones en el voltaje directo (VF) entre LED individuales pueden conducir a diferencias significativas en la corriente y, en consecuencia, en el brillo.
9. Consideraciones de Diseño y Notas de Aplicación
9.1 Gestión Térmica
Aunque el dispositivo tiene una disipación de potencia relativamente baja (108mW máx.), un diseño térmico adecuado sigue siendo importante para la fiabilidad a largo plazo, especialmente cuando se opera cerca de las especificaciones máximas o en altas temperaturas ambientales. Debe considerarse el factor de derating de 0.45 mA/°C por encima de 30°C para asegurar que la corriente directa en CC no exceda los límites seguros. Un espaciado adecuado en la PCB y un posible flujo de aire pueden ayudar a gestionar la temperatura de unión.
9.2 Diseño de Circuito para Brillo Uniforme
El sistema de clasificación (binning) para intensidad luminosa (Iv) y cromaticidad (x, y) es una característica clave para aplicaciones que requieren consistencia de color o brillo. Los diseñadores deben especificar los bins requeridos al realizar el pedido. Además, como se destaca en la sección del método de excitación, el uso de resistencias en serie individuales para cada LED es la forma más confiable de lograr un brillo uniforme en matrices de múltiples LED, compensando la distribución natural en la característica de voltaje directo del LED.
9.3 Integración Mecánica
El producto está diseñado para usarse con un soporte específico en ángulo recto (CBI). Los diseñadores deben asegurarse de que el diseño de la PCB acomode la huella del soporte y el área de exclusión recomendada para soldadura (2mm desde la base de la lente). Las instrucciones para el formado de terminales y la mínima fuerza de sujeción son críticas para evitar imponer tensión mecánica en el encapsulado del LED, lo que podría provocar fallos prematuros o lentes agrietados.
10. Guía de Comparación y Selección
El LTW-1NHDR5JH231 ofrece una combinación de una lámpara T-1 estándar con un sistema de soporte dedicado. Sus principales ventajas incluyen la facilidad de montaje y la disponibilidad de una opción de visualización en ángulo recto a través del soporte. La estructura detallada de clasificación (binning) permite una selección precisa para aplicaciones donde la coincidencia de color o intensidad es crítica. Al seleccionar un LED, los parámetros clave a comparar incluyen la intensidad luminosa (Iv), el ángulo de visión, el voltaje directo (VF) y las especificaciones máximas asociadas (corriente, potencia, temperatura). El voltaje directo típico de este dispositivo de 3.2V a 20mA es común para los LED blancos InGaN, lo que lo hace compatible con fuentes de alimentación de nivel lógico estándar cuando se usa con una resistencia limitadora de corriente apropiada.
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. |