Especificación de Lámpara LED de Montaje Pasante T-1 - Diámetro 3mm - Voltaje Directo 2.0-2.4V - Potencia 75mW - Color Rojo/Verde - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una serie de lámparas LED de montaje pasante diseñadas para aplicaciones de indicación de estado y señalización. El producto se ofrece en un encapsulado popular de diámetro T-1 (3mm), proporcionando una solución compacta y versátil para una amplia gama de dispositivos electrónicos.

1.1 Ventajas Principales

• Bajo Consumo de Energía y Alta Eficiencia:Diseñado para un funcionamiento energéticamente eficiente, lo que lo hace adecuado para aplicaciones alimentadas por baterías o sensibles al consumo de potencia.
• Libre de Plomo y Conforme con RoHS:Fabricado cumpliendo con las normativas medioambientales, garantizando seguridad y sostenibilidad.
• Encapsulado Estándar T-1:El diámetro de 3mm es un estándar de la industria ampliamente adoptado, lo que garantiza una fácil integración y compatibilidad con las huellas de PCB y los cortes en paneles existentes.
• Tecnología del Material:Utiliza material semiconductor de AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) para los emisores rojo y verde, conocido por su alto brillo y eficiencia. La lente es difusa blanca para una apariencia de visualización uniforme.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Estos LEDs son adecuados para todas las aplicaciones que requieren una indicación de estado clara y fiable. Los mercados principales incluyen:

• Equipos de Comunicación
• Periféricos de Computadora y Placas Base
• Electrónica de Consumo
• Electrodomésticos y Paneles de Control

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C. Exceder estos límites puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia (Pd):75 mW para ambas variantes, Roja y Verde. Esta es la potencia máxima que el dispositivo puede disipar en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA (Verde) / 90 mA (Rojo). Esta es la corriente instantánea máxima permitida en condiciones de pulso (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10 ms). Es significativamente mayor que la clasificación para corriente continua (DC).
• Corriente Directa en DC (I_F):30 mA para ambos colores. Esta es la corriente máxima recomendada para operación continua.
• Derivación por Temperatura de la Corriente:Por encima de 50°C, la corriente directa DC máxima permitida debe reducirse linealmente a una tasa de 0.4 mA/°C. Por ejemplo, a 85°C, la I_Fmáxima sería 30 mA - ((85°C - 50°C) * 0.4 mA/°C) = 16 mA.
• Rango de Temperatura:Operación: -40°C a +100°C. Almacenamiento: -55°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura:Los terminales pueden soportar 260°C durante un máximo de 5 segundos, medidos a 1.6mm del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

El rendimiento típico se mide a TA=25°C e I_F=20mA, a menos que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (I_v):Un parámetro clave de brillo. Los valores típicos mínimos son 65 mcd para ambos colores, con máximos que alcanzan 250 mcd (Rojo) y 450 mcd (Verde). Las pruebas incluyen una tolerancia de ±30%.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):45 grados para ambos colores. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor máximo (en el eje). Define la dispersión del haz de luz.
• Longitud de Onda:
  • Longitud de Onda de Pico (λ_P):Aproximadamente 639 nm (Rojo) y 575 nm (Verde). Esta es la longitud de onda en el punto más alto del espectro de emisión.
  • Longitud de Onda Dominante (λ_d):Aproximadamente 631 nm (Rojo) y 569 nm (Verde). Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, derivada del diagrama de cromaticidad CIE, y define el color.
  • Ancho de Banda Espectral (Δλ):20 nm (Rojo) y 11 nm (Verde). Esto indica la pureza del color; un ancho de banda más pequeño significa una luz más monocromática.
• Voltaje Directo (V_F):Varía de 2.0V a 2.4V (Rojo) y de 2.1V a 2.4V (Verde) a 20mA. Este parámetro es crucial para diseñar la resistencia limitadora de corriente en serie con el LED.
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 10 µA a un voltaje inverso (V_R) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LEDs se clasifican en lotes (bins).

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Unidades: mcd @ 20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.

• Lotes Comunes para Rojo y Verde:
  • Lote DE:65 mcd (Mín) a 140 mcd (Máx)
  • Lote FG:140 mcd (Mín) a 250 mcd (Máx)
• Lote Adicional Solo para Verde:
  • Lote HJ:250 mcd (Mín) a 450 mcd (Máx)

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (Solo Verde)

Unidades: nm @ 20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±1 nm.

• Lote H06:564.0 nm a 568.0 nm
• Lote H07:568.0 nm a 571.0 nm

4. Análisis de las Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas características típicas que ilustran la relación entre los parámetros clave. Aunque los gráficos específicos no se reproducen en el texto, sus implicaciones son críticas para el diseño.

• Curva I-V (Corriente-Voltaje):Muestra la relación exponencial entre el voltaje directo (V_F) y la corriente directa (I_F). La curva es más pronunciada para los LEDs en comparación con las resistencias. Esta no linealidad es la razón por la que una resistencia en serie es obligatoria para el control de corriente cuando se usa una fuente de voltaje constante.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente. Generalmente es lineal dentro del rango de operación, pero se saturará a corrientes muy altas debido a los límites térmicos y de eficiencia.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de la unión. Este efecto de derivación térmica debe tenerse en cuenta en entornos de alta temperatura.
• Distribución Espectral:Un gráfico que traza la intensidad relativa frente a la longitud de onda, mostrando el pico (λ_P) y la forma del espectro de emisión, lo que determina la pureza del color (Δλ).

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El LED presenta un diámetro de lente redonda estándar T-1 (3mm). Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas entre paréntesis).
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm (±0.010\") a menos que se especifique lo contrario.
• La protuberancia máxima permitida de la resina debajo de la brida es de 1.0mm (0.04\").
• La separación entre terminales se mide en el punto donde los terminales salen del cuerpo del encapsulado, que es la dimensión crítica para la colocación de los orificios en la PCB.

5.2 Identificación de Polaridad

Los LEDs de montaje pasante suelen utilizar la longitud de los terminales o un punto plano en la brida de la lente para indicar la polaridad. El terminal más largo es el ánodo (positivo), y el terminal más corto (o el terminal adyacente al punto plano) es el cátodo (negativo). La polaridad correcta es esencial para el funcionamiento.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Formado de Terminales

• El doblado debe ocurrir en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED.
• No utilice el cuerpo del encapsulado como punto de apoyo durante el doblado.
• Todo el formado de terminales debe completarseantesdel proceso de soldadura y a temperatura ambiente.
• Durante la inserción en la PCB, utilice una fuerza de sujeción mínima para evitar imponer un estrés mecánico excesivo en los terminales o en el sellado de epoxi.

6.2 Proceso de Soldadura

Debe mantenerse un espacio libre mínimo de 2mm entre el punto de soldadura y la base de la lente. Debe evitarse sumergir la lente en la soldadura.

• Soldadura Manual (con Cautín):
  • Temperatura Máxima del Cautín: 350°C
  • Tiempo Máximo de Soldadura por terminal: 3 segundos
  • La soldadura debe realizarse solo una vez por terminal.
• Soldadura por Ola:
  • Temperatura Máxima de Precalentamiento: 100°C
  • Tiempo Máximo de Precalentamiento: 60 segundos
  • Temperatura Máxima de la Ola de Soldadura: 260°C
  • Tiempo Máximo de Contacto: 5 segundos
• Nota Crítica:La soldadura por reflujo infrarrojo (IR)noes un proceso adecuado para este producto LED de tipo montaje pasante. Una temperatura o tiempo excesivos pueden causar deformación de la lente o fallo catastrófico.

6.3 Almacenamiento y Manipulación

• Almacenamiento:Las condiciones de almacenamiento recomendadas son ≤30°C y ≤70% de humedad relativa. Los LEDs retirados de su embalaje original de barrera de humedad deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera de la bolsa original, utilice un recipiente sellado con desecante o un desecador de nitrógeno.
• Limpieza:Si es necesario, limpie solo con disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico (IPA).
• Protección contra ESD (Descarga Electroestática):Los LEDs son sensibles a la electricidad estática. Las precauciones de manipulación incluyen:
  • Usar pulseras antiestáticas conectadas a tierra o guantes antiestáticos.
  • Asegurarse de que todo el equipo, las estaciones de trabajo y los estantes de almacenamiento estén correctamente conectados a tierra.
  • Usar un ionizador para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

El producto se empaqueta en un sistema de múltiples niveles:

1. Bolsa de Empaque:Contiene 500, 200 o 100 unidades.
2. Cartón Interno:Contiene 10 bolsas de empaque, totalizando 5,000 unidades (cuando se usan bolsas de 500 unidades).
3. Cartón Maestro (Externo):Contiene 8 cartones internos, totalizando 40,000 unidades.
4. Una nota especifica que en cualquier lote de envío, solo el paquete final puede ser un paquete no completo.

8. Recomendaciones de Diseño para la Aplicación

8.1 Diseño del Circuito de Conducción

Un LED es un dispositivo controlado por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente cuando se usan múltiples LEDs en paralelo, se debe colocar una resistencia limitadora de corriente en serie concada LED.

• LED. Circuito Recomendado (A):Cada LED tiene su propia resistencia en serie conectada a la fuente de voltaje (V_CC). Esto proporciona un control de corriente independiente, compensando las variaciones naturales en el voltaje directo (V_F) de los LEDs individuales.
• Circuito No Recomendado (B):Múltiples LEDs conectados en paralelo con una sola resistencia en serie compartida. Esto debe evitarse, ya que pequeñas diferencias en las características I-V de cada LED causarán desequilibrios significativos en la distribución de corriente, lo que conducirá a un brillo desigual y a una posible sobrecarga del LED con el V_F.
• más bajo. Cálculo de la Resistencia:R = (V_CC- V_F) / I_F. Utilice el V_Fmáximo de la hoja de datos para un diseño conservador que garantice que I_Fno exceda el valor deseado incluso con variaciones entre componentes.

8.2 Consideraciones de Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (75mW), se debe respetar la curva de derivación en aplicaciones de alta temperatura ambiente. Reducir la corriente de operación (I_F) es el método principal para gestionar la temperatura de la unión y mantener la fiabilidad a largo plazo y una salida de luz estable.

8.3 Alcance de la Aplicación

Esta lámpara LED es adecuada tanto para señalización interior como exterior, así como para equipos electrónicos en general. La tecnología AlInGaP ofrece un buen brillo y estabilidad para fines de indicación.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con tecnologías más antiguas como los LEDs estándar de GaP (Fosfuro de Galio), el material AlInGaP utilizado en este producto ofrece una eficiencia luminosa significativamente mayor, lo que resulta en un mayor brillo para la misma corriente de operación. El encapsulado T-1 sigue siendo una de las opciones más rentables y mecánicamente robustas para el montaje pasante, ofreciendo un buen equilibrio entre tamaño, salida de luz y facilidad de montaje en comparación con los dispositivos de montaje superficial (SMD) más pequeños para ciertas aplicaciones.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

10.1 ¿Puedo alimentar este LED directamente desde una fuente lógica de 5V o 3.3V?

No, debe usar una resistencia en serie.Conectarlo directamente permitirá que fluya una corriente excesiva, destruyendo el LED al instante. Calcule el valor de la resistencia usando la fórmula R = (V_{de la fuente}- V_F) / I_F.

. 10.2 ¿Por qué hay una diferencia entre la Longitud de Onda de Pico y la Dominante?

LaLongitud de Onda de Picoes el pico físico del espectro de emisión de luz. LaLongitud de Onda Dominantees un valor calculado basado en la percepción del color humano (estándares CIE). La longitud de onda dominante es lo que define el color que vemos, por eso se utiliza para la clasificación (binning).

10.3 ¿Qué sucede si excedo el tiempo de soldadura de 5 segundos a 260°C?

Exceder el tiempo o la temperatura de soldadura nominal puede causar varios fallos: grietas por estrés térmico en la lente de epoxi, degradación de las uniones por alambre internas o delaminación dentro del encapsulado. Esto probablemente conducirá a un fallo inmediato o a una fiabilidad a largo plazo severamente reducida.

10.4 ¿Cómo selecciono el lote (bin) correcto para mi aplicación?

Para aplicaciones donde se ven múltiples LEDs juntos (por ejemplo, una matriz de luces de estado), seleccione LEDs del mismo lote de intensidad (DE, FG, HJ) y, para LEDs verdes, del mismo lote de longitud de onda (H06, H07) para garantizar una consistencia visual en el brillo y el tono de color.