Hoja de Datos del LED de Montaje Pasante LTL-R42FGG1H214T - Dimensiones - Voltaje 2.0V - Potencia 52mW - Color Amarillo-Verde - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de montaje pasante, diseñada específicamente como Indicador para Placa de Circuito (CBI). El dispositivo consta de un soporte (carcasa) de plástico negro en ángulo recto que integra el componente LED. Este diseño está pensado para una indicación visual clara del estado en placas de circuito electrónicas.

1.1 Características y Ventajas Principales

El producto ofrece varias características clave que mejoran su rendimiento y usabilidad en aplicaciones electrónicas:

• Diseño de Alto Contraste:El material negro de la carcasa se selecciona para proporcionar un alto índice de contraste con el LED iluminado, mejorando la visibilidad.
• Lente Difuso:La lente es verde y difusa, lo que ayuda a suavizar y dispersar la luz emitida, reduciendo el deslumbramiento y creando una apariencia más uniforme.
• Eficiencia Energética:El dispositivo se caracteriza por un bajo consumo de energía manteniendo una alta eficiencia luminosa.
• Cumplimiento Ambiental:El producto no contiene plomo y cumple con la directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS).
• Tecnología LED:La fuente de luz utiliza un chip semiconductor de AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), que emite en el espectro amarillo-verde.
• Apto para Ensamblaje Automatizado:Los componentes se suministran en embalaje de cinta y carrete, adecuado para procesos de ensamblaje automatizado pick-and-place.

1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo

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

• Sistemas Informáticos:Indicadores de estado en placas base, servidores y periféricos.
• Equipos de Comunicación:Luces de señal y estado en hardware de red, routers y switches.
• Electrónica de Consumo:Indicadores de encendido, luces de estado de función en electrodomésticos y equipos de audio/vídeo.
• Controles Industriales:Indicadores de estado de máquina, fallos e iluminación de paneles en sistemas de automatización y control.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona un desglose detallado de los límites operativos y características de rendimiento del dispositivo en condiciones de prueba estándar (TA=25°C).

2.1 Especificaciones Absolutas Máximas

Estas especificaciones definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se recomienda operar en o cerca de estos límites para un rendimiento fiable.

• Disipación de Potencia (Pd):52 mW. Esta es la cantidad máxima de potencia que el dispositivo puede disipar de forma segura en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA. Esta corriente solo es permisible en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 0.1ms).
• Corriente Directa Continua (I_F):20 mA. Esta es la corriente máxima recomendada para operación continua en CC.
• Derating de Corriente:Por encima de 30°C de temperatura ambiente, la corriente directa continua máxima permitida debe reducirse linealmente a razón de 0.27 mA por grado Celsius.
• Rango de Temperatura de Operación:-30°C a +85°C. El dispositivo está diseñado para funcionar 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, medido a 2.0mm (0.079 pulgadas) del cuerpo del componente.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros definen el rendimiento típico del dispositivo cuando se opera en condiciones especificadas (I_F= 10mA, TA=25°C).

• Intensidad Luminosa (I_V):8.7 mcd (Mín), 15 mcd (Típ), 29 mcd (Máx). Mide la potencia percibida de la luz emitida. La garantía incluye una tolerancia de prueba de ±15%.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):100 grados (Típ). Es el ángulo total en el que la intensidad luminosa es la mitad del valor medido en el eje.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_P):572 nm (Típ). La longitud de onda a la que la emisión espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):566 nm (Mín), 569 nm (Típ), 574 nm (Máx). Es la longitud de onda única que mejor representa el color percibido de la luz, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):15 nm (Típ). Una medida de la pureza espectral o ancho de banda de la luz emitida.
• Voltaje Directo (V_F):1.6 V (Mín), 2.0 V (Típ), 2.5 V (Máx). La caída de voltaje a través del LED cuando conduce la corriente directa especificada.
• Corriente Inversa (I_R):100 µA (Máx) a un Voltaje Inverso (V_R) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar consistencia en las aplicaciones, los LEDs se clasifican (binned) según parámetros ópticos clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar piezas que cumplan requisitos específicos de brillo y color.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LEDs se categorizan en bins según su intensidad luminosa medida a I_F= 10mA. Cada bin tiene una tolerancia de ±15% en sus límites.

• Bin L3:8.7 mcd (Mín) a 12.6 mcd (Máx)
• Bin L2:12.6 mcd (Mín) a 19 mcd (Máx)
• Bin L1:19 mcd (Mín) a 29 mcd (Máx)

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (Tono)

Los LEDs también se clasifican por su longitud de onda dominante para controlar la consistencia del color. La tolerancia para cada límite de bin es de ±1 nm.

• Bin H06:566.0 nm a 568.0 nm
• Bin H07:568.0 nm a 570.0 nm
• Bin H08:570.0 nm a 572.0 nm
• Bin H09:572.0 nm a 574.0 nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque los datos gráficos específicos se refieren al documento fuente, las curvas de rendimiento típicas para estos LEDs ilustrarían la relación entre parámetros clave. Estas son esenciales para el diseño detallado del circuito y comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar.

4.1 Curvas Características Típicas

Los diseñadores deben esperar analizar curvas que incluyen:

• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V):Muestra la relación exponencial, crítica para determinar el voltaje de accionamiento requerido y el valor de la resistencia en serie.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, hasta la especificación máxima.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la reducción de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, influenciada por la temperatura ambiente y la corriente de accionamiento.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa versus longitud de onda, mostrando el pico en ~572 nm y el ancho espectral.
• Patrón de Ángulo de Visión:Un gráfico polar que ilustra la distribución angular de la intensidad de la luz emitida.

5. Información Mecánica y de Embalaje

5.1 Dimensiones de Contorno

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

• Todas las dimensiones principales se proporcionan en milímetros, con pulgadas entre paréntesis.
• Aplica una tolerancia general de ±0.25mm (±0.010\") a menos que se especifique lo contrario.
• El material de la carcasa es plástico negro/gris oscuro.
• Los LEDs integrados son amarillo-verde con una lente verde difusa.

5.2 Especificación de Embalaje

Los componentes se suministran para ensamblaje automatizado.

• Cinta Portadora:Fabricada de aleación de poliestireno conductor negro, con un espesor de 0.50 mm ±0.06 mm.
• Dimensiones de la Cinta:La tolerancia acumulada para 10 pasos de agujeros de arrastre es de ±0.20 mm.
• Cantidad por Carrete:Cada carrete estándar de 13 pulgadas contiene 350 piezas.
• Dimensiones del Carrete:Se utilizan dimensiones estándar de carrete (ej. tipo PS6) para compatibilidad con equipos automatizados.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es crucial para mantener la fiabilidad y prevenir daños.

6.1 Almacenamiento y Limpieza

• Almacenamiento:Para almacenamiento a largo plazo fuera del embalaje original (más de 3 meses), utilice un contenedor sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno. Las condiciones de almacenamiento recomendadas son ≤30°C y ≤70% de humedad relativa.
• Limpieza:Si es necesario, limpie solo con disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico.

6.2 Formado de Terminales y Ensamblaje en PCB

• Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No utilice la base de la lente como punto de apoyo.
• Realice todo el formado de terminales a temperatura ambiente yantes soldering.
• Durante la inserción en la PCB, aplique la fuerza mínima de sujeción necesaria para evitar estrés mecánico en el componente.

6.3 Proceso de Soldadura

Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente/soporte hasta el punto de soldadura. Evite sumergir la lente en la soldadura.

• Soldadura Manual (Cautín):Temperatura máxima 350°C por no más de 3 segundos por unión.
• Soldadura por Ola:Temperatura máxima de precalentamiento 120°C hasta 100 segundos. Temperatura máxima de la ola de soldadura 260°C por no más de 5 segundos. Asegúrese de que la ola de soldadura no haga contacto dentro de los 2mm de la base de la lente.
• Nota Crítica:Temperatura o tiempo excesivos pueden causar deformación de la lente o fallo catastrófico del LED. Evite estrés en los terminales mientras el LED está caliente.

7. Recomendaciones de Diseño de Aplicación

7.1 Diseño del Circuito de Accionamiento

Los LEDs son dispositivos accionados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al usar múltiples LEDs, especialmente en configuraciones en paralelo, serecomienda encarecidamenteutilizar 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 normales en el voltaje directo (V_F) entre LEDs individuales, asegurando que todos reciban una corriente similar y, por tanto, tengan un brillo similar.
• Circuito No Recomendado (B):No se recomienda conectar múltiples LEDs directamente en paralelo con una sola resistencia compartida. Pequeñas diferencias en las características I-V de cada LED pueden causar un desequilibrio significativo de corriente, llevando a un brillo desigual y posible sobrecorriente en un dispositivo mientras otros reciben menos corriente.

7.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Los LEDs son susceptibles a daños por descargas electrostáticas. Implemente las siguientes precauciones en el entorno de manejo y ensamblaje:

• El personal debe usar pulseras conectadas a tierra o guantes antiestáticos.
• Todo el equipo, estaciones de trabajo y mobiliario de almacenamiento debe estar correctamente conectado a tierra.
• Use ionizadores para neutralizar cargas estáticas que puedan acumularse en la lente de plástico durante el manejo.
• Mantenga programas de formación y certificación para el personal que trabaje en áreas protegidas contra ESD.

7.3 Alcance y Limitaciones de la Aplicación

Este LED es adecuado para aplicaciones de indicador general tanto en señalización electrónica interior como exterior, así como en equipos electrónicos estándar. El diseñador debe asegurar que las condiciones de operación (corriente, temperatura) permanezcan dentro de las Especificaciones Absolutas Máximas y las condiciones de operación recomendadas descritas en este documento.

8. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño

8.1 Diferenciadores Clave

En comparación con lámparas LED básicas, este producto ofrece características integradas:

• Carcasa Integrada:El soporte negro en ángulo recto proporciona soporte mecánico, simplifica el diseño de la placa y mejora el contraste sin requerir un bisel o tubo de luz separado.
• Salida Difusa:La lente difusa incorporada ofrece una fuente de luz de visión más suave y amplia en comparación con los LEDs de lente transparente, lo que a menudo es preferible para indicadores de estado.
• Embalaje Listo para Automatización:El embalaje en cinta y carrete soporta directamente procesos de fabricación de alto volumen.

8.2 Lista de Verificación de Diseño

• Verifique la intensidad luminosa requerida y seleccione el bin apropiado (L1, L2, L3).
• Confirme el rango de color aceptable y seleccione el bin de longitud de onda correspondiente (H06-H09).
• Calcule el valor de la resistencia en serie basándose en el voltaje de alimentación (V_supply), el V_Ftípico del LED (ej., 2.0V), y la corriente de operación deseada (≤20mA CC). Fórmula: R = (V_supply- V_F) / I_F.
• Asegúrese de que el diseño de la PCB proporcione la distancia obligatoria de 2mm entre la almohadilla de soldadura y el cuerpo del componente.
• Planifique la disipación de calor si opera cerca de la corriente máxima o en altas temperaturas ambientales, considerando la curva de derating.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

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

Longitud de Onda de Pico (λ_P):Esta es la longitud de onda física a la que el chip LED emite la mayor potencia óptica. Es una propiedad del material semiconductor.Longitud de Onda Dominante (λ_d):Este es un valor calculado que representa el color percibido de la luz como lo ve el ojo humano, basado en las funciones de igualación de color CIE. Para una fuente monocromática como este LED amarillo-verde, suelen estar cerca, pero λ_des el parámetro crítico para la especificación del color en aplicaciones.

9.2 ¿Puedo accionar este LED con 20mA continuamente?

Sí, 20mA es la corriente directa continua máxima especificada a 25°C ambiente. Sin embargo, para una mayor fiabilidad a largo plazo y para tener en cuenta temperaturas ambientales más altas, a menudo es una buena práctica accionar los LEDs a una corriente más baja, como 10-15mA, si los requisitos de brillo de la aplicación lo permiten. Recuerde aplicar el derating por encima de 30°C ambiente.

9.3 ¿Por qué es necesaria una resistencia en serie incluso si mi fuente de alimentación tiene limitación de corriente?

Una resistencia en serie dedicada proporciona una regulación de corriente local y precisa para cada LED. También ofrece protección contra picos de voltaje transitorios y ayuda a equilibrar la corriente en ramas paralelas. Confiar únicamente en una fuente de alimentación con limitación de corriente a nivel de sistema puede no proporcionar una protección o equilibrio adecuados para componentes LED individuales, especialmente si la regulación de la fuente no es extremadamente ajustada o si la impedancia del cableado varía.

10. Ejemplo de Aplicación Práctica

10.1 Diseño de un Panel Indicador de Doble Estado

Escenario:Un router de red requiere dos LEDs de estado: "Encendido" (fijo) y "Actividad de Red" (parpadeante). Ambos deben ser claramente visibles en un panel oscuro.

Pasos de Diseño:

1. Selección de Componentes:Este LED es adecuado debido a su carcasa negra de alto contraste y luz verde difusa. Seleccione bins para un color consistente (ej., H07) y brillo adecuado (ej., L2).
2. Diseño del Circuito:La placa principal del router proporciona un rail de 3.3V. Para una corriente objetivo de 10mA:
   
   R = (3.3V - 2.0V) / 0.010A = 130 Ohmios. Se puede usar el valor estándar más cercano de 130Ω o 150Ω.
3. Diseño de la PCB:Coloque los LEDs en el borde de la placa. El diseño en ángulo recto permite que apunten perpendicularmente a la placa, hacia la abertura del panel. Asegúrese de que las almohadillas de soldadura estén colocadas a >2mm del borde del orificio de montaje para mantener la distancia requerida.
4. Accionamiento:El LED "Encendido" se conecta directamente al rail de 3.3V a través de su resistencia en serie. El LED "Actividad de Red" se conecta a un pin GPIO del microcontrolador principal a través de su resistencia en serie, permitiendo el parpadeo controlado por software.
5. Resultado:Una solución de indicador limpia y fiable con color y brillo uniformes, fácilmente ensamblada mediante procesos automatizados utilizando el suministro en cinta y carrete.

11. Principios Técnicos

11.1 Principio de Operación del LED

Un Diodo Emisor de Luz (LED) es un diodo semiconductor de unión p-n. Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones del material tipo n se recombinan con los huecos del material tipo p dentro de la región activa de la unión. Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La longitud de onda específica (color) de la luz emitida está determinada por el bandgap del material semiconductor utilizado—en este caso, AlInGaP para emisión amarillo-verde. La lente difusa sobre el chip está hecha de epoxi o material similar que dispersa la luz, creando un patrón de haz más amplio y uniforme.

12. Tendencias y Contexto de la Industria

12.1 Evolución de los LEDs Indicadores

Si bien los LEDs indicadores básicos siguen siendo esenciales, las tendencias incluyen un movimiento hacia materiales de mayor eficiencia (como InGaN para colores más amplios), corrientes de operación más bajas y paquetes de dispositivo de montaje superficial (SMD) para miniaturización. Sin embargo, componentes pasantes como este mantienen relevancia en aplicaciones que requieren mayor robustez mecánica, ensamblaje manual más fácil para prototipos o bajos volúmenes, o donde el factor de forma en ángulo recto es específicamente ventajoso para montaje en panel. La integración de la carcasa con el LED, como se ve aquí, representa un enfoque de valor añadido que simplifica el proceso de ensamblaje del usuario final.