Hoja de Datos del LED LTL1DETBYJR5 - Paquete T-1 - Azul/Amarillo - 20mA - 3.8V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL1DETBYJR5 es un LED de montaje pasante diseñado para aplicaciones de indicación de estado y señalización. Se ofrece en un paquete estándar tipo T-1, proporcionando una solución fiable y rentable para una amplia gama de dispositivos electrónicos.

1.1 Características y Ventajas Principales

Este producto LED se caracteriza por su bajo consumo de energía y alta eficiencia, lo que lo hace adecuado para diseños sensibles al consumo. Cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), siendo libre de plomo. Además, está clasificado como producto libre de halógenos, con el contenido de cloro (Cl) y bromo (Br) estrictamente controlado por debajo de 900 ppm cada uno, y su total combinado por debajo de 1500 ppm. El dispositivo utiliza tecnología InGaN para el chip Azul y tecnología AlInGaP para el chip Amarillo, ambos encapsulados dentro de una lente difusora blanca que proporciona una apariencia de luz uniforme.

1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo

Las principales áreas de aplicación para este LED incluyen equipos de comunicación, periféricos informáticos, electrónica de consumo y electrodomésticos. Su versatilidad y factor de forma estándar lo convierten en una opción común para indicadores de encendido, luces de estado e iluminación de fondo en diversos productos electrónicos.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Límites Absolutos Máximos

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

• Disipación de Potencia:Amarillo: 78 mW máx.; Azul: 120 mW máx. Este parámetro define la potencia máxima que el LED puede disipar en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico:90 mA para ambos colores, pero solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10 µs).
• Corriente Directa en CC:La corriente directa continua recomendada para un funcionamiento fiable es de 30 mA tanto para los LED Amarillos como para los Azules.
• Rangos de Temperatura:Funcionamiento: -40°C a +85°C; Almacenamiento: -40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C máximo durante 5 segundos, medido a 2.0 mm del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los parámetros clave de rendimiento se miden a TA=25°C e IF=20 mA, salvo que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (Iv):Amarillo: 140 mcd mín., 680 mcd típ.; Azul: 110 mcd mín., 880 mcd típ. La tolerancia de prueba para Iv es de ±30%.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Aproximadamente 40 grados para ambos colores, definido como el ángulo fuera del eje donde la intensidad cae a la mitad de su valor axial.
• Longitud de Onda:
  • Amarillo: Longitud de Onda Pico (λP) ~595 nm; Longitud de Onda Dominante (λd) 580-604 nm.
  • Azul: Longitud de Onda Pico (λP) ~468 nm; Longitud de Onda Dominante (λd) 462-478 nm.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):Amarillo: ~16 nm; Azul: ~35 nm. Esto indica la pureza espectral de la luz emitida.
• Tensión Directa (VF):Amarillo: 2.05-2.4 V típ.; Azul: 3.1-3.8 V típ. La VF más alta para el Azul es típica de los LED basados en InGaN.
• Corriente Inversa (IR):10 µA máximo a VR=5V. El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa.

3. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los LED se clasifican en bins según su intensidad luminosa a 20 mA. Esto garantiza consistencia en el brillo para aplicaciones de producción. Los límites de los bins tienen una tolerancia de ±30%.

• Bins para LED Azul:FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd), KL (310-520 mcd), MN (520-880 mcd).
• Bins para LED Amarillo:GH (140-240 mcd), JK (240-400 mcd), LM (400-680 mcd).

Los diseñadores deben especificar el código de bin requerido para garantizar el nivel de brillo deseado en su aplicación.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien en la hoja de datos se hace referencia a gráficos específicos (Curvas Típicas de Características Eléctricas/Ópticas), las siguientes tendencias son estándar para este tipo de LED y pueden inferirse a partir de los datos proporcionados:

4.1 Característica Corriente vs. Tensión (I-V)

La tensión directa (VF) aumenta con la corriente directa (IF). El LED Azul, con su mayor banda prohibida, presenta una tensión de encendido y operación más alta (~3.1-3.8V) en comparación con el LED Amarillo (~2.05-2.4V).

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente (L-I)

La intensidad luminosa es aproximadamente proporcional a la corriente directa hasta la corriente máxima nominal. Operar por encima de 20mA aumentará el brillo, pero también la disipación de potencia y la temperatura de unión, lo que puede afectar la longevidad y la longitud de onda.

4.3 Dependencia de la Temperatura

El rendimiento del LED es sensible a la temperatura. Típicamente, la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión. La tensión directa también disminuye ligeramente con el aumento de temperatura. El rango de funcionamiento especificado de -40°C a +85°C define las condiciones ambientales bajo las cuales se garantizan las características publicadas.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones de Contorno

El LED utiliza un paquete radial con terminales estándar T-1 (3mm). Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas en tolerancia).
• La tolerancia general es de ±0.25 mm a menos que se especifique lo contrario.
• La protuberancia máxima de resina bajo la brida es de 1.0 mm.
• La separación entre terminales se mide en el punto donde los terminales salen del cuerpo del paquete.

5.2 Identificación de Polaridad

Para los LED radiales, el terminal más largo suele denotar el ánodo (positivo), y el terminal más corto denota el cátodo (negativo). El lado plano en la brida de la lente también puede indicar el lado del cátodo. Siempre verifique la polaridad antes de soldar para evitar daños por polarización inversa.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Para una vida útil óptima, almacene los LED 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, utilícelos dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del embalaje original, utilice un recipiente sellado con desecante o una atmósfera de nitrógeno.

6.2 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite productos químicos agresivos que puedan dañar la lente de epoxi.

6.3 Formado de Terminales

Doble los terminales en un punto al menos a 3 mm de la base de la lente del LED. No utilice la base de la lente como punto de apoyo. Realice todas las flexiones a temperatura ambiente y antes del proceso de soldadura. Aplique una fuerza mínima durante la inserción en la PCB para evitar tensiones mecánicas.

6.4 Proceso de Soldadura

Mantenga una distancia mínima de 2 mm desde la base de la lente hasta el punto de soldadura. No sumerja la lente en la soldadura.

• Soldadura Manual (con Cautín):Temperatura máxima 350°C, tiempo máximo 3 segundos por terminal (una sola vez).
• Soldadura por Ola:Precalentamiento ≤100°C durante ≤60 seg. Ola de soldadura ≤260°C durante ≤5 seg. Asegúrese de que la posición de inmersión no esté a menos de 2 mm de la base de la lente.
• Importante:La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) NO es adecuada para este producto LED de montaje pasante. El calor o el tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

Los LED se empaquetan en bolsas antiestáticas. La configuración de empaquetado estándar es:

• 500, 200 o 100 piezas por bolsa de empaquetado.
• 10 bolsas de empaquetado por cartón interior (total 5,000 pzas).
• 8 cartones interiores por cartón exterior (total 40,000 pzas).
• El último paquete en un lote de envío puede no estar completo.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente al conectar múltiples LED en paralelo, serecomienda encarecidamenteutilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED (Circuito A). No se recomienda conducir múltiples LED en paralelo sin resistencias individuales (Circuito B) debido a las variaciones en la tensión directa (VF) de cada LED, lo que causará una distribución desigual de la corriente y diferentes niveles de brillo.

8.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Estos LED son sensibles a las descargas electrostáticas. Implemente los siguientes controles ESD durante el manejo y montaje:

• Utilice pulseras o guanti antiestáticos conectados a tierra.
• Asegúrese de que todo el equipo, las estaciones de trabajo y los estantes de almacenamiento estén correctamente conectados a tierra.
• Utilice ionizadores para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico.
• Mantenga la formación y certificación del personal que trabaja en áreas protegidas contra ESD.

8.3 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja, un diseño adecuado de la PCB puede ayudar a disipar el calor. Evite colocar el LED cerca de otros componentes que generen calor. Operar el LED a corrientes por debajo del máximo nominal de 30 mA mejorará la fiabilidad a largo plazo al reducir la temperatura de unión.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El LTL1DETBYJR5 ofrece una combinación de características que lo posicionan para uso como indicador de propósito general:

• Cumplimiento Libre de Halógenos:Cumple con requisitos ambientales estrictos para el contenido de cloro y bromo, lo que es ventajoso para diseños ecológicos y ciertas regulaciones de mercado.
• Amplio Ángulo de Visión:El ángulo de visión de 40 grados y la lente difusora blanca proporcionan un patrón de iluminación amplio y uniforme, adecuado para indicadores de estado que deben ser visibles desde varios ángulos.
• Opción de Doble Color en el Mismo Paquete:La disponibilidad tanto de Azul (InGaN) como de Amarillo (AlInGaP) en el mismo paquete T-1 simplifica el inventario y el diseño para sistemas de indicación multicolor.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

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

No. Debe usar una resistencia limitadora de corriente en serie. Por ejemplo, para el LED Azul a 20mA con una VF típica de 3.8V desde una fuente de 5V: R = (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 Ohmios. Una resistencia estándar de 62 ohmios sería adecuada. Siempre calcule basándose en la VF máxima para asegurar que la corriente no exceda los límites.

10.2 ¿Por qué la intensidad luminosa se especifica con una tolerancia de ±30%?

Esta tolerancia da cuenta de las variaciones normales de producción en el chip semiconductor y el proceso de encapsulado. El sistema de binning se utiliza para clasificar los LED en grupos de brillo más estrechos para proporcionar consistencia al usuario final que especifica un código de bin particular.

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

La Longitud de Onda Pico (λP) es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad. La Longitud de Onda Dominante (λd) se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única del color espectral puro que coincide con el color percibido del LED. λd es más relevante para la especificación del color en la visión humana.

10.4 ¿Puedo usar este LED para aplicaciones en exteriores?

La hoja de datos indica que es adecuado para letreros interiores y exteriores. Sin embargo, para entornos exteriores severos con exposición prolongada a radiación UV, humedad y temperaturas extremas, se debe evaluar la fiabilidad a largo plazo del material de la lente de epoxi. Puede ser necesario aplicar un recubrimiento conformado en la PCB para una protección adicional.

11. Ejemplo Práctico de Aplicación

Escenario:Diseñar un panel indicador de múltiples estados para un router de red con LED de Encendido (Verde), Actividad (Amarillo) y Enlace (Azul), todos alimentados desde un riel de 3.3V.

Pasos de Diseño:

1. Selección de Componentes:Elija el LTL1DETBYJR5 en las variantes Amarilla y Azul (se necesitaría un modelo separado de LED Verde). Seleccione códigos de bin apropiados para la consistencia de brillo deseada (por ejemplo, JK para Amarillo, HJ para Azul).
2. Decida una corriente de conducción, por ejemplo, 15 mA para un brillo adecuado y menor consumo de energía.Cálculo de Resistencia para LED Azul:
3. Usando VF máx.=3.8V, alimentación=3.3V. R = (3.3V - 3.8V) / 0.015A = Valor negativo. Esto indica que 3.3V es insuficiente para polarizar directamente el LED Azul a su tensión típica. El diseño debe usar una tensión de alimentación más alta (por ejemplo, 5V) para el LED Azul o seleccionar un LED Azul con una VF más baja.Cálculo de Resistencia para LED Amarillo (si se usa 3.3V):
4. Usando VF máx.=2.4V. R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ohmios.Diseño de la PCB:
5. Coloque los LED en el panel frontal. Asegúrese de que los orificios para los terminales tengan el tamaño correcto. Mantenga un espacio libre de 2 mm entre la almohadilla de soldadura y el cuerpo del LED. Enrute las pistas hacia la alimentación y tierra.Montaje:
6. Inserte los LED, doble los terminales en el lado de soldadura y córtelos. Use un cautín con control de temperatura (máx. 350°C) para soldar cada terminal rápidamente (<3 seg).Este ejemplo destaca la importancia de verificar la tensión de alimentación frente a la tensión directa del LED durante la fase de diseño.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Los Diodos Emisores de Luz (LED) son dispositivos semiconductores que emiten luz cuando una corriente eléctrica pasa a través de ellos. Este fenómeno se llama electroluminiscencia.

LED Azul (InGaN):

• La región activa está hecha de Nitruro de Galio e Indio (InGaN). Cuando los electrones y los huecos se recombinan en esta región, la energía se libera como fotones. La energía específica de la banda prohibida de la aleación InGaN determina el color azul (mayor energía, longitud de onda más corta ~468 nm).LED Amarillo (AlInGaP):
• La región activa utiliza Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP). Este sistema de materiales tiene una energía de banda prohibida más baja en comparación con el InGaN, lo que resulta en la emisión de luz amarilla (menor energía, longitud de onda más larga ~595 nm).Lente Difusora Blanca:
• La lente de epoxi cumple dos propósitos: 1) Encapsula y protege el chip semiconductor y las conexiones de alambre. 2) El material difusor blanco dispersa la luz del pequeño chip, creando un patrón de emisión uniforme y de gran angular y dando al LED apagado una apariencia blanca.13. Tendencias y Evolución Tecnológica

Si bien los LED de montaje pasante como el paquete T-1 siguen siendo vitales para prototipos, montaje manual y ciertas aplicaciones, la tendencia más amplia de la industria se ha desplazado significativamente hacia los LED de Dispositivo de Montaje Superficial (SMD). Los paquetes SMD (por ejemplo, 0603, 0805, 2835, 3535) ofrecen ventajas en montaje automatizado, menor huella, perfil más bajo y, a menudo, mejor gestión térmica. Para aplicaciones de alto brillo y alta potencia, los paquetes SMD y los paquetes dedicados de LED de alta potencia (con PCB de núcleo metálico) son dominantes.

Sin embargo, los LED de montaje pasante siguen siendo relevantes debido a su robustez mecánica, facilidad de soldadura manual y adecuación para kits educativos, proyectos de aficionados y aplicaciones donde los terminales proporcionan alivio de tensión mecánica. Los avances en materiales también han mejorado la eficiencia y la vida útil de los paquetes pasantes tradicionales. El enfoque para tales componentes suele estar en lograr una mayor fiabilidad, un cumplimiento ambiental más estricto (como libre de halógenos) y mantener la rentabilidad para aplicaciones indicadoras de alto volumen y sensibles al precio.

However, through-hole LEDs continue to be relevant due to their mechanical robustness, ease of hand-soldering, and suitability for educational kits, hobbyist projects, and applications where leads provide mechanical strain relief. Advances in materials have also improved the efficiency and lifetime of traditional through-hole packages. The focus for such components is often on achieving higher reliability, stricter environmental compliance (like halogen-free), and maintaining cost-effectiveness for high-volume, price-sensitive indicator applications.