Hoja de Datos del LED LTL-R14FSGAJ - Paquete T-1 - Voltaje 2.0V - Potencia 52mW - Amarillo/Amarillo-Verde - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL-R14FSGAJ es un LED de montaje pasante diseñado para aplicaciones de indicación de estado y señalización. Se ofrece en un paquete estándar tipo T-1 con lente difuso blanco, lo que ayuda a ampliar el ángulo de visión y suavizar la salida de luz. El producto está disponible en dos colores distintos: Amarillo y Amarillo-Verde, utilizando tecnología de semiconductor AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio). Esta tecnología es conocida por su alta eficiencia luminosa y estabilidad.

1.1 Características y Ventajas Principales

• Bajo Consumo y Alta Eficiencia:Diseñado para aplicaciones sensibles al consumo energético, ofrece un brillo elevado con un consumo mínimo de potencia.
• Cumplimiento Ambiental:El producto no contiene plomo y cumple plenamente con la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Paquete Versátil:El paquete T-1 difuso blanco proporciona un ángulo de visión amplio y uniforme, ideal para indicación en paneles.
• Opciones de Color:Disponible en tonos específicos de Amarillo y Amarillo-Verde, proporcionando una clara distinción visual.

1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo

Este LED es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos que requieren una indicación de estado fiable y clara. Los principales sectores de aplicación incluyen:

• Equipos de Comunicación:Luces de estado en routers, módems y hardware de red.
• Periféricos de Computadora:Indicadores de encendido y actividad en discos duros externos, hubs y teclados.
• Electrónica de Consumo:Luces indicadoras en equipos de audio/vídeo, electrodomésticos y juguetes.
• Electrodomésticos:Indicadores de encendido, modo o temporizador en diversos dispositivos domésticos.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los principales parámetros eléctricos y ópticos que definen el rendimiento del LED.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede producirse un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Disipación de Potencia (Pd):52 mW. Esta es la potencia máxima que el LED puede disipar en forma de calor a una temperatura ambiente (TA) de 25°C. Superar este límite conlleva riesgo de sobrecalentamiento y reducción de la vida útil.
• Corriente Directa Continua (IF):20 mA. Es la corriente de operación continua recomendada. El dispositivo puede soportar unaCorriente Directa de Picode 60 mA, pero solo en condiciones de pulsos (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10 µs).
• Rangos de Temperatura:El dispositivo está clasificado para operar desde -40°C hasta +85°C y puede almacenarse desde -40°C hasta +100°C.
• Temperatura de Soldadura de las Patillas:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0 mm del cuerpo del LED. Esto es crítico para procesos de soldadura manual o por ola.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C e IF=20mA, que es la condición de prueba estándar.

• Intensidad Luminosa (Iv):El valor típico es de 20 mcd para ambos colores, con un rango desde 7 mcd (Mín.) hasta 44 mcd (Máx.). Este parámetro se clasifica (ver Sección 4) para garantizar la consistencia en el brillo de los lotes de producción. La medición incluye una tolerancia de prueba de ±30%.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):120 grados. Este amplio ángulo, facilitado por la lente difusa, hace que el LED sea visible desde una amplia gama de posiciones.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λP):Aproximadamente 590 nm para el Amarillo y 574 nm para el Amarillo-Verde. Esta es la longitud de onda a la que la intensidad de la luz emitida es más alta.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Define el color percibido. Para el Amarillo, varía de 585-594 nm. Para el Amarillo-Verde, varía de 565-573 nm. Este parámetro también se clasifica.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):Aproximadamente 20 nm para ambos, indicando la pureza espectral del color.
• Voltaje Directo (VF):Típicamente 2.0V, con un rango de 1.6V a 2.5V a 20mA. Este es un parámetro crítico para diseñar el circuito limitador de corriente.
• Corriente Inversa (IR):Máximo 10 µA a un Voltaje Inverso (VR) de 5V.Importante:Este LED no está diseñado para operación en polarización inversa; esta prueba es solo para caracterización.

3. Especificación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción en masa, los LED se clasifican en lotes (bins). El LTL-R14FSGAJ utiliza un sistema de clasificación bidimensional.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en tres lotes (A, B, C) según su intensidad luminosa medida a 20mA.

• Lote A:7 - 13 mcd
• Lote B:13 - 24 mcd
• Lote C:24 - 44 mcd

Se aplica una tolerancia de ±30% a cada límite de lote.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Los LED se categorizan además en lotes según su longitud de onda dominante, que define el tono preciso.

• Para Amarillo:
  • Lote 1:585 - 589 nm
  • Lote 2:589 - 594 nm
• Para Amarillo-Verde:
  • Lote 1:565 - 570 nm
  • Lote 2:570 - 573 nm

Se aplica una tolerancia de ±1 nm a cada límite de lote. Un código de producto completo especificaría tanto el lote de intensidad como el de longitud de onda (ej., C2).

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque en la hoja de datos se hacen referencia a curvas gráficas específicas, sus implicaciones se describen aquí. Las curvas típicas para estos LED incluyen:

• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V):Muestra la relación exponencial. Un pequeño cambio en el voltaje puede causar un gran cambio en la corriente, subrayando la necesidad de resistencias limitadoras de corriente.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:La intensidad generalmente aumenta con la corriente, pero puede saturarse o disminuir a corrientes muy altas debido al calentamiento.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:La intensidad típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Comprender esta desclasificación es crucial para aplicaciones a alta temperatura.
• Distribución Espectral:Una gráfica de intensidad relativa vs. longitud de onda, que muestra el pico (λP) y el ancho medio (Δλ).

5. Información Mecánica y de Empaquetado

.1 Outline Dimensions

El LED cumple con las dimensiones estándar del paquete radial con patillas T-1 (3mm). Las notas mecánicas clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (pulgadas).
• 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 patillas se mide donde estas salen del cuerpo del paquete.

5.2 Identificación de Polaridad

Típicamente, la patilla más larga denota el ánodo (positivo), y la patilla más corta denota el cátodo (negativo). El cátodo también puede estar indicado por un punto plano en el borde de la lente. Siempre verifique la polaridad antes de soldar.

6. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es esencial para prevenir daños.

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Almacene en un ambiente que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retira de la bolsa original con barrera de humedad, utilícelo dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado, utilice un recipiente sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.

6.2 Formado de Patillas

• Doble las patillas 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 el formado antes de soldar, a temperatura ambiente.
• Use una fuerza mínima de sujeción durante el montaje en PCB para evitar tensión en las patillas.

6.3 Proceso de Soldadura

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

• Soldadura Manual (con Cautín):Temperatura máxima 350°C, tiempo máximo 3 segundos por patilla.
• Soldadura por Ola:Precalentamiento a un máximo de 100°C durante hasta 60 segundos. Ola de soldadura a un máximo de 260°C durante hasta 5 segundos.
• No Recomendado:La soldadura por reflujo IR no es adecuada para este tipo de paquete de montaje pasante.

Un calor o tiempo excesivo puede deformar la lente o causar una falla catastrófica.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaque

El producto se empaqueta en cantidades a granel para uso en producción:

• Unidad básica: 1000, 500, 200 o 100 piezas por bolsa de empaque antiestática.
• 10 bolsas de empaque se colocan en una caja interior (total: 10,000 pzas).
• 8 cajas interiores se empaquetan en una caja de envío exterior (total: 80,000 pzas).
• El último paquete en un lote de envío puede ser un paquete incompleto.

8. Recomendaciones de Diseño de Aplicación

8.1 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos controlados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente al conectar múltiples LED en paralelo, es obligatorio un resistor limitador de corriente en serie paracadaLED (Circuito A). Se desaconseja firmemente la conexión directa en paralelo sin resistores individuales (Circuito B) debido a las variaciones en el voltaje directo (VF) de cada LED, lo que causará diferencias significativas en la corriente y, en consecuencia, en el brillo.

El valor del resistor (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F, donde V_Fes el voltaje directo del LED (use el valor típico o máximo para mayor fiabilidad) e I_Fes la corriente directa deseada (ej., 20mA).

8.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Estos LED son susceptibles a daños por electricidad estática. Las medidas preventivas incluyen:

• Los operadores deben usar pulseras o guantes antiestáticos conectados a tierra.
• Todos los puestos de trabajo, herramientas y equipos deben estar correctamente conectados a tierra.
• Use ionizadores para neutralizar las cargas estáticas en las superficies de trabajo.

8.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de soldar, use solo solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite productos químicos agresivos o abrasivos.

9. Comparación y Consideraciones Técnicas

En comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP, el AlInGaP utilizado en este LED ofrece una eficiencia luminosa y estabilidad de color superiores a lo largo del tiempo y la temperatura. El paquete pasante T-1 proporciona facilidad de uso para prototipos y para aplicaciones donde la tecnología de montaje superficial (SMT) no es requerida o deseada. Su amplio ángulo de visión lo hace ideal para indicadores de panel frontal donde la posición de visión no es fija.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Puedo alimentar este LED a 30mA para mayor brillo?

R: No. El Valor Máximo Absoluto para la corriente directa continua es de 20mA. Exceder esta especificación viola las especificaciones y conlleva el riesgo de daño permanente o reducción de la fiabilidad.

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

R: La Longitud de Onda de Pico (λP) es donde la salida espectral es físicamente más alta. La Longitud de Onda Dominante (λd) es un valor calculado a partir de la colorimetría que mejor representa el color percibido por el ojo humano. λd es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Puedo usar este LED en exteriores?

R: La hoja de datos indica que es adecuado para letreros interiores y exteriores. Sin embargo, para entornos exteriores severos, considere protección adicional (recubrimiento conformado, carcasas estables a los UV), ya que la lente de epoxi puede degradarse bajo exposición prolongada a los rayos UV.

P: ¿Por qué se necesita una resistencia en serie para cada LED en paralelo?

R: Debido a las tolerancias de fabricación, cada LED tiene un voltaje directo (VF) ligeramente diferente. Sin resistencias individuales, el LED con el VF más bajo consumirá una corriente desproporcionadamente mayor, volviéndose más brillante y pudiendo fallar, lo que lleva a una reacción en cadena.

11. Estudio de Caso de Diseño Práctico

Escenario:Diseñar un indicador de encendido para un dispositivo alimentado por USB de 5V utilizando el LED Amarillo-Verde LTL-R14FSGAJ.

Paso 1 - Elegir el Punto de Operación:Use la corriente directa típica, I_F= 20 mA.

Paso 2 - Determinar el Voltaje Directo:De la hoja de datos, use el V_Ftípico = 2.0V (o el máximo de 2.5V para un diseño más conservador y fiable).

Paso 3 - Calcular el Valor de la Resistencia:Usando V_{alimentación}= 5V y V_F= 2.5V.

R = (5V - 2.5V) / 0.020 A = 125 Ohmios.

Paso 4 - Seleccionar una Resistencia Estándar:Elija el valor estándar más cercano, ej., 120 Ohmios o 150 Ohmios. Una resistencia de 120 Ohmios daría I_F≈ 20.8 mA, lo cual es aceptable. Una resistencia de 150 Ohmios da I_F≈ 16.7 mA, resultando en un brillo ligeramente menor pero aún suficiente, con menor consumo de energía.

Paso 5 - Calcular la Potencia de la Resistencia:P = I²* R = (0.020)²* 120 = 0.048 W. Una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) o 1/4W es más que suficiente.

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, llamado electroluminiscencia, ocurre cuando los electrones se recombinan con huecos electrónicos dentro del dispositivo, liberando energía en forma de fotones. El color específico de la luz está determinado por la banda prohibida del material semiconductor. El LTL-R14FSGAJ utiliza AlInGaP, diseñado para producir luz en el espectro del amarillo al amarillo-verde. La lente de epoxi difuso blanco encapsula el chip semiconductor, proporciona protección mecánica y dispersa la luz para crear un amplio ángulo de visión.

13. Tendencias y Contexto de la Industria

Si bien los LED de montaje superficial (SMD) dominan la electrónica moderna de alta densidad, los LED de montaje pasante como el paquete T-1 siguen siendo relevantes por varias razones: facilidad de montaje manual y prototipado, mayor resistencia mecánica en conectores o dispositivos sujetos a vibración, y adecuación para aplicaciones donde el LED necesita sobresalir a través de un panel. La tendencia para los componentes pasantes es hacia aplicaciones de nicho que aprovechan estas ventajas específicas, mientras que los mercados de indicadores generales continúan desplazándose hacia paquetes SMD más pequeños. La tecnología interna, como el AlInGaP, continúa beneficiándose de los avances en ciencia de materiales, lo que conduce a eficiencias y fiabilidad cada vez mayores.