Hoja de Datos del LED LTW-R4MLDGDJH234 - Lente Difuso Blanco - Corriente Directa 20mA - Voltaje Directo Típico 3.2V - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un conjunto de LED para montaje pasante. El producto consiste en un LED blanco con lente difuso, alojado dentro de un soporte (carcasa) de plástico negro en ángulo recto. Este diseño está específicamente destinado para su uso como Indicador de Placa de Circuito (CBI), proporcionando una indicación visual clara del estado en equipos electrónicos.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las ventajas principales de este conjunto de LED incluyen su facilidad de montaje en la placa de circuito debido al diseño pasante y al soporte, el contraste visual mejorado proporcionado por la carcasa negra, y su alta eficiencia con bajo consumo de energía. Es un producto libre de plomo conforme a las directivas RoHS. La luz emitida es blanca, producida por un chip de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) y difundida a través de una lente blanca para una apariencia uniforme.

Las aplicaciones objetivo abarcan varios sectores clave de la electrónica, incluyendo computadoras, equipos de comunicación, electrónica de consumo y dispositivos industriales, donde se requiere una indicación de estado confiable y clara.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C.

• Disipación de Potencia:108 mW máximo. Esta es la potencia total que el dispositivo puede disipar de forma segura en forma de calor.
• Corriente Directa:Una corriente directa continua de 30 mA es la corriente máxima continua. Se permite una corriente directa de pico más alta de 100 mA solo bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10ms).
• Derivación Térmica:La corriente directa continua máxima permitida debe reducirse linealmente en 0.45 mA por cada grado Celsius que aumente la temperatura ambiente por encima de los 30°C.
• Rangos de Temperatura:El dispositivo está clasificado para operar desde -40°C hasta +85°C y puede almacenarse en entornos desde -40°C hasta +100°C.
• Temperatura de Soldadura:Durante la soldadura de los terminales, la temperatura en un punto a 2.0 mm del cuerpo del dispositivo no debe exceder los 260°C durante más de 5 segundos.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C y una corriente directa (IF) de 20 mA, que es la condición de prueba estándar.

• Intensidad Luminosa (Iv):Varía desde un mínimo de 140 mcd hasta un máximo de 520 mcd, con un valor típico de 300 mcd. La intensidad real para una unidad dada se clasifica en bins (ver Sección 4). La medición incluye una tolerancia de prueba de ±15%.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Se define como el ángulo total en el que la intensidad cae a la mitad de su valor axial. Es de 130 grados en el plano horizontal y 120 grados en el plano vertical, lo que indica un cono de visión amplio.
• Coordenadas de Cromaticidad (x, y):El punto de color de la luz blanca se define en el diagrama de cromaticidad CIE 1931. Las coordenadas típicas son x=0.30, y=0.29. Los rangos de tono específicos se definen en la tabla de clasificación.
• Voltaje Directo (VF):Típicamente 3.2V, con un rango de 2.8V a 3.6V a 20 mA. Este parámetro es crucial para diseñar el circuito limitador de corriente.
• Corriente Inversa (IR):Típicamente 10 μA máximo cuando se aplica un voltaje inverso (VR) de 5V. El dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en las aplicaciones, los LED se clasifican (binning) en función de parámetros ópticos clave.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se clasifican en bins denotados por letras (G, H, J, K, L) según su intensidad luminosa medida a 20 mA. Cada bin tiene un rango de intensidad mínimo y máximo definido. Se aplica una tolerancia de ±15% a los límites del bin. Por ejemplo, el bin 'J' cubre intensidades de 240 mcd a 310 mcd.

3.2 Clasificación por Tono (Color)

El punto de color blanco también se clasifica. La hoja de datos proporciona rangos de coordenadas de cromaticidad para varios rangos de tono (B1, B2, C1, C2, D1, D2). Cada rango se define por un área cuadrilátera en el diagrama de cromaticidad CIE, especificada por cuatro pares de coordenadas (x, y). La medición de la coordenada de color tiene una tolerancia de ±0.01.

4. Información Mecánica y de Empaquetado

4.1 Dimensiones y Materiales

El producto presenta un diseño pasante en ángulo recto. El soporte (carcasa) está hecho de plástico negro (material: PA9T). La lámpara LED en sí es blanca. Todas las tolerancias dimensionales son de ±0.25 mm a menos que se especifique lo contrario. El dibujo mecánico exacto se referencia en la hoja de datos original.

4.2 Especificación de Empaquetado

Los LED se empaquetan en bolsas que contienen 400, 200 o 100 piezas. Siete de estas bolsas se colocan en una caja interior, totalizando 2,800 piezas. Luego, ocho cajas interiores se empaquetan en una caja de envío exterior, resultando en un total de 22,400 piezas por caja exterior. Se señala que en cada lote de envío, solo el paquete final puede no estar completo.

5. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crítico para garantizar la fiabilidad y prevenir daños.

5.1 Almacenamiento y Limpieza

Para el almacenamiento, el ambiente no debe exceder 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 más prolongado fuera del paquete original, deben mantenerse en un contenedor sellado con desecante o en un ambiente de nitrógeno. Si es necesaria la limpieza, solo deben usarse solventes a base de alcohol como el alcohol isopropílico.

5.2 Formado de Terminales y Montaje en PCB

Si los terminales necesitan doblarse, esto debe hacerse a temperatura ambiente y antes de soldar. La curva debe realizarse en un punto al menos a 3 mm de la base de la lente del LED. La base del marco de los terminales no debe usarse como punto de apoyo. Durante el montaje en PCB, debe usarse la mínima fuerza de sujeción posible para evitar un estrés mecánico excesivo en el componente.

5.3 Proceso de Soldadura

Debe mantenerse un espacio mínimo de 2 mm entre la base de la lente/soporte y el punto de soldadura. La lente/soporte no debe sumergirse en la soldadura. No debe aplicarse estrés externo a los terminales mientras el LED está a alta temperatura por la soldadura.

Condiciones de Soldadura Recomendadas:

• Soldador de Estaño:Temperatura: 350°C máximo. Tiempo: 3 segundos máximo (una sola vez). Posición: No más cerca de 2 mm de la base.
• Soldadura por Ola:Precalentamiento: 120°C máximo durante 100 segundos máximo. Ola de Soldadura: 260°C máximo durante 5 segundos máximo. Posición de Inmersión: No más bajo de 2 mm de la base.

Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica.

6. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

6.1 Método de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme cuando se conectan múltiples LED en paralelo, se recomienda encarecidamente usar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED. Conducir múltiples LED en paralelo sin resistencias individuales (como se muestra en un diagrama de circuito no recomendado) puede resultar en diferencias de brillo debido a las variaciones naturales en el voltaje directo (características I-V) de cada LED.

6.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Estos LED son susceptibles a daños por electricidad estática o sobretensiones. Para prevenir daños por ESD: el personal debe usar pulseras conductoras o guanti antiestáticos al manipular los LED; todo el equipo, dispositivos y maquinaria utilizados en el proceso de manejo y montaje deben estar correctamente conectados a tierra.

6.3 Escenarios de Aplicación Típicos

Esta lámpara LED es adecuada tanto para aplicaciones de señalización interior y exterior, como para indicación de estado en equipos electrónicos ordinarios. El soporte en ángulo recto lo hace ideal para aplicaciones donde el PCB se monta perpendicular a la dirección de visión, como en indicadores de panel frontal.

7. Comparación y Diferenciación Técnica

Si bien la hoja de datos proporciona especificaciones para un solo número de parte, los diferenciadores clave para este tipo de producto en el mercado típicamente incluyen: el uso de un soporte dedicado para facilitar el montaje y mejorar el contraste; un ángulo de visión amplio adecuado para visualización multidireccional; una estructura de clasificación definida para intensidad y color para la consistencia del diseño; y notas de aplicación claras y detalladas que cubren soldadura, manejo y conducción, lo que ayuda en la fiabilidad del diseño.

8. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es el propósito de la carcasa negra?

R: La carcasa de plástico negro actúa como soporte para el LED, simplificando el montaje en PCB. Más importante aún, proporciona un fondo de alto contraste contra la luz blanca emitida, haciendo que el indicador sea visualmente más distintivo.

P: ¿Cómo selecciono la resistencia limitadora de corriente correcta?

R: Use la Ley de Ohm: R = (Vsuministro - VF) / IF. Use el voltaje directo máximo (VF) de la hoja de datos (3.6V) para un diseño conservador que garantice que la corriente no exceda los 20mA. Por ejemplo, con un suministro de 5V: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ohmios. Una resistencia estándar de 68 o 75 Ohmios sería apropiada.

P: ¿Puedo alimentar este LED directamente con una fuente de voltaje?

R: No. No se recomienda alimentar un LED directamente con una fuente de voltaje y es probable que lo destruya debido a una corriente excesiva. Un LED debe ser alimentado con una fuente limitada en corriente, lo que se logra más simplemente usando una resistencia en serie como se describió anteriormente.

P: ¿Qué significa el 'código de bin' marcado en la bolsa de empaque?

R: Indica el bin de intensidad luminosa (ej., G, H, J) para los LED en esa bolsa. Los diseñadores pueden especificar un código de bin al realizar el pedido para garantizar que todos los LED en su producto tengan un nivel de brillo consistente.

9. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED se basa en la tecnología de semiconductores de InGaN (Nitruro de Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo a través del ánodo y cátodo del LED, los electrones y huecos se recombinan dentro de la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de las capas de InGaN determina la longitud de onda de la luz emitida, que en este caso está en el espectro azul/ultravioleta. Esta luz luego excita un recubrimiento de fósforo dentro del encapsulado, que convierte la luz para producir el amplio espectro percibido como luz blanca. La lente difusa dispersa esta luz, creando un patrón de emisión uniforme y sin deslumbramiento.

10. Tendencias de Desarrollo

La tendencia general en la tecnología de LED indicadores continúa hacia una mayor eficiencia (más salida de luz por unidad de potencia eléctrica), una mejor consistencia de color e índice de reproducción cromática (IRC) para los LED blancos, y el desarrollo de encapsulados cada vez más pequeños con un rendimiento óptico mantenido o mejorado. También hay un fuerte enfoque en una fiabilidad y longevidad mejoradas bajo un rango más amplio de condiciones ambientales. Los principios de una clasificación clara, un diseño mecánico robusto y una guía de aplicación integral, como se ve en esta hoja de datos, siguen siendo fundamentales para proporcionar componentes confiables para la electrónica industrial y de consumo.