Especificación de Lámpara LED de Montaje Pasante LTW-42FDP9H61Y - Color Blanco, Lente Transparente - 20mA, 3.2V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de montaje pasante. El dispositivo es del tipo Indicador para Placa de Circuito (CBI), que presenta un soporte (carcasa) de plástico negro en ángulo recto diseñado para acoplarse con una lámpara LED específica. El conjunto se caracteriza por su diseño apilable y facilidad de montaje, ofreciendo opciones versátiles de fijación en placas de circuito impreso o paneles.

1.1 Características Principales

• Producto libre de plomo (Pb) conforme a las directivas RoHS.
• Bajo consumo de energía y alta eficiencia luminosa.
• Configuraciones de montaje versátiles: vista superior (con espaciador) o en ángulo recto, en matrices horizontales o verticales.
• Compatible con CI y de bajos requisitos de corriente.
• Utiliza una lámpara de tamaño T-1 que emite luz blanca a través de una lente transparente.

1.2 Aplicaciones Destinadas

Esta lámpara LED es adecuada para una amplia gama de aplicaciones en equipos electrónicos, incluyendo, entre otras:

• Sistemas y periféricos informáticos.
• Dispositivos de comunicación.
• Electrónica de consumo.
• Equipos y controles industriales.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

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

• Disipación de Potencia:74 mW
• Corriente Directa de Pico:60 mA (Ciclo de Trabajo ≤ 1/10, Ancho de Pulso ≤ 10μs)
• Corriente Directa en CC:20 mA
• Derating de Corriente:Lineal desde 30°C a una tasa de 0.3 mA/°C
• Rango de Temperatura de Operación:-25°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-30°C a +100°C
• Temperatura de Soldadura de Terminales:Máximo 260°C durante 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079\") del cuerpo.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los parámetros clave de rendimiento se miden a TA=25°C con una corriente directa (IF) de 20mA, salvo que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (Iv):Mínimo 400 mcd, Típico 1000 mcd, Máximo 1900 mcd. La medición sigue la curva de respuesta del ojo CIE. La garantía incluye una tolerancia de prueba de ±15%.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Típicamente 90 grados. Se define como el ángulo fuera del eje donde la intensidad es la mitad del valor axial.
• Coordenadas de Cromaticidad (x, y):Los valores típicos son x=0.36, y=0.39, derivados del diagrama de cromaticidad CIE 1931.
• Temperatura de Color Correlacionada (CCT):Típicamente 5000 K.
• Tensión Directa (VF):Mínimo 2.8 V, Típico 3.2 V, Máximo 3.7 V.
• Corriente Inversa (IR):Máximo 10 μA a una Tensión Inversa (VR) de 5V. El dispositivo no está diseñado para operación inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El producto se clasifica en bins según la intensidad luminosa y la cromaticidad para garantizar consistencia en la aplicación.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad se categoriza en tres códigos de bin a IF=20mA. La tolerancia para cada límite de bin es de ±15%.

• Bin LM:400 mcd (Mín) a 680 mcd (Máx)
• Bin NP:680 mcd (Mín) a 1150 mcd (Máx)
• Bin QR:1150 mcd (Mín) a 1900 mcd (Máx)

El código de clasificación Iv está marcado en cada bolsa de empaque individual.

3.2 Clasificación por Tono (Cromaticidad)

Las coordenadas de cromaticidad se agrupan en rangos de tono específicos (ej., E3, E4, F3, F4, G3, G4). Cada rango define un área cuadrilátera en el diagrama de cromaticidad CIE 1931 con coordenadas de esquina (x, y) especificadas. La tolerancia de medición para las coordenadas de color es de ±0.01.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características eléctricas y ópticas. Estas representaciones gráficas son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones variables, aunque los datos específicos de las curvas (ej., curvas IV, intensidad luminosa relativa vs. temperatura ambiente, distribución espectral) no se detallan en el texto proporcionado. Los diseñadores deben consultar la hoja de datos completa para estas curvas a fin de optimizar la corriente de excitación, comprender los efectos térmicos en la salida de luz y garantizar la consistencia del color.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo consta de un soporte de plástico negro y un LED blanco T-1 con lente transparente. Todas las dimensiones están en milímetros, con una tolerancia general de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario. Se hace referencia a un dibujo dimensional detallado en la hoja de datos, el cual es crítico para el diseño de la huella en PCB y el dimensionado de los cortes en el panel.

5.2 Identificación de Polaridad y Formado de Terminales

Durante el montaje, los terminales deben doblarse en un punto situado al menos a 3mm de la base de la lente del LED. La base del marco de terminales no debe usarse como punto de apoyo. Esta operación debe realizarse antes de soldar a temperatura ambiente para evitar dañar el chip interno y las uniones por alambre.

5.3 Especificación de Empaquetado

La hoja de datos incluye un diagrama de especificación de empaquetado, que detalla cómo se organizan los componentes en carretes, bandejas u otros formatos para manejo automático o manual. Esta información es vital para la planificación de producción y la gestión de inventario.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Proceso de Soldadura

Importante:Se debe mantener una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente/soporte hasta el punto de soldadura. La lente/soporte no debe sumergirse en la soldadura.

• Soldador de Estaño:Temperatura máxima 350°C durante un máximo de 3 segundos (una sola vez).
• Soldadura por Ola:
  • Precalentamiento: Máximo 120°C hasta 60 segundos.
  • Ola de Soldadura: Máximo 260°C hasta 5 segundos.

Nota:El reflujo IR no es un proceso adecuado para este producto LED de tipo pasante. Exceder los límites de temperatura o tiempo puede causar deformación de la lente o fallo catastrófico. La temperatura máxima de soldadura por ola no representa la Temperatura de Deflexión por Calor (HDT) ni el punto de fusión del soporte.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

Para una vida útil óptima, los LED deben almacenarse en un ambiente que no supere los 30°C o el 70% de humedad relativa. Los componentes retirados de su embalaje original con barrera de humedad deben usarse dentro de los tres meses. Para almacenamiento a más largo plazo fuera del embalaje original, deben guardarse en un recipiente sellado con desecante o en un desecador con atmósfera de nitrógeno.

6.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol, como alcohol isopropílico.

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Método de Excitación

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conectar múltiples LED en paralelo, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED (Modelo de Circuito A). No se recomienda excitar LED en paralelo sin resistencias individuales (Modelo de Circuito B), ya que ligeras variaciones en la característica de tensión directa (Vf) de cada LED causarán diferencias significativas en el reparto de corriente y, en consecuencia, en la intensidad luminosa.

7.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Los LED son susceptibles a daños por descargas electrostáticas o sobretensiones. Se deben implementar medidas preventivas:

• Los operarios deben usar pulseras conductoras o guantes antiestáticos al manipular los LED.
• Todos los puestos de trabajo, herramientas y equipos deben estar correctamente conectados a tierra.

7.3 Esfuerzo Mecánico durante el Montaje

Al montar en una PCB, utilice la fuerza mínima de remache necesaria para evitar imponer un esfuerzo mecánico excesivo en el encapsulado del LED, lo que podría provocar microgrietas u otras fallas.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Esta lámpara LED de montaje pasante se diferencia por su soporte negro integrado en ángulo recto, que simplifica el montaje y proporciona una altura y apariencia de fijación consistentes. La combinación de una lente transparente con un chip LED blanco generalmente ofrece una mayor intensidad luminosa en comparación con las lentes difusas, lo que la hace adecuada para aplicaciones que requieren una fuente puntual más enfocada o brillante. El sistema de clasificación especificado tanto para intensidad como para cromaticidad permite un emparejamiento más preciso de color y brillo en aplicaciones que utilizan múltiples LED, una ventaja clave sobre componentes no clasificados o clasificados de manera laxa.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

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

R: No. El Valor Máximo Absoluto para la corriente directa en CC es de 20mA. Exceder este valor arriesga reducir la vida útil del dispositivo o causar un fallo inmediato. Se debe seguir la curva de derating para temperaturas superiores a 30°C.

P: ¿Cuál es el propósito de la lente transparente?

R: Una lente transparente (no difusa) minimiza la dispersión de la luz, lo que resulta en un haz más dirigido con mayor intensidad luminosa axial (candela) en comparación con una lente difusa que distribuye la luz de manera más uniforme (a menudo medida en lúmenes).

P: ¿Cómo interpreto los códigos de bin LM, NP, QR?

R: Estos códigos representan rangos garantizados de intensidad luminosa. Al realizar un pedido o diseñar, especificar un código de bin garantiza que recibirá LED con un brillo dentro de ese rango específico, lo cual es crucial para lograr una iluminación uniforme en múltiples indicadores.

P: ¿Por qué es obligatoria una resistencia en serie para cada LED en paralelo?

R: La tensión directa (Vf) de los LED tiene una tolerancia (Mín 2.8V, Típ 3.2V, Máx 3.7V). Sin una resistencia en serie para regular la corriente, un LED con un Vf ligeramente inferior extraerá una cantidad desproporcionadamente mayor de corriente de una fuente de tensión común, lo que conducirá a sobreexcitación y posible fallo, mientras que otros permanecerán tenues.

10. Ejemplos Prácticos de Aplicación

Ejemplo 1: Indicadores de Estado en Panel Frontal:El soporte en ángulo recto permite montar el LED perpendicularmente a la PCB, dirigiendo la luz hacia afuera a través de un corte en el panel. El uso de LED clasificados (ej., todos del Bin NP) garantiza que todas las luces de actividad de encendido, red o disco duro de un dispositivo tengan el mismo brillo.

Ejemplo 2: Retroiluminación para Interruptores de Membrana:El dispositivo puede montarse detrás de una tapa de interruptor translúcida. La luz blanca del LED con lente transparente proporciona una iluminación brillante y nítida. El bajo requisito de corriente lo hace adecuado para equipos portátiles alimentados por batería.

Ejemplo 3: Matriz Apilada para Indicación de Nivel:El diseño apilable del soporte permite crear barras verticales u horizontales (ej., para medidores VU de audio o indicadores de intensidad de señal). La cromaticidad consistente de un solo rango de tono garantiza un color uniforme en toda la matriz.

11. Principio de Funcionamiento

Este es un diodo emisor de luz semiconductor. Cuando se aplica una tensión directa que excede su tensión directa característica (Vf), los electrones y huecos se recombinan dentro del material semiconductor (típicamente un compuesto como InGaN para luz blanca), liberando energía en forma de fotones (luz). Los materiales y el dopaje específicos determinan la longitud de onda (color) de la luz emitida. Comúnmente se utiliza un recubrimiento de fósforo en un chip LED azul para convertir una parte de la luz azul en longitudes de onda más largas, creando la percepción de luz blanca. La lente epoxi transparente encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma al patrón de salida de luz.

12. Tendencias Tecnológicas

La tecnología LED de montaje pasante representada en esta hoja de datos es una solución madura y confiable. Las tendencias de la industria continúan centrándose en varias áreas clave relevantes para tales componentes: aumentar la eficacia luminosa (más salida de luz por vatio de entrada eléctrica), mejorar el índice de reproducción cromática (IRC) para LED blancos y mejorar la fiabilidad a largo plazo en condiciones de alta temperatura y humedad. También existe un impulso continuo hacia la miniaturización y un cambio más amplio hacia encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) para el montaje automatizado. Sin embargo, los LED de montaje pasante siguen siendo vitales para aplicaciones que requieren mayor resistencia mecánica, prototipado manual más fácil o configuraciones de montaje óptico específicas, como lo demuestra el diseño de soporte integrado de este componente.