Hoja de Datos Técnica del LED de Montaje Pasante LTL42FGYAD3HKPY - Amarillo Verde 569nm - 20mA - 52mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL42FGYAD3HKPY es un Indicador para Placa de Circuito (CBI) diseñado para una integración sencilla en ensamblajes de placas de circuito impreso (PCB). Consiste en una carcasa plástica negra en ángulo recto que aloja de forma segura tres chips LED de color amarillo-verde. Este diseño está pensado para proporcionar un indicador visual de alto contraste, adecuado para una amplia variedad de equipos electrónicos.

1.1 Ventajas Principales

• Facilidad de Montaje:El diseño de montaje pasante y el formato de carcasa apilable simplifican el proceso de ensamblaje en PCB.
• Visibilidad Mejorada:El material negro de la carcasa aumenta la relación de contraste, haciendo que el LED encendido sea más perceptible.
• Eficiencia Energética:El dispositivo opera con un bajo consumo de energía mientras ofrece una alta eficiencia luminosa.
• Cumplimiento Ambiental:El producto está libre de plomo y cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Emisión Específica:Utiliza tecnología AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) para producir una luz amarillo-verde consistente con una longitud de onda dominante de 569nm.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Esta lámpara LED es adecuada para una amplia gama de aplicaciones electrónicas, incluyendo pero no limitándose a:

• Periféricos de computadora e indicadores de estado
• Equipos de comunicación
• Electrónica de consumo
• Paneles de control industrial y maquinaria

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

La siguiente sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los principales parámetros eléctricos, ópticos y térmicos especificados para la lámpara LED LTL42FGYAD3HKPY. Todos los datos se refieren a una temperatura ambiente (TA) de 25°C a menos que se indique lo contrario.

2.1 Límites Absolutos Máximos

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

• Disipación de Potencia (PD):52 mW. Esta es la cantidad máxima de potencia que el LED puede disipar en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA. Permisible solo bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10μs).
• Corriente Directa en CC (IF):20 mA. La corriente directa continua máxima recomendada para un funcionamiento confiable.
• Rango de Temperatura de Operación (Topr):-30°C a +85°C. El rango de temperatura ambiente dentro del cual está diseñado para funcionar el dispositivo.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079\") del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos bajo condiciones de prueba especificadas.

• Intensidad Luminosa (Iv):8.7 a 29 mcd (mililúmenes), con un valor típico de 15 mcd a IF=10mA. Nótese que la tolerancia de prueba de ±30% está incluida en la garantía.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):100 grados. Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el eje), indicando un cono de visión relativamente amplio.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λP):572 nm. La longitud de onda a la cual la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λd):569 nm (típico), con un rango de 566 nm a 574 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color de la luz.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):15 nm (típico). Este parámetro indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz emitida.
• Voltaje Directo (VF):1.6V a 2.5V, con un valor típico de 2.0V a IF=10mA.
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo a un Voltaje Inverso (VR) de 5V. Es crítico tener en cuenta que el dispositivono está diseñado para operación inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque en la hoja de datos se hace referencia a curvas gráficas específicas (Fig.1, Fig.6), aquí se proporcionan sus interpretaciones típicas. Estas curvas son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

3.1 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)

La característica I-V es no lineal. El voltaje directo (VF) tiene un rango especificado (1.6V-2.5V a 10mA). Los diseñadores deben tener en cuenta esta variación al diseñar circuitos limitadores de corriente para garantizar un brillo uniforme entre múltiples LEDs, especialmente cuando se conectan en paralelo.

3.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La intensidad luminosa es aproximadamente proporcional a la corriente directa dentro del rango de operación recomendado. Exceder la corriente continua máxima (20mA) puede provocar una depreciación acelerada del flujo luminoso y reducir la vida útil operativa.

3.3 Distribución Espectral

La curva espectral (referenciada en la Fig.1) mostraría un pico aproximadamente en 572nm con un ancho medio de alrededor de 15nm, confirmando la característica de emisión de banda estrecha amarillo-verde de la tecnología AlInGaP.

3.4 Patrón del Ángulo de Visión

El diagrama polar (referenciado en la Fig.6) ilustra el ángulo de visión de 100 grados, mostrando cómo se distribuye espacialmente la intensidad de la luz desde el LED.

4. Información Mecánica y de Empaquetado

4.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo utiliza un soporte plástico negro o gris oscuro en ángulo recto. El dibujo dimensional proporciona las medidas críticas para el diseño de la huella en PCB. Las notas clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (con equivalentes en pulgadas).
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm (±0.010\") a menos que una nota de característica específica indique lo contrario.
• La carcasa contiene tres LEDs amarillo-verde (LED1, LED2, LED3) con lentes difusores verdes.

4.2 Identificación de Polaridad

Para LEDs de montaje pasante, la polaridad suele indicarse por la longitud de los terminales (el terminal más largo es el ánodo) y/o por una marca plana o una muesca en la lente del LED o en la brida de la carcasa. La huella en PCB debe diseñarse para coincidir con esta orientación.

4.3 Especificación de Empaquetado

La hoja de datos incluye una sección dedicada a las especificaciones de empaquetado, que detallaría el formato de carrete, tubo o bandeja, las cantidades por paquete y la información de etiquetado para garantizar un manejo y gestión de inventario adecuados.

5. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

El cumplimiento de estas directrices es crucial para mantener la fiabilidad y prevenir daños durante el proceso de fabricación.

5.1 Condiciones de Almacenamiento

Los LEDs deben almacenarse en un ambiente que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de su embalaje original de barrera de humedad, deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera de la bolsa original, utilice un contenedor sellado con desecante o un desecador de nitrógeno.

5.2 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite limpiadores químicos agresivos o desconocidos.

5.3 Formado de Terminales

Si los terminales necesitan doblarse, esto debe hacerseantesde soldar y a temperatura ambiente normal. La curvatura debe realizarse al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No utilice la base de la lente o el marco de los terminales como punto de apoyo durante el doblado.

5.4 Proceso de Soldadura

Regla Crítica:Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente/soporte hasta el punto de soldadura. Nunca sumerja la lente o el soporte en la soldadura.

• Soldadura Manual (con Cautín):Temperatura máxima 350°C, tiempo máximo 3 segundos por terminal (una sola vez).
• Soldadura por Ola:Precalentar a un máximo de 120°C durante hasta 100 segundos. Temperatura de la ola de soldadura máxima 260°C durante hasta 5 segundos. La posición de inmersión no debe ser inferior a 2mm desde la base de la lente epoxi.
• Nota Importante:La soldadura por reflujo IRno es adecuadapara este producto de lámpara LED de tipo montaje pasante. Una temperatura o tiempo excesivos pueden causar deformación de la lente o fallo catastrófico.

5.5 Ensamblaje en PCB

Durante la inserción en la PCB, utilice la fuerza mínima de remache necesaria para evitar imponer un estrés mecánico excesivo en los terminales o la carcasa del LED.

6. Recomendaciones de Aplicación y Diseño de Circuito

6.1 Método de Conducción

Los LEDs son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al usar múltiples LEDs, serecomienda encarecidamenteconducir cada LED con su propia resistencia limitadora de corriente conectada en serie (Modelo de Circuito A).

• Modelo de Circuito A (Recomendado):[Fuente de Alimentación] -> [Resistor] -> [LED] -> [Tierra]. Esta configuración compensa la variación natural en el voltaje directo (VF) entre LEDs individuales, asegurando que cada uno reciba la corriente prevista.
• Modelo de Circuito B (No Recomendado para Paralelo):Se desaconseja conectar múltiples LEDs directamente en paralelo con una sola resistencia compartida (Modelo de Circuito B). Pequeñas diferencias en las características I-V de cada LED pueden causar un desequilibrio significativo de corriente, lo que lleva a diferencias visibles en el brillo y una posible sobrecarga del LED con el VF más bajo.

6.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Los LEDs son susceptibles a daños por descargas electrostáticas. Un programa robusto de control ESD es esencial en el entorno de manejo y ensamblaje.

• Puesta a Tierra Personal:Los operadores deben usar pulseras conductoras o guantes antiestáticos.
• Puesta a Tierra del Equipo:Todas las herramientas, equipos y estaciones de trabajo deben estar correctamente puestas a tierra.
• Neutralización Estática:Utilice ionizadores para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la superficie de la lente plástica debido a la fricción del manejo.
• Control de Área:Implemente áreas de trabajo seguras contra estática con señalización adecuada. Las superficies dentro de estas áreas deben medir menos de 100V.
• Capacitación:Asegúrese de que el personal esté capacitado y certificado en procedimientos de prevención de ESD.

7. Precauciones y Consideraciones de Fiabilidad

7.1 Entorno de Aplicación

Esta lámpara LED es adecuada tanto para aplicaciones de señalización interior como exterior, así como para equipos electrónicos estándar. El rango de temperatura de operación de -30°C a +85°C respalda su uso en diversos entornos.

7.2 Gestión Térmica

Aunque el dispositivo tiene una clasificación de disipación de potencia, garantizar un disipador de calor adecuado a través de las trazas de la PCB y mantener la operación dentro de los límites especificados de corriente y temperatura es vital para la estabilidad a largo plazo de la salida luminosa y la vida útil.

7.3 Verificación del Diseño

Siempre realice un prototipo y verifique el diseño final bajo las condiciones de operación esperadas, incluyendo temperaturas extremas, para asegurar que el rendimiento cumple con los requisitos de la aplicación. Tenga en cuenta la tolerancia de ±30% en la intensidad luminosa en aplicaciones críticas de brillo.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

El LTL42FGYAD3HKPY ofrece ventajas específicas en su nicho:

• Frente a Lámparas LED Individuales:La integración de tres LEDs en una carcasa de ángulo recto proporciona una salida luminosa colectiva más alta y potencialmente una cobertura de visión más amplia en comparación con un LED discreto único en un paquete similar.
• Frente a LEDs SMD:El diseño de montaje pasante ofrece una resistencia mecánica y una retención en la PCB superiores, lo que puede ser ventajoso en entornos de alta vibración o aplicaciones que requieren manejo manual frecuente. También simplifica la creación de prototipos y el ensamblaje de bajo volumen.
• Especificidad de Color:El uso de la tecnología AlInGaP para el amarillo-verde de 569nm proporciona una alta pureza de color y eficiencia para esta longitud de onda específica, lo que puede ser preferible sobre los LEDs blancos filtrados o convertidos por fósforo para ciertas aplicaciones de indicador que requieren un color preciso.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

9.1 ¿Puedo conducir este LED a 20mA de forma continua?

Sí, 20mA es la corriente directa continua máxima recomendada para operación continua. Para una longevidad y fiabilidad óptimas, a menudo se aconseja operar en o ligeramente por debajo de este valor (por ejemplo, 15-18mA).

9.2 ¿Por qué hay un rango tan amplio en la intensidad luminosa (8.7 a 29 mcd)?

Este rango representa los valores mínimo y máximo especificados en la hoja de datos, que incluye una tolerancia de prueba inherente de ±30%. El valor típico es 15 mcd. Esta variación es normal en la fabricación de LEDs debido a variaciones del proceso. Para un brillo consistente en producción, se recomienda comprar LEDs clasificados en rangos de intensidad luminosa más estrechos.

9.3 ¿Qué valor de resistor debo usar para una fuente de alimentación de 5V?

Usando la Ley de Ohm (R = (V_fuente - VF_LED) / I_LED) y asumiendo un VF típico de 2.0V y una corriente deseada de 10mA: R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 Ohmios. Siempre calcule usando el VF máximo posible (2.5V) para asegurar que la corriente mínima sea segura, y verifique la potencia nominal del resistor (P = I^2 * R).

9.4 ¿Es este LED adecuado para aplicaciones automotrices?

El rango de temperatura de operación (-30°C a +85°C) cubre muchas aplicaciones de interior automotriz. Sin embargo, el uso automotriz típicamente requiere calificación según estándares específicos (por ejemplo, AEC-Q102) para fiabilidad bajo condiciones severas como ciclos térmicos y humedad, lo que puede no estar cubierto por esta hoja de datos general. Consulte con el fabricante para variantes de grado automotriz.

10. Caso de Estudio de Diseño Práctico

Escenario:Diseñar un panel de indicadores de estado para un router industrial con múltiples puertos. Cada puerto requiere un indicador de enlace/actividad amarillo-verde, claro y de gran ángulo.

Implementación:

1. Selección de Componentes:Se elige el LTL42FGYAD3HKPY por su montaje en ángulo recto (adecuado para visualización en paneles laterales), su amplio ángulo de visión de 100 grados y su distintivo color amarillo-verde.
2. Diseño del Circuito:Cada LED se conduce de forma independiente desde la fuente lógica de 3.3V del router. Usando la fórmula con VF máx=2.5V y IF objetivo=10mA: R = (3.3V - 2.5V) / 0.01A = 80 Ohmios. Se selecciona un resistor estándar de 82 ohmios, 1/8W para cada LED, conectado en serie según el Modelo de Circuito A.
3. Diseño de la PCB:La huella se coloca de acuerdo con el dibujo mecánico. Se añaden alivios térmicos a las almohadillas para facilitar la soldadura. La regla de separación de 2mm desde la base de la lente se observa estrictamente en las definiciones de la máscara de soldadura y la capa de pasta.
4. Ensamblaje:Los LEDs se insertan después de colocar todos los componentes SMD. Se utiliza un proceso de soldadura por ola con el perfil especificado (precalentamiento<120°C, ola a<260°C durante<5s), asegurando que la PCB esté orientada para que los cuerpos de los LEDs no se sumerjan.
5. Resultado:El panel proporciona indicadores uniformes y altamente visibles en todos los puertos, con un funcionamiento confiable en el entorno operativo del equipo de 0°C a 70°C.

11. Introducción al Principio Tecnológico

El LTL42FGYAD3HKPY utiliza material semiconductor AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación AlInGaP está diseñada para producir fotones con una longitud de onda correspondiente a la luz amarillo-verde (alrededor de 569nm). Este material de banda prohibida directa es altamente eficiente para convertir energía eléctrica en luz visible, resultando en el alto brillo y bajo consumo de energía señalados en las características. La lente difusora verde sobre el chip sirve para dispersar la luz, ayudando a crear el amplio y uniforme ángulo de visión característico del dispositivo.

12. Tendencias y Contexto de la Industria

Si bien los LEDs de dispositivo de montaje superficial (SMD) dominan la producción de alto volumen debido a su pequeño tamaño y adecuación para el ensamblaje automatizado pick-and-place, los LEDs de montaje pasante como el LTL42FGYAD3HKPY mantienen relevancia en varias áreas:

• Prototipado y Uso para Aficionados:Su facilidad para soldar a mano y su conexión mecánica robusta los hacen ideales para protoboard y PCBs prototipo.
• Alta Fiabilidad/Industrial:La conexión física de un terminal de montaje pasante puede ser más resistente a impactos y vibraciones mecánicas que las uniones de soldadura por sí solas en una pieza SMD.
• Diseños Heredados y Mantenimiento:Muchos productos existentes están diseñados con componentes de montaje pasante, y las piezas de repuesto deben mantener la compatibilidad de forma, ajuste y función.
• Factores de Forma Específicos:Los soportes en ángulo recto y otros paquetes especializados de montaje pasante ofrecen soluciones ópticas y mecánicas que pueden no estar fácilmente disponibles o ser tan rentables en formatos SMD para ciertas aplicaciones, como indicadores de panel donde la luz necesita dirigirse paralela a la PCB.

La tendencia hacia la miniaturización y la automatización continúa, pero la optoelectrónica de montaje pasante probablemente persistirá en nichos donde sus ventajas específicas en resistencia, gestión térmica (a través de los terminales) y flexibilidad de diseño son primordiales.