Hoja de Datos de Lámpara LED Amarilla T-1 3/4 - 5.0mm Diámetro - 2.1V - 20mA - Alta Intensidad Luminosa - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de montaje PTH de alto rendimiento y emisión amarilla. Diseñada para versatilidad y fiabilidad, este componente es adecuado para una amplia gama de aplicaciones de indicación e iluminación en electrónica de consumo, controles industriales y dispositivos de propósito general. Sus principales ventajas incluyen una alta salida luminosa, bajo consumo de energía y compatibilidad con procesos de ensamblaje estándar.

El LED presenta un encapsulado popular de diámetro T-1 3/4 (5.0mm) con lente transparente, lo que mejora la salida de luz y el ángulo de visión. Está construido utilizando tecnología de semiconductor AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), conocida por su alta eficiencia y rendimiento de color estable. El producto cumple con las directivas RoHS, lo que indica que está libre de sustancias peligrosas como el plomo (Pb).

2. Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estas condiciones y deben evitarse para un rendimiento fiable.

• Disipación de Potencia (P_D):125 mW máximo.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):100 mA, permisible solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms).
• Corriente Directa en CC (I_F):50 mA continua.
• Derating:La corriente directa en CC debe reducirse linealmente en 0.6 mA por cada grado Celsius por encima de una temperatura ambiente (T_A) de 50°C.
• Rango de Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +100°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-50°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C máximo durante 5 segundos, medida a 2.0mm (0.078 pulgadas) de la base del cuerpo del LED.

3. Características Eléctricas y Ópticas

Todos los parámetros se especifican a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C a menos que se indique lo contrario. Estos definen el rendimiento típico en condiciones normales de operación.

3.1 Parámetros Ópticos

• Intensidad Luminosa (I_V):Varía desde un mínimo de 5500 mcd hasta un máximo típico de 16000 mcd a una corriente directa (I_F) de 20 mA. Se aplica una tolerancia de ±15% al valor de intensidad garantizado.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):30 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el centro). Se aplica una tolerancia de ±2°.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):Entre 587 nm y 594.5 nm, con un valor típico de 591 nm. Esta es la longitud de onda a la que la salida espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Aproximadamente 590 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color (amarillo) del LED, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):Aproximadamente 20 nm. Esto indica la pureza espectral, definiendo el rango de longitudes de onda alrededor del pico que contienen potencia óptica significativa.

3.2 Parámetros Eléctricos

• Voltaje Directo (V_F):Entre 1.8 V y 2.5 V, con un valor típico de 2.1 V a I_F= 20 mA.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA máximo cuando se aplica un voltaje inverso (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operación inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

4. Especificaciones del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en las aplicaciones, los LED se clasifican (binning) según parámetros clave de rendimiento. El código de clasificación está marcado en el embalaje.

4.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Medida a I_F= 20 mA. Tolerancia para cada límite de clasificación: ±15%.

• Clase W:5500 – 7200 mcd
• Clase X:7200 – 9300 mcd
• Clase Y:9300 – 12000 mcd
• Clase Z:12000 – 16000 mcd

4.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Medida a I_F= 20 mA. Tolerancia para cada límite de clasificación: ±1 nm.

• Clase 2:587.0 – 589.5 nm
• Clase 3:589.5 – 592.0 nm
• Clase 4:592.0 – 594.5 nm

5. Información Mecánica y del Encapsulado

El LED está alojado en un encapsulado estándar de montaje PTH T-1 3/4 (5.0mm de diámetro). Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas como referencia).
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm (±0.010\") a menos que una nota específica indique lo contrario.
• La separación entre terminales se mide en el punto donde estos emergen del cuerpo plástico del encapsulado.
• La lente es transparente, optimizando la transmisión de luz.

6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es fundamental para prevenir daños y garantizar la fiabilidad a largo plazo.

6.1 Formado de Terminales

• El doblado debe realizarse en un punto 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.
• El formado debe realizarse a temperatura ambiente yantesdel proceso de soldadura.
• Durante la inserción en la PCB, utilice una fuerza de sujeción mínima para evitar estrés mecánico en los terminales o el encapsulado.

6.2 Proceso de Soldadura

• Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente hasta el punto de soldadura.
• Evite sumergir la lente en la soldadura.
• No aplique estrés externo a los terminales mientras el LED esté caliente por la soldadura.
• Condiciones de Soldadura Recomendadas:
  • Soldador de Estaño:Temperatura máxima 350°C, tiempo de contacto máximo 3 segundos (una sola vez por terminal).
  • Soldadura por Ola:Precalentar a un máximo de 100°C durante un máximo de 60 segundos; ola de soldadura a un máximo de 260°C durante un máximo de 5 segundos.
• Importante:Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica. La soldadura por reflujo IR esno adecuadapara este tipo de LED de montaje PTH.

6.3 Limpieza

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

6.4 Almacenamiento

Para una vida útil óptima:

• Almacene en un entorno que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa.
• Los LED extraídos de su embalaje original con barrera de humedad deben usarse dentro de los tres meses.
• Para un almacenamiento a más largo plazo fuera del embalaje original, coloque los LED en un recipiente sellado con desecante o en un desecador purgado con nitrógeno.

7. Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo constante, especialmente al usar múltiples LED, una regulación de corriente adecuada es esencial.

• Circuito Recomendado (Modelo A):Utilice una resistencia limitadora de corriente en serie para cada LED individual. Este método compensa las variaciones en la característica de voltaje directo (V_F) entre diferentes LED, asegurando una corriente uniforme y, por tanto, una intensidad luminosa uniforme.
• Circuito No Recomendado (Modelo B):Se desaconseja conectar múltiples LED directamente en paralelo sin resistencias individuales. Pequeñas diferencias en V_Fpueden causar un desequilibrio de corriente significativo, lo que lleva a diferencias notables en el brillo y una posible sobrecorriente en algunos dispositivos.
• El valor de la resistencia en serie (R_s) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_s= (V_{alimentación}- V_F) / I_F, donde V_Fe I_Fson los puntos de operación deseados de la hoja de datos.

8. Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Este LED es susceptible a daños por descarga electrostática. Deben observarse las siguientes precauciones durante el manejo y ensamblaje:

• Los operadores deben usar una pulsera antiestática conectada a tierra o guantes antiestáticos.
• Todo el equipo, mesas de trabajo y estanterías de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.
• Utilice un ionizador para neutralizar las cargas estáticas que puedan acumularse en la superficie de la lente plástica.

9. Especificaciones de Embalaje

La configuración de embalaje estándar es la siguiente:

• Paquete Unitario:500 o 250 piezas por bolsa de embalaje resistente a la humedad.
• Cartón Interno:Contiene 10 bolsas de embalaje, totalizando 5000 piezas.
• Cartón Externo (Caja de Envío):Contiene 8 cartones internos, totalizando 40,000 piezas.
• Nota: En cualquier lote de envío, solo el paquete final puede contener una cantidad no completa.

10. Notas de Aplicación y Precauciones

• Uso Previsto:Este producto está diseñado para equipos electrónicos ordinarios (por ejemplo, equipos de oficina, dispositivos de comunicación, electrodomésticos).
• Aplicaciones Críticas:Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde una falla podría poner en riesgo la vida o la salud (por ejemplo, aviación, sistemas médicos, dispositivos de seguridad), se requiere una aprobación y calificación específicas antes de su uso.
• Descargo de Responsabilidad:Todas las especificaciones están sujetas a cambios sin previo aviso. Es responsabilidad del usuario verificar la idoneidad del producto para su aplicación específica.

11. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien en la hoja de datos se hacen referencias a gráficos específicos (por ejemplo, Figura 1 para distribución espectral, Figura 6 para ángulo de visión), las características típicas pueden inferirse de los datos tabulares:

• Curva I-V:El voltaje directo (V_F) muestra un valor relativamente bajo (típ. 2.1V), característico de la tecnología AlInGaP, lo que contribuye a un menor consumo de energía.
• Dependencia de la Temperatura:El factor de derating de 0.6 mA/°C por encima de 50°C indica que la corriente CC máxima permisible disminuye linealmente al aumentar la temperatura ambiente para evitar el sobrecalentamiento y garantizar la longevidad.
• Distribución Espectral:El ancho medio estrecho (Δλ ~20 nm) y la longitud de onda pico bien definida (λ_P~591 nm) indican una buena saturación y pureza de color, lo cual es deseable para indicadores amarillos claros y distintos.

12. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño

En comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP (Fosfuro de Arsénico y Galio), este LED AlInGaP ofrece una eficiencia luminosa significativamente mayor, lo que resulta en una mayor intensidad para la misma corriente de conducción. El bajo voltaje directo también reduce la disipación de potencia en la resistencia en serie, mejorando la eficiencia general del sistema.

Consideraciones Clave de Diseño:

1. Control de Corriente:Conduzca siempre con una corriente constante o una fuente de voltaje con una resistencia en serie. Nunca conecte directamente a una fuente de voltaje sin limitación de corriente.
2. Gestión Térmica:Aunque es un encapsulado PTH, considere la temperatura ambiente y adhiérase a la curva de derating para entornos de alta temperatura para mantener la fiabilidad.
3. Diseño Óptico:El ángulo de visión de 30 grados proporciona un haz enfocado. Para una iluminación más amplia, pueden requerirse ópticas secundarias (difusores).
4. Forma de Onda para Pulsos:Al utilizar la corriente de pico nominal (100 mA), asegúrese de que el ancho de pulso sea de 0.1ms o menos y el ciclo de trabajo sea del 10% o inferior para evitar exceder los límites de disipación de potencia promedio.