Hoja de Datos del LED RGB LTL750RGBHBJH292U - Montaje Through Hole - 20mA - Rojo/Verde/Azul - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL750RGBHBJH292U es una lámpara LED RGB de montaje through-hole en ángulo recto que integra chips LED Rojo, Verde y Azul (RGB) dentro de una única carcasa de plástico negro. Cuenta con una lente difusora blanca para la mezcla de colores y una distribución de luz uniforme. Este componente está diseñado para un montaje versátil en placas de circuito impreso (PCB) o paneles, ofreciendo una solución apilable y fácil de ensamblar para necesidades de indicación multicolor.

1.1 Características Principales

• Construcción libre de plomo (Pb) y conforme a RoHS.
• Bajo consumo de energía con alta eficiencia luminosa.
• Opciones de montaje versátiles adecuadas para integración en PCB o paneles.
• Chips LED RGB integrados con una lente difusora blanca para mezcla de colores.

1.2 Aplicaciones Destinadas

Esta lámpara LED es adecuada para una amplia gama de equipos electrónicos que requieren indicación de estado multicolor, señalización o retroiluminación. Los principales sectores de aplicación incluyen:

• Equipos de Comunicación
• Periféricos y Sistemas Informáticos
• Electrónica de Consumo
• Electrodomésticos
• Sistemas de Control Industrial

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Todas las especificaciones se definen a una temperatura ambiente (TA) de 25°C, salvo que se indique lo contrario.

2.1 Especificaciones Máximas Absolutas

Tensiones más allá de estos límites pueden causar daños permanentes al dispositivo.

• Disipación de Potencia:Rojo: 80 mW, Verde: 108 mW, Azul: 108 mW.
• Corriente Directa de Pico:(Ciclo de trabajo 1/10, pulso de 0.1ms) Rojo: 90 mA, Verde: 100 mA, Azul: 100 mA.
• Corriente Directa en CC (Continua):30 mA para todos los colores.
• Factor de Derating:Derating lineal desde 50°C a 0.57 mA/°C para todos los colores.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C máximo durante 5 segundos, medido a 2.0mm del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Parámetros de rendimiento típicos medidos a una corriente directa (IF) de 20mA.

• Intensidad Luminosa (Iv):
  • Rojo: 140 - 725 mcd
  • Verde: 170 - 870 mcd
  • Azul: 38 - 180 mcd
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Aproximadamente 110 grados para todos los colores. Este es el ángulo fuera del eje donde la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial.
• Longitud de Onda Pico (λP):
  • Rojo: ~634 nm
  • Verde: ~525 nm
  • Azul: ~470 nm
• Longitud de Onda Dominante (λd):
  • Rojo: 618 - 630 nm
  • Verde: 513 - 530 nm
  • Azul: 465 - 477 nm
• Voltaje Directo (VF):
  • Rojo: 1.7V (Mín), 2.2V (Típ), 2.7V (Máx)
  • Verde: 2.5V (Mín), 3.2V (Típ), 3.6V (Máx)
  • Azul: 2.5V (Mín), 3.2V (Típ), 3.6V (Máx)
• Corriente Inversa (IR):Medida a VR = 5V. Rojo: 10 μA máx, Verde/Azul: 50 μA máx. El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa.

3. Especificación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los LED se clasifican en bins según su intensidad luminosa a 20mA. Esto garantiza consistencia de color y brillo dentro de un rango definido para lotes de producción. Se aplica una tolerancia de ±15% a cada límite de bin.

3.1 Bins de Intensidad Luminosa

• Bins Rojos:
  • RA: 140 - 240 mcd
  • RB: 240 - 420 mcd
  • RC: 420 - 725 mcd
• Bins Verdes:
  • GA: 170 - 290 mcd
  • GB: 290 - 500 mcd
  • GC: 500 - 870 mcd
• Bins Azules:
  • BA: 38 - 65 mcd
  • BB: 65 - 110 mcd
  • BC: 110 - 180 mcd

El código de bin específico para intensidad luminosa está marcado en cada bolsa de empaque, permitiendo una selección precisa en la fabricación.

4. Información Mecánica y de Embalaje

4.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo utiliza un paquete estándar through-hole en ángulo recto. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas en el dibujo original).
• La tolerancia general es de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• La resina máxima protuberante bajo la brida es de 1.0mm.
• El espaciado de terminales se mide en el punto donde los terminales emergen del cuerpo del paquete.

4.2 Especificaciones de Embalaje

El producto se suministra en un sistema de embalaje multinivel para proteger los componentes y facilitar su manejo.

• Tubo:Contiene 46 piezas. Dimensiones: 520mm x 12.7mm x 8.9mm.
• Cartón Interno:Contiene 156 tubos, totalizando 7,176 piezas. Dimensiones: 544mm x 180mm x 141mm.
• Cartón Externo:Contiene 4 cartones internos, totalizando 28,704 piezas. Dimensiones: 550mm x 370mm x 302mm.

5. Guías de Soldadura y Montaje

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

5.1 Formado de Terminales

• El doblado debe realizarse en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED.
• No utilice la base del marco de terminales como punto de apoyo.
• El formado de terminales debe hacerse a temperatura ambiente, antes del proceso de soldadura.
• Durante el montaje en PCB, utilice la fuerza de sujeción mínima necesaria para evitar tensiones mecánicas excesivas en los terminales o el paquete.

5.2 Proceso de Soldadura

Se debe mantener un espacio mínimo de 2mm entre la base de la lente y el punto de soldadura. Se debe evitar sumergir la lente en la soldadura.

• Soldador de Estaño:
  • Temperatura: 350°C Máx.
  • Tiempo: 3 segundos Máx. (una sola vez).
• Soldadura por Ola:
  • Temperatura de Precalentamiento: 100°C Máx.
  • Tiempo de Precalentamiento: 60 segundos Máx.
  • Temperatura de la Ola de Soldadura: 260°C Máx.
  • Tiempo de Soldadura: 5 segundos Máx.

Nota Importante:Una temperatura y/o tiempo de soldadura excesivos pueden causar deformación de la lente o fallo catastrófico del LED. La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) no es un proceso adecuado para este tipo de lámpara LED through-hole.

5.3 Almacenamiento y Limpieza

• Almacenamiento:Las condiciones de almacenamiento recomendadas son ≤30°C y ≤70% de humedad relativa. Los LED retirados del embalaje original deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado, utilice un contenedor sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.
• Limpieza:Si es necesario, limpie únicamente con disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico.

6. Consideraciones de Aplicación y Diseño

6.1 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conducir múltiples LED, especialmente en configuraciones en paralelo, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED individual (Modelo de Circuito A). No se recomienda conducir múltiples LED en paralelo sin resistencias en serie individuales (Modelo de Circuito B), ya que ligeras variaciones en las características del voltaje directo (Vf) entre los LED pueden conducir a diferencias significativas en el reparto de corriente y, en consecuencia, a un brillo desigual.

6.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Estos LED son sensibles a las descargas electrostáticas y a las sobretensiones, que pueden causar daños inmediatos o latentes. Para prevenir daños por ESD:

• Los operadores deben usar una pulsera conductora o guanti antiestáticos al manipular los LED.
• Todo el equipo, maquinaria, mesas de trabajo y estanterías de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.
• Utilice un soplador ionizador para neutralizar las cargas estáticas en el área de trabajo.

6.3 Idoneidad de Aplicación

Esta lámpara LED es adecuada para aplicaciones generales de señalización interior y exterior, así como para equipos electrónicos estándar. El rango de temperatura de operación especificado de -40°C a +85°C respalda su uso en diversas condiciones ambientales.

7. Curvas de Rendimiento y Características Típicas

La hoja de datos hace referencia a curvas de rendimiento típicas que representan gráficamente las relaciones clave. Estas curvas son esenciales para un análisis de diseño detallado.

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente para cada color, típicamente hasta la corriente máxima nominal.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Ilustra la característica V-I de cada chip LED, crucial para calcular el valor apropiado de la resistencia en serie.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la reducción de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, destacando la importancia de la gestión térmica en aplicaciones de alta potencia o alta temperatura ambiente.
• Distribución Espectral:Representa la potencia radiante relativa frente a la longitud de onda para cada color, mostrando visualmente las longitudes de onda pico y dominante.

Los diseñadores deben consultar estas curvas para optimizar las condiciones de conducción, comprender las compensaciones de eficiencia y predecir el rendimiento bajo temperaturas no estándar.

8. Comparativa Técnica y Ventajas de Diseño

El LTL750RGBHBJH292U ofrece varias ventajas de diseño para la indicación multicolor:

• Solución RGB Integrada:Combina tres chips de color discretos en un solo paquete en ángulo recto, ahorrando espacio en la PCB en comparación con el uso de tres LED monocromáticos separados.
• Lente Difusora Blanca:Proporciona mezcla de colores y un patrón de visión más amplio y uniforme, ideal para indicadores de estado que deben ser visibles desde varios ángulos.
• Clasificación Estandarizada (Binning):El sistema de bins definido para la intensidad luminosa permite niveles de brillo predecibles y consistentes en la producción, reduciendo problemas de coincidencia de color y brillo en los ensamblajes finales.
• Diseño Robusto Through-Hole:Ofrece una fuerte sujeción mecánica a la PCB, adecuada para aplicaciones sujetas a vibraciones o que requieren montaje manual.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

9.1 ¿Cuál es la diferencia entre longitud de onda pico y longitud de onda dominante?

La longitud de onda pico (λP) es la longitud de onda a la que la potencia óptica emitida es máxima. La longitud de onda dominante (λd) se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única de una luz monocromática pura que coincidiría con el color percibido del LED. Para los LED, λd suele ser más relevante para la percepción humana del color.

9.2 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia en serie?

No. No se recomienda alimentar un LED directamente desde una fuente de voltaje, ya que es probable que destruya el dispositivo debido a una corriente excesiva. Un LED debe ser alimentado con una corriente controlada, típicamente lograda mediante un driver de corriente constante o, más comúnmente, una fuente de voltaje con una resistencia limitadora de corriente en serie.

9.3 ¿Por qué se requiere un espacio mínimo de 2mm entre la lente y el punto de soldadura?

Este espacio evita daños térmicos en la lente de epoxi del LED durante el proceso de soldadura. El calor excesivo puede hacer que la lente se agriete, decolore o deforme, lo que perjudicaría el rendimiento óptico y potencialmente expondría el dado semiconductor a contaminantes ambientales.

9.4 ¿Cómo selecciono el bin correcto para mi aplicación?

Seleccione el bin en función de la intensidad luminosa mínima requerida para su diseño. Por ejemplo, si su aplicación requiere una intensidad roja mínima de 300 mcd a 20mA, necesitaría especificar los bins RB o RC. Consultar la tabla de bins garantiza que reciba componentes que cumplan con sus especificaciones de brillo.

10. Caso Práctico de Diseño

Escenario:Diseñar un panel indicador de múltiples estados para un controlador industrial. El panel necesita mostrar los estados de Encendido (verde fijo), Fallo (rojo intermitente) y Espera (azul fijo) utilizando una única ubicación de indicador.

Implementación con LTL750RGBHBJH292U:

1. Diseño del Circuito:Un microcontrolador controla tres pines de salida separados, cada uno conectado a un canal de color (R, G, B) del LED. Cada canal incluye una resistencia en serie calculada en función de la corriente deseada (por ejemplo, 15mA para un brillo adecuado) y el voltaje directo típico (Vf) de ese color según la hoja de datos, utilizando el voltaje de alimentación.
2. Ejemplo de Cálculo de Resistencia (Canal Verde, Vcc=5V):
   • IF objetivo = 15mA, Vf típico (Verde) = 3.2V.
   • Valor de Resistencia R = (Vcc - Vf) / IF = (5V - 3.2V) / 0.015A ≈ 120 Ohmios.
   • Potencia Nominal de la Resistencia P = (Vcc - Vf) * IF = 1.8V * 0.015A = 0.027W. Una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) es suficiente.
3. Beneficios Obtenidos:
   • Ahorro de Espacio:Un componente reemplaza a tres.
   • Montaje Simplificado:Solo un componente para insertar y soldar.
   • Apariencia Consistente:La lente difusora blanca garantiza que todos los colores se emitan desde el mismo punto con un patrón de haz similar, creando un aspecto profesional.
   • Flexibilidad:El microcontrolador puede crear fácilmente estados adicionales como amarillo (Rojo+Verde) o cian (Verde+Azul) activando múltiples canales simultáneamente.

11. 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 de electrones dentro del dispositivo, liberando energía en forma de fotones. El color de la luz emitida está determinado por el intervalo de banda de energía del material semiconductor utilizado. En el LTL750RGBHBJH292U, tres chips semiconductores diferentes, cada uno diseñado con un intervalo de banda específico, están alojados juntos para producir luz roja, verde y azul de forma independiente. La lente difusora blanca sobre los chips dispersa y mezcla la luz, proporcionando una salida visual uniforme.

12. Tendencias Tecnológicas

El mercado de los LED multicolor y RGB continúa evolucionando. Las tendencias clave que influyen en componentes como el LTL750RGBHBJH292U incluyen:

• Mayor Eficiencia:Las continuas mejoras en la ciencia de materiales y el diseño de chips conducen a una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio de entrada eléctrica), permitiendo indicadores más brillantes con menor potencia o carga térmica reducida.
• Miniaturización:Si bien los paquetes through-hole siguen siendo vitales por su robustez, existe una tendencia paralela hacia LED RGB de montaje superficial (SMD) más pequeños para diseños de PCB de alta densidad.
• Control Integrado:Una tendencia creciente es la integración de los chips LED con un CI controlador en miniatura dentro del mismo paquete, creando "LED inteligentes" que pueden ser direccionados digitalmente y programados para secuencias de colores complejas sin la sobrecarga de un microcontrolador externo.
• Consistencia de Color y Clasificación (Binning):Los procesos de fabricación se perfeccionan continuamente para producir LED con distribuciones paramétricas más estrechas, reduciendo la necesidad de una clasificación extensiva y proporcionando un rendimiento más consistente directamente desde la producción.

Los indicadores RGB through-hole como este siguen siendo una solución fundamental y fiable para aplicaciones donde la durabilidad, la facilidad de montaje manual y el rendimiento probado son primordiales.