Hoja de Datos del LED Blanco LTW-2S3D8 - Carcasa T-1 3/4 - 3.1V Máx. - 93mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED blanco de montaje pasante, identificado por el número de pieza LTW-2S3D8. El dispositivo está diseñado como componente indicador de estado apto para una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Cuenta con una popular carcasa radial T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) de diámetro con lente transparente, construida con tecnología InGaN para producir luz blanca.

1.1 Ventajas y Características Principales

El LED ofrece varios beneficios clave para los ingenieros de diseño:

• Cumplimiento Ambiental:El producto está libre de plomo (Pb) y cumple con las directivas RoHS.
• Alta Eficiencia:Proporciona una alta salida luminosa con bajo consumo de energía, contribuyendo a diseños energéticamente eficientes.
• Flexibilidad de Diseño:El factor de forma de montaje pasante permite un montaje versátil en placas de circuito impreso (PCB) o paneles.
• Facilidad de Uso:Es compatible con circuitos integrados (CI) debido a su bajo requisito de corriente.
• Fiabilidad:El dispositivo está diseñado para una alta fiabilidad en diversas condiciones de funcionamiento.

1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo

Este LED está dirigido a múltiples industrias que requieren una indicación de estado fiable. Las principales áreas de aplicación incluyen:

• Periféricos y componentes internos de ordenador
• Equipos de comunicación
• Electrónica de consumo
• Electrodomésticos
• Sistemas de control industrial e instrumentación

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

Las siguientes secciones proporcionan un desglose detallado de los límites operativos y las características de rendimiento del dispositivo.

2.1 Valores Máximos Absolutos

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

• Disipación de Potencia (Pd):93 mW máximo.
• Corriente Directa:
  • Corriente Directa Continua en CC (IF): 30 mA máximo.
  • Corriente Directa de Pico: 100 mA máximo, permitida solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10ms).
• Derivación Térmica:La corriente directa máxima en CC debe reducirse linealmente 0.45 mA por cada grado Celsius por encima de los 30°C de temperatura ambiente.
• Rangos de Temperatura:
  • Temperatura de Funcionamiento: -40°C a +85°C.
  • Temperatura de Almacenamiento: -40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura:Los terminales pueden soportar 260°C durante un máximo de 5 segundos, siempre que el punto de soldadura esté al menos a 2.0mm (0.079\") del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C en condiciones de prueba estándar.

• Intensidad Luminosa (Iv):Varía de 13,000 a 29,000 milicandelas (mcd) a una corriente directa (IF) de 20mA. El valor típico es 23,000 mcd. Se aplica una tolerancia de prueba de ±15% a los límites de clasificación.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):15 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el centro), lo que indica un haz relativamente enfocado.
• Tensión Directa (VF):Varía de 2.5V a 3.1V a IF=20mA, con un valor típico de 2.8V.
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo cuando se aplica una tensión inversa (VR) de 5V.Nota Importante:El dispositivo no está diseñado para funcionar bajo polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.
• Coordenadas de Cromaticidad (x, y):Derivadas del diagrama de cromaticidad CIE 1931. Las clasificaciones específicas de coordenadas se definen en una tabla aparte.

3. Sistema de Especificación por Tablas de Clasificación

Los LED se clasifican en grupos según parámetros clave de rendimiento para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción. Esto permite a los diseñadores seleccionar piezas que cumplan requisitos específicos.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa (Iv)

Los LED se clasifican en tres grupos de intensidad (Z1, Z2, Z3) medidos a IF=20mA. Se aplica una tolerancia de ±15% a cada límite de grupo.

• Grupo Z1:13,000 mcd (Mín.) a 17,000 mcd (Máx.)
• Grupo Z2:17,000 mcd (Mín.) a 22,000 mcd (Máx.)
• Grupo Z3:22,000 mcd (Mín.) a 29,000 mcd (Máx.)

El código de clasificación Iv está marcado en cada bolsa de empaque para su trazabilidad.

3.2 Clasificación por Tensión Directa (VF)

Los LED también se clasifican según su caída de tensión directa a IF=20mA, con seis grupos (0F a 5F) que cubren el rango de 2.5V a 3.1V. Se permite una tolerancia de medición de ±0.1V.

• Grupo 0F:2.50V a 2.60V
• Grupo 1F:2.60V a 2.70V
• ... continúa hastaGrupo 5F:3.00V a 3.10V

3.3 Clasificación por Cromaticidad (Tono)

El color de la luz blanca se define por las coordenadas de cromaticidad (x, y) en el diagrama CIE 1931. La hoja de datos proporciona una tabla de rangos de tono (ej., C0, B4, B6, B3, B5, A0) con cuadriláteros de coordenadas específicos. Se aplica una tolerancia de medición de ±0.01 a las coordenadas. Se proporciona una referencia visual a través del gráfico del Diagrama de Cromaticidad CIE 1931.

4. Información Mecánica y de Empaquetado

4.1 Dimensiones y Tolerancias de Contorno

El LED utiliza una carcasa radial con terminales estándar T-1 3/4. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas entre paréntesis).
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm (0.010\") a menos que se especifique lo contrario.
• La protrusión máxima de la resina bajo la brida es de 1.0mm (0.04\").
• La separación de terminales se mide en el punto donde estos emergen del cuerpo del encapsulado.

4.2 Especificaciones de Empaquetado

Los LED se suministran en empaquetado estándar de la industria:

• Unidad Básica:500, 200 o 100 piezas por bolsa de empaque antiestática.
• Cartón Interior:Contiene 10 bolsas de empaque (ej., 5,000 piezas si se usan bolsas de 500 unidades).
• Cartón Exterior (Estándar):Contiene 8 cartones interiores, totalizando 40,000 piezas. Se indica que en cada lote de envío, solo el paquete final puede no estar completo.

5. Guías de Aplicación y Precauciones

El manejo y la aplicación adecuados son críticos para la fiabilidad y el rendimiento.

5.1 Almacenamiento y Manipulación

• Entorno de Almacenamiento:No debe superar los 30°C o el 70% de humedad relativa.
• Vida Útil en Almacén:Los LED retirados del empaque original deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado, deben guardarse en un recipiente sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.
• Limpieza:Utilice disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico si es necesario.

5.2 Montaje y Soldadura

• Formado de Terminales:Debe realizarse antes de soldar a temperatura ambiente. Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No utilice la base del encapsulado como punto de apoyo.
• Montaje en PCB:Aplique la fuerza mínima de sujeción para evitar tensiones mecánicas.
• Soldadura:
  • Mantenga una distancia mínima de 2mm entre la base de la lente y el punto de soldadura. No sumerja la lente en la soldadura.
  • Soldador de Estaño:Máx. 350°C durante máx. 3 segundos (una sola vez).
  • Soldadura por Ola:Precaliente a máx. 100°C durante máx. 60 segundos. Ola de soldadura a máx. 260°C durante máx. 5 segundos.
  • Advertencia Crítica:Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica. La soldadura por reflujo IR NO es adecuada para este LED de montaje pasante.

5.3 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al usar múltiples LED:

• Circuito Recomendado (Circuito A):Incorpore una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED al conectarlos en paralelo. Esto compensa las variaciones naturales en la tensión directa (característica I-V) de los LED individuales.
• Práctica No Recomendada (Circuito B):Se desaconseja conectar múltiples LED directamente en paralelo sin resistencias en serie individuales, ya que puede provocar diferencias significativas de brillo y un reparto desigual de corriente.

5.4 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

El LED es susceptible a daños por electricidad estática o sobretensiones. Deben observarse las precauciones estándar de manejo ESD durante el montaje y la manipulación.

6. Análisis de Curvas de Rendimiento y Consideraciones de Diseño

Aunque en la hoja de datos se hace referencia a curvas gráficas específicas (Curvas de Características Eléctricas/Ópticas Típicas), sus implicaciones son críticas para el diseño.

6.1 Interpretación de las Curvas Típicas

Los diseñadores deben esperar curvas que representen:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente, típicamente de forma no lineal. Está prohibido operar por encima de la corriente máxima absoluta nominal.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Ilustra la característica I-V del diodo. El sistema de clasificación por tensión ayuda a predecir la posición de esta curva para un lote determinado de piezas.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la disminución de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, enfatizando la importancia de la gestión térmica y la reducción de corriente.

6.2 Consideraciones de Gestión Térmica

Con una disipación de potencia máxima de 93mW y una reducción requerida de 0.45 mA/°C por encima de 30°C, un diseño térmico eficaz es esencial para mantener el rendimiento y la longevidad, especialmente en entornos de alta temperatura ambiente o cuando se conduce el LED cerca de su corriente máxima.

7. Comparación Técnica y Notas de Aplicación

7.1 Diferenciación del Producto

Los diferenciadores principales de este LED dentro del mercado de indicadores de montaje pasante son su combinación de una intensidad luminosa relativamente alta (hasta 29,000 mcd) con un ángulo de visión estrecho de 15 grados, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren un haz brillante y dirigido. El sistema integral de clasificación por intensidad, tensión y cromaticidad proporciona un alto grado de consistencia para la producción por lotes.

7.2 Circuitos de Aplicación Típicos y Cálculos

Para una fuente de alimentación estándar de 5V y apuntando a la corriente directa típica de 20mA con una VF típica de 2.8V, el valor de la resistencia en serie (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (Vfuente - VF) / IF = (5V - 2.8V) / 0.020A = 110 Ohmios. Se debe seleccionar el valor estándar más cercano (ej., 100 o 120 Ohmios), y se debe verificar la potencia nominal de la resistencia: P = (Vfuente - VF) * IF = 2.2V * 0.02A = 0.044W, por lo que una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) es suficiente.

7.3 Preguntas Frecuentes (FAQ) Basadas en los Parámetros

• P: ¿Puedo conducir este LED a 30mA de forma continua?
  
  R: Sí, pero solo si la temperatura ambiente es igual o inferior a 30°C. Por encima de 30°C, la corriente debe reducirse según la especificación (0.45 mA/°C). A 85°C, la corriente continua máxima permitida sería significativamente menor.
• P: ¿Por qué es necesaria una resistencia en serie incluso si el voltaje de mi fuente coincide con la VF del LED?
  
  R: La VF es un valor nominal con un rango (2.5V-3.1V) y depende de la temperatura. Se requiere una resistencia para regular la corriente, evitando la fuga térmica que podría ocurrir si un ligero aumento de temperatura reduce la VF, haciendo que la corriente aumente de forma incontrolable.
• P: ¿Qué implica la descripción de lente "Transparente"?
  
  R: Indica que la lente no está difusa, lo que resulta en un patrón de haz más enfocado como lo define el ángulo de visión de 15 grados, en comparación con una lente difusa que crearía un patrón de luz más amplio y suave.