Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Ventajas Principales
- 1.2 Aplicaciones Objetivo
- 2. Análisis de Parámetros Técnicos
- 2.1 Límites Absolutos Máximos
- 2.2 Características Eléctricas y Ópticas
- 3. Especificación del Sistema de Bineo
- 3.1 Bineo por Intensidad Luminosa
- 3.2 Bineo por Tensión Directa
- 3.3 Bineo por Tono (Color)
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 5. Información Mecánica y de Empaquetado
- 5.1 Dimensiones de Contorno
- 5.2 Especificaciones de Empaquetado
- 6. Guías de Soldadura y Montaje
- 6.1 Almacenamiento
- 6.2 Formado de Terminales
- 6.3 Proceso de Soldadura
- 6.4 Limpieza
- 7. Consideraciones de Aplicación y Diseño
- 7.1 Diseño del Circuito de Conducción
- 7.2 Precauciones contra ESD (Descarga Electroestática)
- 7.3 Gestión Térmica
- 8. Preguntas Frecuentes (FAQ)
- 8.1 ¿Cuál es la diferencia entre los valores Iv en la tabla de características y la tabla de bineo?
- 8.2 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia limitadora de corriente?
- 8.3 ¿Por qué es tan importante mantener una separación de 2mm durante la soldadura?
- 8.4 ¿Cómo interpreto la tabla de Rangos de Tono (U91, U01, etc.)?
1. Descripción General del Producto
El LTW-1GHCX4 es un LED blanco de alta luminosidad y montaje pasante, diseñado para indicación de estado e iluminación en una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Cuenta con un encapsulado radial estándar T-1 (5mm) de diámetro con lente transparente, ofreciendo flexibilidad de diseño para diversas configuraciones de montaje en placas de circuito impreso o paneles.
1.1 Ventajas Principales
- Cumple con RoHS:Este producto está libre de plomo (Pb), cumpliendo con las normativas medioambientales.
- Alta Eficiencia:Proporciona una alta salida luminosa con bajo consumo de energía.
- Flexibilidad de Diseño:Disponible en un tamaño de encapsulado popular, adecuado para montajes versátiles.
- Funcionamiento a Baja Corriente:Compatible con circuitos integrados debido a sus bajos requisitos de corriente.
1.2 Aplicaciones Objetivo
Este LED es adecuado para numerosos sectores, incluyendo:
- Equipos informáticos y de comunicaciones
- Electrónica de consumo
- Electrodomésticos
- Control e instrumentación industrial
2. Análisis de Parámetros Técnicos
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):90 mW máximo.
- Corriente Directa Continua (IF):25 mA continua.
- Corriente Directa de Pico:100 mA (pulsada, ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho ≤ 10ms).
- 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 durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm del cuerpo del LED.
- Descarga Electroestática (ESD):Resiste hasta 1000V.
Derating Térmico:La corriente directa continua debe reducirse linealmente en 0.36 mA por cada grado Celsius por encima de los 30°C de temperatura ambiente para asegurar que no se exceda el límite de disipación de potencia.
2.2 Características Eléctricas y Ópticas
Estos parámetros se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C y definen el rendimiento típico del dispositivo.
- Intensidad Luminosa (Iv):Varía desde 4000 mcd (mín.) hasta 11000 mcd (máx.), con un valor típico de 7500 mcd a una corriente directa (IF) de 20 mA. La medición incluye una tolerancia de prueba de ±15%.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):Aproximadamente 44 grados (típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial.
- Tensión Directa (VF):Varía de 2.7V a 3.5V, con un valor típico de 3.1V a IF=20mA.
- Corriente Inversa (IR):Máximo de 5 μA a una tensión inversa (VR) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.
- Coordenadas de Cromaticidad (x, y):Las coordenadas típicas son x=0.28, y=0.26 en el diagrama de cromaticidad CIE 1931, definiendo el punto blanco del LED.
3. Especificación del Sistema de Bineo
Los LEDs se clasifican en bins según parámetros clave de rendimiento para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción. El código de bin está marcado en cada bolsa de empaque.
3.1 Bineo por Intensidad Luminosa
| Código de Bin | Iv Mínima (mcd) | Iv Máxima (mcd) |
|---|---|---|
| V2 | 4000 | 5600 |
| W2 | 5600 | 7850 |
| X2 | 7850 | 11000 |
Nota: La tolerancia en cada límite de bin es de ±15%.
3.2 Bineo por Tensión Directa
| Código de Bin | VF Mínima (V) | VF Máxima (V) |
|---|---|---|
| 1E | 2.7 | 2.9 |
| 2E | 2.9 | 3.1 |
| 3E | 3.1 | 3.3 |
| 4E | 3.3 | 3.5 |
Nota: El margen de medición de la tensión directa es de ±0.1V.
3.3 Bineo por Tono (Color)
Se definen múltiples rangos de tono (U91, U01, U20, U22, U31, U32, U41, U42, U51), cada uno especificando una región cuadrilátera en el diagrama de cromaticidad CIE 1931 con límites de coordenadas (x, y) específicos. Esto asegura un control estricto sobre la consistencia del color de la luz blanca emitida. El margen de medición de las coordenadas de color es de ±0.01.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
Las curvas de rendimiento típicas ilustran la relación entre los parámetros clave. Estas son esenciales para el diseño de circuitos y la comprensión del comportamiento del dispositivo en diferentes condiciones.
- Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V):Muestra la relación exponencial, crítica para seleccionar resistencias limitadoras de corriente.
- Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, hasta los límites máximos nominales.
- Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, destacando la importancia de la gestión térmica.
- Patrón del Ángulo de Visión:Un gráfico polar que muestra la distribución angular de la intensidad de la luz.
5. Información Mecánica y de Empaquetado
5.1 Dimensiones de Contorno
El LED cumple con el encapsulado radial estándar T-1 (5mm).
- Diámetro del Cuerpo:5mm (nominal).
- Separación de Terminales:Medida donde los terminales emergen del encapsulado.
- Resina Proyectada:Máximo de 1.0mm bajo la brida.
- Tolerancias:±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
Identificación de Polaridad:El terminal más largo denota el ánodo (positivo), y el terminal más corto denota el cátodo (negativo). El lado del cátodo también puede estar indicado por un punto plano en la brida de la lente del LED.
5.2 Especificaciones de Empaquetado
Los LEDs se suministran en bolsas de empaque antiestáticas.
- Cantidades por Bolsa:1000, 500, 200 o 100 piezas por bolsa.
- Cartón Interno:Contiene 10 bolsas de empaque (ej., 10,000 pzas. si las bolsas contienen 1000 pzas. cada una).
- Cartón Externo:Contiene 8 cartones internos (ej., 80,000 pzas. en total).
- En cada lote de envío, solo el paquete final puede ser un paquete incompleto.
6. Guías de Soldadura y Montaje
6.1 Almacenamiento
Para una vida útil óptima, almacene los LEDs en un ambiente que no exceda los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran del empaque original, utilícelos dentro de los tres meses. Para almacenamiento prolongado fuera del empaque original, utilice un contenedor sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.
6.2 Formado de Terminales
- Doble los terminales 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.
- Realice el formado antes de soldar a temperatura ambiente.
- Utilice la fuerza mínima de sujeción durante el montaje en PCB para evitar tensiones mecánicas.
6.3 Proceso de Soldadura
Regla Crítica:Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente hasta el punto de soldadura. No sumerja la lente en la soldadura.
| Parámetro | Soldadura Manual (Cautín) | Soldadura por Ola |
|---|---|---|
| Temperatura | 350°C Máx. | 260°C Máx. (Ola de Soldadura) |
| Tiempo | 3 segundos Máx. (una sola vez) | 5 segundos Máx. (en la soldadura) |
| Precalentamiento | N/A | 100°C Máx. durante 60 seg. Máx. |
| Posición | No más cerca de 2mm de la base de la lente | No más bajo de 2mm de la base de la lente |
Advertencia: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.
6.4 Limpieza
Si es necesario, limpie solo con solventes a base de alcohol, como alcohol isopropílico.
7. Consideraciones de Aplicación y Diseño
7.1 Diseño del Circuito de Conducción
Los LEDs son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conectar múltiples LEDs en paralelo, se debe colocar una resistencia limitadora de corriente en serie concada LED individual(Circuito A). No se recomienda conectar LEDs en paralelo sin resistencias individuales (Circuito B), ya que ligeras variaciones en la característica de tensión directa (Vf) entre los LEDs causarán diferencias significativas en el reparto de corriente y, en consecuencia, en el brillo.
Circuito A (Recomendado):[Vcc] — [Resistor] — [LED] — [GND] (por cada rama de LED).
Circuito B (No Recomendado):[Vcc] — [Resistor Único] — [Múltiples LEDs en paralelo] — [GND].
7.2 Precauciones contra ESD (Descarga Electroestática)
Aunque está clasificado para 1000V ESD, se deben seguir los procedimientos de manejo adecuados. Utilice estaciones de trabajo y pulseras conectadas a tierra al manipular estos dispositivos para prevenir daños por electricidad estática o sobretensiones.
7.3 Gestión Térmica
Cumpla con las especificaciones de disipación de potencia (90mW) y derating. En aplicaciones con alta temperatura ambiente o cuando se opera a corrientes altas, asegure una ventilación adecuada o disipación de calor a través de los terminales para evitar el sobrecalentamiento, lo que reduce la salida de luz y la vida útil.
8. Preguntas Frecuentes (FAQ)
8.1 ¿Cuál es la diferencia entre los valores Iv en la tabla de características y la tabla de bineo?
La tabla de Características Eléctricas/Ópticas (Sección 2.2) enumera los valores absolutos mínimos, típicos y máximos para toda la familia de productos. La Tabla de Bineo (Sección 3) muestra cómo las piezas fabricadas se clasifican en grupos más estrechos y consistentes (bins) según su rendimiento probado. Usted selecciona un código de bin para garantizar que los LEDs que recibe estén dentro de un rango de rendimiento específico y más estrecho.
8.2 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia limitadora de corriente?
No. La tensión directa de un LED tiene un coeficiente de temperatura negativo y no es un valor fijo. Conectarlo directamente a una fuente de tensión provocará un flujo de corriente incontrolado, que probablemente excederá el límite máximo y destruirá el dispositivo. Una resistencia en serie es obligatoria para la alimentación a tensión constante.
8.3 ¿Por qué es tan importante mantener una separación de 2mm durante la soldadura?
El material de la lente de epoxi tiene un coeficiente de expansión térmica mucho mayor que el de los terminales metálicos. Aplicar calor intenso demasiado cerca de la lente puede crear una tensión mecánica severa en la interfaz terminal-epoxi, pudiendo agrietar el sellado, dañar la unión interna del chip o permitir la entrada de humedad, lo que lleva a una falla prematura.
8.4 ¿Cómo interpreto la tabla de Rangos de Tono (U91, U01, etc.)?
Cada rango de tono (ej., U31) define un área cuadrilátera en el diagrama del espacio de color CIE 1931 utilizando cuatro conjuntos de coordenadas (x, y). Los LEDs se prueban, y sus coordenadas de color medidas deben caer dentro de los límites del polígono de su rango de tono asignado. Esto asegura que todos los LEDs etiquetados con el mismo rango de tono emitan luz de un tono blanco muy similar.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |