Hoja de Datos del LED LTL2W3TGPCK - Carcasa T-1 3/4 - 3.2V - 20mA - Verde 519nm - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL2W3TGPCK es un LED de montaje pasante diseñado para indicación de estado e iluminación general en una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Cuenta con una carcasa T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) de diámetro con lente transparente, que produce una salida de luz verde. Sus principales ventajas incluyen bajo consumo de energía, alta eficiencia y compatibilidad con los procesos estándar de montaje en PCB, lo que lo convierte en un componente versátil para los diseñadores.

1.1 Características Principales

• Construcción libre de plomo (Pb) y conforme con RoHS.
• Alta eficiencia luminosa para operación a baja corriente.
• Diseñado para montaje versátil en placas de circuito impreso o paneles.
• Bajo requisito de corriente, haciéndolo compatible con el accionamiento por circuitos integrados (IC).
• Utiliza tecnología InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para el emisor verde.

1.2 Aplicaciones Destinadas

Este LED es adecuado para diversos sectores que requieren luces indicadoras fiables y eficientes, incluyendo sistemas informáticos, equipos de comunicación, electrónica de consumo, electrodomésticos y paneles de control industrial.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos parámetros definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza la operación bajo estas condiciones.

• Disipación de Potencia:72 mW máximo. Esta es la potencia total que el encapsulado del LED puede disipar como calor.
• Corriente Directa en CC (I_F):20 mA continua. Esta es la corriente de operación estándar.
• Corriente Directa de Pico:60 mA, pero solo bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10ms).
• Derating:La corriente directa máxima debe reducirse linealmente en 0.3 mA por cada grado Celsius por encima de los 30°C de temperatura ambiente para evitar sobrecalentamiento.
• Temperatura de Operación:-30°C a +85°C. El dispositivo es funcional dentro de este rango.
• 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.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C y una corriente directa (I_F) de 20 mA.

• Intensidad Luminosa (I_V):700 mcd (mín), 1150 mcd (típ), 1900 mcd (máx). Medido con un sensor/filtro que aproxima la respuesta fotópica del ojo CIE. Se aplica una tolerancia de prueba de ±15% a los valores garantizados.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados (típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el eje).
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):519 nm (típico). La longitud de onda a la cual la salida espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Varía de 512 nm a 535 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):35 nm (típico). El ancho del espectro de emisión a la mitad de su intensidad máxima.
• Tensión Directa (V_F):2.6V (mín), 3.2V (típ), 3.8V (máx) a 20mA. Esta es la caída de tensión a través del LED durante la operación.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA máximo a una tensión inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; este parámetro es solo para fines de prueba.

3. Especificación de la Tabla de Clasificación

El producto se clasifica en lotes basándose en parámetros ópticos clave para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción. Esto permite a los diseñadores seleccionar LEDs con un rendimiento muy similar.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La clasificación se realiza a I_F= 20 mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.

• Lote N:700 mcd (Mín) a 880 mcd (Máx)
• Lote P:880 mcd a 1150 mcd
• Lote Q:1150 mcd a 1500 mcd
• Lote R:1500 mcd a 1900 mcd

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

La clasificación se realiza a I_F= 20 mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±1 nm.

• Lote G08:512.0 nm a 516.0 nm
• Lote G09:516.0 nm a 520.0 nm
• Lote G10:520.0 nm a 527.0 nm
• Lote G11:527.0 nm a 535.0 nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien en la hoja de datos se hacen referencias a curvas gráficas específicas, los siguientes comportamientos típicos pueden inferirse de las especificaciones proporcionadas:

4.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)

El LED exhibe una característica I-V no lineal típica de un diodo. La tensión directa (V_F) aumenta con la corriente pero tiene un rango especificado (2.6V a 3.8V) en el punto de operación estándar de 20mA. Alimentar el LED con una fuente de corriente constante, como se recomienda, asegura una salida luminosa estable independientemente de las pequeñas variaciones de V_Fentre unidades individuales.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La salida de luz (intensidad luminosa) es aproximadamente proporcional a la corriente directa dentro de su rango de operación normal. Exceder los límites absolutos máximos, especialmente la corriente directa en CC, puede provocar una degradación acelerada del chip LED y de la lente de epoxi debido al calor excesivo y a la densidad de corriente.

4.3 Dependencia de la Temperatura

La intensidad luminosa de los LEDs generalmente disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. La especificación de derating (0.3 mA/°C por encima de 30°C) es una regla de diseño crítica para gestionar este efecto térmico y mantener la fiabilidad a largo plazo. Un diseño adecuado del PCB para la disipación de calor es esencial para aplicaciones de alta corriente o alta temperatura ambiente.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo se ajusta al perfil estándar del encapsulado LED pasante T-1 3/4. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas como referencia).
• La tolerancia general es de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• La protrusión máxima de la resina bajo la brida es de 1.0mm.
• La separación entre terminales se mide donde los terminales salen del cuerpo del encapsulado.

5.2 Identificación de Polaridad

Para los LEDs de montaje pasante, el cátodo se identifica típicamente por un punto plano en el borde de la lente o por el terminal más corto. Siempre consulte el marcado del dispositivo o la documentación del encapsulado para confirmar la polaridad antes de la instalación para evitar una conexión inversa.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Para una vida útil óptima, almacene los LEDs en un entorno que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de la bolsa original con barrera de humedad, úselos dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del embalaje original, utilice un recipiente sellado con desecante o un desecador lleno de nitrógeno.

6.2 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol como el alcohol isopropílico. Evite productos químicos agresivos que puedan dañar la lente de epoxi.

6.3 Formado de Terminales

Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No utilice el cuerpo del encapsulado como punto de apoyo. Realice todos los doblados a temperatura ambiente y antes del proceso de soldadura. Aplique una fuerza mínima durante la inserción en el PCB para evitar tensiones mecánicas en los terminales o el sellado de epoxi.

6.4 Proceso de Soldadura

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

• Soldador de Estaño:Temperatura máxima 350°C. Tiempo máximo de soldadura 3 segundos por terminal (una sola vez).
• Soldadura por Ola:Precalentar a un máximo de 100°C durante hasta 60 segundos. Ola de soldadura a un máximo de 260°C durante hasta 5 segundos.
• Importante:La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) NO es adecuada para este tipo de producto LED pasante. El calor o el tiempo excesivos dañarán el dispositivo.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

Los LEDs se empaquetan en bolsas antiestáticas.

• Unidad Básica:500, 200 o 100 piezas por bolsa de empaque.
• Cartón Interno:Contiene 10 bolsas de empaque, totalizando 5,000 piezas.
• Cartón Externo (Lote de Envío):Contiene 8 cartones internos, totalizando 40,000 piezas. El paquete final en un lote puede contener una cantidad no completa.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Un LED es un dispositivo accionado por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente al conectar múltiples LEDs en paralelo, serecomienda encarecidamenteutilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED (Circuito A).

Circuito A (Recomendado):[Vcc] — [Resistor] — [LED] — [GND]. Cada LED tiene su propia resistencia dedicada. Esto compensa la variación natural en la tensión directa (V_F) entre LEDs individuales, asegurando que cada uno reciba la corriente correcta y emita luz de manera uniforme.

Circuito B (No Recomendado para Paralelo):No se recomienda conectar múltiples LEDs directamente en paralelo a una sola resistencia limitadora de corriente. Pequeñas diferencias en las características I-V de cada LED pueden causar un desequilibrio significativo de corriente, lo que lleva a un brillo desigual y a una posible falla por sobrecorriente del LED con la V_F.

8.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Los LEDs son sensibles a las descargas electrostáticas. Para prevenir daños durante el manejo y el montaje:

• Los operadores deben usar pulseras con conexión 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 la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico.
• Implemente un programa de control ESD con formación y certificación regular para el personal.

8.3 Consideraciones de Diseño

• Gestión del Calor:Cumpla con las especificaciones de disipación de potencia y derating. Proporcione un área de cobre adecuada en el PCB para que los terminales del LED actúen como disipador de calor.
• Accionamiento de Corriente:Utilice siempre un controlador de corriente constante o una fuente de tensión con una resistencia en serie. Nunca conecte el LED directamente a una fuente de tensión sin limitación de corriente.
• Diseño Óptico:El ángulo de visión de 120 grados proporciona un haz amplio, adecuado para indicadores de estado que necesitan ser visibles desde varios ángulos.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con tecnologías más antiguas como las bombillas incandescentes o los LEDs difusos de ángulo más amplio, el LTL2W3TGPCK ofrece ventajas distintivas:

• Eficiencia y Longevidad:La tecnología de estado sólido InGaN proporciona una eficacia luminosa y una vida operativa (típicamente decenas de miles de horas) significativamente mayores en comparación con los indicadores basados en filamento.
• Robustez:Más resistente a golpes y vibraciones que las bombillas de vidrio.
• Pureza del Color:El estrecho ancho medio espectral (35nm) y los lotes específicos de longitud de onda dominante permiten una salida de color verde consistente y saturada, lo cual es crítico para indicadores codificados por color.
• Estandarización:El encapsulado T-1 3/4 es un factor de forma estándar de la industria, lo que permite un reemplazo fácil y compatibilidad con las huellas de PCB y los cortes de panel existentes.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

10.1 ¿Puedo alimentar este LED a 30mA para obtener más brillo?

No.El Límite Absoluto Máximo para la corriente directa en CC es de 20mA. Operar continuamente a 30mA excede esta clasificación, lo que generará un calor excesivo, acelerará la depreciación del lumen y probablemente causará una falla prematura. Para un mayor brillo, seleccione un lote de LED con mayor intensidad luminosa (por ejemplo, Lote Q o R) o considere un modelo de LED diferente clasificado para mayor corriente.

10.2 ¿Por qué es necesaria una resistencia en serie incluso si mi fuente de alimentación es de 3.2V (la V_F típica)?

La tensión directa tiene un rango (2.6V a 3.8V). Si aplica exactamente 3.2V a un LED con una V_F de 2.6V, la corriente será mucho mayor que 20mA, pudiendo dañarlo. La resistencia actúa como un regulador de corriente simple y fiable, estableciendo la corriente en función de la tensión de alimentación y la V_F real del LED específico. También protege contra variaciones en la tensión de alimentación.

10.3 ¿Qué significa la lente "Water Clear" para la salida de luz?

Una lente transparente (no difusa) produce un patrón de haz más enfocado en comparación con una lente lechosa o difusa. La luz parece provenir de una fuente puntual distinta. Esto, combinado con el ángulo de visión de 120 grados, da como resultado un punto central brillante que es visible en un área amplia, lo que lo hace excelente para indicadores de estado de visión directa.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario:Diseñar un panel de control con 10 indicadores de estado verdes de "Sistema Activo".

1. Selección de Componentes:Elija LEDs LTL2W3TGPCK del Lote P para un brillo medio-alto consistente (880-1150 mcd).
2. Diseño del Circuito:Utilice una línea de 5V. Calcule la resistencia en serie: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Usando V_F típica=3.2V e I_F=20mA, R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohmios. Use una resistencia estándar de 91 Ohmios, 1/4W para cada uno de los 10 LEDs.
3. Diseño del PCB:Coloque los LEDs con un espaciado de cuadrícula de 0.1" (2.54mm). Incluya una pequeña zona de cobre conectada al terminal del cátodo para una menor disipación de calor.
4. Montaje:Siga las guías de formado de terminales y soldadura con precisión, asegurando que se mantenga el espacio libre de 2mm desde la base de la lente.
5. Resultado:Diez indicadores verdes uniformemente brillantes y fiables con una larga vida operativa.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

El LTL2W3TGPCK es una fuente de luz semiconductor. Su núcleo es un chip hecho de materiales InGaN (Nitruro de Galio e Indio). Cuando se aplica una tensión directa, los electrones y los huecos se recombinan dentro de la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de las capas de InGaN determina la longitud de onda de la luz emitida, en este caso, verde (~519 nm pico). La lente de epoxi sirve para proteger el chip semiconductor, dar forma al haz de salida de luz y mejorar la extracción de luz del chip.

13. Tendencias Tecnológicas

Si bien los LEDs de montaje pasante siguen siendo vitales para muchas aplicaciones, la industria optoelectrónica en general muestra tendencias claras. Los LEDs de montaje superficial (SMD) son cada vez más dominantes debido a su menor tamaño, idoneidad para el montaje automatizado pick-and-place y, a menudo, un mejor rendimiento térmico. Además, los avances en tecnologías de conversión de fósforo y emisión directa continúan ampliando los límites de la eficiencia (lúmenes por vatio), la reproducción cromática y las corrientes de accionamiento máximas permitidas tanto para encapsulados pasantes como SMD. La fiabilidad fundamental y la rentabilidad de los encapsulados pasantes como el T-1 3/4 aseguran su uso continuado en aplicaciones donde el montaje manual, las soldaduras de alta fiabilidad o el reemplazo fácil en campo son prioridades.