Hoja de Datos Técnica del LED Blanco de Montaje Through Hole LTW-42FDV6J - Diámetro 5mm - 3.0V - 90mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTW-42FDV6J es un LED blanco de alta eficiencia y montaje through hole, diseñado para indicación de estado e iluminación en una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Cuenta con un encapsulado estándar T-1 (5mm) de diámetro con lente difuso, proporcionando un amplio ángulo de visión y una salida de luz uniforme. Este componente cumple con la normativa RoHS, garantizando seguridad ambiental y compatibilidad con los estándares modernos de fabricación.

1.1 Ventajas Principales

• Libre de Plomo y Cumple con RoHS:Fabricado sin sustancias peligrosas, cumpliendo con las regulaciones ambientales internacionales.
• Alta Eficiencia y Bajo Consumo Energético:Ofrece una alta intensidad luminosa con un consumo eléctrico mínimo, contribuyendo a diseños energéticamente eficientes.
• Montaje Versátil:Adecuado tanto para montaje en placa de circuito impreso (PCB) como en panel, ofreciendo flexibilidad de diseño.
• Compatibilidad con Circuitos Integrados:Opera a niveles de corriente bajos, haciéndolo directamente compatible con las salidas de la mayoría de los circuitos integrados sin requerir etapas de control complejas.
• Encapsulado Estándar:El popular factor de forma de 5mm asegura una fácil integración y reemplazo en diseños existentes.

1.2 Mercados Objetivo

Este LED está diseñado para una amplia aplicabilidad en múltiples industrias, incluyendo pero no limitándose a:

• Sistemas Informáticos:Indicadores de estado de alimentación, disco duro y red.
• Equipos de Comunicación:Indicadores de intensidad de señal, actividad de enlace y modo en routers, switches y módems.
• Electrónica de Consumo:Retroiluminación para botones, indicadores de encendido en electrodomésticos e iluminación decorativa.
• Electrodomésticos:Luces de estado operativo en microondas, lavadoras y aires acondicionados.
• Controles Industriales:Indicadores de estado de máquina, fallos e iluminación de panel en sistemas de control.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona un desglose detallado de las características eléctricas, ópticas y térmicas del LED, las cuales son críticas para un diseño de circuito confiable y la predicción del rendimiento.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente al dispositivo. No se garantiza la operación bajo estas condiciones.

• Disipación de Potencia (Pd):90 mW. Esta es la cantidad máxima de potencia que el LED puede disipar en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (I_F(PEAK)):100 mA. Permisible solo bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10ms).
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA DC. La corriente de operación estándar.
• Factor de Derating:0.39 mA/°C por encima de 30°C. La corriente continua máxima permitida disminuye linealmente a medida que aumenta la temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-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

Medidas a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C y una corriente directa (I_F) de 20mA, a menos que se especifique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (I_V):2500 - 8500 mcd (Típico: 4800 mcd). La salida de luz se mide utilizando un sensor filtrado para igualar la respuesta fotópica del ojo humano (curva CIE). Se aplica una tolerancia de prueba de ±15% para garantizar los límites.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):60 grados (típico). Este es el ángulo total en el cual la intensidad de la luz cae a la mitad de su valor axial máximo.
• Coordenadas de Cromaticidad (x, y):Los valores típicos son x=0.29, y=0.28, ubicando el punto blanco dentro de una región específica en el diagrama de cromaticidad CIE 1931. Los bins reales se definen en la Sección 6.
• Tensión Directa (V_F):2.8V - 3.6V (Típico: 3.0V). La caída de tensión a través del LED cuando conduce 20mA.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA máximo a una tensión inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa; este parámetro es solo para fines de prueba.

3. Especificación del Sistema de Bineo

Para garantizar la consistencia en la producción en masa, los LEDs se clasifican en bins según parámetros clave de rendimiento. El LTW-42FDV6J utiliza un sistema de bineo tridimensional.

3.1 Bineo por Intensidad Luminosa

Los LEDs se clasifican por su salida de luz a I_F=20mA. El código de bin está marcado en el empaquetado.

• U1:2500 - 4500 mcd
• V1:4500 - 6500 mcd
• W1:6500 - 8500 mcd

La tolerancia en cada límite de bin es de ±15%.

3.2 Bineo por Tensión Directa

Los LEDs se clasifican por su caída de tensión directa a I_F=20mA.

• 3E:2.8V - 3.0V
• 4E:3.0V - 3.2V
• 5E:3.2V - 3.4V
• 6E:3.4V - 3.6V

La tolerancia de medición de tensión directa es de ±0.1V.

3.3 Bineo por Tonalidad (Cromaticidad)

Los LEDs se categorizan en regiones específicas del diagrama de cromaticidad CIE para controlar la consistencia del color. Se definen cinco rangos de tonalidad (U22, U31, U32, U41, U42), cada uno especificando un área cuadrilátera de coordenadas (x, y) aceptables. Las coordenadas típicas (x=0.29, y=0.28) caen dentro de estas regiones definidas. La tolerancia de medición para las coordenadas de color es de ±0.01.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien las curvas gráficas específicas no se detallan en el texto proporcionado, se pueden inferir las tendencias típicas de rendimiento para tales LEDs, las cuales son cruciales para el diseño.

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

La relación es exponencial, típica de un diodo. En el punto de operación recomendado de 20mA, la tensión directa es típicamente de 3.0V pero puede variar entre 2.8V y 3.6V según la tabla de bineo. Esta variación requiere el uso de resistencias limitadoras de corriente en serie con cada LED cuando se conectan en paralelo a una fuente de tensión para garantizar un brillo uniforme.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La salida de luz es aproximadamente proporcional a la corriente directa dentro del rango de operación. Operar por encima de los límites absolutos máximos no producirá aumentos proporcionales y arriesga la falla del dispositivo.

4.3 Dependencia de la Temperatura

La intensidad luminosa típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. El factor de derating de 0.39 mA/°C por encima de 30°C para la corriente directa se implementa para gestionar la temperatura de la unión y mantener la fiabilidad. La operación a alta temperatura reducirá la salida de luz y la vida útil a largo plazo.

5. Información Mecánica y de Encapsulado

5.1 Dimensiones de Contorno

El LED cumple con el encapsulado estándar redondo T-1 (5mm) de montaje through hole. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (se proporcionan pulgadas entre paréntesis para tolerancia).
• 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 los terminales emergen del cuerpo del encapsulado.

5.2 Identificación de Polaridad

Los LEDs de montaje through hole típicamente tienen un terminal ánodo (+) más largo y un terminal cátodo (-) más corto. Además, el lado del cátodo a menudo tiene un punto plano en la brida de la lente de plástico. Se debe observar la polaridad correcta durante el ensamblaje.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

El manejo adecuado es esencial para prevenir daños durante la fabricación.

6.1 Almacenamiento

Para almacenamiento a largo plazo, mantener un ambiente que no exceda los 30°C y el 70% de humedad relativa. Los LEDs retirados de sus bolsas originales con barrera de humedad deben usarse dentro de los tres meses. Para almacenamiento extendido fuera del empaquetado original, usar un contenedor sellado con desecante o un desecador lleno de nitrógeno.

6.2 Formado de Terminales

Doblar los terminales en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No usar la base de la lente como punto de apoyo. El formado de terminales debe completarseantesde la soldadura y a temperatura ambiente. Aplicar una fuerza mínima de sujeción durante la inserción en el PCB para evitar estrés mecánico.

6.3 Proceso de Soldadura

Regla Crítica:Mantener una distancia mínima de 2mm entre el punto de soldadura y la base de la lente de epoxi. No sumergir la lente en soldadura.

• Soldadura Manual (Con Cautín):Temperatura máxima 350°C por no más de 3 segundos por terminal. Soldar solo una vez.
• Soldadura por Ola:Precalentar a un máximo de 100°C hasta por 60 segundos. La temperatura de la ola de soldadura no debe exceder los 260°C por un máximo de 5 segundos.

Advertencia:Una temperatura o tiempo excesivos deformarán la lente o causarán una falla catastrófica. La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) esno adecuadapara este producto LED de montaje through hole.

6.4 Limpieza

Si es necesario, limpiar solo con solventes a base de alcohol como alcohol isopropílico (IPA).

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

El producto se empaqueta en bolsas antiestáticas con el código de bin marcado. Las cantidades de empaquetado estándar son:

• 1000, 500, 200 o 100 piezas por bolsa de empaquetado.
• 10 bolsas de empaquetado por cartón interior (total 10,000 pzas).
• 8 cartones interiores por cartón maestro exterior (total 80,000 pzas).

El último paquete en un lote de envío puede ser un paquete no completo.

8. Recomendaciones de Diseño de Aplicación

8.1 Diseño del Circuito de Conducción

Un LED es un dispositivo controlado por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente cuando se conectan múltiples LEDs en paralelo, se debe usar una resistencia limitadora de corriente en serie paracadaLED. No se recomienda conectar LEDs directamente en paralelo a una fuente de tensión (sin resistencias individuales), ya que pequeñas variaciones en la tensión directa (V_F) causarán diferencias significativas en la distribución de corriente y, en consecuencia, en el brillo (como se ilustra en el Circuito B de la hoja de datos). El circuito recomendado (Circuito A) usa una fuente de tensión (V_CC), una resistencia en serie (R_S) y el LED.

El valor de la resistencia se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_S= (V_CC- V_F) / I_F, donde V_Fe I_Fson la tensión y corriente directa deseadas para el LED. Usar el V_Fmáximo de la tabla de bins para un diseño conservador, asegurando que la corriente no exceda los límites incluso con un V_F LED.

bajo.

8.2 Protección contra Descarga Electroestática (ESD)

Los LEDs son sensibles a la descarga electrostática. Se deben seguir las precauciones estándar de ESD durante el manejo y ensamblaje: usar estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras antiestáticas y contenedores conductores. Evitar tocar los terminales del LED directamente.

8.3 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (90mW máx.), mantener el LED dentro de su rango de temperatura de operación es vital para su longevidad y salida de luz estable. Asegurar un flujo de aire adecuado en la aplicación final y adherirse a las pautas de derating de corriente para temperaturas ambiente elevadas.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El LTW-42FDV6J se posiciona como un LED de montaje through hole de propósito general y alta fiabilidad. Sus diferenciadores clave incluyen un robusto sistema de bineo para intensidad luminosa, tensión y color, lo que permite a los diseñadores seleccionar piezas adaptadas a sus requisitos de consistencia. El amplio ángulo de visión de 60 grados con lente difuso es ideal para aplicaciones que requieren una amplia visibilidad en lugar de un haz enfocado. Su cumplimiento con perfiles de temperatura de soldadura estrictos (260°C por 5s) indica un encapsulado lo suficientemente robusto para los procesos estándar de soldadura por ola.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

No.10.1 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia en serie?

Se desaconseja encarecidamente operar un LED directamente desde una fuente de tensión y probablemente destruirá el dispositivo debido al flujo de corriente no controlado. Una resistencia en serie es obligatoria para la regulación de corriente.

10.2 ¿Por qué hay una tolerancia de ±15% en los límites de los bins de intensidad luminosa?

Esta tolerancia tiene en cuenta las inexactitudes del sistema de medición durante las pruebas de producción. Garantiza que cualquier LED que caiga dentro del rango de bin probado cumplirá con la intensidad mínima garantizada cuando se mida bajo condiciones estándar.

10.3 ¿Puedo usar este LED para aplicaciones exteriores?

La hoja de datos indica que es adecuado para letreros interiores y exteriores. Sin embargo, para entornos exteriores severos, son necesarias consideraciones de diseño adicionales, como un recubrimiento conformado en el PCB para proteger contra la humedad y materiales de lente resistentes a los rayos UV (si el epoxi estándar no es suficiente). El rango de temperatura de operación de -40°C a +85°C soporta la mayoría de las condiciones exteriores.

10.4 ¿Qué significa el código \"U22\" o \"V1\" en la bolsa?

Este es el código de bin. Le indica el grupo de rendimiento de los LEDs dentro. Por ejemplo, \"V1\" indica una intensidad luminosa entre 4500 y 6500 mcd. Debería consultar esto con las tablas de bins (Sección 3) para conocer las características eléctricas y ópticas exactas de ese lote.

11. Estudio de Caso de Diseño PrácticoEscenario:

Diseñar un panel de control con 10 indicadores de estado alimentados desde una línea de 5V. El brillo uniforme es crítico.

1. Pasos de Diseño:Elegir Punto de Operación:_FSeleccionar I
2. = 20mA (condición de prueba estándar)._F:Determinar el Peor Caso de V_FPara un diseño conservador, usar el V_{máximo del bin más amplio, 6E: V}F(máx)
3. = 3.6V. R_SCalcular la Resistencia en Serie:_CC= (V_{- V}F(máx)_F) / I
4. = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ohmios. El valor estándar más cercano es 68 Ohmios o 75 Ohmios.Recalcular la Corriente Real con 68Ω:_FUsando el V_Ftípico de 3.0V, I_F= (5V - 3.0V) / 68Ω ≈ 29.4mA, que está dentro del máximo de 30mA. Usando el V_Fmínimo de 2.8V da I_F≈ 32.4mA, ligeramente por encima pero aceptable por períodos cortos dada la clasificación de pico. Una resistencia de 75Ω sería más segura para la fiabilidad a largo plazo: I_F(con V
5. =3.0V) ≈ 26.7mA.Implementar el Circuito:
6. Usar una resistencia de 75Ω en serie con cada uno de los 10 LEDs, todos conectados entre la línea de 5V y tierra.Consideración de Diseño de PCB:

Colocar las resistencias cerca de los ánodos de los LEDs en el PCB. Asegurar que se mantenga la distancia mínima de 2mm entre la soldadura y la lente en el diseño de la huella.

12. Principio de Operación

El LTW-42FDV6J es una fuente de luz semiconductor. Se basa en un chip de InGaN (Nitruro de Indio y Galio) que emite luz azul cuando la corriente eléctrica pasa a través de él en la dirección directa. Esta luz azul luego excita un recubrimiento de fósforo dentro de la lente de epoxi. El fósforo absorbe una porción de la luz azul y la re-emite como luz amarilla. La combinación de la luz azul restante y la luz amarilla emitida es percibida por el ojo humano como luz blanca. La lente difusa dispersa esta luz, creando el amplio ángulo de visión de 60 grados.

13. Tendencias Tecnológicas