Hoja de Datos del LED LTL2R3TBM3K - Paquete T-1 3/4 - 3.0V Máx. - 90mW - Azul/Blanco - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED blanca de montaje pasante, identificada por el número de pieza LTL2R3TBM3K. El dispositivo está diseñado para indicación de estado e iluminación general en una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Cuenta con un popular paquete T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) de diámetro con una lente transparente, que aloja un chip azul de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) que, combinado con un recubrimiento de fósforo, produce luz blanca.

Las ventajas principales de este componente incluyen su conformidad con las directivas RoHS, lo que indica que no contiene plomo. Ofrece un bajo consumo de energía junto con una alta eficiencia, haciéndolo adecuado para diseños conscientes del ahorro energético. Su diseño de montaje pasante permite un montaje versátil en placas de circuito impreso (PCB) o paneles, y es compatible con los niveles lógicos de circuitos integrados debido a sus bajos requisitos de corriente.

Los mercados objetivo para este LED son diversos, abarcando periféricos de computadora, equipos de comunicación, electrónica de consumo, electrodomésticos y sistemas de control industrial donde se requiere una iluminación indicadora confiable y de larga duración.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Todos los valores nominales se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C. Exceder estos límites puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia (Pd):90 mW máximo. Esta es la potencia total que el dispositivo puede disipar de forma segura en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (IFP):100 mA máximo. Esta corriente solo puede aplicarse en condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo ≤ 1/10 y un ancho de pulso ≤ 10ms.
• Corriente Directa Continua (IF):30 mA máximo para operación continua.
• Reducción de Corriente (Derating):La corriente directa continua máxima debe reducirse linealmente en 0.5 mA por cada grado Celsius por encima de los 40°C de temperatura ambiente.
• 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 (0.079\") del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros definen el rendimiento del dispositivo en condiciones estándar de prueba (TA=25°C, IF=5mA a menos que se indique lo contrario).

• Intensidad Radiante (Ie):8.4 a 17.6 mW/sr. Mide la potencia óptica emitida por unidad de ángulo sólido. El valor específico está clasificado (ver Sección 4). La garantía incluye una tolerancia de prueba de ±15%.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):30 grados (típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad radiante cae a la mitad de su valor en el eje central.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):464 a 472 nm. Indica la longitud de onda azul dominante emitida por el chip antes de la conversión del fósforo a luz blanca.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):25 nm (típico). Especifica el ancho del pico principal de emisión azul a la mitad de su intensidad máxima.
• Voltaje Directo (VF):2.6 a 3.0 V a 5mA. Este valor está clasificado (ver Sección 4).
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo a un voltaje inverso (VR) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterizar la fuga.

3. Especificación de Tabla de Clasificación

Los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave de rendimiento para garantizar consistencia dentro de un lote de producción. El código del bin está marcado en cada bolsa de empaque.

3.1 Clasificación por Intensidad Radiante (Ie)

Medido a IF = 5mA. La tolerancia para cada límite de bin es de ±15%.

• Bin A:8.4 – 10.2 mW/sr
• Bin B:10.2 – 12.2 mW/sr
• Bin C:12.2 – 14.7 mW/sr
• Bin D:14.7 – 17.6 mW/sr

3.2 Clasificación por Voltaje Directo (VF)

Medido a IF = 5mA. La tolerancia para cada límite de bin es de ±0.1V.

• Bin 1:2.60 – 2.80 V
• Bin 2:2.80 – 3.00 V

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas características típicas que representan gráficamente el comportamiento del dispositivo. Aunque los gráficos específicos no se reproducen en el texto, típicamente incluyen:

• Intensidad Radiante Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, generalmente en una relación casi lineal dentro del rango de operación.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:La curva IV, que demuestra la relación exponencial típica de un diodo.
• Intensidad Radiante Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de la unión, un factor crítico para la gestión térmica.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa versus longitud de onda, que muestra el pico azul principal y el espectro más amplio convertido por el fósforo que se combina para crear luz blanca.

Estas curvas son esenciales para que los diseñadores predigan el rendimiento en condiciones no estándar y optimicen los circuitos de excitación.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo utiliza un paquete 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 protuberancia máxima de resina debajo de la brida es de 1.0mm (0.04\").
• La separación entre terminales se mide en el punto donde los terminales salen del cuerpo del paquete.

El diseño físico permite una fácil inserción en agujeros estándar de PCB y proporciona estabilidad mecánica después de la soldadura.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Almacenamiento

Para una vida útil óptima, los LED deben almacenarse en un ambiente que no exceda los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de la bolsa original con barrera de humedad, deben usarse dentro de los tres meses. Para almacenamiento a largo plazo fuera del empaque original, utilice un contenedor sellado con desecante o un desecador lleno de nitrógeno.

6.2 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, utilice únicamente solventes a base de alcohol, como alcohol isopropílico. Deben evitarse limpiadores agresivos o abrasivos.

6.3 Formado de Terminales

Si es necesario doblar los terminales, esto debe hacerseantesde soldar y a temperatura ambiente. La curvatura debe realizarse al menos a 3mm de la base de la lente del LED. El cuerpo del paquete no debe usarse como punto de apoyo durante el doblado. Durante el ensamblaje del PCB, aplique la fuerza mínima de sujeción necesaria para evitar imponer un estrés mecánico excesivo en el componente.

6.4 Proceso de Soldadura

Debe mantenerse una separación mínima de 2mm entre la base de la lente de epoxi y el punto de soldadura. La lente nunca debe sumergirse en la soldadura. Evite aplicar estrés externo a los terminales mientras el LED está a temperatura elevada.

Condiciones de Soldadura Recomendadas:

• Soldador de Estaño:Temperatura ≤ 350°C, tiempo ≤ 3 segundos (una sola vez).
• Soldadura por Ola:Precalentamiento ≤ 100°C por ≤ 60 segundos, ola de soldadura ≤ 260°C por ≤ 5 segundos.

Advertencia Crítica:Una temperatura o tiempo de soldadura excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica del LED. La soldadura por reflujo infrarrojo (IR) esno adecuadapara este tipo de lámpara LED de montaje pasante.

7. Empaquetado e Información de Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

Los LED se empaquetan en bolsas antiestáticas. Las cantidades de empaque estándar son:

• Por Bolsa:500, 200 o 100 piezas.
• Por Cartón Interno:10 bolsas, totalizando 5,000 piezas.
• Por Cartón Externo (Caja Maestra):8 cartones internos, totalizando 40,000 piezas.

Dentro de un lote de envío, solo el paquete final puede contener una cantidad no completa.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Aplicaciones Típicas

Este LED es adecuado tanto para señalización interior y exterior, como para equipos electrónicos generales que requieren indicación de estado, retroiluminación o iluminación general.

8.2 Diseño del Circuito de Excitación

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al excitar múltiples LED en paralelo, serecomienda encarecidamenteutilizar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED (Modelo de Circuito A). No se recomienda excitar LED en paralelo sin resistencias individuales (Modelo de Circuito B), ya que pequeñas variaciones en la característica de voltaje directo (VF) entre LED individuales causarán diferencias significativas en el reparto de corriente y, en consecuencia, un brillo desigual.

El valor de la resistencia en serie (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, donde Vcc es el voltaje de alimentación, VF es el voltaje directo del LED (use el valor máximo del bin para mayor confiabilidad) e IF es la corriente directa deseada.

8.3 Protección contra Descarga Electroestática (ESD)

Este LED es susceptible a daños por descarga electrostática. Las siguientes precauciones son esenciales durante el manejo y ensamblaje:

• El personal debe usar pulseras con conexión a tierra o guantes antiestáticos.
• Todo el equipo, estaciones de trabajo y estanterías de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.
• Utilice un ionizador para neutralizar las cargas estáticas que puedan acumularse en la lente de plástico debido a la fricción.
• Implemente un programa de capacitación y certificación en ESD para todo el personal que trabaje en el área de ensamblaje.

9. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño

En comparación con las antiguas lámparas indicadoras incandescentes, este LED ofrece una vida útil muy superior, menor consumo de energía y mayor resistencia a golpes y vibraciones. Dentro de la familia de LED, el paquete T-1 3/4 proporciona un factor de forma clásico y altamente visible con una buena salida de luz para uso general. Los diseñadores deben tener en cuenta el ángulo de visión de 30 grados, que proporciona un haz más enfocado en comparación con los LED de ángulo amplio, lo que lo hace adecuado para indicación dirigida.

Las consideraciones clave de diseño incluyen:

• Gestión Térmica:Cumpla con las reglas de disipación de potencia y reducción de corriente. Asegúrese de que la PCB y el entorno circundante permitan una disipación de calor adecuada, especialmente en altas temperaturas ambientales o espacios cerrados.
• Control de Corriente:Utilice siempre una resistencia en serie o un controlador de corriente constante. Nunca conecte el LED directamente a una fuente de voltaje.
• Integración Óptica:La lente transparente produce un punto brillante y enfocado. Para luz difusa, puede ser necesario un difusor externo o una guía de luz.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Puedo excitar este LED a 20mA de forma continua?

R: Sí, la corriente directa continua máxima es de 30mA, por lo que 20mA está dentro del área de operación segura. Consulte siempre la curva de reducción de corriente si la temperatura ambiente supera los 40°C.

P: ¿Por qué hay una tolerancia de ±15% en los límites de los bins de intensidad radiante?

R: Esto tiene en cuenta la variabilidad del sistema de medición durante las pruebas de producción. Garantiza que cualquier LED que caiga dentro del bin declarado, considerando la tolerancia de prueba, cumpla con el grado de rendimiento.

P: ¿Puedo usar soldadura por reflujo para este LED?

R: No. La hoja de datos establece explícitamente que el reflujo IR no es un proceso adecuado para este LED de montaje pasante. Solo debe usarse soldadura manual o soldadura por ola bajo las condiciones especificadas.

P: ¿Qué significa la lente 'transparente' (water clear)?

R: Significa que el encapsulante de epoxi es transparente, no difuso o teñido. Esto resulta en la mayor salida de luz y una vista clara de la estructura interna del chip, pero el patrón de emisión de luz será más direccional.

11. Ejemplo de Aplicación Práctica

Escenario:Diseñar un panel con cuatro LED indicadores de estado para una fuente de alimentación. El voltaje lógico del sistema es de 5V, y se desea una corriente directa de 10mA por LED para un brillo adecuado.

Pasos de Diseño:

1. Selección de Componentes:Especificar LTL2R3TBM3K, seleccionando el bin apropiado de Ie y Vf según los requisitos de brillo y consistencia de voltaje para la aplicación.
2. Diseño del Circuito:Utilice el Modelo de Circuito A. Suponiendo un VF en el peor caso de 3.0V (máximo del Bin 2), calcule la resistencia en serie: R = (5V - 3.0V) / 0.01A = 200 Ω. Una resistencia estándar de 200 Ω, 1/8W o 1/4W sería adecuada. Repita este circuito para cada uno de los cuatro LED.
3. Diseño de la PCB:Coloque las huellas del LED con la separación de terminales especificada. Asegúrese de que las almohadillas de soldadura estén al menos a 2mm del contorno del cuerpo del LED para mantener la separación de soldadura requerida.
4. Ensamblaje:Siga meticulosamente las guías de formado de terminales, soldadura y ESD durante el montaje de la placa.

12. Principio de Operación y Tendencias Tecnológicas

Principio de Operación:Este es un LED blanco convertido por fósforo. El núcleo es un chip semiconductor hecho de InGaN que emite luz azul cuando se polariza directamente (electroluminiscencia). Esta luz azul incide sobre una capa de recubrimiento de fósforo amarillo (o amarillo y rojo) dentro del paquete. El fósforo absorbe una porción de la luz azul y la reemite como un espectro más amplio de luz amarilla y roja. La mezcla de la luz azul restante y la luz convertida por el fósforo es percibida por el ojo humano como luz blanca.

Tendencias Tecnológicas:La industria continúa impulsando mejoras en la eficiencia luminosa (lúmenes por vatio), el índice de reproducción cromática (IRC) y la longevidad. Si bien los paquetes de dispositivo de montaje superficial (SMD) dominan los nuevos diseños para la miniaturización, los LED de montaje pasante como el T-1 3/4 siguen siendo vitales para diseños heredados, mercados de reparación, proyectos de aficionados y aplicaciones donde se prioriza la robustez y la facilidad de soldadura manual. Los avances en tecnología de fósforos y diseño de chips también benefician a estos paquetes, dando lugar a dispositivos más brillantes y eficientes con el tiempo.