Hoja de Datos Técnicos - Lámpara LED Blanco Cálido T-1 3/4 - Paquete 5.0mm - Voltaje 2.8-3.6V - Potencia 110mW

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de alto rendimiento en color blanco cálido. El dispositivo utiliza un chip semiconductor de InGaN combinado con un reflector relleno de fósforo para convertir la emisión azul en una luz blanca cálida. Está alojado en un popular encapsulado redondo T-1 3/4, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones de indicación e iluminación que requieren una alta salida luminosa.

Las ventajas principales de este LED incluyen su alta potencia luminosa y características de color consistentes, con coordenadas de cromaticidad típicas definidas. Está diseñado para fiabilidad y cumplimiento con estándares medioambientales modernos, incluyendo RoHS, REACH de la UE y requisitos libres de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). El producto está disponible a granel o en cinta para procesos de montaje automatizado.

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

El dispositivo está diseñado para operar dentro de límites estrictos para garantizar fiabilidad a largo plazo. La corriente directa continua (I_F) está clasificada en 30 mA, con una corriente directa de pico (I_FP) de 100 mA permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 @ 1 kHz). La tensión inversa máxima (V_R) es de 5 V. La disipación de potencia total (P_d) no debe exceder los 110 mW. El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, mientras que el almacenamiento puede ser de -40°C a +100°C. El dispositivo puede soportar una descarga electrostática (ESD) de 4 kV (Modelo Cuerpo Humano). La temperatura máxima de soldadura es de 260°C durante 5 segundos.

2.2 Características Electroópticas

Los parámetros clave de rendimiento se miden en una condición de prueba estándar de 25°C de temperatura ambiente y una corriente directa de 20 mA.

• Tensión Directa (V_F):Varía desde un mínimo de 2,8 V hasta un máximo de 3,6 V. Este parámetro es crítico para el diseño del driver y la selección de la fuente de alimentación.
• Intensidad Luminosa (I_V):La intensidad luminosa mínima es de 2850 milicandelas (mcd). El valor típico no se especifica, pero el máximo alcanza los 7150 mcd, lo que indica una familia de productos con un rango de brillo significativo gestionado mediante clasificación (binning).
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):El semiángulo típico es de 50 grados, definiendo la distribución angular de la luz emitida.
• Coordenadas de Cromaticidad:El punto de color típico, según el estándar CIE 1931, es x=0,40, y=0,39. Esto sitúa la luz blanca en la región de blanco cálido del espacio de color.
• Protección Zener:El dispositivo incorpora un diodo Zener para protección contra tensión inversa, con una tensión inversa típica (V_Z) de 5,2 V a una corriente de prueba de 5 mA.
• Corriente Inversa (I_R):La corriente de fuga inversa máxima es de 50 μA cuando se aplican 5 V en polarización inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en brillo, tensión directa y color, los LED se clasifican en lotes específicos (bins). Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan los requisitos precisos de su aplicación.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en cuatro lotes principales según su intensidad luminosa medida a 20 mA. La tolerancia dentro de cada lote es de ±10%.

• Lote P:2850 mcd (Mín) a 3600 mcd (Máx)
• Lote Q:3600 mcd a 4500 mcd
• Lote R:4500 mcd a 5650 mcd
• Lote S:5650 mcd a 7150 mcd

3.2 Clasificación por Tensión Directa

La tensión directa también se clasifica para ayudar en el diseño del circuito, especialmente en aplicaciones sensibles a la caída de tensión o al consumo de energía. La incertidumbre de medida es de ±0,1V.

• Lote 0:2,8 V a 3,0 V
• Lote 1:3,0 V a 3,2 V
• Lote 2:3,2 V a 3,4 V
• Lote 3:3,4 V a 3,6 V

3.3 Clasificación por Color (Cromaticidad)

La salida de color está estrictamente controlada y dividida en regiones específicas en el diagrama de cromaticidad CIE 1931. Los rangos de color definidos son D1, D2, E1, E2, F1 y F2. Estos grupos representan diferentes cuadriláteros dentro del espectro de blanco cálido, siendo F1/F2 los más cálidos (temperatura de color correlacionada más baja) y D1/D2 relativamente más fríos. La incertidumbre de medida para las coordenadas de color es de ±0,01. La hoja de datos agrupa estos en un único grupo de selección (Grupo 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2), indicando que todos estos rangos de color están disponibles para esta serie de productos.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva de distribución espectral muestra la intensidad relativa de la luz emitida a través de diferentes longitudes de onda. Para un LED blanco cálido, la curva mostrará típicamente un pico dominante en la región azul (del chip de InGaN) y un pico o meseta más amplia en la región amarilla/roja (de la conversión del fósforo). La forma exacta define las propiedades de reproducción cromática del LED.

4.2 Patrón de Directividad

La curva de directividad representa la intensidad relativa frente al ángulo de radiación, confirmando visualmente el ángulo de visión típico de 50 grados. Muestra cómo disminuye la intensidad luminosa al alejarse del eje central (0 grados).

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

Esta curva fundamental muestra la relación exponencial entre corriente y tensión para un diodo. Es crucial para determinar el punto de operación y para diseñar circuitos limitadores de corriente o drivers de corriente constante.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Este gráfico demuestra cómo la salida de luz (intensidad relativa) aumenta con la corriente directa. Generalmente es lineal en un rango, pero puede saturarse a corrientes más altas debido a efectos térmicos y de caída de eficiencia.

4.5 Coordenada de Cromaticidad vs. Corriente Directa

Esta curva es importante para aplicaciones críticas en color. Muestra cómo el punto de color (coordenadas x, y) puede desplazarse a medida que cambia la corriente de accionamiento. Es deseable un punto de color estable en todos los niveles de corriente.

4.6 Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva de reducción de potencia (derating) indica la corriente directa máxima permitida a medida que aumenta la temperatura ambiente. Para evitar sobrecalentamiento y garantizar la fiabilidad, la corriente máxima debe reducirse cuando se opera a altas temperaturas.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED utiliza un encapsulado redondo estándar T-1 3/4. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La tolerancia general es de ±0,25 mm a menos que se especifique lo contrario.
• La separación de las patillas se mide en el punto donde emergen del cuerpo del encapsulado.
• La protuberancia máxima de la resina bajo la brida es de 1,5 mm.

Se proporciona un dibujo detallado con cotas en la hoja de datos, especificando el diámetro total, longitud y diámetro de las patillas, plano de asiento y geometría de la lente óptica.

6. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es esencial para mantener el rendimiento y la fiabilidad del LED.

6.1 Formado de Patillas

• El doblado debe realizarse en un punto al menos a 3 mm de la base de la ampolla de epoxi.
• Forme las patillasantes desoldar el componente.
• Evite aplicar tensión al encapsulado del LED durante el doblado, ya que esto puede dañar las conexiones internas o agrietar el epoxi.
• Corte las patillas a temperatura ambiente. El corte a alta temperatura puede inducir fallos.
• Asegúrese de que los orificios de la PCB se alineen perfectamente con las patillas del LED para evitar tensiones de montaje.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

• Almacenamiento recomendado: ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa.
• La vida útil en estas condiciones es de 3 meses desde el envío.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

6.3 Proceso de Soldadura

• Mantenga una distancia de más de 3 mm desde la unión de soldadura hasta la ampolla de epoxi.
• Se recomienda soldar solo hasta la base de la barra de unión (tie bar) en el porta-pastilla (leadframe).
• Cumpla con la temperatura máxima de soldadura de 260°C durante 5 segundos.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación de Embalaje

Los LED se embalan para prevenir descargas electrostáticas (ESD) y daños por humedad.

• Embalaje Primario:Bolsas antiestáticas.
• Cantidad:De 200 a 500 piezas por bolsa.
• Embalaje Secundario:5 bolsas se colocan en un cartón interior.
• Embalaje Terciario:10 cartones interiores se empaquetan en un cartón maestro (exterior).

7.2 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen información clave:

• CPN:Número de Parte del Cliente.
• P/N:Número de Parte del Fabricante.
• QTY:Cantidad de piezas en el paquete.
• CAT:Código para el lote combinado de Intensidad Luminosa y Tensión Directa.
• HUE:Código del Rango de Color (ej., D1, F2).
• REF:Información de referencia.
• LOT No:Número de lote de fabricación para trazabilidad.

7.3 Designación del Número de Modelo

El número de parte sigue un formato estructurado:334-15/X2C5-□ □ □ □. Los espacios en blanco (□) corresponden a códigos específicos para seleccionar elGrupo de Color, , elLote de Intensidad Luminosa y elGrupo de Tensión Directa

deseados. Esto permite a los usuarios especificar las características de rendimiento exactas requeridas para su aplicación.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Aplicaciones Típicas

• Este LED blanco cálido de alto brillo es adecuado para:Paneles de Mensajes e Información:
• Donde se necesita alto contraste y legibilidad.Indicadores de Estado Ópticos:
• En electrónica de consumo, equipos industriales y cuadros de instrumentos automotrices.Retroiluminación:
• Para pantallas LCD pequeñas, interruptores de membrana o paneles decorativos.Luces de Marcación y Posición:

Proporcionando iluminación o señalización.

• 8.2 Consideraciones de DiseñoAccionamiento de Corriente:_FUtilice siempre un driver de corriente constante o una resistencia limitadora de corriente apropiada basada en el lote de tensión directa (V
• ) y la tensión de alimentación. No exceda los límites absolutos máximos.Gestión Térmica:
• Aunque la disipación de potencia es relativamente baja (110 mW), asegure una disipación de calor o flujo de aire adecuados en entornos de alta temperatura ambiente, especialmente si se acciona cerca de la corriente máxima. Consulte la curva de reducción de corriente directa vs. temperatura ambiente.Diseño Óptico:
• El ángulo de visión de 50 grados proporciona un haz bastante amplio. Para luz focalizada, pueden requerirse ópticas secundarias (lentes).Protección ESD:
• Aunque el dispositivo tiene una clasificación de 4kV HBM, se deben seguir las precauciones estándar de manejo ESD durante el montaje.Consistencia de Color:

Para aplicaciones que requieren una apariencia de color uniforme, especifique un lote de color estrecho (HUE) y asegúrese de que todos los LED en un arreglo sean del mismo lote o de lotes adyacentes.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Este LED se diferencia principalmente por su combinación de un encapsulado clásico y ampliamente adoptado T-1 3/4 con una alta intensidad luminosa adecuada para emisión en blanco cálido. En comparación con los LED SMD más pequeños, el diseño de agujero pasante puede ser ventajoso para prototipos, montaje manual o aplicaciones que requieren mayor brillo en un solo punto. La inclusión de un diodo Zener para protección contra tensión inversa es una característica notable que mejora la robustez en diseños de circuitos donde podrían ocurrir picos de tensión inversa. El sistema detallado y de múltiples parámetros de clasificación (intensidad, tensión, color) ofrece a los diseñadores un alto grado de control sobre el rendimiento y la consistencia del producto final, lo cual es crítico en la producción por lotes.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

10.1 ¿Qué circuito de accionamiento se recomienda?_{Una simple resistencia en serie es suficiente para uso básico como indicador. Calcule el valor de la resistencia como R = (V}alimentación_F- V_F) / I_F. Utilice la V

máxima del lote (ej., 3,6V para el Lote 3) para asegurar que la corriente no exceda los 20mA en las peores condiciones. Para una estabilidad y eficiencia óptimas, especialmente en arreglos o a corrientes más altas, se recomienda un driver de corriente constante.

10.2 ¿Cómo afecta la temperatura al rendimiento?

A medida que aumenta la temperatura ambiente, la tensión directa del LED disminuye ligeramente, pero su eficiencia interna puede caer, reduciendo la salida de luz para la misma corriente. Más críticamente, la temperatura excesiva puede degradar la vida útil del LED. Consulte siempre la curva de reducción de Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente y asegúrese de que la temperatura de unión permanezca dentro de límites seguros mediante un diseño térmico adecuado.

10.3 ¿Puedo usar esto para aplicaciones de mezcla de colores?

Este es un LED blanco cálido convertido por fósforo, no monocromático. No está diseñado para mezcla de colores RGB. Para mezcla de colores, se deben usar LED dedicados rojo, verde y azul (RGB).

10.4 ¿Cuál es el propósito de la especificación de tensión Zener?_ZEl diodo Zener está integrado en paralelo con el LED para protección. Si se aplica accidentalmente una tensión inversa que exceda aproximadamente 5,2V, el diodo Zener conducirá, limitando la tensión y protegiendo potencialmente la unión del LED de daños. La clasificación de corriente inversa Zener (I

) de 100 mA indica su capacidad de manejo de corriente en este papel protector.

11. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario: Diseño de un Indicador de Estado de Alta Visibilidad para Equipos Industriales._FUn ingeniero necesita una luz de estado brillante y fiable para una máquina que opera en un entorno de fábrica bien iluminado. La luz debe ser claramente visible desde varios ángulos y tener un color cálido y distintivo. Selecciona este LED en el Lote S (mayor intensidad, 5650-7150 mcd) y Rango de Color F1/F2 para una apariencia cálida. Diseña una PCB con una línea de alimentación de 12V. Usando la V_Fmáxima de 3,6V y una I

objetivo de 20mA, calcula una resistencia en serie: R = (12V - 3,6V) / 0,02A = 420Ω. Se elige una resistencia estándar de 430Ω, 1/4W. Siguen las guías de montaje, doblando las patillas a 4mm del cuerpo antes de la inserción. El indicador final proporciona una excelente visibilidad incluso con luz ambiente, y la clasificación consistente asegura que todas las unidades en la línea de producción luzcan idénticas.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED opera bajo el principio de electroluminiscencia en un semiconductor. El núcleo es un chip de InGaN (Nitruro de Galio e Indio). Cuando se aplica una tensión directa, los electrones y huecos se recombinan dentro de la región activa del chip, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación de InGaN hace que esta emisión esté en el rango de longitud de onda azul. Para crear luz blanca, la luz azul se dirige a un recubrimiento de fósforo dentro de la copa reflectora. El fósforo absorbe una porción de los fotones azules y re-emite luz a longitudes de onda más largas, amarillas y rojas. La mezcla de la luz azul restante y la luz amarilla/roja convertida por el fósforo es percibida por el ojo humano como luz blanca cálida. El tono exacto (temperatura de color correlacionada) está determinado por la composición y concentración del fósforo.

13. Tendencias y Contexto Tecnológico