Hoja de Datos de Lámpara LED 334-15/X2C1-1WYB - Carcasa T-1 3/4 - 3.6V Máx. - Blanco Cálido - 110mW de Potencia - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de alto rendimiento en color blanco cálido. El dispositivo está alojado en una popular carcasa redonda T-1 3/4, diseñada para ofrecer una alta potencia luminosa en aplicaciones que requieren una iluminación brillante y uniforme. La luz blanca cálida se consigue mediante un proceso de conversión de fósforo aplicado a un chip de InGaN. Las características clave incluyen robustez frente a descargas electrostáticas (ESD hasta 4KV) y cumplimiento de las normativas medioambientales pertinentes.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

La ventaja principal de este LED es su combinación de alta intensidad luminosa dentro de una carcasa estándar y ampliamente adoptada. Esto lo hace idóneo para integrarse en diseños existentes sin necesidad de modificaciones mecánicas significativas. Sus coordenadas de cromaticidad típicas (x=0.40, y=0.39) lo sitúan en la región del blanco cálido, preferida a menudo para iluminación de indicadores y paneles. Las aplicaciones objetivo incluyen paneles de mensajes, indicadores ópticos, retroiluminación y luces de posición, donde la fiabilidad y el brillo son críticos.

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

El dispositivo está clasificado para una corriente directa continua (IF) de 30 mA, con una corriente directa de pico (IFP) de 100 mA permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 a 1 kHz). La tensión inversa máxima (VR) es de 5V. La disipación de potencia total (Pd) no debe superar los 110 mW. El rango de temperatura de funcionamiento es de -40°C a +85°C, con un rango de temperatura de almacenamiento ligeramente más amplio de -40°C a +100°C. El LED puede soportar una tensión ESD (Modelo de Cuerpo Humano) de hasta 4 kV. La temperatura máxima de soldadura es de 260°C durante 5 segundos.

2.2 Características Electro-Ópticas

Bajo condiciones de prueba estándar (Ta=25°C, IF=20mA), la tensión directa (VF) oscila entre un mínimo de 2.8V y un máximo de 3.6V. La intensidad luminosa (IV) tiene un valor típico de 14250 mcd, con un máximo especificado de hasta 28500 mcd. El ángulo de visión (2θ1/2) es típicamente de 15 grados, lo que indica un haz relativamente concentrado. La corriente inversa (IR) a VR=5V es de un máximo de 50 µA. Presenta una característica de diodo Zener, con una tensión inversa (Vz) típica de 5.2V a Iz=5mA.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los LEDs se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave para garantizar la consistencia en la aplicación.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se clasifica en tres lotes principales: Código W (14250 - 18000 mcd), Código X (18000 - 22500 mcd) y Código Y (22500 - 28500 mcd). Se aplica una tolerancia general de ±10% a la medición de intensidad luminosa.

3.2 Clasificación por Tensión Directa

La tensión directa se clasifica en cuatro lotes: Código 0 (2.8 - 3.0V), Código 1 (3.0 - 3.2V), Código 2 (3.2 - 3.4V) y Código 3 (3.4 - 3.6V). La incertidumbre de medición para este parámetro es de ±0.1V.

3.3 Clasificación por Color

Las características de color se definen dentro del diagrama de cromaticidad CIE 1931. Se proporcionan rangos de color específicos (D1, D2, E1, E2, F1, F2), cada uno con límites de coordenadas definidos. Estos se agrupan (Grupo 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2) para su selección. La incertidumbre de medición para las coordenadas de color es de ±0.01.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye varias curvas características trazadas a Ta=25°C.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia de la luz blanca cálida emitida, típicamente con un pico en la región azul procedente del chip y exhibiendo una amplia emisión convertida por fósforo en el espectro amarillo/rojo.

4.2 Patrón de Directividad

El diagrama de radiación ilustra la distribución espacial de la luz, confirmando el ángulo de visión típico de 15 grados con un perfil de intensidad específico.

4.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)

Este gráfico muestra la relación no lineal entre la corriente que circula por el LED y la caída de tensión en sus terminales, lo cual es crucial para diseñar circuitos limitadores de corriente apropiados.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente de excitación, importante para comprender la eficiencia y establecer puntos de operación.

4.5 Coordenadas de Cromaticidad vs. Corriente Directa

Este gráfico muestra la estabilidad o el desplazamiento de las coordenadas de color (x, y) a medida que cambia la corriente de excitación, lo cual es vital para aplicaciones críticas en cuanto al color.

4.6 Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva indica la reducción (derating) de la corriente directa máxima permitida a medida que aumenta la temperatura ambiente, esencial para la gestión térmica y la fiabilidad.

5. Información Mecánica y de Carcasa

El LED utiliza una carcasa redonda estándar T-1 3/4 (aproximadamente 5mm) con dos terminales axiales. Las notas dimensionales clave incluyen: todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia general de ±0.25mm salvo que se especifique lo contrario; la separación entre terminales se mide en el punto donde emergen del cuerpo de la carcasa; y la protuberancia máxima de resina bajo la brida es de 1.5mm. Se proporciona un dibujo dimensional detallado como referencia para el diseño y la creación de la huella de montaje.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

6.1 Formado de Terminales

Los terminales deben doblarse en un punto situado al menos a 3mm de la base de la ampolla de epoxi. El formado debe realizarse antes de soldar. Debe evitarse la tensión en la carcasa durante el formado para prevenir daños o roturas. Los marcos de terminales deben cortarse a temperatura ambiente. Los orificios de la PCB deben alinearse con precisión con los terminales del LED para evitar tensiones de montaje.

6.2 Almacenamiento

Los LEDs deben almacenarse a 30°C o menos y con una humedad relativa del 70% o menos. La vida útil de almacenamiento recomendada tras el envío es de 3 meses. Para un almacenamiento más prolongado (hasta un año), utilice un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante. Evite cambios bruscos de temperatura en ambientes de alta humedad para prevenir la condensación.

6.3 Soldadura

Mantenga una distancia de más de 3mm desde la unión de soldadura hasta la ampolla de epoxi. Se recomienda soldar más allá de la base de la barra de unión. Para soldadura manual, utilice una punta de soldador a un máximo de 300°C (30W máx.) durante no más de 3 segundos. Para soldadura por inmersión, precaliente a un máximo de 100°C durante hasta 60 segundos.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación del Embalaje

Los LEDs se empaquetan en bolsas antiestáticas. Cada bolsa contiene un mínimo de 200 y un máximo de 500 unidades. Cinco bolsas se empaquetan en una caja interior. Diez cajas interiores se empaquetan en una caja exterior.

7.2 Explicación de la Etiqueta

Las etiquetas del embalaje incluyen campos para: Número de Producción del Cliente (CPN), Número de Pieza (P/N), Cantidad Empaquetada (QTY), Rangos de Intensidad Luminosa y Tensión Directa (CAT), Rango de Color (HUE), Referencia (REF) y Número de Lote (LOT No).

7.3 Designación del Número de Modelo

El número de pieza sigue la estructura: 334-15/X2C1-□□□□. Los dígitos en blanco probablemente corresponden a códigos de clasificación específicos para intensidad luminosa, tensión directa y rango de color, permitiendo una selección precisa de las características del dispositivo.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es ideal para aplicaciones que requieren una fuente puntual compacta, brillante y de color blanco cálido. Esto incluye indicadores de estado en equipos industriales, retroiluminación para leyendas pequeñas en paneles o interruptores, pantallas de mensajes donde los píxeles individuales deben ser claramente visibles, y luces de posición o marcadoras.

8.2 Consideraciones de Diseño

Los diseñadores deben implementar una limitación de corriente adecuada, típicamente usando una resistencia en serie o un driver de corriente constante, basándose en las características de tensión directa y el brillo deseado. El ángulo de visión estrecho debe considerarse para la distribución de la luz. La gestión térmica es importante si se opera cerca de los límites máximos o en temperaturas ambiente elevadas; debe seguirse la curva de reducción de potencia. Para aplicaciones sensibles al color, se recomienda seleccionar un lote de color específico (HUE).

9. Comparativa y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs genéricos de 5mm, este dispositivo ofrece una intensidad luminosa significativamente mayor, haciéndolo adecuado para aplicaciones donde se necesita mayor brillo sin aumentar el tamaño de la carcasa. La inclusión de un diodo Zener para protección contra tensión inversa puede ser un factor diferenciador en diseños de circuitos sensibles a transitorios de tensión. El sistema detallado de clasificación por intensidad, tensión y color proporciona un nivel de consistencia y selectividad ventajoso para aplicaciones profesionales y de producción en volumen.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la corriente de operación recomendada?

R: Las características electro-ópticas se especifican a IF=20mA, que es un punto de operación común y fiable. La corriente continua máxima es de 30 mA.

P: ¿Cómo interpreto los lotes de intensidad luminosa?

R: El código de lote (W, X, Y) en la etiqueta o número de pieza indica el rango mínimo y máximo garantizado de intensidad luminosa para ese LED específico cuando se excita a 20mA. Seleccione el lote que cumpla con los requisitos de brillo de su aplicación.

P: ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 5V?

R: No directamente sin una resistencia limitadora de corriente. Dado que la tensión directa es típicamente de alrededor de 3.2V, debe calcularse una resistencia en serie para limitar la corriente al valor deseado (ej., 20mA) en función de la tensión de alimentación (5V) y la VF del LED.

P: ¿Qué significa la clasificación ESD de 4KV?

R: Significa que el LED puede soportar una descarga electrostática de hasta 4000 Voltios utilizando el método de prueba del Modelo de Cuerpo Humano (HBM). Esto indica una buena robustez de manejo, pero aún se recomiendan las precauciones estándar contra ESD durante el montaje.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseño de un panel de indicadores de estado de alta visibilidad para una cabina exterior.El panel requiere indicadores pequeños y brillantes visibles a la luz del día. El diseñador selecciona este LED por su alta intensidad luminosa (posiblemente eligiendo el lote Y para el brillo máximo). Se utiliza un driver de corriente constante ajustado a 20mA para garantizar un brillo uniforme en todos los indicadores y frente a variaciones de temperatura. El estrecho ángulo de visión de 15 grados ayuda a concentrar la luz hacia la línea de visión esperada del usuario. Se elige el color blanco cálido para una indicación clara y no agresiva. Los LEDs se montan en una PCB con orificios de tamaño correcto, y los terminales se forman cuidadosamente según las pautas antes de la soldadura por ola.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este es un LED blanco convertido por fósforo. El núcleo es un chip semiconductor de Nitruro de Galio e Indio (InGaN), que emite luz azul cuando se polariza directamente (la corriente eléctrica lo atraviesa). Esta luz azul no se emite directamente. En su lugar, incide sobre una capa de material fosforescente (como un fósforo emisor de amarillo tipo YAG:Ce) depositada dentro del reflector de la carcasa del LED. El fósforo absorbe una parte de los fotones azules y re-emite luz en longitudes de onda más largas, amarillas. La mezcla de la luz azul restante y la luz amarilla convertida es percibida por el ojo humano como luz blanca cálida. Las proporciones específicas del fósforo y su composición determinan la temperatura de color exacta y las coordenadas de cromaticidad.

13. Contexto de Tendencias Tecnológicas

Los LEDs blancos convertidos por fósforo, especialmente aquellos basados en chips azules de InGaN, representan la tecnología dominante para la iluminación blanca general e indicadores. La tendencia en estos componentes es hacia una eficacia luminosa cada vez mayor (más salida de luz por vatio eléctrico), un índice de reproducción cromática (IRC) mejorado para una mayor precisión del color y tolerancias de clasificación más estrictas para una mayor consistencia en la producción en masa. Si bien los nuevos tipos de carcasas como los dispositivos de montaje superficial (SMD) son predominantes, las carcasas de orificio pasante como la T-1 3/4 siguen siendo importantes para aplicaciones que requieren montaje manual, manejo de alta potencia en un factor de forma simple o un fácil reemplazo en campo. La integración de características de protección como diodos Zener, como se ve en este dispositivo, es una práctica común para mejorar la fiabilidad en entornos eléctricos reales.