Hoja de Datos de Lámpara LED 334-15/F1C5-1 RTA - Paquete T-1 3/4 - 3.6V Máx. - 110mW - Luz Blanca - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED blanca de alta luminosidad. El dispositivo está alojado en un popular paquete redondo T-1 3/4, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones de indicación e iluminación. La tecnología central implica un chip de InGaN cuya emisión azul se convierte en luz blanca mediante una capa de fósforo dentro del reflector. Las características clave incluyen una alta potencia luminosa de salida, coordenadas de cromaticidad típicas que apuntan a un punto blanco y cumplimiento con las directivas RoHS. El dispositivo también está diseñado con protección contra descargas electrostáticas (ESD), soportando voltajes de hasta 4KV.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Los límites operativos del dispositivo se definen bajo condiciones ambientales específicas (Ta=25°C). La corriente directa continua (IF) está clasificada en 30 mA, con una corriente directa pico (IFP) de 100 mA permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 a 1 kHz). El voltaje inverso máximo (VR) es de 5 V. El rango de temperatura de operación (Topr) abarca desde -40°C hasta +85°C, mientras que el almacenamiento puede realizarse entre -40°C y +100°C. El dispositivo puede soportar una temperatura de soldadura (Tsol) de 260°C durante 5 segundos. La disipación de potencia total (Pd) está limitada a 110 mW. Se integra un diodo Zener para protección, con una corriente inversa máxima (Iz) de 100 mA.

2.2 Características Electro-Ópticas

Bajo condiciones de prueba estándar (Ta=25°C, IF=20mA), el voltaje directo (VF) varía desde un mínimo de 2.8V hasta un máximo de 3.6V. El voltaje inverso Zener (Vz) es típicamente de 5.2V a Iz=5mA. Se garantiza que la corriente inversa (IR) esté por debajo de 50 µA a VR=5V. El parámetro óptico principal, la intensidad luminosa (IV), tiene un amplio rango desde 4500 mcd (mín.) hasta 9000 mcd (máx.), con un ángulo de visión típico (2θ1/2) de 50 grados. Las coordenadas de cromaticidad típicas son x=0.29, y=0.28 según el estándar CIE 1931.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se clasifican en bins según su intensidad luminosa medida a 20mA. Los códigos de bin y sus rangos correspondientes son: Bin R (4500 - 5650 mcd), Bin S (5650 - 7150 mcd) y Bin T (7150 - 9000 mcd). Se indica una incertidumbre de medición de ±10%.

3.2 Clasificación por Voltaje Directo

Los dispositivos también se clasifican según su caída de voltaje directo. Los bins son: 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 el voltaje es de ±0.1V.

3.3 Clasificación por Color (Cromaticidad)

El diagrama de cromaticidad CIE y la tabla asociada definen rangos de color específicos (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0). Cada rango está definido por un área cuadrilátera en el gráfico de coordenadas CIE 1931 (x,y). Estos rangos agrupan LED con un color blanco percibido similar, cubriendo un rango de temperatura de color correlacionada (CCT) desde aproximadamente 4600K hasta más de 22000K, como se indica en el diagrama. La incertidumbre de medición para las coordenadas de color es de ±0.01.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

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

• Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda:Muestra la distribución espectral de potencia de la salida de luz blanca, que es un espectro amplio resultante de la combinación del LED azul y el fósforo.
• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva IV):Representa la relación no lineal entre corriente y voltaje, esencial para diseñar circuitos limitadores de corriente.
• Intensidad Relativa vs. Corriente Directa:Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de accionamiento, mostrando típicamente una relación sub-lineal a corrientes más altas debido a la caída de eficiencia y el calentamiento.
• Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la reducción de la corriente directa máxima permitida a medida que aumenta la temperatura ambiente, crítica para la gestión térmica.
• Coordenada de Cromaticidad vs. Corriente Directa:Ilustra cómo el punto de color (x,y) puede desplazarse ligeramente con cambios en la corriente de accionamiento.
• Intensidad Relativa vs. Desplazamiento Angular:Un gráfico polar que representa el patrón de radiación espacial o el ángulo de visión del LED.

5. Información Mecánica y del Paquete

El LED utiliza un paquete redondo estándar T-1 3/4 (5mm) con dos terminales axiales. El dibujo dimensionado detallado especifica la longitud total, el diámetro de los terminales, la forma de la lente y el plano de asiento. Notas clave incluyen: todas las dimensiones están en milímetros, el espaciado de terminales se mide en el punto de salida del paquete, y la protuberancia máxima de la resina bajo la brida es de 1.5mm. El paquete es transparente.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Formado de Terminales

Si es necesario doblar los terminales, debe hacerse en un punto al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi. El formado siempre debe realizarse antes de soldar. Debe evitarse el estrés en el paquete durante el formado para prevenir daños o roturas. El corte de terminales debe realizarse a temperatura ambiente. Al montar en una PCB, los orificios deben alinearse perfectamente con los terminales del LED para evitar estrés de montaje.

6.2 Almacenamiento

Las condiciones de almacenamiento recomendadas son 30°C o menos y 70% de humedad relativa o menos. La vida útil en almacenamiento se limita a 3 meses bajo estas condiciones. Para un almacenamiento más prolongado (hasta un año), los dispositivos deben guardarse en un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante.

6.3 Proceso de Soldadura

La soldadura debe realizarse con cuidado, manteniendo una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi. Las condiciones recomendadas son:
Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (30W máx.), tiempo de soldadura máximo 3 segundos.
Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura de precalentamiento máxima 100°C (60 seg máx.), temperatura del baño de soldadura máxima 260°C durante 5 segundos.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Embalaje

Los LED se empaquetan en materiales resistentes a la humedad y antiestáticos. El flujo de embalaje típico es: los LED se colocan en una bolsa antiestática (200-500 piezas por bolsa). Cinco bolsas se colocan en un cartón interior. Diez cartones interiores se empaquetan en un cartón exterior.

7.2 Etiquetado

Las etiquetas incluyen campos para Número de Parte del Cliente (CPN), Número de Producción (P/N), Cantidad de Embalaje (QTY), Códigos de Clasificación para Intensidad Luminosa y Voltaje Directo (CAT), Rango de Color (HUE), Referencia (REF) y Número de Lote (LOT No.).

7.3 Designación del Número de Parte

El número de parte sigue la estructura: 334-15/F1 C5-□ □ □ □. Los espacios en blanco corresponden a códigos específicos para Grupo de Color, Bin de Intensidad Luminosa y Grupo de Voltaje, permitiendo una selección precisa de las características de rendimiento.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Aplicaciones Típicas

La alta intensidad luminosa hace que este LED sea adecuado para paneles de mensajes, indicadores ópticos, aplicaciones de retroiluminación y luces de señalización donde se requiere alta visibilidad.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Accionamiento de Corriente:Siempre utilice una fuente de corriente constante o una resistencia limitadora de corriente en serie con el LED. Opere en o por debajo de los 20mA recomendados para brillo estándar o 30mA para el máximo, considerando la reducción térmica.
• Gestión Térmica:Aunque el paquete no está diseñado para alta disipación de potencia, asegurar una ventilación adecuada y evitar operar por encima de la temperatura máxima de unión es crucial para la longevidad, especialmente cuando se acciona a corrientes más altas o en altas temperaturas ambientales.
• Protección ESD:Aunque el dispositivo tiene protección ESD incorporada (4KV), aún se recomiendan las precauciones estándar de manejo ESD durante el montaje.
• Diseño Óptico:El ángulo de visión de 50 grados proporciona un patrón de emisión amplio. Para luz enfocada, pueden requerirse ópticas secundarias (lentes).

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Las principales ventajas de este LED en su clase (LED blanco T-1 3/4) son su muy alta intensidad luminosa (hasta 9000 mcd) y la disponibilidad de una clasificación eléctrica y de color estricta. El diodo Zener integrado para protección contra voltaje inverso es una característica notable que puede simplificar el diseño del circuito en entornos propensos a transitorios de voltaje. El sistema detallado de clasificación permite a los diseñadores seleccionar piezas para obtener un brillo y color consistentes en sus aplicaciones, reduciendo la necesidad de calibración posterior.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es el propósito de los diferentes códigos de bin?
R: La clasificación garantiza consistencia. Los bins de Intensidad Luminosa (R, S, T) garantizan un brillo mínimo. Los bins de Voltaje (0-3) ayudan a predecir el consumo de energía y simplifican el diseño del controlador. Los bins de Color (A1-C0) aseguran una apariencia de color blanco uniforme en múltiples LED de un ensamblaje.

P: ¿Puedo accionar este LED a 30mA continuamente?
R: Sí, 30mA es el límite absoluto máximo continuo a 25°C. Sin embargo, debe consultar la curva de reducción (Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente). A temperaturas ambientales más altas, la corriente continua máxima permitida disminuye para evitar sobrecalentamiento y fallo prematuro.

P: ¿Cómo interpreto el diagrama de cromaticidad CIE para este LED?
R: El locus del cuerpo negro y las líneas de CCT se proporcionan como referencia. Los cuadriláteros coloreados (A1, A0, etc.) son los rangos de color aceptables para cada bin. Los LED se prueban y clasifican en estas áreas. Un CCT más bajo (ej., cerca de B3/B4) indica un blanco más cálido, mientras que un CCT más alto (ej., cerca de C0) indica un blanco más frío y azulado.

11. Caso de Uso Práctico

Escenario: Diseño de un Panel de Indicadores de Estado de Alta Visibilidad.
Un ingeniero está diseñando un panel de control industrial que requiere indicadores de estado blancos, brillantes y consistentes, visibles bajo alta luz ambiental. Al seleccionar LED del mismo bin de intensidad luminosa (ej., Bin T para brillo máximo) y del mismo bin de color (ej., B4 para un blanco neutro), aseguran una apariencia y brillo uniformes en todos los indicadores. El ángulo de visión de 50 grados proporciona buena visibilidad desde varios ángulos. El ingeniero implementa un circuito de accionamiento simple usando una fuente de 5V y una resistencia limitadora de corriente calculada para ~20mA, asegurando la operación dentro de las especificaciones. El diodo Zener integrado protege los LED de una polaridad inversa accidental durante el mantenimiento.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este es un LED blanco convertido por fósforo. El núcleo es un chip semiconductor hecho de Nitruro de Galio e Indio (InGaN) que emite luz azul cuando está polarizado directamente (electroluminiscencia). Esta luz azul no se emite directamente. En su lugar, incide sobre un recubrimiento de fósforo (típicamente Granate de Aluminio e Itrio dopado con Cerio, o YAG:Ce) suspendido en la resina epoxi del paquete. El fósforo absorbe una porción de los fotones azules y re-emite luz a través de un amplio espectro en la región amarilla. La combinación de la luz azul restante no absorbida y la amplia emisión amarilla del fósforo se mezcla para producir luz que aparece blanca al ojo humano. Las proporciones específicas de azul a amarillo, y la composición exacta del fósforo, determinan la temperatura de color correlacionada (CCT) y las propiedades de reproducción cromática de la luz blanca.

13. Tendencias Tecnológicas

La tecnología descrita representa una etapa madura del desarrollo de LED blancos convertidos por fósforo. Las tendencias actuales en la industria LED en general incluyen:
Mayor Eficiencia:Mejoras continuas en la eficiencia cuántica interna del chip de InGaN azul y en la eficiencia de conversión del fósforo (mayor salida de lúmenes por vatio).
Calidad del Color:Desarrollo de mezclas de múltiples fósforos (ej., añadiendo fósforos rojos) para mejorar el Índice de Reproducción Cromática (CRI), logrando una reproducción de color más natural y saturada, aunque esta hoja de datos especifica un sistema de fósforo único más simple.
Miniaturización del Paquete:Mientras que el T-1 3/4 sigue siendo popular, muchas nuevas aplicaciones se están moviendo hacia paquetes de dispositivo de montaje superficial (SMD) como 2835 o 3030 para una mejor fabricabilidad y rendimiento térmico.
Iluminación Inteligente y Conectada:La integración de electrónica de control directamente con los paquetes LED es una tendencia creciente, aunque este producto es un componente discreto y sin controlador.
Este dispositivo en particular se centra en ofrecer alta intensidad luminosa dentro de un paquete clásico de orificio pasante, un requisito que permanece estable para muchas aplicaciones de indicadores de alta luminosidad específicas y heredadas.