Hoja de Datos de Lámpara LED Blanca 334-15/T2C3-2TVC - Carcasa T-1 3/4 - 3.2V Típico - 30mA - 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 una popular carcasa redonda T-1 3/4, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones de indicación e iluminación. La tecnología central utiliza un chip semiconductor de InGaN, con la luz azul emitida convertida en blanca mediante un recubrimiento de fósforo dentro del reflector. Las ventajas clave incluyen una alta potencia luminosa de salida y el cumplimiento de las principales normas ambientales y de seguridad, como RoHS, REACH y los requisitos libres de halógenos.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

El dispositivo está diseñado para operar de manera confiable dentro de los límites especificados. La corriente directa continua (I_F) no debe exceder los 30 mA, con una corriente directa pico (I_FP) de 100 mA permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 a 1 kHz). La tensión inversa máxima (V_R) es de 5 V. La disipación de potencia (P_d) nominal es de 110 mW. El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, con un rango de temperatura de almacenamiento (T_stg) ligeramente más amplio de -40°C a +100°C. El LED puede soportar descargas electrostáticas (ESD) de hasta 4 kV (Modelo de Cuerpo Humano). 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, I_F=20mA), la tensión directa (V_F) típicamente se encuentra entre 2.8V y 3.6V. La intensidad luminosa (I_V) tiene un valor típico de 7150 a 14250 milicandelas (mcd), dependiendo del bin específico. El ángulo de visión (2θ_1/2) es de aproximadamente 30 grados, proporcionando un haz enfocado. Las coordenadas de cromaticidad típicas, según el espacio de color CIE 1931, son x=0.26 e y=0.27, indicando un punto de color blanco frío. La corriente inversa (I_R) a V_R=5V es un máximo de 50 µA.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Para garantizar la consistencia, los LEDs se clasifican en bins según la intensidad luminosa medida a 20mA. Los códigos de bin y sus rangos correspondientes son: T (7150-9000 mcd), U (9000-11250 mcd) y V (11250-14250 mcd). Se aplica una tolerancia de ±10% a estos valores.

3.2 Clasificación por Tensión Directa

Los LEDs también se clasifican por tensión directa (V_F) a 20mA. Los bins son: 0 (2.8-3.0V), 1 (3.0-3.2V), 2 (3.2-3.4V) y 3 (3.4-3.6V). La incertidumbre de medición para V_Fes de ±0.1V.

3.3 Clasificación por Color

El rendimiento del color se controla dentro de regiones de cromaticidad específicas definidas en el diagrama CIE. La hoja de datos especifica dos grupos principales de rango de color, A1 y A0, cada uno con límites de coordenadas definidos (ej., A1: x 0.255-0.28, y 0.245-0.267). El grupo de color combinado para este producto se lista como 2 (A1+A0). 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 que son cruciales para los ingenieros de diseño. Lacurva de Intensidad Relativa vs. Longitud de Ondamuestra la distribución espectral de potencia de la luz blanca, típicamente con un pico en la región azul (del chip) y un pico secundario amplio en la región amarilla/verde (del fósforo). Elpatrón de Directividadconfirma visualmente el ángulo de visión de 30 grados, mostrando cómo disminuye la intensidad de la luz fuera del eje. Lacurva de Corriente Directa vs. Tensión Directa (I-V)es esencial para el diseño del driver, ilustrando la relación no lineal y ayudando a calcular los requisitos de potencia y la carga térmica. Lacurva de Intensidad Relativa vs. Corriente Directamuestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente, importante para consideraciones de atenuación o sobreexcitación. Elgráfico de Coordenadas de Cromaticidad vs. Corriente Directaindica el desplazamiento del color con la corriente de accionamiento, un factor crítico para aplicaciones que requieren color estable. Finalmente, lacurva de Corriente Directa vs. Temperatura Ambientees vital para la gestión térmica, mostrando cómo la corriente máxima de operación segura disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente.

5. Información Mecánica y de Carcasa

El LED utiliza una carcasa redonda estándar T-1 3/4 (5mm) con dos terminales axiales. El dibujo de la carcasa proporciona dimensiones críticas, incluido el diámetro de la lente de epoxi, el espaciado de los terminales (que se mide donde los terminales emergen del cuerpo de la carcasa) y la longitud total. Las notas clave especifican que todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia estándar de ±0.25mm a menos que se indique lo contrario. La protuberancia máxima de la resina bajo la brida es de 1.5mm. Se enfatiza el alineamiento correcto de los orificios de la PCB con los terminales del LED para evitar tensiones mecánicas durante el montaje.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

Se requiere un manejo adecuado para mantener el rendimiento y la fiabilidad del LED. Para elformado de terminales, las curvas deben realizarse al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi para evitar tensiones en la carcasa. El formado debe hacerse antes de soldar, y los terminales deben cortarse a temperatura ambiente. Para elalmacenamiento, los LEDs deben mantenerse a ≤30°C y ≤70% HR después del envío, con una vida útil de 3 meses. Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), se recomienda un contenedor sellado con nitrógeno y desecante. Deben evitarse los cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación. Para lasoldadura, la unión de soldadura debe estar al menos a 3mm de la bombilla de epoxi. Las condiciones recomendadas son: para soldadura manual, temperatura de la punta del soldador ≤300°C (30W máx.) durante ≤3 segundos; para soldadura por ola/inmersión, precalentamiento ≤100°C durante ≤60 segundos y baño de soldadura a ≤260°C durante ≤5 segundos.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación de Embalaje

Los LEDs se embalan para prevenir descargas electrostáticas e ingreso de humedad. Se colocan en bolsas antiestáticas. La cantidad por embalaje es flexible, desde un mínimo de 200 hasta un máximo de 500 piezas por bolsa. Cinco bolsas se empaquetan en una caja interior, y diez cajas interiores constituyen una caja maestra (exterior).

7.2 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen varios códigos: CPN (Número de Parte del Cliente), P/N (Número de Parte de Producción), QTY (Cantidad), CAT (código combinado para los bins de Intensidad Luminosa y Tensión Directa), HUE (Rango de Color), REF (Referencia) y LOT No. (Número de Lote para trazabilidad).

7.3 Designación del Número de Modelo

El número de parte 334-15/T2C3-2TVC sigue una estructura específica donde los caracteres finales (representados por cuadrados en la hoja de datos) seleccionan elGrupo de Color, Bin de Intensidad Luminosay elGrupo de Tensiónespecíficos. Esto permite pedir LEDs con las características de rendimiento deseadas de manera precisa.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

La alta intensidad luminosa y el haz enfocado hacen que este LED sea ideal para aplicaciones que requieren indicadores brillantes y visibles. Los usos principales incluyenpaneles de mensajesy señalización,indicadores ópticosen equipos y electrónica de consumo,retroiluminaciónpara pantallas o paneles pequeños, yluces de marcación.

8.2 Consideraciones de Diseño

Los diseñadores deben considerar varios factores.Limitación de Corriente:Es obligatorio un resistor en serie o un driver de corriente constante para evitar exceder la corriente directa máxima, especialmente dada la pronunciada curva I-V.Gestión Térmica:Aunque la carcasa es pequeña, la disipación de potencia (hasta 110mW) puede causar un aumento de temperatura. Se debe seguir la curva de reducción de potencia (Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente), especialmente en espacios cerrados o altas temperaturas ambientales. Puede ser necesario un cobre adecuado en la PCB o disipación de calor para la operación continua a corrientes altas.Diseño Óptico:El ángulo de visión de 30 grados proporciona un haz relativamente enfocado. Para una iluminación más amplia, pueden requerirse ópticas secundarias (difusores, lentes).Consistencia de Color:Para aplicaciones donde la coincidencia de color entre múltiples LEDs es crítica, se recomienda pedir del mismo lote de producción y bin de color para minimizar las variaciones.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs genéricos de 5mm, este producto ofrece una intensidad luminosa significativamente mayor (hasta 14,250 mcd), ubicándolo en una categoría de alto brillo. La estructura de clasificación definida para intensidad, tensión y color proporciona a los ingenieros un rendimiento predecible, lo cual es esencial para la producción en volumen y el control de calidad. El cumplimiento de las normas RoHS, REACH y libres de halógenos lo hace adecuado para mercados globales con estrictas regulaciones ambientales. La inclusión de curvas características detalladas y extensas notas de aplicación en la hoja de datos proporciona un mayor soporte de diseño que las especificaciones básicas típicas de LED.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la corriente de accionamiento típica para este LED?

R: Las características electro-ópticas se especifican a 20mA, que es la corriente de prueba estándar. Puede operarse hasta la corriente continua máxima de 30mA para un mayor brillo, pero deben considerarse los efectos térmicos y la vida útil.

P: ¿Cómo interpreto el código de bin de intensidad luminosa (T, U, V)?

R: Estos códigos representan grupos clasificados de LEDs según su salida de luz medida. 'T' es el bin de intensidad más baja (7150-9000 mcd), 'U' es medio (9000-11250 mcd) y 'V' es el más alto (11250-14250 mcd) cuando se prueba a 20mA.

P: ¿Puedo accionar este LED directamente desde una fuente de 5V?

R: No. La tensión directa típica es de alrededor de 3.2V. Conectarlo directamente a 5V causaría un flujo de corriente excesivo, destruyendo el LED. Debe usar una resistencia limitadora de corriente o un driver de corriente constante regulado.

P: ¿Qué significa el ángulo de visión de 30 grados?

R: Significa el ángulo en el cual la intensidad luminosa es la mitad de la intensidad medida directamente en el eje (0 grados). Define el ancho del haz; un ángulo de 30 grados produce un punto de luz bastante enfocado.

P: ¿Son estos LEDs adecuados para uso exterior?

R: El rango de temperatura de operación (-40°C a +85°C) soporta muchos entornos exteriores. Sin embargo, la carcasa no tiene una clasificación específica para resistencia al agua o a los rayos UV. Para una exposición prolongada al exterior, sería necesaria protección ambiental adicional (recubrimiento conformado, envolventes sellados).

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseño de un indicador de estado de alta visibilidad para equipos industriales.Un ingeniero necesita un indicador muy brillante y confiable para mostrar "encendido" o "falla del sistema" en una máquina que puede verse desde varios metros de distancia en una fábrica bien iluminada. Selecciona este LED en el bin de intensidad luminosa más alta (V). Diseña un circuito usando una línea de 12V, una resistencia limitadora de corriente calculada para ~20mA de corriente de accionamiento (teniendo en cuenta la V_Fdel LED del bin de tensión seleccionado), y un interruptor de transistor controlado por el microcontrolador del equipo. Monta el LED en el panel frontal usando un soporte que proporciona alivio de tensión para los terminales, asegurando que la unión de soldadura esté a >3mm del cuerpo según las guías. El haz enfocado de 30 grados asegura que el indicador sea claramente visible para los operadores dentro de su campo de visión.

12. Introducción al Principio de Operación

Este es un LED blanco convertido por fósforo. El elemento emisor de luz central es un chip semiconductor hecho de Nitruro de Galio e Indio (InGaN). Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión P-N del chip, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones. El bandgap del material InGaN está diseñado para producir luz azul (típicamente alrededor de 450-470 nm). Esta luz azul no se emite directamente. En su lugar, incide sobre una capa de material de fósforo (ej., Granate de Aluminio e Itrio dopado con Cerio - YAG:Ce) que se deposita dentro de la copa reflectora que rodea el chip. El fósforo absorbe una porción de los fotones azules y re-emite luz a través de un espectro más amplio, predominantemente en la región amarilla. La mezcla de la luz azul restante y la luz amarilla convertida es percibida por el ojo humano como luz blanca. Las proporciones específicas de fósforo y la composición exacta determinan la temperatura de color correlacionada (CCT) y el índice de reproducción cromática (CRI) de la luz blanca producida.

13. Tendencias y Contexto Tecnológico

La carcasa LED de orificio pasante T-1 3/4 (5mm) representa un factor de forma maduro y ampliamente adoptado. Si bien los paquetes de montaje superficial (SMD) como 2835 o 3030 dominan los nuevos diseños por su tamaño y capacidad de fabricación, el LED de 5mm sigue siendo relevante para aplicaciones que requieren un ensamblaje simple de orificio pasante, alto brillo de punto único o compatibilidad con herramientas y diseños existentes. La tendencia en la tecnología LED continúa hacia una mayor eficacia (más lúmenes por vatio), una mejor reproducción cromática y una clasificación más estricta de flujo y color para garantizar la consistencia. Para los LEDs blancos, hay un desarrollo continuo en la tecnología de fósforos para lograr una mayor eficiencia, una mejor estabilidad del color con la temperatura y el tiempo, y una gama más amplia de temperaturas de color y CRI. Si bien esta hoja de datos describe un LED blanco frío, la plataforma subyacente InGaN+fósforo puede ajustarse para producir luz blanca neutra y cálida también. La integración de características de protección como diodos Zener incorporados para protección contra ESD o tensión inversa, como se insinúa en las clasificaciones eléctricas, también es una tendencia común para mejorar la robustez en las aplicaciones finales.