Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 2. Interpretación Profunda de los Parámetros Técnicos
- 2.1 Límites Absolutos Máximos
- 2.2 Características Eléctricas y Ópticas
- 3. Especificación de la Tabla de Clasificación (Binning)
- 3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa
- 3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante
- 4. Información Mecánica y del Encapsulado
- 4.1 Dimensiones del Encapsulado
- 5. Guías de Soldadura y Ensamblaje
- 5.1 Condiciones de Almacenamiento
- 5.2 Limpieza
- 5.3 Conformado y Colocación de Patillas
- 5.4 Proceso de Soldadura
- 6. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño
- 6.1 Diseño del Circuito de Accionamiento
- 6.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)
- 6.3 Gestión Térmica
- 6.4 Escenarios de Aplicación Típicos
- 7. Información de Empaquetado y Pedido
- 8. Precauciones y Notas de Fiabilidad
1. Descripción General del Producto
El LTL17KSL6D es un LED de alta eficiencia y bajo consumo diseñado para montaje en orificio pasante en placas de circuito impreso (PCB) o paneles. Cuenta con un encapsulado popular de diámetro T-1 (5mm) con una lente difusa amarilla, que proporciona un ángulo de visión amplio y uniforme. El dispositivo utiliza tecnología AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) como fuente de luz, conocida por su alta eficiencia luminosa y estabilidad. Este LED cumple con la directiva RoHS, lo que significa que se fabrica sin el uso de sustancias peligrosas como el plomo (Pb), haciéndolo adecuado para aplicaciones electrónicas modernas sujetas a normativas medioambientales.
Sus ventajas principales incluyen una alta intensidad luminosa típica de 520 milicandelas (mcd) con una corriente de accionamiento estándar de 20mA, combinada con una tensión directa relativamente baja. Esta combinación resulta en una excelente eficiencia energética. El dispositivo también es compatible con circuitos integrados (C.I.) debido a su bajo requerimiento de corriente, permitiendo una fácil integración en diversos circuitos de control digitales y analógicos sin necesidad de etapas de control complejas.
2. Interpretación Profunda de los Parámetros Técnicos
2.1 Límites Absolutos Máximos
Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.
- Disipación de Potencia (Pd):Máximo 75 mW. Esta es la potencia total que el encapsulado del LED puede disipar de forma segura en forma de calor. Superar este límite conlleva el riesgo de daño térmico.
- Corriente Directa Continua (IF):Máximo 30 mA en condiciones de corriente continua (DC). Este es el límite superior seguro para operación constante.
- Corriente Directa de Pico:Máximo 60 mA, pero solo bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms). Esto permite una sobreexcitación breve para aplicaciones que requieren un brillo instantáneo más alto, como indicadores o estroboscopios.
- Derating (Reducción de Carga):La corriente directa continua máxima debe reducirse linealmente en 0.66 mA por cada grado Celsius que la temperatura ambiente (TA) supere los 50°C. Esto es crucial para la gestión térmica en entornos de alta temperatura.
- Tensión Inversa (VR):Máximo 5 V. Los LED no están diseñados para soportar una polarización inversa significativa. Superar este voltaje puede causar una ruptura inmediata de la unión.
- Temperatura de Operación y Almacenamiento:El dispositivo está clasificado para operar desde -40°C hasta +80°C y puede almacenarse desde -55°C hasta +100°C.
- Temperatura de Soldadura de las Patillas:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm del cuerpo del LED. Esto define la ventana de proceso para soldadura manual o por ola.
2.2 Características Eléctricas y Ópticas
Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a una temperatura ambiente de 25°C.
- Intensidad Luminosa (Iv):Varía desde un mínimo de 400 mcd hasta un valor típico de 520 mcd con IF=20mA. Esta es el brillo percibido del LED medido por un sensor filtrado para coincidir con la respuesta fotópica del ojo humano (curva CIE).
- Ángulo de Visión (2θ1/2):Típicamente 60 grados (mínimo 55°). Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor medido en el eje central. La lente difusa crea este amplio ángulo de visión.
- Longitud de Onda de Emisión de Pico (λP):Típicamente 588 nm. Esta es la longitud de onda a la cual la potencia espectral de salida es más alta.
- Longitud de Onda Dominante (λd):Varía desde 584 nm hasta 596 nm, con un valor típico de 587 nm. Esta es la longitud de onda única que mejor representa el color percibido del LED, derivada del diagrama de cromaticidad CIE. Es el parámetro clave para la especificación del color.
- Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):Típicamente 15 nm. Esto indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz amarilla emitida.
- Tensión Directa (VF):Típicamente 2.0V, con un máximo de 2.4V con IF=20mA. Esta es la caída de tensión a través del LED cuando conduce corriente.
- Corriente Inversa (IR):Máximo de 100 μA con VR=5V. Esta es la pequeña corriente de fuga cuando el LED está polarizado inversamente dentro de su límite máximo.
- Capacitancia (C):Típicamente 40 pF medido a polarización cero y 1MHz. Esta es la capacitancia de la unión, relevante para aplicaciones de conmutación de alta frecuencia.
3. Especificación de la Tabla de Clasificación (Binning)
El producto se clasifica en lotes (bins) según parámetros clave de rendimiento para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción o para necesidades específicas de aplicación.
3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa
Unidad: mcd @ 20mA. Tolerancia para cada límite de lote: ±15%.
- Código de Lote L:Mínimo 400 mcd, Máximo 520 mcd.
- Código de Lote M:Mínimo 520 mcd, Máximo 680 mcd.
- Código de Lote N:Mínimo 680 mcd, Máximo 880 mcd.
El número de parte LTL17KSL6D corresponde al Lote L para intensidad luminosa (400-520 mcd típico).
3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante
Unidad: nm @ 20mA. Tolerancia para cada límite de lote: ±1 nm.
- Código de Lote H15:584.0 nm a 586.0 nm
- Código de Lote H16:586.0 nm a 588.0 nm
- Código de Lote H17:588.0 nm a 590.0 nm
- Código de Lote H18:590.0 nm a 592.0 nm
- Código de Lote H19:592.0 nm a 594.0 nm
- Código de Lote H20:594.0 nm a 596.0 nm
El lote específico para una unidad dada dentro del rango de 584-596 nm se marcaría o especificaría por separado.
4. Información Mecánica y del Encapsulado
4.1 Dimensiones del Encapsulado
El LED cumple con el perfil estándar del encapsulado T-1 (5mm) para orificio pasante. Las dimensiones clave incluyen:
- Longitud total desde la punta de la lente hasta el extremo de la patilla: Aproximadamente 25.0 mm (0.984 pulgadas) mínimo.
- Diámetro de la lente: 5.4 mm (0.212 pulgadas) nominal.
- Diámetro del cuerpo/brida: 3.8 mm (0.15 pulgadas) máximo.
- Separación entre patillas: 2.54 mm (0.1 pulgadas) nominal, medido donde las patillas emergen del encapsulado.
- Diámetro de las patillas: 0.5 mm ± 0.05 mm (0.0197" ± 0.002").
- Se requiere un radio de curvatura mínimo de 1.6mm desde la base de la lente durante el conformado de las patillas.
El cátodo se identifica típicamente por un punto plano en el borde de la lente o por una patilla más corta, dependiendo del estándar del fabricante (consultar el dibujo específico para el LTL17KSL6D).
5. Guías de Soldadura y Ensamblaje
5.1 Condiciones de Almacenamiento
Los LED deben almacenarse en un entorno que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de su embalaje original con barrera de humedad, deben usarse dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del embalaje original, utilice un recipiente sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.
5.2 Limpieza
Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite limpiadores químicos agresivos o desconocidos.
5.3 Conformado y Colocación de Patillas
- Doble las patillas en un punto al menos a 1.6mm de la base de la lente del LED.
- No utilice el cuerpo del LED como punto de apoyo para doblar.
- Realice todo el conformado de patillas a temperatura ambiente y antes del proceso de soldadura.
- Durante la inserción en el PCB, aplique una fuerza de sujeción mínima para evitar tensiones mecánicas en el sellado de epoxi.
5.4 Proceso de Soldadura
Para LED de orificio pasante, es aplicable la soldadura por ola o la soldadura manual. El reflujo por infrarrojos (IR) no es adecuado.
- Soldadura Manual:Temperatura máxima del soldador 400°C. Tiempo de contacto máximo 3 segundos por patilla. Realícelo solo una vez.
- Soldadura por Ola:Temperatura de precalentamiento máximo 120°C hasta 60 segundos. Temperatura de la ola de soldadura máximo 260°C. Tiempo de contacto con la soldadura máximo 5 segundos.
- Distancia Crítica:Mantenga una distancia mínima de 1.6mm (o 2.0mm como se indica en algunas secciones) desde la base de la lente del LED hasta el punto de soldadura en la patilla. Esto evita que la resina epoxi suba por la patilla debido a la acción capilar durante la soldadura, lo que puede causar defectos de soldadura o grietas por tensión.
- Evite sumergir la lente misma en la soldadura.
- No aplique tensión a las patillas mientras el LED esté caliente por la soldadura.
6. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño
6.1 Diseño del Circuito de Accionamiento
Los LED son dispositivos operados por corriente. Su brillo es principalmente una función de la corriente directa (IF), no del voltaje. Para garantizar un brillo uniforme al accionar múltiples LED, especialmente en paralelo, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente en serie para cada LED. El circuito simple consiste en una fuente de voltaje (Vcc), una resistencia (R) y el LED en serie. El valor de la resistencia se calcula como R = (Vcc - VF) / IF, donde VF es la tensión directa del LED a la corriente deseada IF. No se recomienda usar una resistencia común para múltiples LED en paralelo (Modelo de Circuito B en la hoja de datos) debido a las variaciones en las características I-V entre LED individuales, lo que puede conducir a diferencias significativas en el reparto de corriente y, por tanto, en el brillo.
6.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)
Los LED, como la mayoría de los dispositivos semiconductores, son susceptibles a daños por descargas electrostáticas. Se deben tomar precauciones durante el manejo y el ensamblaje:
- Los operadores deben usar pulseras antiestáticas conectadas a tierra o guantes antiestáticos.
- Todo el equipo, mesas de trabajo y estanterías de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra.
- Utilice espuma conductora o contenedores para el transporte y almacenamiento de dispositivos sueltos.
6.3 Gestión Térmica
Aunque este es un dispositivo de baja potencia, adherirse a las especificaciones de disipación de potencia y reducción de carga de corriente es esencial para la fiabilidad a largo plazo. Asegure un flujo de aire adecuado si se usa en espacios cerrados o a altas temperaturas ambientales. El factor de reducción de 0.66 mA/°C por encima de 50°C debe aplicarse para calcular la corriente continua máxima permitida en el entorno operativo real.
6.4 Escenarios de Aplicación Típicos
Dadas sus especificaciones, el LTL17KSL6D es muy adecuado para:
- Indicadores de Estado y Alimentación:En electrónica de consumo, paneles de control industrial e instrumentación debido a su alto brillo y amplio ángulo de visión.
- Iluminación de Fondo (Backlighting):Para leyendas pequeñas, símbolos o áreas de panel donde se requiera un resplandor amarillo difuso.
- Indicadores para Interiores Automotrices:(Suponiendo calificación para dicho uso) para iluminación del tablero de instrumentos o interruptores.
- Señalización de Propósito General:En electrodomésticos, juguetes e iluminación decorativa.
7. Información de Empaquetado y Pedido
El empaquetado estándar para el LTL17KSL6D es el siguiente:
- Paquete Básico:1,000 piezas por bolsa con barrera antiestática y de humedad.
- Cartón Interno:Contiene 10 bolsas de empaque, totalizando 10,000 piezas.
- Cartón de Envío Externo:Contiene 8 cartones internos, totalizando 80,000 piezas.
La estructura del número de parte LTL17KSL6D codifica atributos clave: probablemente indica la serie, el encapsulado (T-1), el color (Amarillo), el tipo de lente (Difusa) y el lote específico de intensidad/longitud de onda (L6D). La decodificación exacta debe confirmarse con la guía de numeración de partes del fabricante.
8. Precauciones y Notas de Fiabilidad
El dispositivo está destinado a equipos electrónicos estándar. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde una falla podría poner en riesgo la seguridad (por ejemplo, aviación, médica, transporte), es necesaria una consulta y calificación específicas antes de su incorporación al diseño. Adhiérase siempre a los Límites Absolutos Máximos y a las condiciones de operación recomendadas. Las especificaciones están sujetas a cambios, por lo que siempre consulte la última hoja de datos oficial para trabajos de diseño críticos.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |