Aunque el LED es un componente bastante sencillo, en principio es bueno tener en cuenta varios parámetros para lograr una fiabilidad en su aplicación a largo plazo.
En particular, el diseño del equipo industrial requiere una cuidadosa consideración en todos sus aspectos.
1. ¿SMD o THT?
En general, si la versión SMT es aceptable en cuanto a la visibilidad de los LED y su función en el dispositivo, resulta más fácil y más conveniente utilizar este tipo de LED, tanto por su sencillo montaje automatizado como por la soldadura por refusión.
Por otro lado, los LED convencionales con cables (THT) siguen ocupando un lugar destacado, ya que suponen una solución relativamente sencilla y barata para colocar un elemento señalético, por ejemplo en el panel frontal, sin necesidad de guías de luz adicionales, etc. En este caso, los espaciadores de diferentes longitudes para los LED pueden ayudar mucho al montaje y pueden garantizar una posición constante definida de los LED.
2. Color o longitud de onda exactos
La elección del color es por lo general una cuestión subjetiva. La mayoría de la gente suele asociar el color verde del indicador con el estado de OK y el rojo con el estado de error.
Sin embargo, en general, la asignación de colores a un estado queda a la entera discreción del usuario. La longitud de onda de la luz emitida es el mejor indicador del verdadero color del LED.
Normalmente encontramos dos datos en el parámetro «longitud de onda»:
- Pico lambda, es decir, el valor exacto en el que el LED presenta la máxima luminosidad.
- Lambda dominante, es decir, el valor real de la longitud de onda (color) tal y como aparece en el LED, ya que la evolución de la luminosidad que depende del lambda no es simétrica a ambos lados del valor superior.
Cuidado con el etiquetado de colores de los diferentes fabricantes (rojo vs. naranja).
Podemos encontrar una amplia gama de longitudes de onda con los nombres básicos de colores como verde, rojo, amarillo, naranja, etc. Al hacer una selección específica, es necesario centrarse en el parámetro «lambda» en lugar de únicamente en la clasificación general en la categoría de colores.
Además, los fabricantes no tienen límites unificados a partir de los cuales indican un color determinado. Por lo tanto, es frecuente que algunos fabricantes indiquen los LED con una longitud de onda de unos 600 nm como naranja y otros como rojo. De igual modo, el verde era a menudo verde con un ligero matiz amarillo. Posteriormente aparecieron en el mercado los llamados tipos «True green» con una longitud de onda más corta, cuyo color es verde «más puro» o, desde el punto de vista fotográfico, se trata de un verde más frío (más cercano al extremo azul del espectro).
3. Luminosidad
Esta es una información esencial sobre la «luminosidad» de un determinado LED con una corriente concreta. Normalmente, se indica la luminosidad en mcd (milicandelas) o el flujo luminoso en lm (lúmenes). El brillo en mcd dice más acerca de la luminosidad del LED cuando se mira perpendicular al mismo. El flujo luminoso expresa con mucha más precisión la luz total que emite el LED.
Si comparamos dos LED con el mismo chip pero con ópticas diferentes, el LED con un ángulo de haz más estrecho tendrá una luminosidad significativamente mayor, ya que el flujo luminoso en el eje principal de la radiación aumenta significativamente. En la práctica, sin embargo, esto no siempre es una ventaja, ya que estos LED aparecen mucho más oscuros cuando se miran desde los ángulos.
4. Ángulo de haz
Como ya se ha mencionado, este parámetro influye de manera significativa en la dirección del flujo luminoso.
Los LED de tipo SMT sin óptica suelen tener un patrón de radiación extenso, y a veces se acercan casi a un máximo teórico de 180°.
Por otro lado, los LED de tipo THT con una lente convencional en la parte superior, así como los LED de tipo SMT con una cúpula tienen una característica significativamente más estrecha.
5. Corriente máxima y mínima
Los datos de valores máximos se pueden encontrar fácilmente en la hoja de datos técnicos. La corriente mínima no suele definirse porque la corriente pequeña no «daña» los LED. Por ejemplo, un LED estándar de 3 mm con plomo con Imax 20-30 mA también puede funcionar a 1 mA o incluso menos. Por lo tanto, aprovechamos el hecho de que el flujo luminoso de los LED depende casi linealmente de la corriente.
Reduciendo la corriente se reduce el consumo total del dispositivo. A menudo es esencial, ya que los LED modernos suelen tener una luminosidad significativamente mayor a 10-20 mA que la necesaria para una aplicación particular. A su vez, esto reduce el esfuerzo térmico en el LED y prolonga su vida útil. Los principales fabricantes suelen incluir también en las fichas técnicas un gráfico de la dependencia de la luminosidad de determinados LED con respecto a la corriente.
6. Tensión directa VF
La tecnología de producción define este parámetro. Los LED convencionales, dependiendo del color, tienen VF 1,2-1,8 V.
Los tipos más nuevos y eficientes suelen tener una tensión más elevada. Los LED azules y blancos son los que por lo general presentan el mayor valor de VF (aprox. 2,9-3,5 V).
Probablemente le interesará el valor de VF aunque tenga limitaciones de tensión, p. ej. el dispositivo requiere una alimentación de tan solo 3 V.
7. Indicación del tamaño de la versión SMT
Si opta por la versión SMT, con frecuencia encontrará el mismo LED (mismo chip) montado en una carcasa de diferente tamaño, por ejemplo, 1206, 0805 pero también 0402 y así sucesivamente.
Desde un punto de vista práctico, es más ventajoso utilizar carcasas relativamente grandes como, por ejemplo, la 1206 o la 0805, ya que su manipulación es más sencilla y además, el montaje automático o manual en los prototipos no presenta problemas.
Cuando hablamos de la indicación de los tamaños de los modelos SMT, distinguimos entre el tamaño métrico y el llamado tamaño imperial. Normalmente, la indicación en sistema imperial es mucho más frecuente, por ejemplo carcasa 0805 = 2012 (métrico) = 2,0 x 1,25 mm y similares 0402 (imperial) = 1005 (métrico) = 1,0 x 0,5 mm y así sucesivamente.
Kingbright utiliza el sistema métrico para marcar sus LED; por tanto, la serie KP 1608 = «0603» (imperial) y KPG-0603 = «0201» (imperial).
8. Superdelgados y superpequeños
Hoy en día también hay disponibles LED con un tamaño de 0,2*0,1 mm y una altura de tan solo 0,1 mm. Sin embargo, para proyectos cotidianos, puede que esta no sea la mejor solución, ya que este tipo de LED es extremadamente pequeño y subjetivamente parece del tamaño de un punto.
Naturalmente, para las aplicaciones donde el espacio es muy reducido puede ser una gran ventaja.
9. ¿Carcasa clara o difusa?
Cuando elegimos un LED de tipo THT, normalmente podemos escoger entre una carcasa completamente transparente, la llamada Agua Clara; luego hay otra ligeramente difusa (blanquecina, difusa), o incluso coloreada o difuminada, cuando la carcasa en sí es del color del LED.
Por otro lado, un LED con carcasa transparente es aparentemente más luminoso. Por ejemplo, cuando se instalan directamente bajo la luz solar, una carcasa transparente puede ser la mejor opción, ya que la carcasa difusa parece blanca cuando la ilumina el sol u otra fuente de luz fuerte, lo que reduce significativamente el contraste entre los LED de encendido y apagado.
10. Guías de luz
La instalación de varias guías de luz ofrece una forma elegante de obtener luz del LED SMT en el panel frontal del dispositivo. La gran ventaja de las guías de luz es que están disponibles en diferentes tamaños (es decir, lo que vemos en el frontal del dispositivo). Asimismo, hay disponibles grandes campos («grupos») de guías de luz, por ejemplo 1x12 o 3x10, etc., así que con la ayuda de varios pequeños LED de tipo SMT podemos crear un indicador personalizado que sería prácticamente inviable con el LED THT por razones de espacio.
Se pueden encontrar muchos modelos de guías de luz en el mercado. Estaremos encantados de ayudarle con la elección y de suministrarle cualquier guía de luz directamente de los mejores fabricantes.
11. Condiciones especiales: montaje invertido, LED rectangular
Además de los modelos SMT estándar, también podemos encontrar un LED SMT aparentemente estándar, pero que en realidad es un LED «invertido». Está diseñado para soldarse a la parte posterior de la placa de circuito impreso y la luz pasa a través de una abertura en la placa hacia la parte delantera de la placa de circuito impreso.
Una de las ventajas del LED invertido es que su cuerpo está en gran parte integrado en la placa de circuito impreso con un recorte y por lo tanto no sobresale de forma alguna al otro lado de la placa de circuito impreso. Es una solución ideal para dispositivos extradelgados donde solo podemos colocar componentes en un lado de la placa de circuito impreso. Ya hablamos en detalle sobre este tema en el artículo ... ¿Conoce los LED con altura cero?
El LED rectangular ilumina a lo largo de la placa de circuito impreso y, por tanto, es perfecto para aplicaciones donde necesitamos obtener la luz «de lado».
12. Manipulación e instalación de LED
Aunque el LED es un componente discreto relativamente sencillo, también recomendamos seguir las reglas básicas para el montaje, el diseño de la placa de circuito impreso, así como para la manipulación del propio LED.
La regla principal es no doblar los cables de los LED THT cerca de la carcasa ni deformarlos de modo alguno a fin de evitar la tensión mecánica cerca de la carcasa, que puede dañar el LED.
Otra regla es que los LED suelen ser componentes sensibles a la descarga electroestática, por lo que debemos seguir todos los protocolos para crear un lugar de trabajo antiestático.
Con los LED de tipo SMT, la forma de las almohadillas de soldadura es esencial para mantener una posición estable del LED durante la soldadura por refusión. El tamaño de las almohadillas también es importante, por ejemplo, para refrigerar los LED más potentes.
Las reglas más importantes están perfectamente resumidas en el documento redactado por el fabricante: Notas técnicas de Kingbright.
13. Vida útil de los LED
La vida útil, también conocida como luminosidad en función del tiempo de funcionamiento, se suele expresar en decenas de miles de horas. Este valor indica el tiempo tras el cual la luminosidad de un determinado LED baja al 50 % del valor original cuando se dan ciertas condiciones definidas.
Sin embargo, en general, el LED seguirá funcionando también después de este tiempo, solo que su luminosidad será significativamente menor.
Conclusión
Hemos resumido los criterios más importantes para ayudarle a guiarse por la amplia gama de LED disponibles del mercado. En la práctica, nos encontraremos con muchos otros criterios dependiendo de las aplicaciones específicas, pero hablaremos de ello en el próximo artículo.
Nuestro surtido incluye una amplia gama de LED estándar, intermitentes, de alta potencia, pero también ultravioletas e infrarrojos. También ofrecemos LED de resistencia, tiras y bombillas LED y una amplia variedad de accesorios como enchufes, guías de luz y otros productos complementarios a los LED de varios fabricantes.
Escoja los LED de nuestro surtido que mejor se ajusten a sus necesidades y realice su pedido.
Si desea obtener más información sobre los LED, estaremos encantados de atenderle en la dirección de correo sales@soselectronic.com
¿Le gustan nuestros artículos? ¡No se pierda ninguno! No tiene que preocuparse de nada; nosotros dispondremos el envío por usted.
