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Scheda Tecnica LED 383-2SYGC/S530-E2 - Giallo Verde Brillante - 20mA - 320mcd - Documento Tecnico in Italiano

Scheda tecnica per un LED Giallo Verde Brillante (383-2SYGC/S530-E2). Include caratteristiche, valori massimi assoluti, caratteristiche elettro-ottiche, dimensioni del package e linee guida per la manipolazione.
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1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche per un LED ad alta luminosità Giallo Verde Brillante. Il dispositivo è progettato utilizzando la tecnologia a chip AlGaInP incapsulata in resina trasparente, offrendo prestazioni affidabili per varie applicazioni elettroniche che richiedono un'illuminazione indicatrice nitida e vivace.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è adatto per retroilluminazione e indicazione di stato in una gamma di elettronica di consumo e informatica, tra cui:

2. Approfondimento Specifiche Tecniche

2.1 Valori Massimi Assoluti

I seguenti valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

ParametroSimboloValoreUnità
Corrente Diretta ContinuaIF25mA
Corrente Diretta di Picco (Duty 1/10 @ 1KHz)IFP60mA
Tensione InversaVR5V
Dissipazione di PotenzaPd60mW
Temperatura di EsercizioTopr-40 a +85°C
Temperatura di StoccaggioTstg-40 a +100°C
Temperatura di SaldaturaTsol260 (per 5 sec)°C

Considerazione di Progettazione:Il valore nominale di corrente diretta continua di 25mA è un parametro chiave per il progetto del circuito. Superare questo valore, anche momentaneamente, può ridurre significativamente la durata del LED o causare un guasto immediato. Il valore nominale di corrente di picco consente brevi impulsi, utili in applicazioni di display multiplexate, ma il ciclo di lavoro e la frequenza devono essere rigorosamente rispettati.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati in condizioni di test standard (Ta=25°C, IF=20mA se non diversamente specificato).

ParametroSimboloMin.Typ.Max.UnitàCondizione
Intensità LuminosaIv160320--mcdIF=20mA
Angolo di Visione (2θ1/2)----10--degIF=20mA
Lunghezza d'Onda di Piccoλp--575--nmIF=20mA
Lunghezza d'Onda Dominanteλd--573--nmIF=20mA
Larghezza di Banda SpettraleΔλ--20--nmIF=20mA
Tensione DirettaVF1.72.02.4VIF=20mA
Corrente InversaIR----10μAVR=5V

Analisi dei Parametri:

Nota sull'Incertezza di Misura: Intensità Luminosa (±10%), Lunghezza d'Onda Dominante (±1.0nm), Tensione Diretta (±0.1V).

3. Analisi Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche cruciali per comprendere il comportamento del LED in condizioni non standard.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione spettrale di potenza. Il picco tipico è a 575nm con una larghezza di banda spettrale (FWHM) di 20nm, confermando un colore giallo-verde saturo con una diffusione minima nei colori adiacenti.

3.2 Diagramma di Direttività

Illustra la distribuzione spaziale della luce, correlata all'angolo di visione di 10 gradi. Il diagramma mostra un'alta intensità a 0° (sull'asse) con un rapido decadimento, caratteristica di un LED a fascio stretto.

3.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

Questo grafico è essenziale per il progetto del driver. Mostra la relazione esponenziale tra tensione e corrente. Un piccolo aumento della tensione oltre il tipico 2.0V può portare a un grande, potenzialmente dannoso, aumento della corrente, evidenziando la necessità di un driver a corrente costante o di una resistenza in serie di dimensioni adeguate.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Mostra la dipendenza dell'emissione luminosa dalla corrente di pilotaggio. Sebbene l'uscita aumenti con la corrente, non è perfettamente lineare e l'efficienza tipicamente diminuisce a correnti più elevate a causa dell'aumento della generazione di calore.

3.5 Curve di Prestazione Termica

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura ambiente. Questo derating termico deve essere considerato nelle applicazioni con alte temperature ambientali.Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:In condizioni di tensione costante, la corrente diretta cambierebbe con la temperatura a causa del coefficiente di temperatura negativo della tensione diretta del diodo. Ciò rafforza la necessità di una regolazione di corrente.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il LED presenta un package radiale standard con terminali (spesso indicato come package "3mm" o "T1"). Le note dimensionali chiave dal disegno includono:

Il disegno dimensionale fornisce misure critiche per il progetto dell'impronta PCB, inclusa la spaziatura dei terminali, il diametro del corpo e l'altezza complessiva per garantire un corretto montaggio e allineamento durante l'assemblaggio.

4.2 Identificazione della Polarità

Il terminale più lungo indica tipicamente l'anodo (positivo). Il diagramma nella scheda tecnica dovrebbe essere consultato per confermare la marcatura di polarità specifica, spesso indicata da un punto piatto sulla lente del LED o da una tacca nella flangia vicino al terminale del catodo.

5. Linee Guida per Montaggio, Manipolazione e Affidabilità

5.1 Formatura dei Terminali

5.2 Condizioni di Stoccaggio

5.3 Istruzioni per la Saldatura

Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 3mm dal punto di saldatura al bulbo in epossidico.

ProcessoParametroLimite
Saldatura ManualeTemperatura Puntale300°C Max. (30W Max.)
Tempo di Saldatura3 secondi Max.
Distanza dal Bulbo3mm Min.
Saldatura ad Onda (Immersion)Temperatura di Preriscaldo100°C Max. (60 sec Max.)
Temperatura Bagno & Tempo260°C Max., 5 sec Max.
Distanza dal Bulbo3mm Min.
RaffreddamentoNon utilizzare raffreddamento rapido.

Note Aggiuntive sulla Saldatura:

5.4 Pulizia

5.5 Gestione Termica

La dissipazione del calore deve essere considerata durante la fase di progettazione dell'applicazione. Sebbene si tratti di un dispositivo a bassa potenza, operare alla corrente tipica di 20mA o vicino ad essa in un'ambiente ad alta temperatura richiederà un derating della corrente per mantenere l'affidabilità e prevenire un deprezzamento accelerato del lumen. Si consiglia un layout PCB adeguato per dissipare il calore dai terminali.

6. Informazioni su Imballaggio e Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati per prevenire scariche elettrostatiche (ESD) e danni da umidità:

  1. Imballaggio Primario:Sacchetti anti-statici.
  2. Imballaggio Secondario:Scatole interne contenenti più sacchetti.
  3. Imballaggio Terziario:Scatole esterne contenenti più scatole interne.
Quantità di Imballaggio:

6.2 Spiegazione Etichetta

Le etichette sull'imballaggio contengono le seguenti informazioni per tracciabilità e identificazione:

7. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

Il metodo di pilotaggio più comune è una resistenza in serie. Il valore della resistenza (R) si calcola usando la Legge di Ohm: R = (V_alimentazione - VF_LED) / I_LED.Esempio:Per un'alimentazione a 5V, utilizzando la VF massima di 2.4V e una corrente desiderata di 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Si utilizzerebbe una resistenza standard da 130Ω o il valore immediatamente superiore (es. 150Ω). La potenza nominale della resistenza dovrebbe essere almeno P = I²R = (0.02)² * 130 = 0.052W, quindi una resistenza standard da 1/8W (0.125W) è sufficiente.

7.2 Considerazioni di Progettazione

8. Introduzione alla Tecnologia e al Principio di Funzionamento

Questo LED utilizza un chip semiconduttore inAlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Questo sistema di materiali è particolarmente efficiente per produrre luce nelle regioni gialla, arancione, rossa e verde dello spettro visibile. Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del semiconduttore, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica degli strati di AlGaInP determina l'energia del bandgap e quindi la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa - in questo caso, giallo-verde brillante a ~573-575 nm. La lente in resina epossidica trasparente serve a proteggere il chip, modellare l'emissione luminosa in un fascio stretto e migliorare l'estrazione della luce dal semiconduttore.

9. Domande Frequenti (FAQ)

9.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

Lunghezza d'Onda di Picco (λp, 575nm)è la lunghezza d'onda alla quale lo spettro di emissione ha la massima intensità.Lunghezza d'Onda Dominante (λd, 573nm)è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito del LED quando confrontato con una sorgente di luce bianca standard. Per un colore saturo come questo giallo-verde, sono molto vicine, ma la lunghezza d'onda dominante è più rilevante per la specifica del colore.

9.2 Posso pilotare questo LED con un'alimentazione a 3.3V?

Sì, ma è necessario utilizzare una resistenza limitatrice di corrente in serie. Utilizzando la VF tipica di 2.0V e un target di 20mA: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. Calcolare sempre utilizzando la VF massima (2.4V) per un progetto sicuro: R_min = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohm. Una resistenza tra 45Ω e 65Ω funzionerebbe, con un valore più alto che fornisce un margine di sicurezza contro la sovracorrente.

9.3 Perché la durata di stoccaggio è limitata a 3 mesi?

Il materiale di incapsulamento in epossidico può assorbire umidità dall'atmosfera. Durante la successiva saldatura ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può espandersi rapidamente, causando delaminazione interna o crepe ("popcorning"). Il limite di 3 mesi presuppone lo stoccaggio in condizioni controllate (≤30°C/70%UR). Per stoccaggi più lunghi, l'opzione confezionata in azoto rimuove umidità e ossigeno, prevenendo il degrado.

9.4 È necessario un dissipatore di calore?

Per un funzionamento alla corrente tipica di 20mA o inferiore in normali temperature ambiente, non è necessario un dissipatore dedicato per il LED stesso. Tuttavia, una buona gestione termica del PCB è sempre benefica per l'affidabilità a lungo termine. I terminali forniscono il percorso termico primario, quindi assicurarsi che siano saldati a un'adeguata area di rame sul PCB aiuterà a dissipare il calore.

Terminologia delle specifiche LED

Spiegazione completa dei termini tecnici LED

Prestazioni fotoelettriche

Termine Unità/Rappresentazione Spiegazione semplice Perché importante
Efficienza luminosa lm/W (lumen per watt) Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente. Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità.
Flusso luminoso lm (lumen) Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità". Determina se la luce è abbastanza brillante.
Angolo di visione ° (gradi), es. 120° Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio. Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità.
CCT (Temperatura colore) K (Kelvin), es. 2700K/6500K Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi. Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti.
CRI / Ra Senza unità, 0–100 Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono. Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei.
SDCM Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi" Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente. Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED.
Lunghezza d'onda dominante nm (nanometri), es. 620nm (rosso) Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati. Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi.
Distribuzione spettrale Curva lunghezza d'onda vs intensità Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda. Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore.

Parametri elettrici

Termine Simbolo Spiegazione semplice Considerazioni di progettazione
Tensione diretta Vf Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio". La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie.
Corrente diretta If Valore di corrente per il normale funzionamento del LED. Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata.
Corrente di impulso massima Ifp Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio. La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni.
Tensione inversa Vr Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura. Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione.
Resistenza termica Rth (°C/W) Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio. Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte.
Immunità ESD V (HBM), es. 1000V Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile. Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili.

Gestione termica e affidabilità

Termine Metrica chiave Spiegazione semplice Impatto
Temperatura di giunzione Tj (°C) Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED. Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore.
Deprezzamento del lumen L70 / L80 (ore) Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale. Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED.
Manutenzione del lumen % (es. 70%) Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo. Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine.
Spostamento del colore Δu′v′ o ellisse MacAdam Grado di cambiamento del colore durante l'uso. Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione.
Invecchiamento termico Degradazione del materiale Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine. Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto.

Imballaggio e materiali

Termine Tipi comuni Spiegazione semplice Caratteristiche e applicazioni
Tipo di imballaggio EMC, PPA, Ceramica Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica. EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga.
Struttura del chip Frontale, Flip Chip Disposizione degli elettrodi del chip. Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza.
Rivestimento al fosforo YAG, Silicato, Nitruro Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco. Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI.
Lente/Ottica Piana, Microlente, TIR Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce. Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce.

Controllo qualità e binning

Termine Contenuto di binning Spiegazione semplice Scopo
Bin del flusso luminoso Codice es. 2G, 2H Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max. Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto.
Bin di tensione Codice es. 6W, 6X Raggruppato per intervallo di tensione diretta. Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema.
Bin del colore Ellisse MacAdam 5 passi Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto. Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo.
Bin CCT 2700K, 3000K ecc. Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate. Soddisfa diversi requisiti CCT della scena.

Test e certificazione

Termine Standard/Test Spiegazione semplice Significato
LM-80 Test di manutenzione del lumen Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità. Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21).
TM-21 Standard di stima della vita Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80. Fornisce una previsione scientifica della vita.
IESNA Società di ingegneria dell'illuminazione Copre metodi di test ottici, elettrici, termici. Base di test riconosciuta dal settore.
RoHS / REACH Certificazione ambientale Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio). Requisito di accesso al mercato a livello internazionale.
ENERGY STAR / DLC Certificazione di efficienza energetica Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione. Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività.