Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Descrizione Generale
- 1.2 Caratteristiche Principali
- 1.3 Applicazioni
- 2. Analisi dei Parametri Tecnici
- 2.1 Caratteristiche Elettriche e Ottiche (Ts=25°C)
- 2.2 Valori Massimi Assoluti
- 3. Sistema di Binning
- 3.1 Bin di Temperatura Colore
- 3.2 Bin di Flusso Luminoso
- 4. Analisi delle Curve di Prestazione
- 4.1 Tensione Diretta vs. Intensità Relativa
- 4.2 Temperatura Ambiente vs. Intensità Relativa
- 4.3 Temperatura Superficiale Centrale vs. Intensità Relativa
- 4.4 Tensione Diretta vs. Temperatura
- 4.5 Temperatura Superficiale Centrale vs. Corrente Diretta
- 4.6 Diagramma di Radiazione
- 4.7 Coordinata Cromatica vs. Temperatura
- 4.8 Distribuzione Spettrale
- 5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
- 5.1 Dimensioni del Package
- 5.2 Dimensioni della Scatola di Aspirazione
- 5.3 Specifica dell'Etichetta
- 6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
- 6.1 Precauzioni di Manipolazione
- 6.2 Sensibilità all'Umidità e Stoccaggio
- 6.3 Pulizia
- 7. Informazioni su Imballaggio e Ordinazione
- 7.1 Quantità di Imballaggio
- 7.2 Voci di Test di Affidabilità
- 7.3 Criteri di Guasto
- 8. Considerazioni di Progettazione Applicativa
- 9. Vantaggi Tecnici
- 10. Domande Frequenti
- 11. Esempi Applicativi
- 12. Principio di Funzionamento
- 13. Tendenze di Sviluppo
- Terminologia delle specifiche LED
- Prestazioni fotoelettriche
- Parametri elettrici
- Gestione termica e affidabilità
- Imballaggio e materiali
- Controllo qualità e binning
- Test e certificazione
1. Panoramica del Prodotto
1.1 Descrizione Generale
Il prodotto è un LED bianco realizzato utilizzando un chip blu e conversione a fosforo. Dimensioni del package: 12mm x 28mm x 2,3mm. Presenta un design a package integrato ed emissione luminosa a 360° a tutto angolo, adatto per processi di saldatura a punti. Livello di sensibilità all'umidità: Livello 5. Conforme alla direttiva RoHS.
1.2 Caratteristiche Principali
- Package Integrato: combina chip e fosforo in una forma compatta.
- Emissione Luminosa a 360° a Tutto Angolo: emette luce uniformemente in tutte le direzioni.
- Adatto per Processo di Saldatura a Punti: compatibile con l'assemblaggio automatizzato.
- Livello di Sensibilità all'Umidità 5: richiede manipolazione entro 24 ore dall'apertura.
- Conforme RoHS: privo di sostanze pericolose.
1.3 Applicazioni
Le applicazioni principali includono lampade alogene LED (retrofit), illuminazione decorativa, illuminazione interna e illuminazione generale. L'ampio angolo di visione e l'alto CRI lo rendono adatto per ambienti residenziali e commerciali.
2. Analisi dei Parametri Tecnici
2.1 Caratteristiche Elettriche e Ottiche (Ts=25°C)
| Parametro | Simbolo | Condizione | Min | Tip | Max | Unità |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tensione Diretta | Vf | AC230V | 225 | - | 235 | V |
| Flusso Luminoso | Φ | AC230V | 300 | - | 500 | lm |
| Angolo di Visione | 2θ1/2 | AC230V | - | - | 360 | deg |
| Indice di Resa Cromatica | Ra | AC230V | 80 | - | - | / |
| R9 | R9 | AC230V | 0 | - | - | / |
| Potenza | P | AC230V | 2.8 | 3.1 | 3.4 | W |
Il LED è progettato per funzionare a tensione di rete 230V AC (60Hz). L'intervallo di tensione diretta è 225-235V. Il flusso luminoso varia da 300 a 500 lumen, a seconda del bin. L'angolo di visione è di 360°, garantendo una distribuzione uniforme della luce. L'indice di resa cromatica è almeno 80, con R9 >= 0, assicurando una buona riproduzione cromatica per la maggior parte delle applicazioni. Il consumo energetico è compreso tra 2,8W e 3,4W, rendendolo efficiente dal punto di vista energetico.
2.2 Valori Massimi Assoluti
| Parametro | Simbolo | Valore | Unità |
|---|---|---|---|
| Dissipazione di Potenza | PD | 3.73 | W |
| Frequenza | Hz | 60 | Hz |
| Scarica Elettrostatica (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Temperatura di Funzionamento | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura di Stoccaggio | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura di Giunzione | TJ | 125 | °C |
Questi valori non devono essere superati durante il funzionamento. La dissipazione di potenza è limitata a 3,73W. Il LED è classificato per 2000V ESD (HBM). L'intervallo di temperatura di funzionamento e stoccaggio è da -40°C a +85°C, con temperatura di giunzione massima di 125°C. Il superamento dei valori massimi può causare danni permanenti.
3. Sistema di Binning
3.1 Bin di Temperatura Colore
La serie di LED è disponibile in molteplici temperature colore: 2200K, 2400K, 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 6500K. Ogni CCT ha molteplici bin di flusso. Ad esempio, 2700K ha bin Rank430 (430-460lm), Rank480 (450-510lm), ecc. Le coordinate cromatiche CIE sono definite con precisione per ogni bin. Fare riferimento al diagramma CIE e alle tabelle delle coordinate nella specifica per i confini dettagliati dei bin.
3.2 Bin di Flusso Luminoso
L'intervallo totale di flusso luminoso è 300-500lm a AC230V. All'interno di ogni CCT, i bin sono categorizzati per intervalli di flusso (es. 430-460lm, 450-510lm, 460-520lm, 470-530lm). I clienti possono specificare il codice bin desiderato per una maggiore consistenza delle prestazioni.
4. Analisi delle Curve di Prestazione
Le seguenti curve tipiche illustrano il comportamento del LED in varie condizioni.
4.1 Tensione Diretta vs. Intensità Relativa
All'aumentare della tensione diretta da 200V a 300V, l'intensità relativa sale a un massimo e poi si satura. La regione di funzionamento ottimale è intorno a 225-235V.
4.2 Temperatura Ambiente vs. Intensità Relativa
Il flusso luminoso relativo diminuisce con l'aumentare della temperatura ambiente. A 100°C, il flusso scende a circa il 70% del valore a 25°C. La gestione termica è cruciale per mantenere l'emissione luminosa.
4.3 Temperatura Superficiale Centrale vs. Intensità Relativa
Andamento simile: all'aumentare della temperatura superficiale centrale, l'intensità relativa diminuisce. Il LED deve essere mantenuto al di sotto di 85°C per prestazioni ottimali.
4.4 Tensione Diretta vs. Temperatura
La tensione diretta mostra un coefficiente di temperatura negativo: diminuisce linearmente all'aumentare della temperatura. A 100°C, Vf è circa 227V rispetto a 235V a 25°C.
4.5 Temperatura Superficiale Centrale vs. Corrente Diretta
La corrente diretta (mA) diminuisce all'aumentare della temperatura, indicando che il driver LED deve compensare gli effetti termici.
4.6 Diagramma di Radiazione
Il pattern di radiazione mostra emissione uniforme in tutte le direzioni orizzontali, confermando l'angolo di visione a 360°. La variazione di intensità è minima.
4.7 Coordinata Cromatica vs. Temperatura
Le coordinate CIE x e y si spostano leggermente con la temperatura, ma rimangono all'interno dei confini del bin specificati per l'intervallo nominale (-40 a +85°C).
4.8 Distribuzione Spettrale
Lo spettro consiste in un picco blu intorno a 450nm e una larga emissione gialla del fosforo centrata a ~580nm, producendo luce bianca.
5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
5.1 Dimensioni del Package
Dimensioni del package: 12mm (lunghezza) x 28mm (larghezza) x 2,3mm (altezza). Tolleranze ±0,5mm salvo diversa indicazione. Il LED presenta due conduttori per la connessione elettrica. Un disegno in vista mostra la polarità corretta. Il simbolo di attenzione ESD è marcato sul package.
5.2 Dimensioni della Scatola di Aspirazione
La scatola di aspirazione utilizzata per l'imballaggio ha dimensioni 750mm x 800mm (soggetta a tolleranza ±0,1mm). Ogni scatola contiene 50 pezzi.
5.3 Specifica dell'Etichetta
Le etichette includono: Numero Parte (P/N), Numero Specifica (S/N), Numero Lotto (L/N), Codice Bin, Bin di Cromaticità (X/Y), Flusso Luminoso (Φ), Tensione Diretta (Vf), Indice di Resa Cromatica (Ra), Quantità (QTY) e Data. Può essere incluso un codice a barre.
6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
6.1 Precauzioni di Manipolazione
- Maneggiare i componenti dai lati usando pinzette; non toccare direttamente la lente in silicone per evitare di danneggiare i circuiti interni.
- Non applicare tensione inversa; il circuito deve permettere solo tensione diretta durante l'accensione/spegnimento.
- Utilizzare resistori di limitazione della corrente; anche piccole variazioni di tensione possono causare grandi cambiamenti di corrente e bruciare i LED.
- La progettazione termica è critica: garantire un'adeguata dissipazione del calore per prevenire riduzione di luminosità e variazione cromatica.
- Evitare esposizione ad ambienti con alto contenuto di zolfo, cloro e bromo (zolfo<100ppm, Br singolo<900ppm, Cl singolo<900ppm, Br+Cl totale<1500ppm).
- I VOC dei materiali dell'apparecchio possono penetrare nel silicone e causare scolorimento; testare i materiali per compatibilità.
6.2 Sensibilità all'Umidità e Stoccaggio
- Prima di aprire il sacchetto di alluminio: conservare a ≤30°C, ≤75%UR, entro 1 anno dalla data.
- Dopo l'apertura: utilizzare entro 24 ore a ≤30°C, ≤60%UR.
- Se superato, cuocere a 60±5°C per >24 ore.
- Non utilizzare se l'imballaggio è danneggiato o gonfio; contattare il supporto vendite.
6.3 Pulizia
Se necessaria pulizia, si consiglia alcool isopropilico. Non utilizzare solventi che potrebbero dissolvere il package. La pulizia a ultrasuoni non è consigliata poiché potrebbe danneggiare il LED.
7. Informazioni su Imballaggio e Ordinazione
7.1 Quantità di Imballaggio
Imballaggio standard: 50 pezzi per scatola.
7.2 Voci di Test di Affidabilità
| Voce di Test | Condizione | Durata | Ac/Re |
|---|---|---|---|
| Shock Termico | -40°C/15min ↔ 100°C/15min | 1000 cicli | 0/1 |
| Test di Commutazione | 25°C, On/Off 2,5min | 2500 cicli | 0/1 |
| Test di Vita (Temperatura Ambiente) | Ta=25°C, AC230V | 1000 ore | 0/1 |
| Test di Vita ad Alta Temperatura e Alta Umidità | 60°C/90%UR, AC230V | 500 ore | 0/1 |
7.3 Criteri di Guasto
Dopo il test, il dispositivo è considerato guasto se il consumo energetico supera ±10% della specifica, o il flusso luminoso scende al di sotto del 70% del valore iniziale.
8. Considerazioni di Progettazione Applicativa
Nella progettazione con questo filamento LED G9, considerare quanto segue: (1) Utilizzare un driver AC a tensione costante con appropriata limitazione di corrente. (2) Assicurare una corretta dissipazione del calore; la temperatura di giunzione non deve superare 125°C. (3) Per applicazioni dimmerabili, selezionare dimmer compatibili progettati per LED AC. (4) Considerare la corrente di spunto. (5) Il LED è un prodotto non spettroscopico; oltre il 90% delle unità in un lotto soddisfa i parametri elettrici/ottici. (6) Evitare stress meccanico sul filamento.
9. Vantaggi Tecnici
Rispetto alle tradizionali lampadine a filamento LED, questo prodotto offre un package integrato, distribuzione luminosa a 360°, assemblaggio semplificato (saldatura a punti) e ampia gamma di temperature colore. L'alto CRI (Ra≥80) e il buon valore R9 garantiscono una resa cromatica vivida. Il sacchetto barriera all'umidità e la classificazione MSL 5 garantiscono affidabilità durante lo stoccaggio e la saldatura.
10. Domande Frequenti
D: Perché la tensione di funzionamento è AC230V? R: Questo LED è progettato per funzionare direttamente sulla rete AC, semplificando la progettazione del driver. D: Come garantire l'angolo di visione a 360°? R: Il package a forma di filamento emette luce da tutti i lati. D: Cosa succede se il dispositivo è esposto all'umidità? R: Seguire le istruzioni di cottura per asciugare prima dell'uso. D: Posso utilizzare un driver DC? R: La specifica si basa su AC; l'uso di DC potrebbe influenzare le prestazioni. D: Qual è la durata? R: I test di affidabilità mostrano 1000 ore a temperatura ambiente; la durata effettiva dipende dalla gestione termica e dalle condizioni operative.
11. Esempi Applicativi
Applicazione tipica: sostituzione di lampadine alogene G9 in lampadari decorativi, applique murali e illuminazione sotto pensile. L'emissione a 360° e le dimensioni ridotte lo rendono ideale per il retrofit di apparecchi esistenti. È possibile combinare più unità per un flusso luminoso maggiore.
12. Principio di Funzionamento
Il LED utilizza un chip blu InGaN che emette luce blu (picco ~450nm). Un fosforo giallo (solitamente YAG:Ce) converte parte della luce blu in emissione gialla più ampia. La combinazione di blu e giallo produce luce bianca. Diverse composizioni di fosforo raggiungono diverse temperature di colore correlate (CCT) dal bianco caldo (2200K) al bianco freddo (6500K).
13. Tendenze di Sviluppo
Le tendenze future per i filamenti LED includono maggiore efficacia (oltre 200 lm/W), CRI ancora più alto (Ra>95), migliori prestazioni termiche e dimensioni ridotte. È prevista anche l'integrazione con il controllo intelligente (dimmerazione, regolazione del colore). Il fattore di forma G9 continuerà ad evolversi per una migliore compatibilità con gli apparecchi esistenti.
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. |