Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Vantaggi Principali
- 1.2 Mercato di Riferimento & Applicazioni
- 2. Approfondimento dei Parametri Tecnici
- 2.1 Valori Massimi Assoluti (Ta=25 °C)
- 2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (Ta=25 °C)
- 3. Spiegazione del Sistema di Binning
- 3.1 Binning dell'Intensità Luminosa
- 3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante
- 3.3 Binning della Tensione Diretta
- 4. Analisi delle Curve di Prestazione
- 4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda
- 4.2 Diagramma di Direttività
- 4.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)
- 4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta
- 4.5 Dipendenza dalla Temperatura
- 5. Informazioni Meccaniche & di Confezionamento
- 5.1 Dimensioni del Package
- 6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio
- 6.1 Formatura dei Terminali
- 6.2 Condizioni di Magazzinaggio
- 6.3 Processo di Saldatura
- 7. Confezionamento & Informazioni d'Ordine
- 7.1 Specifica di Confezionamento
- 7.2 Spiegazione Etichetta
- 7.3 Designazione Numero Modello
- 8. Suggerimenti Applicativi & Considerazioni Progettuali
- 8.1 Progettazione del Circuito
- 8.2 Gestione Termica
- 8.3 Integrazione Ottica
- 9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)
- 9.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?
- 9.2 Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?
- 9.3 Come seleziono il bin giusto per la mia applicazione?
- 10. Principi Tecnici & Tendenze
- 10.1 Principio di Funzionamento
- 10.2 Tendenze del Settore
- 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
Questo documento dettaglia le specifiche di un LED ad alta luminosità progettato per applicazioni che richiedono un'emissione luminosa superiore. Il dispositivo utilizza un chip InGaN per produrre una luce verde brillante ed è alloggiato in un popolare package rotondo T-1 3/4 con terminali standard.
1.1 Vantaggi Principali
- Alta Efficienza:Progettato per massimizzare l'emissione luminosa rispetto alla potenza in ingresso.
- Costruzione Robusta:Presenta una resina epossidica resistente ai raggi UV per una maggiore durata in ambienti esterni.
- Conformità Ambientale:Il prodotto è conforme agli standard RoHS, REACH UE ed è privo di alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
- Flessibilità di Selezione:Disponibile con diversi colori, intensità e colori della lente epossidica per soddisfare varie esigenze progettuali.
1.2 Mercato di Riferimento & Applicazioni
Questa serie di LED è specificamente destinata ad applicazioni di segnaletica e display ad alta visibilità. Casi d'uso tipici includono:
- Insegne Grafiche a Colori
- Pannelli a Messaggi
- Pannelli a Messaggio Variabile (VMS)
- Pubblicità Commerciale Esterna
2. Approfondimento dei Parametri Tecnici
2.1 Valori Massimi Assoluti (Ta=25 °C)
Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.
| Parametro | Simbolo | Valore | Unità |
|---|---|---|---|
| Tensione Inversa | VR | 5 | V |
| Corrente Diretta | IF | 30 | mA |
| Corrente Diretta di Picco (Duty 1/10 @1KHz) | IFP | 100 | mA |
| Dissipazione di Potenza | Pd | 110 | mW |
| Temperatura di Esercizio | TT_opr | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura di Magazzinaggio | TT_stg | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura di Saldatura | TT_sol | 260 per 5 sec. | °C |
2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (Ta=25 °C)
Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati in condizioni di test standard (I_FF=20mA).
| Parametro | Simbolo | Min. | Typ. | Max. | Unità | Condizione |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensità Luminosa | Iv | 18000 | 28500 | 45000 | mcd | IFI_F=20mA |
| Angolo di Visione (2θ_1/2)1/2) | -- | -- | 15 | -- | deg | IFI_F=20mA |
| Lunghezza d'Onda di Picco | λp | -- | 518 | -- | nm | IFI_F=20mA |
| Lunghezza d'Onda Dominante | λd | 525 | 530 | 535 | nm | IFI_F=20mA |
| Tensione Diretta | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IFI_F=20mA |
| Corrente Inversa | IR | -- | -- | 50 | μA | VRV_R=5V |
3. Spiegazione del Sistema di Binning
Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave.
3.1 Binning dell'Intensità Luminosa
| Codice Bin | Min. | Max. | Unità | Condizione |
|---|---|---|---|---|
| X | 18000 | 22500 | mcd | IFI_F=20mA |
| Y | 22500 | 28500 | ||
| Z | 28500 | 36000 | ||
| Z1 | 36000 | 45000 |
Tolleranza dell'Intensità Luminosa: ±10%
3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante
| Codice Bin | Min. | Max. | Unità | Condizione |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 525 | 530 | nm | IFI_F=20mA |
| 2 | 530 | 535 |
Tolleranza della Lunghezza d'Onda Dominante: ±1nm
3.3 Binning della Tensione Diretta
| Codice Bin | Min. | Max. | Unità | Condizione |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2.8 | 3.0 | V | IFI_F=20mA |
| 1 | 3.0 | 3.2 | ||
| 2 | 3.2 | 3.4 | ||
| 3 | 3.4 | 3.6 |
Tolleranza della Tensione Diretta: ±0.1V
4. Analisi delle Curve di Prestazione
La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche cruciali per la progettazione del circuito e la gestione termica.
4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda
Questa curva mostra la distribuzione spettrale della potenza, con una lunghezza d'onda di picco tipica (λ_pp) di 518nm e una lunghezza d'onda dominante (λ_dd) di 530nm, confermando l'emissione di colore verde brillante.
4.2 Diagramma di Direttività
L'angolo di visione (2θ_1/21/2) è di 15 gradi, indicando un fascio molto stretto. Ciò rende il LED ideale per applicazioni di illuminazione direzionale dove la luce deve essere focalizzata a distanza, come nei pannelli a messaggi.
4.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)
La curva I-V è essenziale per progettare il circuito di limitazione della corrente. Alla corrente di esercizio tipica di 20mA, la tensione diretta è di 3.2V. La curva aiuta a determinare la tensione di alimentazione richiesta e il valore della resistenza in serie.
4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta
Questa curva dimostra la relazione tra corrente di pilotaggio ed emissione luminosa. Sebbene l'intensità aumenti con la corrente, è cruciale non superare i valori massimi assoluti (30mA continui, 100mA impulsati) per prevenire un degrado accelerato o un guasto.
4.5 Dipendenza dalla Temperatura
Due curve chiave illustrano gli effetti della temperatura:Intensità Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Diretta vs. Temperatura Ambiente. Tipicamente, l'emissione luminosa del LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Inoltre, per un pilotaggio a tensione costante, la corrente diretta può aumentare con la temperatura a causa dei cambiamenti nelle proprietà del semiconduttore, potenzialmente portando a una fuga termica se non gestita correttamente. Queste curve sottolineano l'importanza di un efficace dissipatore di calore e di driver a corrente costante nelle applicazioni ad alta affidabilità.
5. Informazioni Meccaniche & di Confezionamento
5.1 Dimensioni del Package
Il LED utilizza un package rotondo standard T-1 3/4 (5mm). Note dimensionali chiave includono:
- Tutte le dimensioni sono in millimetri salvo diversa specificazione.
- La tolleranza standard è ±0.25mm.
- La sporgenza massima consentita della resina sotto la flangia è di 1.5mm.
(Nota: Un disegno dimensionale dettagliato sarebbe incluso qui basandosi sul diagramma PDF, specificando diametro dei terminali, diametro della lente, altezza totale e distanza tra i terminali.)
6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio
6.1 Formatura dei Terminali
- Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo epossidico.
- Eseguire la formatura dei terminaliprima soldering.
- della saldatura. Evitare di sollecitare il package durante la formatura per prevenire danni interni o rotture.
- Tagliare i terminali a temperatura ambiente.
- Assicurarsi che i fori del PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.
6.2 Condizioni di Magazzinaggio
- Magazzinaggio consigliato: ≤30°C e ≤70% Umidità Relativa dopo la ricezione.
- Durata massima di magazzinaggio in queste condizioni: 3 mesi.
- Per magazzinaggio più lungo (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.
- Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.
6.3 Processo di Saldatura
Mantenere una distanza minima di 3mm tra il giunto di saldatura e il bulbo epossidico.
| Processo | Parametro | Valore / Condizione |
|---|---|---|
| Saldatura Manuale | Temperatura Puntale | 300°C Max. (30W Max.) |
| Tempo di Saldatura | 3 secondi Max. | |
| Saldatura ad Onda | Temperatura di Preriscaldo | 100°C Max. (60 sec Max.) |
| Temperatura Bagno & Tempo | 260°C Max., 5 secondi Max. | |
| Distanza dal Bulbo | 3mm Min. |
Note Critiche:
- Evitare stress meccanici sui terminali mentre il LED è ad alta temperatura.
- Non eseguire saldatura ad onda o manuale più di una volta.
- Proteggere il bulbo epossidico da urti o vibrazioni finché non si raffredda completamente dopo la saldatura.
7. Confezionamento & Informazioni d'Ordine
7.1 Specifica di Confezionamento
- Busta Anti-Statica:Ogni busta contiene un minimo di 200 e un massimo di 500 pezzi.
- Scatola Interna:Contiene 5 buste.
- Scatola Master/Esterna:Contiene 10 scatole interne.
7.2 Spiegazione Etichetta
Le etichette sul confezionamento forniscono tracciabilità e informazioni sul bin:
- CPN:Numero Prodotto Cliente
- P/N:Numero Prodotto (es., 333/G1C1-AVYA/X/MS)
- QTY:Quantità Confezionata
- CAT:Classe di Intensità Luminosa (es., X, Y, Z, Z1)
- HUE:Classe di Lunghezza d'Onda Dominante (es., 1, 2)
- REF:Classe di Tensione Diretta (es., 0, 1, 2, 3)
- LOT No:Numero di Lotto di Produzione
7.3 Designazione Numero Modello
Il numero di parte333/G1C1-AVYA/X/MSpuò essere decodificato come segue (basandosi sul formato di designazione di produzione fornito):
- 333:Indica probabilmente la serie o il tipo di package base (T-1 3/4).
- G1:Specifica il materiale/tipo del chip (InGaN).
- C1:Denota il colore emesso (Verde Brillante).
- AVYA:Può riferirsi a specifiche caratteristiche ottiche o di prestazione.
- X:Rappresenta il codice bin dell'intensità luminosa.
- MS:Indica probabilmente il colore della resina (Trasparente) e la presenza di uno stop (No).
8. Suggerimenti Applicativi & Considerazioni Progettuali
8.1 Progettazione del Circuito
- Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per impostare la corrente diretta al livello desiderato (tipicamente 20mA). Calcolare il valore della resistenza usando R = (V_alimentazionesupply- V_FF) / I_FF.
- Protezione da Tensione Inversa:La tensione inversa massima è di soli 5V. Incorporare una protezione (come un diodo in parallelo) se il LED potrebbe essere esposto a polarizzazione inversa, come in circuiti AC o array multi-LED.
8.2 Gestione Termica
- Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa (110mW max), mantenere una bassa temperatura di giunzione è critico per l'affidabilità a lungo termine e l'emissione luminosa stabile, specialmente in ambienti ad alta temperatura o in apparecchiature chiuse.
- Assicurare un'adeguata ventilazione o dissipazione del calore se più LED sono impacchettati densamente.
8.3 Integrazione Ottica
- Lo stretto angolo di visione di 15 gradi produce un fascio focalizzato. Per un'illuminazione più ampia, saranno necessarie ottiche secondarie (diffusori o lenti).
- La lente in resina trasparente fornisce la massima emissione luminosa possibile. Per un aspetto più morbido o per il mixing di colori, considerare LED con lenti diffuse o colorate se disponibili nella serie.
9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)
9.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?
La Lunghezza d'Onda di Picco (λ_pp= 518nm)è la lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica emessa è massima.La Lunghezza d'Onda Dominante (λ_dd= 530nm)è l'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che corrisponde al colore della luce. Per i LED verdi, la lunghezza d'onda dominante è spesso più lunga di quella di picco a causa della forma della curva di sensibilità dell'occhio umano (risposta fotopica).
9.2 Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?
Sebbene 30mA sia il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua, operare a questo limite genererà più calore e potenzialmente ridurrà la durata del LED. Per un'affidabilità ed efficienza ottimali, si raccomanda di operare a o al di sotto della condizione di test tipica di 20mA.
9.3 Come seleziono il bin giusto per la mia applicazione?
Per applicazioni che richiedono un aspetto uniforme (come un'insegna multi-LED), specificare bin stretti sia per la Lunghezza d'Onda Dominante (HUE) che per l'Intensità Luminosa (CAT). Ad esempio, richiedere tutti i LED dal bin "Y" (22500-28500 mcd) e dal bin "1" (525-530 nm) garantirà una luminosità e un colore coerenti nel display. Per applicazioni meno critiche, un intervallo di bin più ampio può essere accettabile e più conveniente.
10. Principi Tecnici & Tendenze
10.1 Principio di Funzionamento
Questo LED si basa su un chip semiconduttore InGaN (Nitruro di Indio Gallio). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La specifica composizione della lega InGaN determina l'energia della banda proibita, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa—in questo caso, verde brillante.
10.2 Tendenze del Settore
La spinta verso una maggiore efficienza (più lumen per watt) e un'affidabilità migliorata continua ad essere la tendenza primaria nella tecnologia LED. I progressi nella progettazione dei chip, nella crescita epitassiale e nella tecnologia dei fosfori (per LED bianchi) spingono costantemente i limiti delle prestazioni. Inoltre, c'è una forte attenzione a livello di settore sulla standardizzazione delle impronte, dei test fotometrici e del binning del colore per semplificare la progettazione e garantire la qualità per gli utenti finali. La conformità alle normative prive di alogeni e altre normative ambientali, come si vede in questa scheda tecnica, è anche un requisito standard nei componenti elettronici moderni.
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. |