Scheda Tecnica LED Lampada 383-2USOC/S530-A6 - Arancione - Lunghezza d'Onda di Picco 621nm - Tensione Diretta 2.0V - Dissipazione 60mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di una lampada LED ad alta luminosità progettata per applicazioni che richiedono un'uscita luminosa superiore. Il dispositivo utilizza un chip AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio) per produrre un colore arancione intenso, incapsulato in un package in resina trasparente. Il suo obiettivo di progettazione principale è fornire prestazioni affidabili e robuste in un fattore di forma compatto.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

La serie offre una scelta di vari angoli di visione per soddisfare diverse esigenze applicative ed è disponibile su nastro e bobina per processi di assemblaggio automatizzati, migliorando l'efficienza produttiva. È progettata per essere affidabile e robusta, garantendo prestazioni costanti. Il prodotto è conforme alle principali normative ambientali, inclusa la direttiva UE RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose), i regolamenti UE REACH (Registrazione, Valutazione, Autorizzazione e Restrizione delle Sostanze Chimiche) ed è privo di alogeni, con contenuto di Bromo (Br) e Cloro (Cl) rigorosamente controllato al di sotto di 900 ppm singolarmente e 1500 ppm combinati.

Le applicazioni target per questo LED sono principalmente nell'elettronica di consumo e nell'illuminazione di sfondo per display, inclusi televisori, monitor per computer, telefoni e applicazioni generali di indicatori per computer dove è richiesto un segnale arancione brillante e distinto.

2. Approfondimento sui Parametri Tecnici

2.1 Valori Nominali Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito e dovrebbe essere evitato per prestazioni affidabili a lungo termine.

• Corrente Diretta Continua (IF):25 mA. Questa è la massima corrente continua che può essere applicata in modo continuo al LED.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):160 mA. Questa è la massima corrente impulsiva, applicabile con un ciclo di lavoro di 1/10 a una frequenza di 1 kHz.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può danneggiare la giunzione del LED.
• Scarica Elettrostatica (ESD) Modello Corpo Umano:2000 V. Questo indica la sensibilità del LED all'elettricità statica; sono necessarie precauzioni di manipolazione ESD appropriate.
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW. La massima potenza che il package può dissipare senza superare i suoi limiti termici.
• Temperatura di Esercizio (Topr):-40°C a +85°C. L'intervallo di temperatura ambiente entro il quale il dispositivo è progettato per funzionare.
• Temperatura di Magazzinaggio (Tstg):-40°C a +100°C. L'intervallo di temperatura per lo stoccaggio non operativo.
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260°C per 5 secondi. La massima temperatura e il tempo che i terminali possono sopportare durante la saldatura a onda o a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di prova standard di temperatura ambiente (Ta) di 25°C e corrente diretta (IF) di 20 mA, salvo diversa specificazione. Definiscono le prestazioni tipiche del LED.

• Intensità Luminosa (Iv):6300 mcd (Min), 8000 mcd (Tip). Questa è una misura della luminosità percepita del LED in una direzione specifica. L'incertezza di misura è ±10%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):6° (Tip). Questo è l'angolo totale in cui l'intensità luminosa è la metà dell'intensità a 0° (sull'asse). Un angolo di 6° indica un fascio molto stretto e focalizzato.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):621 nm (Tip). La lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica in uscita è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):615 nm (Tip). L'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che corrisponde al colore del LED. L'incertezza è ±1.0 nm.
• Larghezza di Banda dello Spettro di Radiazione (Δλ):18 nm (Tip). L'intervallo di lunghezze d'onda in cui la potenza radiante è almeno la metà della potenza di picco, indicando la purezza spettrale.
• Tensione Diretta (VF):2.0 V (Tip), 2.4 V (Max). La caduta di tensione ai capi del LED quando funziona alla corrente specificata. L'incertezza è ±0.1 V.
• Corrente Inversa (IR):10 μA (Max). La piccola corrente di dispersione che scorre quando viene applicata la tensione inversa specificata (5V).

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche che illustrano come i parametri chiave cambiano con le condizioni operative. Queste sono essenziali per la progettazione del circuito e la gestione termica.

3.1 Distribuzione Spettrale e Direttività

Lacurva Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Ondamostra un picco netto centrato intorno a 621 nm, confermando l'emissione del colore arancione. Lacurva di Direttivitàrappresenta visivamente il ristretto angolo di visione di 6°, mostrando come l'intensità diminuisce rapidamente fuori asse, il che è ideale per applicazioni di indicatori focalizzati.

3.2 Dipendenze Elettriche e Termiche

Lacurva Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)mostra la relazione esponenziale tipica di un diodo. A 20 mA, la tensione è di circa 2.0V. Lacurva Intensità Relativa vs. Corrente Direttadimostra che l'uscita luminosa aumenta linearmente con la corrente fino alla massima corrente continua nominale.

Lacurva Intensità Relativa vs. Temperatura Ambienteè fondamentale per la progettazione termica. Mostra che l'uscita luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Ad esempio, a 85°C, l'uscita potrebbe essere solo il 50-60% del suo valore a 25°C. Al contrario, lacurva Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente(probabilmente a tensione costante) mostrerebbe come la corrente cambia con la temperatura, importante per progettare driver a corrente costante per mantenere una luminosità stabile.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il LED è alloggiato in un package rotondo standard da 3mm, spesso indicato come dimensione \"T-1\". Il disegno dimensionale dettagliato specifica il diametro della lente, la distanza tra i terminali, il diametro dei terminali e l'altezza complessiva. Una nota chiave specifica che l'altezza della flangia (il bordo alla base della cupola) deve essere inferiore a 1.5mm (0.059\"). Tutte le dimensioni sono in millimetri, con una tolleranza standard di ±0.25mm salvo diversa dichiarazione. Dimensioni precise sono cruciali per la progettazione dell'impronta sul PCB e per garantire un corretto alloggiamento.

4.2 Identificazione della Polarità

Il LED ha due terminali: l'anodo (positivo) e il catodo (negativo). Tipicamente, il catodo è identificato da un punto piatto sul bordo della lente in plastica o dal terminale più corto. Il diagramma nella scheda tecnica dovrebbe essere consultato per confermare l'esatto marcatore di polarità per questo specifico numero di parte per prevenire l'installazione inversa.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è essenziale per prevenire danni e garantire l'affidabilità.

5.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico per evitare stress sulla tenuta.
• La formatura deve essere eseguitaprima soldering.
• Evitare di sollecitare il package. Fori PCB disallineati che costringono i terminali durante l'inserimento possono causare crepe o degrado.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.

5.2 Processo di Saldatura

Saldatura Manuale:La temperatura della punta del saldatore non deve superare i 300°C (per un saldatore max 30W), e il tempo di saldatura per terminale deve essere al massimo di 3 secondi. Mantenere una distanza minima di 3mm dal giunto di saldatura al bulbo in epossidico.
Saldatura a Onda (DIP):La temperatura di preriscaldamento non deve superare i 100°C per un massimo di 60 secondi. La temperatura del bagno di saldatura deve essere al massimo di 260°C con un tempo di permanenza di 5 secondi. Ancora una volta, mantenere una distanza di 3mm dal giunto al bulbo.
Un grafico del profilo di saldatura consigliato mostrerebbe tipicamente una rampa di preriscaldamento graduale, un breve picco a 260°C e una pendenza di raffreddamento controllata. Il raffreddamento rapido non è raccomandato. La saldatura a immersione o manuale non deve essere eseguita più di una volta.

5.3 Stoccaggio e Pulizia

Stoccaggio:I LED devono essere conservati a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa. La durata di conservazione dopo la spedizione è di 3 mesi. Per uno stoccaggio 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.
Pulizia:Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per non più di un minuto. Non utilizzare la pulizia ad ultrasuoni a meno che non sia assolutamente necessario e solo dopo una prequalifica, poiché può causare danni interni.

6. Principio di Gestione Termica

Sebbene non sia un LED ad alta potenza, la gestione termica è ancora una considerazione di progettazione critica. La tensione diretta e la corrente producono calore (Potenza = Vf * If). Questo calore, se non dissipato, aumenta la temperatura di giunzione all'interno del LED. Come mostrato nelle curve di prestazione, l'alta temperatura di giunzione riduce direttamente l'uscita luminosa (intensità luminosa) e può accelerare il degrado a lungo termine, accorciando la durata del LED. Pertanto, durante la fase di progettazione dell'applicazione, si dovrebbe considerare il percorso termico dai terminali del LED al PCB e possibilmente a un dissipatore di calore, specialmente se si opera vicino alla massima corrente continua o in alte temperature ambientali. Il valore nominale di dissipazione di 60mW è il limite per il package; superarlo causerà il superamento dei limiti di sicurezza della temperatura di giunzione.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifica di Imballaggio

I LED sono confezionati in sacchetti antistatici per proteggerli dalle scariche ESD. La gerarchia di imballaggio è la seguente:
1. Bobina/Sacchetto:Minimo 200 a 500 pezzi per sacchetto antistatico.
2. Scatola Interna:6 sacchetti per scatola interna.
3. Scatola Master/Esterna:10 scatole interne per scatola master.

7.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono diversi codici:
- CPN:Numero di Parte del Cliente.
- P/N:Numero di Parte del Produttore (es., 383-2USOC/S530-A6).
- QTY:Quantità di pezzi nella confezione.
- CAT:Classi o bin per l'Intensità Luminosa (Iv).
- HUE:Classi o bin per la Lunghezza d'Onda Dominante (λd).
- REF:Classi o bin per la Tensione Diretta (Vf).
- LOT No:Numero di lotto di produzione tracciabile.

8. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Questo LED dovrebbe essere pilotato da una sorgente di corrente costante per una luminosità stabile. Una semplice resistenza in serie è comune per applicazioni a bassa corrente. Il valore della resistenza (R) è calcolato come R = (Valimentazione - Vf) / If. Ad esempio, con un'alimentazione di 5V, una Vf di 2.0V e una If desiderata di 20mA: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. La potenza nominale della resistenza dovrebbe essere almeno (5-2.0)*0.02 = 0.06W, quindi una resistenza da 1/8W o 1/4W è sufficiente. Per applicazioni che richiedono una luminosità stabile al variare della temperatura o della tensione di alimentazione, è consigliato un driver IC dedicato per LED.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Angolo di Visione:L'angolo stretto di 6° lo rende adatto per indicatori su pannello dove la luce deve essere diretta dritta verso l'osservatore, non per l'illuminazione di aree ampie.
• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza o un circuito limitatore di corrente. Collegare direttamente a una sorgente di tensione causerà un flusso di corrente eccessivo, distruggendo il LED.
• Layout PCB:Assicurarsi che l'impronta sul PCB corrisponda alle dimensioni e alla polarità della scheda tecnica. Fornire un'adeguata area di rame attorno ai terminali per fungere da piccolo dissipatore di calore.
• Protezione ESD:Implementare la protezione ESD sulle linee di ingresso se il LED è accessibile all'utente e seguire le procedure di manipolazione sicura ESD durante l'assemblaggio.

9. Introduzione e Differenziazione Tecnologica

9.1 Tecnologia del Chip AlGaInP

Questo LED utilizza un materiale semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Questo sistema di materiali è altamente efficiente per produrre luce nello spettro dell'ambra, arancione, rosso e giallo-verde. Rispetto a tecnologie più vecchie come il GaAsP (Fosfuro di Gallio Arseniuro), i LED AlGaInP offrono una luminosità e un'efficienza significativamente maggiori per una data corrente, motivo per cui questo componente può raggiungere 8000 mcd a soli 20mA. La lente in resina trasparente, al contrario di una diffusa o colorata, massimizza l'estrazione della luce, contribuendo all'alta intensità luminosa.

9.2 Differenziazione da Prodotti Simili

I fattori chiave di differenziazione di questo specifico LED sono la suaintensità luminosa molto elevata (8000 mcd)a una corrente di pilotaggio standard di 20mA e il suoangolo di visione molto stretto (6°). Molti LED arancioni standard da 3mm possono avere intensità nell'intervallo 100-1000 mcd con angoli più ampi (15-30°). Questo lo rende un componente specialistico per applicazioni in cui è richiesto un fascio di luce arancione altamente visibile e focalizzato da una piccola sorgente, come un indicatore di stato ad alta luminosità su apparecchiature professionali o un trigger per sensore ottico preciso.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D1: Posso pilotare questo LED a 25mA in modo continuo?
R1: Sì, 25mA è la Corrente Diretta Continua Massima Assoluta. Per una longevità ottimale e per tenere conto delle condizioni termiche reali, si consiglia di operare alla o leggermente al di sotto della corrente di prova tipica di 20mA.

D2: L'intensità luminosa è tipicamente 8000 mcd. Perché la mia misurazione è diversa?
R2: La scheda tecnica specifica un'incertezza di misura di ±10%. Inoltre, l'intensità è misurata in condizioni specifiche (20mA, 25°C) con il fotodetettore posizionato sull'asse (0°). Qualsiasi deviazione nella corrente, temperatura o angolo di misurazione (soprattutto critico con un fascio di 6°) risulterà in una lettura diversa.

D3: Cosa significano i bin CAT, HUE e REF?
R3: A causa delle variazioni di produzione, i LED vengono selezionati (binnati) dopo la produzione.CATraggruppa i LED per intensità luminosa simile (es., 7000-8000 mcd, 8000-9000 mcd).HUEraggruppa per lunghezza d'onda dominante (es., 613-617 nm).REFraggruppa per tensione diretta (es., 1.9-2.1V). Per applicazioni che richiedono coerenza di colore o luminosità, specificare o acquistare all'interno di un bin stretto è importante.

D4: Come interpreto il valore nominale ESD di 2000V?
R4: Un valore nominale HBM (Modello Corpo Umano) di 2000V è considerato relativamente robusto per un LED ma richiede comunque precauzioni ESD di base. Significa che il dispositivo può tipicamente resistere a una scarica di 2000V da un modello umano. Manipolare sempre su superfici messe a terra, utilizzare braccialetti antistatici e imballare in materiali antistatici.