Indice
1. Panoramica del Prodotto
L'ELEM-NB5060J6J8293910-F3C è un LED bianco ad alte prestazioni, a montaggio superficiale, progettato per applicazioni che richiedono elevata emissione luminosa e affidabilità. Questo dispositivo utilizza la tecnologia a chip InGaN per produrre luce bianca con una temperatura di colore correlata (CCT) tipica di 5500K. Il suo compatto pacchetto 5.0mm x 6.0mm lo rende adatto per progetti con vincoli di spazio, garantendo un flusso luminoso tipico di 260 lumen con una corrente diretta di 1000mA.
Il LED è progettato con caratteristiche robuste, tra cui una protezione ESD fino a 8KV, che lo rende adatto per ambienti in cui le scariche elettrostatiche sono un problema. È pienamente conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose), ai regolamenti UE REACH ed è prodotto senza alogeni, garantendo sicurezza ambientale e rispettando gli standard normativi globali per i componenti elettronici.
1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento
I vantaggi principali di questo LED sono la combinazione di fattore di forma ridotto ed elevata efficienza ottica. L'efficienza luminosa tipica è notevole per le dimensioni del pacchetto. Il dispositivo è classificato in base a parametri chiave come il flusso luminoso totale e le coordinate cromatiche, garantendo coerenza per la produzione in serie nelle applicazioni di illuminazione.
Il mercato di riferimento è ampio, comprendendo l'elettronica di consumo e l'illuminazione professionale. Le principali aree di applicazione identificate includono i moduli flash per fotocamera dei telefoni cellulari, dove è richiesta luce pulsata ad alta intensità; le torce per apparecchiature video digitali; varie applicazioni di illuminazione generale interna ed esterna; retroilluminazione per display; e illuminazione decorativa o automobilistica. Le sue caratteristiche prestazionali lo rendono una scelta versatile per i progettisti che cercano una sorgente di luce bianca brillante e affidabile.
2. Analisi dei Parametri Tecnici
2.1 Valori Massimi Assoluti
Il dispositivo ha limiti operativi rigorosi per garantire longevità e prevenire danni. I valori massimi assoluti sono specificati a una temperatura del punto di saldatura (Tsolder pad) di 25°C.
- Corrente Diretta Continua (IF): 350 mA (funzionamento continuo).
- Corrente di Picco Impulsiva (IPulse): 1000 mA. Questo valore è specificato per una durata dell'impulso di 400ms ON e 3600ms OFF, rappresentando un ciclo di lavoro massimo del 10%. Superare questo limite può causare danni permanenti.
- Resistenza ESD (Modello Corpo Umano): 8000 V.
- Tensione Inversa (VR): Nota: Il LED non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa. L'applicazione di tensione inversa può danneggiare il dispositivo.
- Temperatura di Giunzione (TJ): 115 °C (massima).
- Temperatura di Funzionamento e Stoccaggio: -40 °C a +85 °C.
- Dissipazione di Potenza (Modalità Impulsiva): 3.95 W.
- Temperatura di Saldatura: 245 °C (picco durante il reflow).
- Angolo di Visione (2θ1/2): 120 gradi (tolleranza ±5°). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa è la metà del valore di picco.
Note Critiche di Progettazione:Non è consigliabile far funzionare il LED ai valori massimi per periodi prolungati (oltre 1 ora), poiché ciò può portare a problemi di affidabilità e potenziali danni permanenti. Tutti i test di affidabilità sono stati eseguiti con una buona gestione termica utilizzando un circuito stampato a nucleo metallico (MCPCB) da 1.0 cm x 1.0 cm. I progettisti devono implementare un adeguato dissipatore di calore per mantenere la temperatura del punto di saldatura entro limiti sicuri.
2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
I parametri prestazionali chiave sono misurati in condizioni impulsive (larghezza impulso 50ms) a Tsolder pad = 25°C. Ciò minimizza gli effetti di auto-riscaldamento durante la misurazione.
- Flusso Luminoso (Φv): Minimo 240 lm, Tipico 260 lm. La tolleranza di misura è ±10%.
- Tensione Diretta (VF): Minimo 2.95V, Tipico 3.3V, Massimo 3.95V a IF=1000mA. La tolleranza di misura è ±0.1V. La tensione diretta è un parametro critico per la progettazione del driver e il calcolo del consumo energetico.
- Temperatura di Colore Correlata (CCT): Da 5000K a 6000K, con un valore tipico di 5500K. Ciò colloca l'emissione di luce bianca nella gamma del "bianco freddo" o "bianco luce diurna".
3. Spiegazione del Sistema di Binning
Il prodotto utilizza un sistema di binning multi-parametro per garantire la coerenza. Il numero di parte ELEM-NB5060J6J8293910-F3C codifica specifici codici di bin.
3.1 Binning della Tensione Diretta
I LED sono suddivisi in bin in base alla loro tensione diretta a 1000mA.
- Codice Bin "2935": Intervallo VFda 2.95V a 3.55V.
- Codice Bin "3539": Intervallo VFda 3.55V a 3.95V.
Il numero di parte indica un codice bin di "2939"
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. |