Scheda Tecnica LED LTPL-C035GH530 - 3.5x3.5x1.6mm - 3.0V Tip - 1.9W Max - Verde 530nm - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

L'LTPL-C035GH530 è un diodo emettitore di luce (LED) verde ad alte prestazioni ed elevata efficienza energetica, progettato per applicazioni di illuminazione a stato solido. Rappresenta una sorgente luminosa compatta e affidabile che combina i vantaggi di longevità della tecnologia LED con un'elevata luminosità. Questo prodotto è concepito per offrire flessibilità di progettazione ed è adatto ad applicazioni che mirano a sostituire soluzioni di illuminazione convenzionali con alternative più efficienti e durevoli.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

Il LED offre diversi vantaggi distintivi che lo rendono adatto ad applicazioni impegnative:

• Compatibilità con Circuiti Integrati:Progettato per una facile integrazione con circuiti integrati standard, semplificando la progettazione del driver.
• Conformità Ambientale:Il dispositivo è conforme alla direttiva RoHS ed è prodotto utilizzando processi senza piombo, aderendo agli standard ambientali moderni.
• Efficienza Operativa:Presenta costi operativi inferiori rispetto alle sorgenti luminose tradizionali grazie alla sua elevata efficienza di conversione elettrica-ottica.
• Manutenzione Ridotta:La lunga durata operativa intrinseca della tecnologia LED riduce significativamente la frequenza di manutenzione e i relativi costi durante il ciclo di vita del prodotto.

2. Approfondimento sulle Specifiche Tecniche

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata dei parametri di prestazione chiave del LED in condizioni di test standard (Ta=25°C).

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non è raccomandato l'utilizzo in queste condizioni.

• Corrente Diretta Continua (If):Massimo 500 mA.
• Consumo di Potenza (Po):Massimo 1.9 Watt.
• Intervallo di Temperatura Operativa (Topr):-40°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio (Tstg):-55°C a +100°C.
• Temperatura di Giunzione (Tj):Massimo 125°C.

Nota Importante:Un funzionamento prolungato in condizioni di polarizzazione inversa può portare al guasto del componente.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a una corrente diretta (If) di 350mA.

• Tensione Diretta (Vf):Tipicamente 3.0V, con un intervallo da 2.6V (Min) a 3.8V (Max).
• Flusso Luminoso (Φv):Tipicamente 120 milliwatt (mW) di flusso radiante, corrispondente a una specifica emissione luminosa. L'intervallo va da 90 mW (Min) a 150 mW (Max). Il flusso luminoso è misurato utilizzando una sfera integratrice.
• Lunghezza d'Onda Dominante (Wd):Definisce il colore percepito. Per questo LED verde, varia da 520 nm a 540 nm.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Tipicamente 130 gradi, indicando un pattern di fascio ampio.
• Resistenza Termica (Rth jc):Tipicamente 9 °C/W dalla giunzione al case. Questo parametro è critico per la progettazione della gestione termica, con una tolleranza di misura di ±10%.

3. Spiegazione del Sistema di Codici Bin

Per garantire la coerenza nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin di prestazione. Il codice bin è marcato sull'imballaggio.

3.1 Classificazione della Tensione Diretta (Vf)

I LED sono categorizzati in base alla loro caduta di tensione diretta a 350mA.
V0: 2.6V - 3.0V
V1: 3.0V - 3.4V
V2: 3.4V - 3.8V
Tolleranza: ±0.1V

3.2 Classificazione del Flusso Luminoso (Φe)

I LED sono ordinati in base alla loro emissione di flusso radiante a 350mA.
L1: 90 mW - 110 mW
L2: 110 mW - 130 mW
L3: 130 mW - 150 mW
Tolleranza: ±10%

3.3 Classificazione della Lunghezza d'Onda Dominante (Wd)

La precisa selezione del colore è ottenuta attraverso bin di lunghezza d'onda.
D5E: 520 nm - 525 nm
D5F: 525 nm - 530 nm
D5G: 530 nm - 535 nm
D5H: 535 nm - 540 nm
Tolleranza: ±3nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche essenziali per i progettisti.

4.1 Flusso Luminoso Relativo vs. Corrente Diretta

Questa curva mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio. È non lineare e operare al di sopra della corrente raccomandata porta a una ridotta efficienza e a un aumento del calore.

4.2 Distribuzione Spettrale Relativa

Questo grafico raffigura l'intensità della luce emessa attraverso diverse lunghezze d'onda, centrata attorno alla lunghezza d'onda dominante (es. ~530nm per il bin D5G), mostrando la purezza spettrale della luce verde.

4.3 Diagramma di Radiazione

Il diagramma polare illustra la distribuzione spaziale dell'intensità luminosa, confermando l'ampio angolo di visione di 130 gradi.

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

Questa curva fondamentale mostra la relazione esponenziale tra tensione e corrente in un diodo. È cruciale per progettare il circuito di limitazione della corrente.

4.5 Flusso Luminoso Relativo vs. Temperatura del Case

Questa curva critica dimostra l'impatto negativo dell'aumento della temperatura sull'emissione luminosa. All'aumentare della temperatura del case, il flusso luminoso diminuisce, evidenziando l'importanza di un'efficace gestione termica nell'applicazione.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni di Contorno

Le dimensioni del package sono approssimativamente 3.5mm x 3.5mm in impronta. L'altezza della lente e la lunghezza/larghezza del substrato ceramico hanno tolleranze più strette (±0.1mm) rispetto ad altre dimensioni (±0.2mm). Il pad termico è isolato elettricamente dai pad dell'anodo e del catodo.

5.2 Piazzola di Montaggio PCB Raccomandata

Viene fornito un disegno del land pattern per garantire una corretta saldatura e connessione termica. Il disegno include pad separati per l'anodo, il catodo e il pad termico centrale per lo smaltimento del calore.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo di rifusione suggerito, enfatizzando velocità di riscaldamento e raffreddamento controllate. I parametri chiave includono:
- La temperatura di picco deve essere controllata.
- Non è raccomandato un processo di raffreddamento rapido.
- È auspicabile la temperatura di saldatura più bassa possibile.
- La rifusione deve essere eseguita al massimo tre volte.

6.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale, la temperatura della punta del saldatore non deve superare i 300°C e il tempo di contatto deve essere limitato a un massimo di 2 secondi, eseguito una sola volta.

6.3 Pulizia

Per la pulizia devono essere utilizzati solo solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico. Prodotti chimici non specificati potrebbero danneggiare il package del LED.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche del Nastro e della Bobina

I LED sono forniti su nastro portacomponenti goffrato e bobine conformi alle specifiche EIA-481-1-B.
- Dimensione bobina: 7 pollici.
- Quantità massima per bobina: 500 pezzi.
- Il nastro coprente sigilla le tasche vuote.
- È consentito un massimo di due componenti mancanti consecutivi.

8. Piano di Test di Affidabilità

Il prodotto è sottoposto a rigorosi test di affidabilità. Il piano di test include:
1. Vita Operativa a Bassa/Alta Temperatura (LTOL/HTOL).
2. Vita Operativa a Temperatura Ambiente (RTOL).
3. Vita Operativa in Ambiente Umido e Caldo (WHTOL).
4. Shock Termico (TMSK).
5. Stoccaggio ad Alta Temperatura.
I criteri di superamento/fallimento si basano sulle variazioni della Tensione Diretta (±10%) e del Flusso Luminoso (±15%) dopo il test.

9. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

9.1 Metodo di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si collegano più LED in parallelo, ogni LED dovrebbe avere la propria resistenza di limitazione della corrente in serie. Pilotare i LED in serie con una sorgente di corrente costante è generalmente preferibile per un migliore accoppiamento.

9.2 Gestione Termica

Data la resistenza termica (9°C/W) e la sensibilità dell'emissione luminosa alla temperatura, un adeguato dissipatore di calore è essenziale. Il pad termico centrale deve essere collegato a un'area di rame sufficientemente ampia sul PCB per dissipare efficacemente il calore e mantenere prestazioni e longevità.

9.3 Progettazione Ottica

L'ampio angolo di visione di 130 gradi rende questo LED adatto ad applicazioni di illuminazione d'ambiente e generale dove è necessaria un'ampia copertura. Per fasci focalizzati, sarebbero necessarie ottiche secondarie (lenti).

10. Confronto Tecnico e Posizionamento

Rispetto all'illuminazione tradizionale a incandescenza o fluorescente, questo LED offre un'efficienza significativamente più alta, una durata maggiore (tipicamente decine di migliaia di ore), capacità di accensione istantanea e maggiore robustezza. All'interno del mercato LED, la sua combinazione di alta potenza (1.9W max), dimensioni compatte e precisa classificazione in bin per colore e flusso lo rende competitivo per applicazioni che richiedono un'illuminazione verde brillante e consistente.

11. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è la corrente operativa tipica?
R: Le caratteristiche elettro-ottiche sono specificate a 350mA, che è il punto operativo tipico raccomandato per prestazioni bilanciate.

D: Come interpreto i codici bin?
R: Il codice bin (es. V1L2D5G) specifica il bin della Tensione Diretta (V1), del Flusso Luminoso (L2) e della Lunghezza d'Onda Dominante (D5G) di quel LED specifico, garantendo di ricevere componenti con caratteristiche strettamente raggruppate.

D: Perché la gestione termica è così importante?
R: Come mostrato nelle curve di prestazione, l'emissione luminosa diminuisce con l'aumentare della temperatura. Il calore eccessivo accelera anche il degrado, riducendo la durata del LED. Un adeguato dissipatore di calore è imprescindibile per un funzionamento affidabile.

12. Studio di Caso di Progettazione e Utilizzo

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore con retroilluminazione verde uniforme.
1. Selezione dei Componenti:Specificare un codice bin stretto (es. D5F per la lunghezza d'onda, L2 per il flusso) per garantire coerenza di colore e luminosità tra tutti i LED nel pannello.
2. Progettazione del Circuito:Utilizzare un driver a corrente costante. Se si pilota in parallelo, includere una resistenza individuale per ogni LED per compensare le minime variazioni di Vf e prevenire l'"accaparramento" di corrente.
3. Layout del PCB:Progettare il PCB con ampi pad termici collegati al pad termico del LED. Utilizzare via termici per trasferire il calore agli strati interni o inferiori di rame.
4. Assemblaggio:Seguire precisamente il profilo di rifusione raccomandato per evitare shock termici e garantire giunzioni saldate affidabili.

13. Introduzione al Principio di Funzionamento

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce quando una corrente elettrica li attraversa. Questo fenomeno, chiamato elettroluminescenza, si verifica quando gli elettroni si ricombinano con le lacune elettroniche all'interno del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il colore specifico della luce è determinato dal band gap del materiale semiconduttore utilizzato. In questo LED verde, materiali come il Nitruro di Indio Gallio (InGaN) sono tipicamente progettati per produrre fotoni nell'intervallo di lunghezza d'onda di 520-540 nm.

14. Tendenze Tecnologiche

L'industria dell'illuminazione a stato solido continua a evolversi con tendenze focalizzate su:
- Aumento dell'Efficienza:Raggiungere più lumen per watt (lm/W) per ridurre ulteriormente il consumo energetico.
- Miglioramento della Qualità del Colore:Migliorare l'indice di resa cromatica (CRI) e offrire colori più saturi e consistenti.
- Maggiore Densità di Potenza:Concentrare più emissione luminosa in package più piccoli, richiedendo soluzioni di gestione termica sempre migliori.
- Integrazione dell'Illuminazione Intelligente:Incorporare driver con funzionalità di dimmerazione, regolazione del colore e connettività per applicazioni IoT.
Prodotti come l'LTPL-C035GH530 si allineano a queste tendenze offrendo una sorgente ad alta luminosità ed efficiente in un fattore di forma compatto adatto per progetti di illuminazione moderni.