Scheda Tecnica LED Bianco XI5050 - 5.0x5.0x1.6mm - Tensione 6.0-7.2V - Potenza 5.4W - Bianco Caldo/Neutro/Freddo - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La serie XI5050 è un LED di grado illuminotecnico ad alta potenza, racchiuso in un compatto package SMD 5050. Questo dispositivo è progettato per offrire un'elevata emissione luminosa ed efficienza, rendendolo un componente versatile adatto a un'ampia gamma di applicazioni di illuminazione generale e specializzata. La sua emissione bianca a vista dall'alto e il vasto angolo di visione di 120 gradi facilitano una distribuzione della luce uniforme.

1.1 Vantaggi Principali

• Alta Efficienza Luminosa:Il package è ottimizzato per un elevato flusso luminoso, con valori minimi che raggiungono fino a 690 lumen, a seconda del bin e del modello specifico.
• Robusto Design Termico:Con una resistenza termica (giunzione-scheda) di 7°C/W, il LED gestisce efficacemente la dissipazione del calore, supportando un funzionamento stabile a lungo termine.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è conforme ai principali standard ambientali, inclusi RoHS, REACH UE, ed è privo di alogeni (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• Ampia Gamma di Temperatura di Colore:Disponibile in temperature di colore correlate (CCT) che spaziano dal bianco caldo (3000K) al bianco freddo (6500K), con un preciso binning per la coerenza cromatica.

1.2 Applicazioni Target

Le principali aree di applicazione per il LED XI5050 includono l'illuminazione decorativa e per intrattenimento, i sistemi di illuminazione agricola e scopi di illuminazione generale dove è richiesta una luce bianca affidabile e ad alta luminosità.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo sono definiti per garantire l'affidabilità e prevenire danni. I principali valori massimi assoluti sono:

• Corrente Diretta (I_F):750 mA (Continua)
• Corrente Diretta Impulsiva (I_PF):1125 mA
• Dissipazione di Potenza (P_d):5.4 W
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-35°C a +85°C
• Temperatura di Giunzione (T_j):115°C
• Resistenza Termica (R_θjc):7 °C/W (Giunzione-Scheda)

Superare questi valori, specialmente la temperatura di giunzione, può portare a un degrado permanente dell'emissione luminosa e a una riduzione della durata operativa.

2.2 Caratteristiche Fotometriche ed Elettriche

Le prestazioni dei numeri di parte specifici sono dettagliate nella tabella prodotto. I parametri chiave includono:

• Flusso Luminoso Minimo:Varia da 640 lm a 690 lm, misurato a una temperatura del pad termico di 25°C con una tolleranza di ±10%.
• Tensione Diretta (V_F):Tipicamente compresa tra 6.0V e 7.2V quando pilotato alla corrente nominale di 750mA. Questo intervallo è ulteriormente suddiviso in bin di tensione precisi per la coerenza progettuale.
• Temperatura di Colore Correlata (CCT):Le offerte standard includono 3000K (Bianco Caldo), 4000K (Bianco Neutro), 5000K (Bianco Neutro) e 6500K (Bianco Freddo).
• Indice di Resa Cromatica (CRI):Sono disponibili modelli con valori CRI minimi da 60 (M) fino a 90 (H), con una tolleranza tipica di ±2.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nelle produzioni in serie, i LED XI5050 sono classificati in bin precisi per i parametri chiave.

3.1 Binning del Flusso Luminoso

I bin di flusso definiscono l'emissione luminosa minima e massima garantita per un gruppo di LED. Esempi di bin includono N (640-690 lm), 6974 (690-740 lm) e 7479 (740-790 lm). Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfino specifici requisiti di luminosità per la loro applicazione.

3.2 Binning della Tensione Diretta

I bin di tensione categorizzano i LED in base alla loro caduta di tensione diretta a 750mA. Bin come 6062 (6.0-6.2V), 6264 (6.2-6.4V), fino a 7072 (7.0-7.2V) aiutano a progettare circuiti driver efficienti e coerenti, garantendo una distribuzione uniforme della corrente in array multi-LED.

3.3 Binning delle Coordinate di Cromaticità

Questo è il binning più critico per la qualità del colore. Per ogni CCT (es. 3000K, 4000K, 5000K, 6500K), le coordinate di cromaticità (CIE x, y) sono strettamente controllate entro quadranti definiti sul diagramma di cromaticità CIE 1931. A ogni quadrante è assegnato un codice bin (es. 30K-A, 40K-B, 50K-F, 65K-G). Questo sistema garantisce che tutti i LED all'interno di una specifica CCT e codice bin appariranno visivamente identici nel colore, il che è essenziale per applicazioni che richiedono luce bianca uniforme, come l'illuminazione a pannelli o accenti architettonici.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene curve grafiche specifiche non siano fornite nel testo estratto, la scheda tecnica fornisce dati tabellari che definiscono i limiti di prestazione. La relazione tra corrente diretta e tensione è implicita nei bin V_Fa 750mA. Il valore della resistenza termica (7°C/W) è cruciale per modellare l'innalzamento della temperatura di giunzione rispetto alla temperatura della scheda, che impatta direttamente il mantenimento del flusso luminoso e l'affidabilità a lungo termine. I progettisti devono utilizzare questo valore nelle simulazioni termiche per garantire che il LED operi entro il suo sicuro T_j limit.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il LED utilizza l'impronta standard del dispositivo a montaggio superficiale (SMD) 5050. Le dimensioni del package sono approssimativamente 5.0mm in lunghezza e larghezza. Il componente presenta un pad termico essenziale per un efficiente trasferimento di calore dalla giunzione del LED al circuito stampato (PCB). Un'applicazione corretta della pasta saldante e un profilo di rifusione adeguato per questo pad sono critici per ottenere le prestazioni termiche specificate (R_θjc= 7°C/W).

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

6.1 Parametri di Saldatura a Rifusione

Il LED è sensibile alle alte temperature. Il profilo di saldatura raccomandato non deve superare:
Temperatura di Picco:260°C
Tempo al Picco:Massimo 10 secondi.
Questi parametri sono tipici per processi di saldatura senza piombo (Pb-free) e devono essere rigorosamente rispettati per prevenire danni al die interno e al fosforo.

6.2 Manipolazione e Conservazione

• Sensibilità ESD:Il dispositivo è sensibile alle scariche elettrostatiche (ESD). Devono essere osservate le dovute precauzioni ESD (es. postazioni di lavoro messe a terra, braccialetti) durante la manipolazione e l'assemblaggio.
• Condizioni di Conservazione:L'intervallo di temperatura di conservazione raccomandato è da -35°C a +85°C, in un ambiente asciutto per prevenire l'assorbimento di umidità.

7. Informazioni per l'Ordine e Decodifica del Numero di Modello

Il numero di parte segue una struttura specifica:XI5050/LK5C-HXXXX072Z75/2N.
Un esempio è decodificato come segue:XI5050/LK5C-H6569072Z75/2N

• XI5050:Serie e dimensione del package (5.0x5.0mm).
• H6569072:Questo segmento contiene i codici delle prestazioni chiave.
  • 6:Codice indice CRI (es. 'L' per CRI 70 Min.). La cifra corrisponde alla tabella dei simboli CRI.
  • 5:Prima cifra della CCT (es. '5' per parte di 6500K).
  • 690:Flusso Luminoso Minimo in lumen (690 lm).
  • 072:Codice Tensione Diretta Massima (7.2V).
• Z75:Indice Corrente Diretta (750 mA).

8. Considerazioni per la Progettazione dell'Applicazione

8.1 Progettazione del Circuito Driver

Dato l'intervallo di tensione diretta (6.0-7.2V) e la corrente nominale di 750mA, è obbligatorio un driver LED a corrente costante. Il driver deve essere in grado di fornire una stabile 750mA adattandosi al massimo V_Fdel bin di tensione selezionato. Per progetti che utilizzano più LED, possono essere utilizzate configurazioni in serie, parallelo o serie-parallelo, ma è necessaria un'attenta considerazione dell'abbinamento della tensione diretta (utilizzando i bin) per garantire corrente e luminosità uniformi.

8.2 Gestione Termica

Un dissipatore efficace è fondamentale. Con una dissipazione di potenza fino a 5.4W (750mA * 7.2V), il PCB deve essere progettato per condurre il calore lontano dal pad termico del LED. Ciò implica l'uso di un PCB con spessore e area di rame sufficienti, potenzialmente con via termiche collegate a piani di massa interni o un PCB dedicato a nucleo metallico (MCPCB) per applicazioni ad alta potenza. L'obiettivo è minimizzare l'innalzamento di temperatura dalla scheda (T_board) alla giunzione del LED (T_j).

8.3 Integrazione Ottica

L'angolo di visione di 120° fornisce un fascio ampio. Per applicazioni che richiedono luce focalizzata, devono essere utilizzate ottiche secondarie come lenti o riflettori. Il materiale e il design di queste ottiche dovrebbero tenere conto di potenziali perdite di efficienza e variazioni cromatiche.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

L'XI5050 si differenzia nel mercato dei LED 5050 grazie alla combinazione di un elevato flusso luminoso (fino a 690lm min) a una corrente di pilotaggio standard di 750mA, unita a un sistema di binning cromaticità completo e preciso. Ciò lo rende particolarmente adatto per applicazioni in cui sia l'alta luminosità che l'eccellente uniformità del colore sono critiche, come l'illuminazione lineare di alta qualità o i pannelli luminosi commerciali. La resistenza termica specificata di 7°C/W è competitiva, indicando un design del package ottimizzato per l'estrazione del calore.

10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Qual è la differenza tra le varie opzioni CRI?

Il CRI (Indice di Resa Cromatica) misura quanto accuratamente una sorgente luminosa rivela i colori degli oggetti rispetto a una luce di riferimento naturale. Un CRI più alto (es. 90 vs. 70) generalmente significa che i colori appariranno più vividi e realistici sotto l'illuminazione del LED. La scelta dipende dall'applicazione; un CRI di 80+ è spesso desiderato per l'illuminazione retail o residenziale, mentre un CRI di 70 può essere sufficiente per l'illuminazione utilitaria o esterna.

10.2 Posso pilotare questo LED a una corrente inferiore a 750mA?

Sì, il LED può essere operato a correnti inferiori al massimo di 750mA. Ciò ridurrà l'emissione luminosa e il consumo energetico, e tipicamente migliorerà l'efficienza (lumen per watt) e la longevità grazie a temperature di giunzione più basse. Anche la tensione diretta diminuirà. Il dispositivo deve sempre essere pilotato con una sorgente a corrente costante, non a tensione costante.

10.3 Come seleziono il bin giusto per il mio progetto?

La selezione dipende dalle priorità progettuali:

• Per coerenza di luminosità:Specificare un bin di flusso luminoso stretto (es. 6974).
• Per efficienza del driver e abbinamento della corrente negli array:Specificare un bin di tensione diretta stretto (es. 6466).
• Per un perfetto abbinamento del colore:Specificare l'esatta CCT e il codice bin di cromaticità più stretto disponibile (es. 40K-F). Per progetti di grandi dimensioni, è consigliabile procurarsi tutti i LED dallo stesso lotto di produzione.

11. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Caso: Progettazione di un Apparecchio Lineare ad Alta Uniformità
Un progettista sta creando un apparecchio lineare LED da 4 piedi per l'illuminazione d'ufficio con target CCT di 4000K e alta uniformità cromatica. Selezionerebbe il modello XI5050 con CCT 4000K e un CRI alto (es. 80 o 90). Per garantire coerenza visiva su tutto l'apparecchio, specificherebbe un unico codice bin di cromaticità stretto (es. 40K-F) per tutti i LED. I LED sarebbero montati su un MCPCB lungo e stretto con un design a pad termico continuo. Sarebbe selezionato un driver a corrente costante in grado di alimentare la combinazione serie/parallelo dei LED a 750mA, con tensione di ingresso che si adatta al totale V_Fdella stringa. Un diffusore sarebbe posizionato sopra i LED per creare un'emissione luminosa confortevole e senza abbagliamento.

12. Principio di Funzionamento

L'XI5050 è un LED bianco a conversione di fosforo. Il cuore del dispositivo è un chip semiconduttore (tipicamente basato su InGaN) che emette luce blu quando la corrente elettrica lo attraversa in direzione diretta. Questa luce blu è parzialmente assorbita da uno strato di fosforo giallo (e spesso rosso/verde) depositato sul chip o intorno ad esso. Il fosforo riemette luce a lunghezze d'onda più lunghe. La combinazione della luce blu residua e della luce gialla/rossa a spettro ampio del fosforo si mescola per produrre luce bianca. Le esatte proporzioni di luce blu e luce convertita dal fosforo determinano la temperatura di colore correlata (CCT) della luce bianca emessa.

13. Tendenze Tecnologiche

La tendenza generale nella tecnologia dei LED ad alta potenza come l'XI5050 è verso un'efficienza luminosa sempre crescente (più lumen per watt), che riduce direttamente il consumo energetico per una data emissione luminosa. C'è anche una forte attenzione al miglioramento della qualità e della coerenza del colore, portando a sistemi di binning più precisi e valori CRI tipici più elevati. Inoltre, i progressi nei materiali del package e nelle tecnologie di interfaccia termica continuano a ridurre la resistenza termica, consentendo correnti di pilotaggio più elevate e una maggiore emissione luminosa dalla stessa impronta, o un'affidabilità migliorata in condizioni di pilotaggio standard. La spinta verso la sostenibilità guida la conformità a normative ambientali più severe e lo sviluppo di processi produttivi più efficienti.