Scheda Tecnica LED Bianco 7070 - Package 7.0x7.0x0.8mm - Tensione Diretta 37.7V - Potenza 10.6W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per la serie T7C di diodi emettitori di luce (LED) bianchi ad alta potenza in package 7070. Questo prodotto è progettato per applicazioni di illuminazione generale e architettonica che richiedono elevata emissione luminosa e affidabilità.

1.1 Vantaggi Principali

Il LED presenta un design del package termicamente ottimizzato, fondamentale per la gestione del calore nelle applicazioni ad alta potenza, migliorando così la longevità e mantenendo un'emissione luminosa costante. Offre un elevato flusso luminoso ed è in grado di operare ad alte correnti dirette. Il package è compatto con un ampio angolo di visione, rendendolo adatto per una varietà di apparecchi di illuminazione. È compatibile con i processi di saldatura a rifusione senza piombo (Pb-free) ed è progettato per conformarsi agli standard ambientali RoHS.

1.2 Applicazioni Target

• Apparecchi di illuminazione per interni.
• Lampade retrofit per la sostituzione di sorgenti luminose tradizionali.
• Illuminazione generale.
• Illuminazione architettonica e decorativa.

2. Analisi dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Le prestazioni elettro-ottiche primarie sono misurate a una corrente diretta (IF) di 280mA e una temperatura di giunzione (Tj) di 25°C. Il flusso luminoso varia con la temperatura di colore correlata (CCT). Per una CCT di 2700K con un Indice di Resa Cromatica (CRI o Ra) di 80, il flusso luminoso tipico è di 1160 lumen (lm), con un minimo di 1000 lm. Per CCT da 3000K a 6500K (Ra80), il flusso luminoso tipico è di 1300 lm, con un minimo di 1100-1200 lm a seconda della CCT. La tolleranza per la misura del flusso luminoso è ±7%, e per la misura del CRI è ±2.

2.2 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. La corrente diretta massima assoluta (IF) è 350 mA. La corrente diretta impulsiva (IFP) può raggiungere 525 mA in condizioni specifiche (larghezza impulso ≤100μs, ciclo di lavoro ≤1/10). La massima dissipazione di potenza (PD) è 14000 mW. La tensione inversa (VR) non deve superare 5 V. L'intervallo di temperatura operativa (Topr) va da -40°C a +105°C. L'intervallo di temperatura di stoccaggio (Tstg) va da -40°C a +85°C. La massima temperatura di giunzione (Tj) è 120°C. La temperatura di saldatura (Tsld) per la rifusione è specificata come 230°C o 260°C per un massimo di 10 secondi.

2.3 Caratteristiche Elettriche/Ottiche

In condizioni di test standard (Tj=25°C), la tensione diretta tipica (VF) a 280mA è 37.7V, con un intervallo da 36V (min) a 40V (max) e una tolleranza di ±3%. La corrente inversa (IR) è un massimo di 10 μA a 5V di polarizzazione inversa. L'angolo di visione (2θ1/2), definito come l'angolo totale in cui l'intensità scende alla metà del picco, è tipicamente 120°. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (Rth j-sp) è tipicamente 1.8 °C/W. Il dispositivo ha una capacità di sopportazione delle scariche elettrostatiche (ESD) di 1000V (Modello Corpo Umano).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

3.1 Sistema di Numerazione delle Parti

Il numero di parte segue la struttura: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]. I codici chiave includono: X1 (Codice tipo: 7C per package 7070), X2 (Codice CCT: es. 27 per 2700K, 30 per 3000K), X3 (Resa Cromatica: 8 per Ra80), X4 (Numero di chip in serie), X5 (Numero di chip in parallelo), X6 (Codice componente), X7 (Codice Colore: es. R per standard ANSI 85°C).

3.2 Binning del Flusso Luminoso

I LED sono suddivisi in bin di flusso luminoso. Ad esempio, per un LED 4000K, Ra80, il bin 3C copre 1200-1300 lm, il bin 3D copre 1300-1400 lm e il bin 3E copre 1400-1500 lm. Esiste un binning simile per altre CCT, consentendo la selezione in base ai livelli di luminosità richiesti.

3.3 Binning della Tensione Diretta

Anche la tensione diretta è suddivisa in bin. Il codice 6L copre un intervallo VF di 36-38V, e il codice 6M copre 38-40V, entrambi a IF=280mA.

3.4 Binning della Cromaticità

La consistenza del colore è definita da ellissi MacAdam a 5 passi sul diagramma cromaticità CIE. Il documento fornisce le coordinate del centro (x, y) sia a 25°C che a 85°C, insieme ai parametri dell'ellisse (a, b, Φ) per varie CCT (27R5 per 2700K, 30R5 per 3000K, ecc.), indicando un controllo del colore rigoroso. Il binning Energy Star è applicato per CCT tra 2600K e 7000K. La tolleranza per le coordinate cromatiche è ±0.005.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a diversi grafici chiave di prestazione (Fig 1 a Fig 6). Questi illustrano tipicamente la relazione tra i parametri operativi e le prestazioni del dispositivo.Fig 1: Spettro dei Colorimostra la distribuzione della potenza spettrale a 25°C.Fig 2: Distribuzione dell'Angolo di Visionerappresenta il modello di radiazione spaziale.Fig 3: Corrente Diretta vs. Intensità Relativamostra come l'emissione luminosa cambia con la corrente di pilotaggio.Fig 4: Corrente Diretta vs. Tensione Direttaè la curva caratteristica IV.Fig 5: Temperatura Ambiente vs. Flusso Luminoso Relativoillustra la riduzione dell'emissione luminosa con la temperatura (derating termico).Fig 6: Temperatura Ambiente vs. Tensione Diretta Relativamostra come la tensione diretta cambia con la temperatura. Queste curve sono essenziali per il design del circuito e la gestione termica.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED utilizza un package SMD (dispositivo a montaggio superficiale) 7070. Le dimensioni complessive sono 7.00 mm in lunghezza e larghezza. L'altezza del package è 0.80 mm. Il documento include un disegno dimensionale dettagliato che mostra il layout dei pad, con due pad anodo e due catodo per la configurazione interna dei chip 2 in serie, 2 in parallelo. Le dimensioni chiave dei pad includono una larghezza di 2.80 mm e la spaziatura. La polarità è chiaramente indicata. Salvo diversa specificazione, la tolleranza dimensionale è ±0.1 mm.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo di saldatura a rifusione dettagliato per garantire un assemblaggio affidabile senza danneggiare il LED. I parametri chiave includono: Preriscaldamento da 150°C a 200°C in 60-120 secondi. La velocità massima di riscaldamento fino alla temperatura di picco è 3°C/secondo. Il tempo sopra la temperatura di fusione (TL=217°C) dovrebbe essere 60-150 secondi. La temperatura massima del corpo del package (Tp) non deve superare 260°C. Il tempo entro 5°C da questa temperatura di picco (tp) dovrebbe essere al massimo 30 secondi. La velocità massima di raffreddamento è 6°C/secondo. Il tempo totale da 25°C alla temperatura di picco non deve superare 8 minuti.

7. Note Applicative e Considerazioni di Progetto

7.1 Gestione Termica

Data l'elevata dissipazione di potenza (fino a 10.6W a 280mA, 37.7V), una gestione termica efficace è fondamentale. La bassa resistenza termica (1.8 °C/W) è vantaggiosa ma richiede un circuito stampato a nucleo metallico (MCPCB) ben progettato o altre soluzioni di dissipazione per mantenere la temperatura di giunzione entro limiti sicuri, specialmente considerando la riduzione del flusso luminoso con la temperatura (Fig 5). Superare la massima temperatura di giunzione (120°C) ridurrà significativamente la durata e l'affidabilità.

7.2 Considerazioni sul Pilotaggio Elettrico

Il LED dovrebbe essere pilotato con una sorgente di corrente costante, non di tensione costante, a causa della relazione esponenziale IV (Fig 4). Il driver deve essere dimensionato per l'alta tensione diretta (tipica 37.7V). Bisogna fare attenzione a evitare picchi di tensione o polarizzazione inversa superiore a 5V. La capacità di corrente impulsiva consente un potenziale dimmeraggio tramite modulazione di larghezza d'impulso (PWM), ma i limiti specificati di ciclo di lavoro e larghezza d'impulso devono essere rispettati.

7.3 Progettazione Ottica

L'ampio angolo di visione di 120° rende questo LED adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia e uniforme senza ottiche secondarie. Per fasci focalizzati, saranno necessarie lenti o riflettori appropriati. I progettisti dovrebbero tenere conto delle selezioni di binning (flusso, CCT, Vf) per garantire la consistenza nella luminosità e nel colore del prodotto finale.

8. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

8.1 Qual è il consumo effettivo di potenza?

Al punto operativo tipico di 280mA e 37.7V, la potenza elettrica in ingresso è di circa 10.56 Watt (0.28A * 37.7V). Progettare di conseguenza l'alimentazione e il sistema termico.

8.2 Come scelgo il bin corretto?

Scegli il bin CCT (X2) in base al colore della luce desiderato (bianco caldo, bianco freddo, ecc.). Seleziona il bin del flusso luminoso (es. 3C, 3D) in base al livello di emissione luminosa richiesto per la tua applicazione. Il bin della tensione (6L, 6M) può essere importante per il design del driver, specialmente in array multi-LED, per garantire l'uguaglianza delle correnti.

8.3 Posso pilotarlo alla corrente massima assoluta di 350mA?

Sebbene possibile, pilotare al valore massimo assoluto genererà più calore (circa 13.2W, assumendo VF~37.7V), spingendo la temperatura di giunzione più in alto e accelerando il decadimento del lumen. Si raccomanda generalmente di operare al di sotto del massimo assoluto, magari alla corrente di test di 280mA, per una durata e affidabilità ottimali, a meno che il design termico non sia eccezionalmente robusto.

8.4 Cosa significa "Applicazione Saldatura a Rifusione Senza Piombo"?

Significa che i materiali utilizzati nel package del LED sono compatibili con i processi di saldatura ad alta temperatura che utilizzano leghe di saldatura senza piombo, che tipicamente hanno punti di fusione più alti della saldatura tradizionale stagno-piombo. Il profilo di rifusione fornito è progettato per tali processi.

9. Principi Tecnici e Tendenze

9.1 Principio di Funzionamento

Un LED bianco utilizza tipicamente un chip semiconduttore in nitruro di gallio e indio (InGaN) che emette luce blu. Parte della luce blu viene convertita in lunghezze d'onda più lunghe (giallo, rosso) da uno strato di fosforo che riveste il chip. La miscela di luce blu e convertita è percepita come bianca dall'occhio umano. La temperatura di colore correlata (CCT) e l'indice di resa cromatica (CRI) sono controllati dalla composizione e concentrazione del fosforo.

9.2 Tendenze del Settore

L'industria dell'illuminazione continua a richiedere maggiore efficienza (lumen per watt), migliore qualità del colore (CRI più alto, migliore R9 per la resa del rosso) e maggiore affidabilità. Package come il 7070 fanno parte di una tendenza verso LED SMD ad alta potenza standardizzati che offrono buone prestazioni termiche e semplificano la produzione rispetto ai vecchi package a foro passante o COB (Chip-on-Board) per certe applicazioni. C'è anche un focus su binning preciso e tolleranze più strette per garantire la consistenza del colore e della luminosità nei corpi illuminanti finiti.