Scheda Tecnica LED Bianco Serie T7C 7070 - Dimensione 7.0x7.0x2.8mm - Tensione 49V - Potenza 8.82W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La serie T7C rappresenta un LED bianco ad alte prestazioni, con visione dall'alto, progettato per applicazioni di illuminazione generale impegnative. Questo dispositivo utilizza un design del package termicamente migliorato per facilitare una dissipazione del calore efficiente, aspetto cruciale per mantenere prestazioni e longevità. L'ingombro compatto 7070 (7.0mm x 7.0mm) ospita un chip LED ad alta emissione in grado di operare a correnti di pilotaggio elevate. I suoi principali vantaggi includono un'elevata emissione di flusso luminoso, una robusta capacità di gestione della corrente e un ampio angolo di visione, rendendolo adatto a una varietà di compiti di illuminazione. Il prodotto è destinato all'illuminazione architettonica e decorativa, soluzioni retrofit, illuminazione generale e retroilluminazione per insegne indoor/outdoor. È conforme alle direttive RoHS ed è adatto per processi di saldatura a rifusione senza piombo.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Le prestazioni fondamentali del LED sono definite a una temperatura di giunzione (Tj) di 25°C e a una corrente diretta (IF) di 180mA. L'emissione del flusso luminoso varia significativamente con la Temperatura di Colore Correlata (CCT) e l'Indice di Resa Cromatica (CRI). Ad esempio, un LED 6500K con un CRI di 70 (Ra70) offre un flusso luminoso tipico di 1430 lumen, con un valore minimo garantito di 1300 lumen. All'aumentare del CRI a 90 (Ra90), l'emissione tipica diminuisce a 1160 lumen, con un minimo di 1000 lumen, illustrando il compromesso tra qualità del colore e output luminoso. Tutte le misure di flusso luminoso hanno una tolleranza di ±7%, mentre le misure di CRI hanno una tolleranza di ±2.

2.2 Parametri Elettrici e Termici

I valori massimi assoluti stabiliscono i limiti operativi. La massima corrente diretta continua (IF) è di 200mA, con una corrente diretta impulsiva (IFP) di 300mA consentita in condizioni specifiche (larghezza impulso ≤100μs, duty cycle ≤1/10). La massima dissipazione di potenza (PD) è di 10.4W. Il dispositivo può operare in temperature ambiente comprese tra -40°C e +105°C. La tensione diretta tipica (VF) a 180mA è di 49V, con un intervallo da 46V a 52V (tolleranza ±3%). Un parametro termico chiave è la resistenza termica giunzione-punto di saldatura (Rth j-sp), tipicamente di 1.5°C/W. Questo basso valore è indicativo dell'efficace design di gestione termica del package, cruciale per mantenere basse temperature di giunzione ad alte correnti di pilotaggio.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

3.1 Binning del Flusso Luminoso

I LED vengono suddivisi in bin di flusso luminoso in base alla loro emissione misurata a 180mA. Ogni combinazione CCT/CRI ha un set specifico di codici bin. Ad esempio, un LED 4000K con Ra70 può essere trovato nei bin 3D (1300-1400 lm), 3E (1400-1500 lm), 3F (1500-1600 lm) e 3G (1600-1700 lm). Questo binning consente ai progettisti di selezionare componenti con luminosità costante per applicazioni di illuminazione uniforme.

3.2 Binning della Tensione Diretta

Per agevolare la progettazione del circuito per un pilotaggio di corrente uniforme, i LED sono anche suddivisi in bin per tensione diretta. I bin sono 6R (46-48V), 6S (48-50V) e 6T (50-52V). Selezionare LED dallo stesso bin di tensione può aiutare a garantire una distribuzione uniforme della corrente in configurazioni parallele.

3.3 Binning della Cromaticità

La consistenza del colore è controllata utilizzando un sistema a ellisse MacAdam a 5 step, che raggruppa LED con coordinate cromatiche (x, y) molto simili. Punti centrali specifici e parametri dell'ellisse sono definiti per ogni CCT (es., 27 per 2700K, 65 per 6500K). Questo binning stretto, allineato a standard come Energy Star per 2600K-7000K, garantisce una variazione di colore visibile minima tra i LED in un'installazione.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse rappresentazioni grafiche delle prestazioni. La curva Flusso Luminoso Relativo vs. Corrente Diretta (Fig. 5) mostra come l'output luminoso aumenti con la corrente, tipicamente in modo sub-lineare alle correnti più elevate a causa del calo di efficienza. La curva Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (Fig. 6) descrive la caratteristica IV del diodo. Le curve Flusso Luminoso Relativo vs. Temperatura Punto Saldatura (Fig. 7) e Tensione Diretta vs. Temperatura Punto Saldatura (Fig. 8) sono critiche per comprendere la derating termica; l'output luminoso diminuisce e la tensione diretta diminuisce leggermente all'aumentare della temperatura. Lo spostamento delle coordinate CIE x, y con la temperatura (Fig. 9) mostra come il colore percepito possa cambiare. Infine, la curva Corrente Diretta Massima vs. Temperatura Ambiente (Fig. 10) fornisce indicazioni per ridurre la corrente di pilotaggio in ambienti ad alta temperatura per prevenire il surriscaldamento.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il package LED ha dimensioni di 7.0mm in lunghezza e larghezza, con un'altezza di circa 2.8mm. Un disegno dimensionato dettagliato mostra la vista dall'alto, la vista laterale e il layout dei pad di saldatura. Il catodo e l'anodo sono chiaramente marcati. Viene fornito il pattern raccomandato per i pad di saldatura per garantire una connessione meccanica e termica affidabile al circuito stampato (PCB). Il package è progettato per essere montato su un PCB a Nucleo Metallico (MCPCB) per un'ottimale dissipazione del calore. La tolleranza per le dimensioni non specificate è di ±0.1mm.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Il dispositivo è classificato per saldatura a rifusione senza piombo. La temperatura massima di saldatura è specificata come 230°C o 260°C per una durata di 10 secondi. È cruciale seguire il profilo di rifusione raccomandato per evitare shock termici e danni al package LED o all'attacco interno del die. Durante la manipolazione è necessario prestare attenzione per evitare scariche elettrostatiche (ESD), poiché il dispositivo ha una resistenza ESD di 1000V (Modello Corpo Umano). L'intervallo di temperatura di conservazione è -40°C a +85°C.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Il sistema di numerazione delle parti è dettagliato e segue il formato: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]. Gli elementi chiave includono: X1 (Codice tipo, '7C' per 7070), X2 (Codice CCT, es. '27' per 2700K), X3 (Codice CRI, '7' per Ra70, '8' per Ra80, '9' per Ra90), X4 (Numero di chip in serie), X5 (Numero di chip in parallelo) e X6 (Codice componente). Questo sistema flessibile consente l'identificazione precisa delle caratteristiche elettriche e ottiche del LED.

8. Raccomandazioni Applicative

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Grazie alla sua elevata emissione di flusso e capacità di gestione della potenza, questo LED è ideale per applicazioni che richiedono alta luminosità in una sorgente compatta. Ciò include faretti incassati, illuminazione per capannoni alti, moduli per illuminazione stradale e illuminazione di facciate architettoniche. Il suo ampio angolo di visione (120° angolo a metà intensità) lo rende adatto per l'illuminazione di aree dove è necessaria un'illuminazione ampia.

8.2 Considerazioni di Progettazione

Thermal Management: The low thermal resistance (1.5°C/W) is only effective if the LED is properly heatsinked. Designers must use an appropriate MCPCB and possibly an external heatsink to keep the solder point temperature within safe limits, especially when driving at or near the maximum current. Refer to Fig. 10 for current derating.
Electrical Drive: A constant current driver is mandatory for reliable operation. The high forward voltage (~49V) means drivers must be selected accordingly. For designs using multiple LEDs in series, the total voltage requirement can be significant.
Optical Design: Secondary optics (lenses, reflectors) may be required to achieve the desired beam pattern. The wide viewing angle is a starting point for optical system design.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto a package più piccoli come i LED 5050 o 3030, il formato 7070 offre un'emissione luminosa totale e una capacità di dissipazione della potenza significativamente maggiori in un singolo package, semplificando la progettazione ottica e riducendo il numero di componenti in alcune applicazioni. La resistenza termica specificata è competitiva, indicando un package progettato per operazioni ad alta potenza senza eccessivo aumento di temperatura. Il binning completo per flusso, tensione e cromaticità fornisce un livello di consistenza essenziale per prodotti di illuminazione professionali, differenziandolo da componenti con tolleranze più ampie.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 180mA and 49V, the electrical power input is approximately 8.82 Watts (0.18A * 49V).
Q: How does light output change with temperature?
A: As shown in Fig. 7, relative luminous flux decreases as the solder point temperature increases. Proper heatsinking is critical to maintain output.
Q: Can I drive this LED at 200mA continuously?
A: While 200mA is the absolute maximum rating, continuous operation at this current requires excellent thermal management to keep the junction temperature below 120°C. Derating per Fig. 10 is recommended for reliable long-term operation.
Q: What driver voltage do I need for 3 LEDs in series?
A: Assuming typical Vf of 49V per LED, the driver should provide at least 147V, plus some headroom for regulation.

11. Casi Pratici di Progettazione e Utilizzo

Case 1: High-Bay Industrial Light: A fixture uses 4 of these LEDs on a single large MCPCB attached to an extruded aluminum heatsink. Driven at 150mA each by a constant current driver, they provide high-efficiency, high-CRI illumination for a warehouse. The tight chromaticity binning ensures uniform white light across the fixture.
Case 2: Modular Street Light: A street light module is constructed with 12 LEDs arranged in a circular pattern. Each LED is paired with a individual secondary optic to create a specific street-lighting distribution pattern (e.g., Type II or Type III). The high lumen output per LED reduces the number of components needed.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo è un LED bianco a conversione di fosforo. Il nucleo è un chip semiconduttore (tipicamente basato su nitruro di gallio e indio) che emette luce blu quando la corrente elettrica lo attraversa in direzione diretta. Questa luce blu viene parzialmente assorbita da un rivestimento di fosforo (comune è il granato di alluminio e ittrio drogato con cerio, o YAG) depositato sul chip o intorno ad esso. Il fosforo riemette questa energia come uno spettro ampio di luce gialla. La combinazione della luce blu residua e della luce gialla convertita appare bianca all'occhio umano. L'esatto rapporto tra blu e giallo, e la specifica composizione del fosforo, determinano la CCT e il CRI della luce bianca emessa.

13. Tendenze Tecnologiche

La tendenza generale nei package LED ad alta potenza come il formato 7070 è verso un'efficienza luminosa (lumen per watt) sempre più elevata, un miglioramento della resa cromatica su tutte le CCT e un'affidabilità migliorata a temperature operative più elevate. C'è anche un focus sul miglioramento della capacità del package di gestire densità di corrente e densità di flusso ottico più elevate. Inoltre, la standardizzazione degli ingombri e delle interfacce elettriche continua a semplificare la progettazione per i produttori di illuminazione. La tendenza verso un binning più preciso e consistente, come si vede in questa scheda tecnica, è una tendenza chiave che abilita soluzioni di illuminazione di alta qualità e uniformi.