Scheda Tecnica LED Bianco 7070 - Dimensione 7.0x7.0x2.8mm - Tensione 37.3V - Potenza 7.46W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per la serie T7C di LED bianchi ad alta potenza in package 7070. Questo prodotto è progettato per applicazioni che richiedono un'elevata emissione di flusso luminoso e robuste prestazioni termiche. L'ingombro compatto di 7.0mm x 7.0mm ospita un package termicamente ottimizzato, rendendolo adatto per soluzioni di illuminazione impegnative.

Core Advantages: The key strengths of this LED series include its high current capability (up to 240mA continuous), high luminous flux output (typical values ranging from 900lm to over 1300lm depending on bin), and a wide 120-degree viewing angle. The package is designed for efficient heat dissipation, supporting reliable operation. It is compliant with Pb-free reflow soldering processes and adheres to RoHS standards.

Target Markets: Primary applications include architectural and decorative lighting, retrofit lighting solutions, general illumination, and backlighting for indoor and outdoor signage. Its performance characteristics make it ideal for both professional and commercial lighting projects where brightness and longevity are critical.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Tutte le misurazioni sono specificate a una temperatura di giunzione (Tj) di 25°C e una corrente diretta (IF) di 200mA. Il flusso luminoso varia con la Temperatura di Colore Correlata (CCT). Per un LED da 2700K con un Indice di Resa Cromatica (CRI o Ra) di 80, il flusso luminoso tipico è di 900 lumen (lm) con un minimo di 800 lm. Per CCT di 3000K e superiori (4000K, 5000K, 5700K, 6500K), il flusso luminoso tipico è di 985 lm con un minimo di 900 lm, tutti a Ra80. Le tolleranze per la misurazione del flusso luminoso sono ±7%, e per la misurazione del CRI sono ±2.

2.2 Parametri Elettrici e Termici

Absolute Maximum Ratings: The device must not be operated beyond these limits. The maximum continuous forward current (IF) is 240 mA. The maximum pulse forward current (IFP) is 360 mA under specific conditions (pulse width ≤ 100µs, duty cycle ≤ 1/10). The maximum power dissipation (PD) is 9600 mW. The maximum reverse voltage (VR) is 5 V. The operating temperature range (Topr) is -40°C to +105°C. The maximum junction temperature (Tj) is 120°C.

Electrical/Optical Characteristics at Tj=25°C: The typical forward voltage (VF) at IF=200mA is 37.3V, with a range from 36V (min) to 40V (max), and a measurement tolerance of ±3%. The typical viewing angle (2θ1/2) is 120 degrees. The typical thermal resistance from the junction to the solder point (Rth j-sp) is 2.5 °C/W. The Electrostatic Discharge (ESD) withstand voltage is 1000V (Human Body Model).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

3.1 Sistema di Numerazione delle Parti

Il numero di parte segue la struttura: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. I codici chiave includono: X1 (Codice tipo, '7C' per package 7070), X2 (Codice CCT, es. '27' per 2700K), X3 (Codice resa cromatica, '8' per Ra80), X4 (Numero di chip in serie), X5 (Numero di chip in parallelo), X6 (Codice componente), e X7 (Codice colore, es. 'R' per ANSI 85°C).

3.2 Binning del Flusso Luminoso

I LED vengono suddivisi in bin in base alla loro emissione di flusso luminoso a IF=200mA e Tj=25°C. Ogni CCT ha specifici codici bin con intervalli di flusso minimo e massimo definiti. Ad esempio, un LED 4000K, Ra82 può essere classificato come GW (900-950 lm), GX (950-1000 lm), 3A (1000-1100 lm), 3B (1100-1200 lm) o 3C (1200-1300 lm). Ciò consente ai progettisti di selezionare LED con luminosità uniforme per la loro applicazione.

3.3 Binning della Tensione Diretta

I LED vengono anche classificati per tensione diretta (VF) a IF=200mA. I due bin principali sono 6L (36V a 38V) e 6M (38V a 40V), con una tolleranza di misura di ±3%. Selezionare LED dallo stesso bin di tensione può aiutare a garantire una distribuzione uniforme della corrente in circuiti paralleli.

3.4 Binning della Cromaticità

La coerenza del colore è definita utilizzando un sistema a ellisse MacAdam a 5 passi sul diagramma cromatico CIE. La scheda tecnica fornisce le coordinate del centro (x, y) sia a 25°C che a 85°C, insieme ai parametri dell'ellisse (a, b, Φ) per ogni codice CCT (es. 27R5 per 2700K). Ciò garantisce che i LED siano visivamente abbinati. Gli standard di binning Energy Star sono applicati a tutti i prodotti da 2600K a 7000K. La tolleranza per le coordinate cromatiche è ±0.005.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

The datasheet includes several key graphs for design analysis. Figure 1 shows the Color Spectrum at Tj=25°C, illustrating the spectral power distribution. Figure 2 depicts the Viewing Angle Distribution, confirming the Lambertian-like emission pattern. Figure 3 plots Relative Intensity versus Forward Current, showing how light output increases with current. Figure 4 shows the relationship between Forward Current and Forward Voltage (IV Curve). Figure 5 is critical for thermal design, showing how Relative Luminous Flux decreases as Ambient Temperature rises at a fixed current of 200mA. Figure 6 shows how Relative Forward Voltage changes with Ambient Temperature.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il LED è fornito in un package SMD (Surface-Mount Device) 7070. Le dimensioni del package sono 7.00mm in lunghezza e larghezza, con un'altezza di 2.80mm. Il disegno dimensionale dettagliato mostra il layout dei pad di saldatura, con i terminali anodo e catodo chiaramente marcati per la polarità. Viene fornito un land pattern (impronta) consigliato per il progetto PCB, con dimensioni che includono un'area pad di 7.50mm x 7.50mm e spaziatura specifica. Il disegno indica anche la posizione delle connessioni dei chip in serie e parallelo all'interno del package. Tutte le tolleranze non specificate sono ±0.1mm.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il LED è adatto per la saldatura a rifusione senza piombo. Viene fornito un profilo di temperatura dettagliato: Preriscaldamento da 150°C a 200°C in 60-120 secondi. La velocità massima di riscaldamento fino alla temperatura di picco è di 3°C/secondo. Il tempo sopra il liquido (TL=217°C) deve essere di 60-150 secondi. La temperatura massima del corpo del package (Tp) non deve superare i 260°C. Il tempo entro 5°C da questa temperatura di picco deve essere al massimo di 30 secondi. La velocità massima di raffreddamento è di 6°C/secondo. Il tempo totale da 25°C alla temperatura di picco non deve superare gli 8 minuti. Il rispetto di questo profilo è cruciale per prevenire danni termici al LED.

7. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

7.1 Gestione Termica

Un efficace dissipatore di calore è fondamentale per prestazioni e longevità. La bassa resistenza termica (2.5 °C/W) indica un buon trasferimento di calore dalla giunzione, ma funziona solo se il PCB e il dissipatore possono dissipare efficacemente il calore. La dissipazione di potenza totale può arrivare fino a 7.46W (200mA * 37.3V). I progettisti devono garantire che la temperatura di giunzione operativa rimanga ben al di sotto del massimo di 120°C, idealmente sotto gli 85°C per una durata ottimale, come mostrato dalla curva flusso vs. temperatura.

7.2 Alimentazione Elettrica

Questi LED richiedono un driver a corrente costante, non una sorgente a tensione costante, a causa della relazione esponenziale IV. L'elevata tensione diretta (~37V) significa che i driver LED a bassa tensione standard non sono adatti; sono necessari driver in grado di fornire corrente stabile a tensioni più elevate (es. >40V). Quando si collegano più LED, le connessioni in serie sono preferite per garantire corrente identica, ma il driver deve fornire la tensione somma. Se la connessione in parallelo è inevitabile, è essenziale un binning meticoloso per la tensione diretta per prevenire l'"accaparramento" di corrente.

7.3 Integrazione Ottica

L'ampio angolo di visione di 120 gradi rende questo LED adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia e uniforme senza ottiche secondarie. Per fasci focalizzati, devono essere selezionate lenti o riflettori appropriati. La sorgente piccola e luminosa potrebbe richiedere diffusori per eliminare abbagliamento o punti caldi in certe applicazioni.

8. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

Q: What driver current should I use?
A: The device is characterized at 200mA, which is the recommended operating point for the specified flux and lifetime. It can be driven up to the absolute maximum of 240mA, but this will increase junction temperature and may reduce lifespan. Always refer to the derating curves.

Q: How do I interpret the luminous flux bins?
A: The bin code (e.g., GW, 3A) defines a guaranteed range of light output. For consistent brightness in an array, specify LEDs from the same flux bin and, if possible, the same voltage bin.

Q: Is a heatsink necessary?
A> Yes, absolutely. With a typical power of over 7W, a properly designed metal-core PCB (MCPCB) or other heatsinking method is required to maintain a safe junction temperature. The thermal resistance value is measured on an MCPCB, indicating this is the intended mounting method.

Q: Can I use wave soldering?
A: The datasheet only specifies reflow soldering parameters. Wave soldering is generally not recommended for such packages due to the extreme and uneven thermal stress it can impose.

9. Caso Pratico di Progettazione

Si consideri la progettazione di un apparecchio per illuminazione industriale (high-bay) che richiede 10.000 lumen. Utilizzando LED 4000K del bin 3C (1200-1300 lm tipici), sarebbero necessari circa 8-9 LED. Una configurazione in serie richiederebbe un driver capace di ~300mA (leggermente sopra i 200mA per margine) e una tensione di uscita maggiore di 9 * 40V = 360V. Un approccio più pratico potrebbe essere utilizzare due stringhe in parallelo di 4-5 LED in serie ciascuna, richiedendo un'attenta corrispondenza del bin di tensione e un driver con due canali indipendenti o un circuito di bilanciamento della corrente. Il progetto termico deve dissipare quasi 70W di calore totale, necessitando di un sostanziale dissipatore in alluminio con i LED montati su un MCPCB termicamente collegato ad esso.

10. Principi Tecnici e Tendenze

10.1 Principio di Funzionamento

I LED bianchi di questa classe utilizzano 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 un rivestimento di fosforo all'interno del package. La miscela di luce blu e luce convertita dal fosforo produce luce bianca. La CCT e il CRI sono determinati dalla composizione precisa e dallo spessore dello strato di fosforo. L'alta tensione indica che più giunzioni semiconduttrici sono collegate in serie all'interno del singolo package.

10.2 Tendenze del Settore

Il mercato dei LED ad alta potenza continua a concentrarsi sull'aumento dell'efficienza luminosa (lumen per watt), sul miglioramento della qualità e della coerenza del colore (binning più stretto) e sul potenziamento dell'affidabilità a temperature operative più elevate. C'è anche una tendenza verso package standardizzati (come il 7070) che semplificano il progetto ottico e termico per i produttori di apparecchi. Inoltre, l'integrazione del driver e la controllabilità intelligente stanno diventando caratteristiche sempre più importanti nei sistemi di illuminazione professionale.