Specifica LED Bianco 3535 - Dimensioni 3.45x3.45x2.20mm - Tensione 3.4V - Potenza 5.1W - Documento Tecnico Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo LED è un diodo ad emissione luminosa bianca ad alta potenza basato su un chip blu rivestito con fosfori. È progettato per illuminazione generale e applicazioni professionali che richiedono alta efficacia e affidabilità. Il package è un compatto SMD (Surface Mount Device) ceramico da 3.45mm x 3.45mm x 2.20mm con un ampio angolo di visione di 120°, adatto per vari apparecchi di illuminazione. Il prodotto supporta il livello di sensibilità all'umidità 1, rendendolo robusto per processi di assemblaggio SMT standard. È conforme alla direttiva RoHS e disponibile in confezione su nastro e bobina per il montaggio automatico pick-and-place.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

A una corrente di test di 350mA e una temperatura del punto di saldatura di 25°C, la tensione diretta (VF) varia da 2.6V a 3.4V. Diversi numeri di parte corrispondono a diverse temperature di colore correlate (CCT) da 2200K a 6500K. Il flusso luminoso a 350mA varia in base al bin CCT; ad esempio, la variante 2700K (RF-AL-C3535L2K127-H6) produce 120-150lm a 350mA, mentre la variante 6000K (RF-AL-C3535L2K160-H6) produce 150-180lm alla stessa corrente. A 700mA, i valori di flusso approssimativamente raddoppiano, ad esempio 250-310lm per la versione 2700K. L'indice di resa cromatica (Ra) è minimo 80 per tutte le varianti. La corrente inversa è limitata a 10μA con tensione inversa di 5V. L'angolo di visione (2θ½) è tipicamente 120°.

2.2 Valori Massimi Assoluti

Il LED può gestire una dissipazione di potenza massima di 5100mW, una corrente diretta di 1500mA (DC) e una corrente diretta di picco di 1600mA (1/10 duty, impulso 0.1ms). La tensione inversa non deve superare 5V. La capacità di resistenza alle scariche elettrostatiche (HBM) è di 2000V. L'intervallo di temperatura operativa e di stoccaggio è da -40°C a +85°C. La temperatura di giunzione (Tj) deve essere mantenuta al di sotto di 150°C. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (RthJ-S) è tipicamente 3.08°C/W a 700mA e 85°C ambiente.

2.3 Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto è suddiviso in bin per tensione diretta e intensità luminosa a 350mA. I bin di tensione sono F0 (2.6-2.8V), G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V) e I0 (3.2-3.4V). I bin di intensità luminosa sono FC4 (120-130lm), FC5 (130-140lm), FC6 (140-150lm), FC7 (150-160lm), FC8 (160-170lm) e FC9 (170-180lm). Ogni dispositivo è contrassegnato con un codice di bin combinato. Le coordinate cromatiche sono fornite nelle Tabelle 1-4 per varie regioni CCT (ad esempio 2700K, 3500K, 4000K) con valori specifici CIE-x e CIE-y.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La specifica include curve tipiche delle caratteristiche ottiche (Fig.1-6 mostra corrente diretta vs. intensità luminosa relativa). All'aumentare della corrente, l'intensità relativa aumenta in modo non lineare. Il diagramma delle coordinate cromatiche (Fig.1-7) illustra come varia la CCT all'interno della regione di conversione del fosforo. Queste curve sono essenziali per comprendere come si comporta il LED in diverse condizioni di pilotaggio e per progettare una corretta gestione termica.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il package LED ha una dimensione in vista dall'alto di 3.45mm x 3.45mm con un'altezza di 2.20mm (inclusa la lente). La vista dal basso mostra due pad disposti per una facile saldatura. Il pad anodico (Pad 1) misura 1.30mm x 3.30mm e il pad catodico (Pad 2) è 1.30mm x 3.30mm, entrambi con uno spazio di 0.50mm dal bordo. La polarità è indicata da una piccola tacca nella vista dall'alto. I pattern di saldatura (Fig.1-5) raccomandano un layout dei pad di 3.50mm x 3.40mm con un pad termico centrale di 1.30mm x 0.45mm. Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0.2mm salvo diversa indicazione.

4.2 Polarità e Pattern di Saldatura

La polarità è contrassegnata sul package: il Pad 1 è l'anodo (positivo), il Pad 2 è il catodo (negativo). Il pattern di saldatura raccomandato include un pad termico centrale collegato al catodo per una dissipazione efficiente del calore. Le dimensioni del pattern sono complessivamente 3.50mm x 3.40mm con il pad catodico che si estende fino a 0.65mm dal centro. Un corretto allineamento garantisce un buon contatto termico ed elettrico.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

5.1 Istruzioni per Saldatura a Rifusione SMT

Il documento fornisce istruzioni per la saldatura a rifusione SMT (sezione 3.1). Sebbene il profilo esatto non sia dettagliato, si applicano raccomandazioni tipiche per LED con package ceramico: preriscaldamento a 150-200°C per 60-120 secondi, rampa fino a temperatura di picco di 245-260°C, e permanenza sopra 217°C per 30-50 secondi. La velocità di raffreddamento non deve superare 6°C/s. Il LED ha livello di sensibilità all'umidità 1, quindi non è richiesta una cottura speciale se maneggiato entro la durata di conservazione. Tuttavia, si consigliano precauzioni standard come l'uso di atmosfera di azoto e l'evitare shock termici.

5.2 Precauzioni di Manipolazione

Le precauzioni di manipolazione (sezione 4.1) includono: evitare sollecitazioni meccaniche sul package, utilizzare una protezione ESD adeguata (il LED è classificato per 2000V HBM ma richiede comunque manipolazione ESD-safe), non toccare la lente con le mani nude, conservare in ambiente asciutto al di sotto di 30°C e 60% UR, e seguire il profilo di saldatura raccomandato. Il LED non deve essere utilizzato oltre i valori massimi assoluti per prevenire il degrado.

6. Informazioni su Confezionamento e Ordinazione

6.1 Specifiche di Confezionamento

I LED sono forniti su nastro e bobina. Il nastro di trasporto ha una larghezza di 12mm (tipico per package 3535) con passo di tasca di 4mm o 8mm a seconda della quantità. Il diametro della bobina è di 178mm (7 pollici) o 330mm (13 pollici) per quantità maggiori. Ogni bobina riporta un'etichetta con numero di parte, codice bin, quantità e codice data. L'imballaggio in scatola di cartone garantisce un trasporto sicuro. Il prodotto è disponibile in combinazioni di bin sia standard che personalizzate.

6.2 Elementi e Condizioni dei Test di Affidabilità

Il documento elenca gli elementi dei test di affidabilità (sezione 2.4) ma non fornisce condizioni dettagliate nel estratto. Test tipici per tali LED includono: vita operativa a temperatura ambiente (1000 ore alla corrente nominale), stoccaggio ad alta temperatura (85°C/1000 ore), shock termico, resistenza all'umidità, saldabilità e shock meccanico. I criteri per giudicare il danneggiamento (sezione 2.5) tipicamente coinvolgono scostamenti ammissibili in VF, flusso e coordinate colore.

7. Raccomandazioni Applicative

Il LED è destinato a un'ampia gamma di applicazioni tra cui:

• Luci di segnalazione, downlight, wall washer, fari, lampioni stradali, luci visive, luci di riempimento fotografiche.
• Illuminazione per piante, illuminazione paesaggistica, luce per fotografia di scena.
• Hotel, mercati, uffici, uso domestico e altri usi interni.
• Illuminazione per usi generali dove sono richiesti alto CRI ed efficienza.

Considerazioni di progettazione: una gestione termica adeguata (ad esempio utilizzando un PCB con nucleo metallico e bassa resistenza termica) è fondamentale per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 150°C. La corrente operativa raccomandata è da 350mA a 700mA, ma correnti superiori fino a 1500mA sono possibili con un'adeguata dissipazione del calore. L'angolo di visione di 120° fornisce un'ampia distribuzione del fascio, ideale per pannelli luminosi e lampadine retrofit.

8. Confronto Tecnico

Rispetto ai LED con package plastico, il package ceramico offre una migliore conducibilità termica e una maggiore affidabilità a temperature elevate. Fornisce anche una stabilità cromatica superiore nel tempo. L'ampia gamma CCT (2200K-6500K) lo rende versatile per diverse esigenze di illuminazione, dal bianco caldo per l'ospitalità al bianco freddo per spazi commerciali. Il Ra tipico di 80 garantisce una resa cromatica decente, sebbene versioni con CRI più elevato possano essere disponibili su richiesta.

9. Domande Frequenti

D1:Posso pilotare questo LED a 1500mA?

R:Sì, ma assicurarsi che la temperatura di giunzione non superi i 150°C. È necessaria una gestione termica efficace per evitare un degrado accelerato.

D2:Qual è la vita tipica?

R:Sulla base dei dati LM-80 per LED ceramici simili, la vita L70 a 350mA è tipicamente >50.000 ore se operato entro le specifiche.

D3:Come scelgo il codice bin corretto?

R:Il binning per VF e flusso consente di scegliere il bilancio ottimale tra efficienza e luminosità per il proprio progetto. Consultare la tabella dei bin nella sezione 1.5.1.

D4:Questo LED è adatto per applicazioni dimmerabili?

R:Sì, può essere dimmerato regolando la corrente diretta, ma notare che potrebbe verificarsi uno spostamento di colore a correnti molto basse.

10. Casi Studio Pratici

In una tipica applicazione downlight, utilizzando 12 LED (sei in serie, due stringhe in parallelo) a 350mA per LED si ottiene un flusso totale di ~1800 lumen e una potenza di ~12V*0.35A*2 = 8.4W per stringa? In realtà calcolo attento: ogni LED VF ~3.0V, quindi 6 in serie = 18V, due stringhe = 36V totale a 0.7A totale? La potenza sarebbe circa 25W, adatta per un downlight con >2000 lumen. Il package ceramico garantisce una bassa resistenza termica, consentendo un semplice dissipatore.

11. Introduzione al Principio

Il LED bianco funziona tramite elettroluminescenza da un chip blu InGaN, che emette luce blu a circa 450nm. Questa luce blu eccita i fosfori gialli YAG:Ce rivestiti sul chip; la combinazione di luce blu e gialla produce luce bianca. Diverse CCT sono ottenute variando la composizione e lo spessore del fosforo, modificando il rapporto blu-giallo.

12. Tendenze di Sviluppo

La tendenza nei LED ad alta potenza è verso efficienze più elevate (>200lm/W), CRI più alto (>90) e package più piccoli con prestazioni termiche migliorate. Il packaging ceramico consente una migliore dissipazione del calore rispetto alla plastica tradizionale, permettendo correnti di pilotaggio più elevate. Sviluppi futuri potrebbero includere chip multi-giunzione e ottiche primarie integrate per pattern di fascio più uniformi.