Scheda Tecnica Componente LED - Fase del Ciclo di Vita: Revisione 1 - Data di Rilascio: 18-06-2012 - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questa scheda tecnica si riferisce a una specifica revisione di un componente LED. Le informazioni principali indicano che il componente è alla sua prima revisione (Revisione 1) ed è stato rilasciato ufficialmente il 18 giugno 2012. La fase del ciclo di vita "Revisione" suggerisce che questo documento sostituisce una versione precedente, incorporando aggiornamenti, correzioni o miglioramenti basati su sviluppi, test o feedback in corso. La dicitura "Periodo di Validità: Permanente" implica che questa revisione non ha una scadenza predeterminata per la sua validità in condizioni standard, il che significa che le specifiche sono considerate stabili e definitive per questa versione del prodotto. Questo documento funge da fonte autorevole per tutti i parametri tecnici, i dati prestazionali e le istruzioni di gestione per questa specifica revisione.

1.1 Vantaggi Principali

Il vantaggio principale di questo componente risiede nel suo stato di revisione documentato e stabile. Essere un prodotto "Revisione 1" indica che le fasi di progettazione iniziali sono complete e che il componente ha subito un ciclo di revisione e perfezionamento. Ciò offre a ingegneri e progettisti un set affidabile di specifiche con un rischio ridotto di modifiche non specificate rispetto a versioni pre-rilascio o preliminari. La data di rilascio fissa consente un controllo di versione preciso nella Distinta Base (BOM) e nella gestione della catena di approvvigionamento.

1.2 Mercato di Riferimento

Questo componente è destinato all'industria manifatturiera elettronica generale, in particolare ai segmenti che richiedono componenti stabili e documentati per cicli di vita del prodotto medio-lunghi. Le applicazioni potrebbero includere elettronica di consumo, controlli industriali, illuminazione interna automobilistica e illuminazione generale dove una prestazione coerente basata su una scheda tecnica fissa è fondamentale per la riproducibilità del design e l'assicurazione della qualità.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Sebbene lo snippet fornito sia limitato, una scheda tecnica completa per un componente LED includerebbe tipicamente le seguenti sezioni con parametri dettagliati. I valori di seguito sono esempi illustrativi basati su standard industriali comuni per un componente di quest'epoca.

2.1 Caratteristiche Fotometriche e di Colore

Le caratteristiche fotometriche definiscono l'emissione luminosa e la sua qualità. I parametri chiave includono il Flusso Luminoso, che potrebbe variare da 20 a 120 lumen a seconda della tecnologia del chip LED e della potenza nominale. La Lunghezza d'Onda Dominante o la Temperatura di Colore Correlata (CCT) specifica il colore della luce emessa; per i LED bianchi, le CCT comuni sono 2700K (bianco caldo), 4000K (bianco neutro) e 6500K (bianco freddo). L'Indice di Resa Cromatica (CRI) misura quanto naturalmente appaiono i colori sotto la luce, con valori superiori a 80 tipici per l'illuminazione generale. L'angolo di visione, spesso tra 120 e 140 gradi, descrive l'ampiezza del fascio.

2.2 Parametri Elettrici

I parametri elettrici sono cruciali per il design del circuito. La Tensione Diretta (Vf) è la caduta di tensione ai capi del LED quando opera alla sua corrente nominale. Per un tipico LED di potenza, questo potrebbe essere nell'intervallo di 2,8V a 3,6V. La Corrente Diretta (If) è la corrente operativa raccomandata, come 150mA, 350mA o 700mA. I valori massimi per la tensione inversa (es. 5V) e la corrente diretta di picco devono essere rigorosamente rispettati per prevenire danni. La scheda tecnica specificherebbe anche la resistenza dinamica.

2.3 Caratteristiche Termiche

Le prestazioni e la durata del LED dipendono fortemente dalla gestione termica. La Resistenza Termica Giunzione-Ambiente (RθJA) indica quanto facilmente il calore può dissiparsi dal chip LED all'ambiente; un valore più basso (es. 10-20 °C/W) è migliore. La Massima Temperatura di Giunzione (Tj max), spesso 125°C o 150°C, è il limite assoluto. Far funzionare il LED al di sotto di questa temperatura, idealmente sotto gli 85°C in giunzione, è essenziale per mantenere l'emissione luminosa e raggiungere la durata nominale (spesso definita come il tempo fino a quando l'emissione luminosa si degrada al 70% del valore iniziale, L70).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

La produzione di LED presenta variazioni. Il binning raggruppa LED con caratteristiche simili per garantire la coerenza.

3.1 Binning per Lunghezza d'Onda/Temperatura di Colore

I LED vengono suddivisi in bin in base alla loro lunghezza d'onda dominante (per LED colorati) o alla Temperatura di Colore Correlata (per LED bianchi). Uno schema di binning tipico per LED bianchi potrebbe avere passi di 50K o 100K all'interno di un intervallo CCT nominale (es. 5000K-5300K). Ciò garantisce l'uniformità del colore all'interno di un apparecchio di illuminazione.

3.2 Binning per Flusso Luminoso

I LED vengono anche classificati in base alla loro emissione luminosa a una specifica corrente di test. Un codice di bin del flusso (es. P2, Q3) corrisponde a un intervallo predefinito di lumen. Ciò consente ai progettisti di selezionare LED che soddisfano i requisiti di luminosità minima per la loro applicazione.

3.3 Binning per Tensione Diretta

I bin della tensione diretta (Vf) raggruppano LED con cadute di tensione simili. Ciò è importante per progettare circuiti di pilotaggio efficienti e garantire una distribuzione uniforme della corrente quando più LED sono collegati in parallelo.

4. Analisi delle Curve Prestazionali

I dati grafici forniscono una comprensione più profonda rispetto alle sole specifiche tabellari.

4.1 Curva Corrente vs. Tensione (I-V)

La curva I-V mostra la relazione tra corrente diretta e tensione diretta. È non lineare, mostrando una tensione di "ginocchio" al di sotto della quale scorre pochissima corrente. La curva aiuta a selezionare il metodo di pilotaggio appropriato (corrente costante vs. tensione costante) e a comprendere l'impatto di piccole variazioni di tensione sulla corrente.

4.2 Caratteristiche di Temperatura

I grafici mostrano tipicamente come la tensione diretta diminuisca con l'aumentare della temperatura di giunzione (un coefficiente negativo) e come il flusso luminoso si riduca con l'aumento della temperatura. Queste curve sono fondamentali per il design termico; una dissipazione termica insufficiente porterà a una ridotta emissione luminosa e a un invecchiamento accelerato.

4.3 Distribuzione Spettrale di Potenza

Questo grafico traccia l'intensità relativa della luce emessa a ciascuna lunghezza d'onda. Per i LED bianchi (tipicamente chip blu + fosforo), mostra il picco blu del chip e l'emissione più ampia gialla/rossa del fosforo. La forma della curva determina la CCT e il CRI.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il package fisico garantisce una connessione elettrica affidabile e la dissipazione termica.

5.1 Disegno Dimensionale di Contorno

Un disegno dettagliato con tutte le dimensioni critiche: lunghezza, larghezza e altezza complessive (es. 5,0mm x 5,0mm x 1,6mm), forma e dimensioni della lente e posizione delle caratteristiche di montaggio. Le tolleranze sono specificate per ogni dimensione.

5.2 Layout dei Pad e Design delle Piazzole di Saldatura

Viene fornita l'impronta raccomandata per il PCB, inclusa dimensione, forma e spaziatura delle piazzole. Ciò è essenziale per creare il corretto land pattern nel software di progettazione PCB per garantire una saldatura corretta e stabilità meccanica.

5.3 Identificazione della Polarità

Il metodo per identificare i terminali anodo (+) e catodo (-) è chiaramente indicato, solitamente tramite una marcatura sul package (un punto, una tacca o un angolo smussato), un terminale più lungo (per i forati) o un'etichetta nel diagramma dell'impronta.

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

È richiesta una manipolazione corretta per mantenere l'affidabilità.

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo dettagliato temperatura vs. tempo, specificando le fasi di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione (temperatura di picco) e raffreddamento. Vengono forniti i limiti di temperatura massima (es. 260°C per 10 secondi) per prevenire danni al package o alla lente del LED.

6.2 Precauzioni e Manipolazione

Le istruzioni includono avvertenze contro l'applicazione di stress meccanico alla lente, l'uso di protezione ESD durante la manipolazione, l'evitare la contaminazione della superficie della lente e il non pulire con determinati solventi. Vengono anche indicate le raccomandazioni per le condizioni di stoccaggio (temperatura e umidità).

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Informazioni per l'approvvigionamento e la logistica.

7.1 Specifiche di Imballaggio

Descrive il formato di imballaggio: specifiche del nastro e della bobina (larghezza del nastro portante, spaziatura delle tasche, diametro della bobina), quantità per bobina (es. 1000 o 4000 pezzi) o dettagli dell'imballaggio in vassoio.

7.2 Regola di Numerazione del Modello

Spiega la struttura del numero di parte. Un tipico numero di modello codifica attributi chiave come colore (es. W per bianco), bin del flusso, bin della temperatura di colore, bin della tensione e tipo di package. Ciò consente di ordinare con precisione la combinazione di prestazioni desiderata.

8. Raccomandazioni Applicative

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Vengono spesso inclusi schemi per circuiti di pilotaggio di base, come un semplice circuito con resistenza in serie per LED a bassa corrente o un circuito di pilotaggio a corrente costante che utilizza un IC dedicato o un transistor per LED di potenza. Possono essere fornite equazioni di progetto.

8.2 Considerazioni di Progetto

Le considerazioni chiave includono: utilizzare un driver a corrente costante per luminosità e longevità stabili; implementare un'adeguata area di rame sul PCB o una scheda a nucleo metallico per la dissipazione termica; garantire che il design ottico (lenti, riflettori) sia compatibile con l'angolo di visione del LED; e proteggere da scariche elettrostatiche (ESD) e transitori di tensione.

9. Confronto Tecnico

Sebbene un confronto diretto non sia possibile senza un concorrente specifico, i vantaggi di questa revisione (Rev 1) includerebbero tipicamente specifiche finalizzate e verificate, metriche di prestazione potenzialmente migliorate (es. efficacia più alta o migliore coerenza cromatica) rispetto a un prototipo, e la garanzia di un approvvigionamento stabile di parti identiche per la durata del ciclo di produzione di un prodotto.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Cosa significa "Fase del Ciclo di Vita: Revisione"?

R: Indica che questa è una versione rivista e finalizzata della scheda tecnica del prodotto, contenente le specifiche ufficiali per la produzione e la progettazione.

D: Posso utilizzare la corrente diretta massima in modo continuativo?

R: La corrente massima è un valore assoluto. Per un funzionamento affidabile a lungo termine, si raccomanda di pilotare il LED alla o al di sotto della corrente diretta tipica specificata nella tabella dei parametri elettrici, con un'adeguata gestione termica.

D: Quanto è critica la gestione termica?

R: Estremamente critica. Superare la massima temperatura di giunzione ridurrà drasticamente l'emissione luminosa e la durata. Seguire sempre le linee guida sulla resistenza termica e progettare un dissipatore di calore appropriato.

11. Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di una Plafoniera a LED.Un ingegnere utilizza questa scheda tecnica per selezionare LED classificati per una CCT di 4000K e un specifico bin di flusso per soddisfare i lumen target per apparecchio. La curva I-V e i dati sulla resistenza termica vengono utilizzati per progettare un driver a corrente costante e un dissipatore in alluminio. Il disegno meccanico garantisce che il layout del PCB abbia la corretta spaziatura delle piazzole, e il profilo di rifusione viene programmato nel forno di saldatura della linea di produzione. Lo stato "Revisione 1" dà la certezza che le specifiche del componente non cambieranno inaspettatamente durante la produzione pluriennale del pannello luminoso.

12. Principio di Funzionamento

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce attraverso l'elettroluminescenza. Quando una tensione diretta viene applicata alla giunzione p-n, gli elettroni si ricombinano con le lacune, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La lunghezza d'onda (colore) della luce è determinata dal bandgap del materiale semiconduttore. I LED bianchi sono tipicamente creati utilizzando un chip LED blu ricoperto da un fosforo giallo; parte della luce blu viene convertita in gialla, e la miscela di luce blu e gialla viene percepita come bianca. Diverse miscele di fosfori producono diverse temperature di colore correlate (CCT).

13. Tendenze Tecnologiche

Dalla data di rilascio del 2012 di questa revisione, la tecnologia LED ha continuato a evolversi. Le tendenze hanno incluso aumenti significativi dell'efficacia luminosa (lumen per watt), consentendo un'illuminazione più luminosa ed efficiente dal punto di vista energetico. La qualità del colore è migliorata, con LED ad alto CRI (90+) diventati più comuni ed economici. La miniaturizzazione è progredita, con package più piccoli che forniscono un'emissione luminosa più elevata. L'illuminazione intelligente e connessa, con circuiti di controllo integrati, è emersa come un'importante area applicativa. Inoltre, c'è una crescente attenzione alla qualità, all'affidabilità e ai metodi di test standardizzati per garantire le prestazioni a lungo termine poiché i LED vengono utilizzati in applicazioni più impegnative.