Scheda Tecnica Componente LED - Revisione 2 - Ciclo di Vita: Permanente - Data di Rilascio: 2014-12-01 - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete e le linee guida per l'applicazione di un componente LED (Light Emitting Diode) specifico. Le informazioni principali presentate indicano che si tratta di un prodotto stabile e maturo. La fase del ciclo di vita è documentata come \"Revisione 2\", a significare che questa è la seconda revisione ufficiale della sua scheda tecnica, implicando iterazioni e perfezionamenti precedenti basati sull'esperienza produttiva o su aggiornamenti minori del design. Fondamentalmente, il \"Periodo di Scadenza\" è indicato come \"Permanente\", a denotare che questa revisione delle specifiche è considerata valida in modo permanente e non sarà sostituita da una data di scadenza, un marcatore comune per i componenti obsoleti. La data di rilascio ufficiale per questa revisione è il 2014-12-01. Questa combinazione di un numero di revisione e di uno stato \"permanente\" suggerisce un componente che ha raggiunto uno stato di specifica finale e standardizzato, adatto per progetti di design a lungo termine che richiedono parametri di parte stabili.

Il LED è progettato per applicazioni di illuminazione generale o indicatori, offrendo affidabilità e prestazioni costanti. Il suo vantaggio principale risiede nel suo set di specifiche finalizzato e permanente, fornendo ai progettisti la certezza riguardo alla sua disponibilità a lungo termine e alle sue caratteristiche tecniche. Il mercato target include l'elettronica di consumo, l'illuminazione interna automobilistica, la segnaletica e i moduli di illuminazione generica dove è preferito un componente collaudato e stabile rispetto ad alternative più recenti e potenzialmente non testate.

2. Interpretazione Oggettiva Approfondita dei Parametri Tecnici

Sebbene l'estratto fornito si concentri sui metadati del documento, una scheda tecnica LED completa conterrebbe parametri tecnici dettagliati. Le seguenti sezioni delineano i dati critici tipicamente presenti e il loro significato.

2.1 Caratteristiche Fotometriche e di Colore

Le proprietà fotometriche definiscono l'emissione luminosa e la qualità. I parametri chiave includono:

• Flusso Luminoso (Φ_v):Misurato in lumen (lm), indica la potenza luminosa totale percepita emessa. Un valore tipico per un LED di media potenza potrebbe variare da 20 lm a 120 lm a seconda della tecnologia del chip e delle condizioni di pilotaggio.
• Efficienza Luminosa:Espressa in lumen per watt (lm/W), è una misura dell'efficienza energetica, calcolata come flusso luminoso diviso per la potenza elettrica in ingresso. Valori più alti indicano una conversione più efficiente dell'elettricità in luce visibile.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d) o Temperatura di Colore Correlata (CCT):Per LED colorati (es. rosso, blu, verde), la lunghezza d'onda dominante specifica il picco di colore. Per i LED bianchi, la CCT, misurata in Kelvin (K), definisce la tonalità del bianco (es. 2700K per bianco caldo, 6500K per bianco freddo).
• Indice di Resa Cromatica (CRI o R_a):Per i LED bianchi, il CRI indica quanto accuratamente la sorgente luminosa rivela i colori reali degli oggetti rispetto a una luce di riferimento naturale. Un CRI superiore a 80 è considerato buono per l'illuminazione generale.
• Angolo di Visione:L'ampiezza angolare entro la quale l'intensità luminosa è almeno la metà del suo valore massimo (spesso denotata come 2θ_1/2). Angoli comuni sono 120° o 140° per una dispersione ampia.

2.2 Parametri Elettrici

Questi parametri sono cruciali per il design del circuito e la selezione del driver.

• Tensione Diretta (V_f):La caduta di tensione ai capi del LED quando opera a una corrente diretta specificata. Varia con il materiale del chip (es. ~2.0V per il rosso, ~3.2V per blu/bianco) e aumenta leggermente con la temperatura.
• Corrente Diretta (I_f):La corrente operativa raccomandata, tipicamente tra 20mA e 150mA per i package standard. Superare la corrente massima nominale riduce drasticamente la durata di vita.
• Tensione Inversa (V_r):La tensione massima che il LED può sopportare quando collegato in polarizzazione inversa senza danni. Di solito è un valore basso (es. 5V).
• Dissipazione di Potenza (P_d):La potenza massima consentita che il package può dissipare come calore, calcolata come V_f* I_fin condizioni tipiche.

2.3 Caratteristiche Termiche

Le prestazioni e la longevità del LED sono altamente dipendenti dalla temperatura.

• Temperatura di Giunzione (T_j):La temperatura alla giunzione p-n del chip semiconduttore. La T_jmassima nominale (es. 125°C) è un limite critico; operare al di sopra di questa temperatura causa un rapido degrado.
• Resistenza Termica (R_θJAo R_θJC):Misurata in °C/W, indica quanto efficacemente il calore viaggia dalla giunzione all'aria ambiente (JA) o al case/scheda (JC). Valori più bassi significano una migliore dissipazione del calore.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:L'intervallo di temperatura consentito per il LED quando non alimentato.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Le variazioni di produzione portano a lievi differenze tra i singoli LED. Il binning raggruppa parti con caratteristiche simili per garantire coerenza nella produzione di massa.

3.1 Binning di Lunghezza d'Onda/Temperatura di Colore

I LED sono suddivisi in bin in base alla loro lunghezza d'onda dominante (per i colori) o CCT (per il bianco). Uno schema di binning tipico potrebbe avere un passo di lunghezza d'onda di 2.5nm o 5nm. Per i LED bianchi, i bin possono essere definiti in ellissi di MacAdam sul diagramma di cromaticità CIE, con un bin \"3-step\" o \"5-step\" che indica la coerenza del colore.

3.2 Binning del Flusso Luminoso

I LED sono categorizzati in base alla loro emissione luminosa a una corrente di test standard (es. 65mA). I bin sono definiti come un intervallo percentuale o un valore di flusso minimo (es. Bin A: 20-23 lm, Bin B: 23-26 lm). Questo consente ai progettisti di selezionare il livello di luminosità richiesto.

3.3 Binning della Tensione Diretta

Per semplificare il design del driver e garantire una luminosità uniforme negli array, i LED sono suddivisi in bin in base alla loro tensione diretta a una corrente specifica. Bin comuni potrebbero essere V_f@ 65mA: 2.8V-3.0V, 3.0V-3.2V, ecc.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici forniscono una visione più approfondita del comportamento del LED in condizioni variabili.

4.1 Curva Caratteristica Corrente-Tensione (I-V)

Questa curva mostra la relazione tra corrente diretta e tensione diretta. È non lineare, con un aumento netto della corrente una volta superata la tensione di soglia. La curva si sposta con la temperatura; una temperatura più alta porta a una V_fpiù bassa per la stessa I_f.

.

4.2 Caratteristiche di Temperatura_jI grafici chiave includono Flusso Luminoso vs. Temperatura di Giunzione e Tensione Diretta vs. Temperatura di Giunzione. Il flusso luminoso tipicamente diminuisce all'aumentare di T

. Comprendere questa derating è essenziale per la gestione termica per mantenere l'emissione luminosa target.

4.3 Distribuzione Spettrale di Potenza (SPD)

Per i LED bianchi, il grafico SPD mostra l'intensità relativa attraverso lo spettro visibile. Rivela i picchi del LED blu di pompaggio e l'ampia emissione del fosforo, aiutando a valutare la qualità del colore e il CRI.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

La costruzione fisica garantisce un montaggio e una connessione elettrica affidabili.

5.1 Disegno Dimensionale di Contorno

Un diagramma dettagliato mostra le dimensioni esatte del package LED, inclusi lunghezza, larghezza, altezza e forma della lente, con le tolleranze critiche indicate.

5.2 Layout dei Pad e Design delle Piazzole di Saldatura

Viene fornita l'impronta raccomandata per il layout del PCB (Printed Circuit Board), inclusa dimensione, forma e spaziatura dei pad. Questo è cruciale per ottenere un giunto di saldatura affidabile e un adeguato dissipatore termico.

5.3 Identificazione della Polarità

Viene mostrato il metodo per identificare i terminali anodo (+) e catodo (-), tipicamente tramite una marcatura sul package (es. una tacca, un punto verde o un angolo tagliato) o un design asimmetrico dei pad.

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo di temperatura raccomandato per la saldatura a rifusione, inclusi riscaldamento, stabilizzazione, rifusione (temperatura di picco) e velocità di raffreddamento. Sono specificate la temperatura massima e il tempo sopra il liquido per prevenire danni termici al package LED o alla lente in silicone.

6.2 Precauzioni e Manipolazione

Le istruzioni includono evitare stress meccanici sulla lente, prevenire la contaminazione, utilizzare precauzioni ESD (Electrostatic Discharge) e non applicare saldatura direttamente sul corpo del LED.

6.3 Condizioni di Conservazione

60% di umidità relativa) e la durata di conservazione per mantenere la saldabilità e prevenire l'assorbimento di umidità, che può causare \"popcorning\" durante la rifusione.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

Dettagli sull'imballaggio a bobina: larghezza del nastro, dimensioni delle tasche, diametro della bobina e quantità per bobina (es. 2000 pezzi/bobina da 13 pollici).

7.2 Informazioni sull'Etichetta

Spiegazione delle informazioni stampate sull'etichetta della bobina, incluso numero di parte, quantità, codice data, numero di lotto e codici bin.

7.3 Nomenclatura del Numero di Modello

Una scomposizione del codice del numero di parte, che spiega come ogni segmento denoti caratteristiche come colore, bin del flusso, bin della tensione, tipo di package e caratteristiche speciali.

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

8.1 Circuiti di Applicazione Tipici

Schemi per circuiti di pilotaggio di base: sono enfatizzati i circuiti driver a corrente costante (utilizzando IC dedicati o transistor), poiché i LED richiedono regolazione di corrente, non di tensione, per un funzionamento stabile. Possono essere mostrati anche semplici circuiti limitati a resistore per applicazioni a bassa corrente.

• 8.2 Considerazioni di ProgettazioneGestione Termica:_jL'importanza dell'area di rame sul PCB (pad termico), delle via termiche e possibilmente dei dissipatori per mantenere T
• entro i limiti.Design Ottico:
• Considerazioni per l'ottica secondaria (lenti, diffusori) per ottenere i pattern di fascio desiderati.Layout Elettrico:
• Mantenere le tracce di pilotaggio corte per minimizzare la caduta di tensione e il rumore.Dimmerazione:

Compatibilità con la dimmerazione PWM (Pulse Width Modulation) e intervalli di frequenza raccomandati.

9. Confronto TecnicoSebbene siano omessi i nomi specifici dei concorrenti, il ciclo di vita \"Permanente\" e lo stato di Revisione 2 di questo LED implicano differenziatori chiave:Stabilità a Lungo Termine:A differenza di parti con obsolescenza programmata, le specifiche di questo componente sono fisse, riducendo le necessità di riqualificazione per prodotti a lunga vita.Maturità:Una seconda revisione suggerisce che eventuali problemi iniziali di produzione siano stati risolti, portando a un'affidabilità maggiore.Prevedibilità dell'Approvvigionamento:

Lo stato permanente della scheda tecnica supporta un approvvigionamento stabile a lungo termine. Potenziali compromessi potrebbero includere un'efficienza o metriche di colore leggermente meno avanzate rispetto ai LED di ultima generazione, ma offre prestazioni e affidabilità collaudate.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D1: Cosa significa \"Fase del Ciclo di Vita: Revisione 2\" per il mio design?

R1: Indica che le specifiche del componente sono state aggiornate una volta rispetto a un rilascio iniziale. Questa revisione è considerata matura e stabile. Per nuovi design, è una scelta sicura. Per design esistenti che utilizzano la Revisione 1, verificare le note di modifica della revisione (se presenti) per eventuali aggiornamenti dei parametri che potrebbero influenzare le prestazioni.

D2: \"Periodo di Scadenza: Permanente\" – Significa che il LED sarà disponibile per sempre?

R2: Non necessariamente. Significa che questa specifica versione della scheda tecnica (Revisione 2) è considerata permanentemente valida e non le verrà assegnata una data di scadenza che la marchierebbe come obsoleta. Tuttavia, il produttore potrebbe comunque interrompere la produzione della parte stessa per ragioni commerciali. Lo stato \"permanente\" si riferisce alla validità del documento, non a una garanzia di produzione infinita.

D3: La data di rilascio è il 2014. Questo prodotto è obsoleto?

R3: Non necessariamente. Nell'elettronica, una revisione della scheda tecnica del 2014 per un componente maturo è comune. Significa una parte ben consolidata e affidabile. Sebbene l'efficienza di picco possa essere inferiore rispetto ai LED migliori del 2024, i suoi parametri sono completamente caratterizzati, ed è spesso scelto per applicazioni cost-sensitive o a lungo ciclo di vita dove la stabilità del design è fondamentale.

D4: Come seleziono la corrente corretta per questo LED?_fR4: Fare sempre riferimento alle tabelle dei Valori Massimi Assoluti e delle Caratteristiche Tipiche. Operare a o al di sotto della corrente diretta raccomandata (I_f). Si raccomanda vivamente di utilizzare un driver a corrente costante per garantire luminosità e longevità costanti, poiché V

può variare con la temperatura e tra le unità.

11. Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di un'unità di retroilluminazione per un display di pannello di controllo industriale._{Il display richiede un'illuminazione uniforme e affidabile per oltre 10 anni in un ambiente con temperature ambiente fino a 50°C. Viene selezionato un LED con una scheda tecnica a ciclo di vita \"Permanente\". Il progettista utilizza i dati della temperatura di giunzione massima (T}jmax_{) e della resistenza termica (R}θJA_j) per calcolare l'area di rame del PCB necessaria per mantenere T

sotto i 100°C alla corrente nominale. I valori di flusso luminoso stabili e binnati consentono il calcolo preciso del numero di LED necessari per raggiungere la luminosità target del pannello senza sovrapilotarli. Lo stato maturo di Revisione 2 dà fiducia che il comportamento della parte sia ben compreso, minimizzando il rischio in un prodotto a lunga vita.

12. Introduzione al Principio

Un LED è un diodo a giunzione p-n semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta, gli elettroni dalla regione di tipo n si ricombinano con le lacune dalla regione di tipo p all'interno dello strato attivo. Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dal bandgap del materiale semiconduttore utilizzato (es. Gallio Arseniuro Fosfuro per il rosso, Indio Gallio Nitruro per il blu). I LED bianchi sono tipicamente creati rivestendo un chip LED blu con un fosforo giallo; parte della luce blu viene convertita in giallo, e la miscela di luce blu e gialla è percepita come bianca. Diverse miscele di fosfori creano diverse tonalità (CCT) di luce bianca.

13. Tendenze di SviluppoL'industria dei LED continua a evolversi. Le principali tendenze oggettive includono:Aumento dell'Efficienza (lm/W):Miglioramenti continui nell'efficienza quantica interna e nelle tecniche di estrazione della luce spingono l'efficienza luminosa più in alto.Miglioramento della Qualità del Colore:_aSviluppo di fosfori e design di chip multicolore (es. RGB, pompa violetta + multi-fosforo) per ottenere CRI più elevati (R₉>90, R>50) e una resa cromatica più consistente.Miniaturizzazione e Maggiore Densità di Potenza:Sviluppo di package più piccoli (es. micro-LED) in grado di gestire densità di corrente più elevate, abilitando nuovi fattori di forma per display e illuminazione.Illuminazione Intelligente e Connessa:Integrazione di elettronica di controllo e protocolli di comunicazione (Zigbee, Bluetooth) direttamente nei moduli LED.Illuminazione Centrata sull'Uomo: