Specifiche Tecniche Lampada LED 264-7UYD/S530-A3 - Giallo Brillante - 20mA - 125mcd - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per una lampada LED gialla brillante ad alta luminosità da 5mm. Progettato per affidabilità e prestazioni, questo componente è adatto per una varietà di applicazioni di indicazione e retroilluminazione nell'elettronica di consumo. Il LED presenta una lente in resina epossidica gialla diffusa che garantisce un ampio e uniforme angolo di visione.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

I vantaggi principali di questa serie di LED includono un'uscita di luminosità superiore e una scelta di vari angoli di visione per soddisfare diverse esigenze applicative. È disponibile su nastro e bobina per il montaggio automatizzato, migliorando l'efficienza produttiva. Il prodotto è conforme alle direttive RoHS ed è privo di piombo. Il suo design robusto garantisce un funzionamento affidabile. Le applicazioni target sono principalmente nel settore dell'elettronica di consumo, inclusi televisori, monitor per computer, telefoni e apparecchiature informatiche generali dove è richiesta un'indicazione di stato chiara e luminosa.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici definiti nella scheda tecnica.

2.1 Valori Massimi Assoluti

I Valori Massimi Assoluti definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Queste non sono condizioni operative consigliate.

• Corrente Diretta Continua (IF):25 mA. Superare questa corrente, specialmente senza un adeguato dissipatore termico, può portare a una rapida degradazione del pozzo quantico interno del LED e a una riduzione permanente dell'emissione luminosa.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA (con un duty cycle di 1/10 e 1 kHz). Questo valore consente brevi impulsi di corrente più elevata, utili per circuiti di multiplexing o per ottenere una luminosità di picco momentanea. È vietato il funzionamento continuo a o vicino a questa corrente.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Applicare una tensione di polarizzazione inversa superiore a questa può causare un'improvvisa e catastrofica rottura della giunzione PN del LED.
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW. Questa è la massima potenza che il package può dissipare sotto forma di calore. La potenza effettivamente dissipata è VF * IF. Con la tipica tensione diretta di 2,0V e la massima corrente continua di 25mA, la potenza è di 50mW, lasciando un piccolo margine di sicurezza.
• Temperatura di Funzionamento & Stoccaggio:Rispettivamente -40°C a +85°C e -40°C a +100°C. Questi intervalli definiscono i limiti ambientali per un funzionamento affidabile e lo stoccaggio non operativo.
• Temperatura di Saldatura:260°C per 5 secondi. Questo definisce il profilo termico massimo che il package del LED può sopportare durante i processi di saldatura a onda o a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di test standard (Ta=25°C, IF=20mA) e definiscono le prestazioni tipiche del dispositivo.

• Intensità Luminosa (Iv):63 mcd (Min), 125 mcd (Tip). Questa è la misura della luminosità percepita dall'occhio umano. Il valore tipico di 125 mcd indica un'uscita ad alta luminosità per un LED standard da 5mm. Il valore minimo garantito è 63 mcd.
• Angolo di Visione (2θ1/2):60° (Tipico). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore massimo (sull'asse). Un angolo di 60° offre un buon equilibrio tra fascio focalizzato e ampia visibilità.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):591 nm (Tipico). Questa è la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale della luce emessa è massima. Per un LED giallo brillante, questa cade nella regione giallo-arancio dello spettro visibile.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):589 nm (Tipico). Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che meglio corrisponde al colore del LED. È il parametro chiave per la specifica del colore.
• Tensione Diretta (VF):1,7V (Min), 2,0V (Tip), 2,4V (Max) a 20mA. La tensione diretta ha un coefficiente di temperatura negativo (diminuisce all'aumentare della temperatura). I progetti dei circuiti devono tenere conto della variazione da 1,7V a 2,4V per garantire una corretta regolazione della corrente.
• Corrente Inversa (IR):10 μA (Max) a VR=5V. Una piccola corrente di dispersione è normale. Superare la massima tensione inversa farà aumentare drammaticamente questa corrente.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche essenziali per comprendere il comportamento del LED in diverse condizioni operative.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva di distribuzione spettrale mostra l'emissione luminosa in funzione della lunghezza d'onda. Per questo LED giallo brillante, la curva avrà un singolo picco distinto centrato intorno a 591 nm (tipico) con una tipica larghezza di banda spettrale (Δλ) di 15 nm. Ciò indica un colore giallo relativamente puro senza significative emissioni in altre bande di colore.

3.2 Diagramma di Direttività

La curva di direttività (o diagramma di radiazione) illustra come l'intensità luminosa varia con l'angolo rispetto all'asse centrale. Il tipico angolo di visione di 60° (2θ1/2) significa che l'intensità è il 50% del suo valore sull'asse a ±30° dal centro. La forma di questa curva è influenzata dalla lente epossidica diffusa, che disperde la luce per creare un cono di visione più uniforme rispetto a una lente trasparente.

3.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

Questa curva mostra la relazione esponenziale tra tensione diretta (VF) e corrente diretta (IF). Per un tipico LED, un piccolo aumento della tensione oltre la soglia di accensione (circa 1,7V per questo dispositivo) provoca un grande aumento della corrente. Questo è il motivo per cui i LED sono quasi sempre pilotati da una sorgente di corrente costante, non da una sorgente di tensione costante, per prevenire la fuga termica.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questo grafico dimostra che l'emissione luminosa (intensità luminosa) è approssimativamente proporzionale alla corrente diretta nel normale intervallo operativo (es. fino a 20-25mA). Tuttavia, l'efficienza (lumen per watt) può diminuire a correnti molto elevate a causa dell'aumento della generazione di calore.

3.5 Curve di Dipendenza dalla Temperatura

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:L'emissione luminosa di un LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Questa curva quantifica questa derating. Per i LED gialli basati su AlGaInP, l'uscita può calare significativamente ad alte temperature (es. sopra i 60-70°C).
Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Questa curva mostra probabilmente la massima corrente diretta ammissibile in funzione della temperatura ambiente per rimanere entro il limite di dissipazione di potenza (Pd). All'aumentare della temperatura ambiente, la massima corrente operativa sicura deve essere ridotta per evitare che la temperatura di giunzione superi il suo valore massimo nominale.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il LED è alloggiato in un package radiale standard da 5mm con terminali. Le note dimensionali chiave della scheda tecnica includono: Tutte le dimensioni sono in millimetri (mm). L'altezza della flangia (il bordo piatto alla base della cupola) deve essere inferiore a 1,5 mm. Salvo diversa specifica, la tolleranza generale per le dimensioni è ±0,25 mm. Il disegno dettagliato mostra la spaziatura dei terminali, il diametro del corpo, l'altezza totale e la lunghezza e il diametro dei terminali, che sono critici per il design dell'impronta PCB e il montaggio.

4.2 Identificazione della Polarità

Per i LED con terminali radiali, il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sul bordo della lente di plastica e/o dal terminale più corto. Il disegno dimensionale della scheda tecnica dovrebbe indicare chiaramente quale terminale è il catodo. La polarità corretta deve essere osservata durante l'assemblaggio del circuito.

5. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione corretta è cruciale per mantenere le prestazioni e l'affidabilità del LED.

5.1 Formatura dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3 mm dalla base del bulbo epossidico.
• Eseguire la formatura dei terminaliprima soldering.
• Evitare di applicare stress al package del LED o alla sua base durante la piegatura.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente, non quando sono caldi.
• Assicurarsi che i fori del PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5.2 Condizioni di Stoccaggio

• Conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa (UR) al ricevimento. La durata di conservazione in queste condizioni è di 3 mesi.
• Per uno stoccaggio più lungo (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

5.3 Processo di Saldatura

Regola Generale:Mantenere una distanza minima di 3 mm dal punto di saldatura al bulbo epossidico.
Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore: 300°C Max (saldatore max 30W). Tempo di saldatura: 3 secondi Max per terminale.
Saldatura a Onda/Immersione:Temperatura di preriscaldamento: 100°C Max (60 sec Max). Temperatura bagno di saldatura: 260°C Max. Tempo di permanenza nella saldatura: 5 secondi Max.
Profilo:Viene fornito un profilo di temperatura di saldatura consigliato, che enfatizza una rampa controllata, una fase di mantenimento della temperatura di picco e un raffreddamento controllato. Non è consigliato un processo di raffreddamento rapido.
Importante:Evitare stress sui terminali durante le fasi ad alta temperatura. Non saldare il dispositivo più di una volta tramite metodi di immersione o saldatura manuale. Proteggere il LED da urti meccanici fino al suo ritorno a temperatura ambiente dopo la saldatura.

5.4 Pulizia

Se la pulizia è necessaria, utilizzare alcol isopropilico a temperatura ambiente per non più di un minuto. Asciugare a temperatura ambiente. La pulizia a ultrasuoni generalmente non è raccomandata. Se assolutamente necessaria, i suoi parametri (potenza, tempo) devono essere prequalificati per garantire che non si verifichino danni.

5.5 Gestione Termica

Una corretta gestione termica è essenziale per la longevità del LED e la stabilità dell'emissione luminosa. La corrente dovrebbe essere opportunamente deratata a temperature ambiente più elevate, come indicato dalla curva di derating. Durante la fase di progettazione dell'applicazione, considerare la dissipazione di potenza del LED e garantire un adeguato dissipatore termico o flusso d'aria se si opera vicino ai valori massimi nominali.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati in materiali resistenti all'umidità e antistatici per proteggerli dalle scariche elettrostatiche (ESD) e dall'umidità. La gerarchia di imballaggio è la seguente: I LED sono posti in sacchetti antistatici. Un minimo di 200 a 1000 pezzi sono imballati per sacchetto. Quattro sacchetti sono posti in una scatola interna. Dieci scatole interne sono imballate in una scatola master (esterna).

6.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono informazioni chiave: CPN (Numero di Parte del Cliente), P/N (Numero di Parte del Produttore: 264-7UYD/S530-A3), QTY (Quantità di Imballaggio), CAT (Classi/Bin), HUE (Lunghezza d'Onda Dominante), REF (Riferimento) e LOT No (Numero di Lotto per la tracciabilità).

7. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

I LED richiedono una limitazione di corrente. Il metodo più semplice è una resistenza in serie. Il valore della resistenza (R) si calcola come: R = (Valimentazione - VF) / IF. Ad esempio, con un'alimentazione di 5V, una VF tipica di 2,0V e una IF desiderata di 20mA: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohm. La potenza nominale della resistenza dovrebbe essere almeno (5V-2,0V)*0,020A = 0,06W (una resistenza da 1/8W o 1/4W è adatta). Per precisione o stabilità, è consigliato un circuito driver a corrente costante.

7.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio della Corrente:Utilizzare sempre una sorgente di corrente costante o una resistenza limitatrice di corrente. Non collegare mai direttamente a una sorgente di tensione.
• Variazione di Tensione:Tenere conto dell'intervallo di tensione diretta (da 1,7V a 2,4V) nel proprio progetto per garantire che la corrente desiderata sia erogata su tutte le unità.
• Progettazione Termica:Per applicazioni con alta temperatura ambiente o funzionamento continuo ad alta corrente, considerare il derating termico. Fornire un'adeguata spaziatura sul PCB o utilizzare un dissipatore termico se necessario.
• Protezione ESD:Sebbene non estremamente sensibili, durante l'assemblaggio dovrebbero essere osservate le normali precauzioni di manipolazione ESD.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Questo LED giallo brillante, basato su materiale semiconduttore AlGaInP, offre vantaggi distinti. Rispetto ai vecchi LED gialli basati su tecnologia più datata (es. GaAsP), l'AlGaInP fornisce un'efficienza luminosa significativamente più alta, risultando in una maggiore luminosità a parità di corrente di pilotaggio. L'intensità tipica di 125 mcd è competitiva per un package standard da 5mm. L'ampio angolo di visione di 60° ottenuto tramite una lente diffusa lo rende adatto per applicazioni che richiedono ampia visibilità, al contrario di applicazioni con fascio focalizzato che potrebbero utilizzare una lente trasparente con angolo più stretto. La sua conformità RoHS e la costruzione senza piombo sono in linea con le moderne normative ambientali.

9. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED a 30mA per avere più luminosità?
R: No. Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è 25 mA. Operare a 30 mA supera questo valore nominale, il che ridurrà significativamente la durata del LED e potrebbe causare un guasto immediato a causa del surriscaldamento.

D: La tensione diretta del mio LED misura 1,8V, non i tipici 2,0V. È normale?
R: Sì. La scheda tecnica specifica un intervallo da 1,7V (Min) a 2,4V (Max) a 20mA. Un valore di 1,8V è ben all'interno dell'intervallo specificato ed è accettabile. Il tuo circuito limitatore di corrente dovrebbe essere progettato per accogliere l'intero intervallo.

D: Come identifico il catodo?
R: Cerca due indicatori fisici: 1) Il terminale più corto è solitamente il catodo. 2) Spesso c'è un punto piatto sul bordo della lente di plastica rotonda; il terminale più vicino a questo punto piatto è il catodo.

D: Posso usare questo LED all'aperto?
R: L'intervallo di temperatura operativa è -40°C a +85°C, che copre la maggior parte degli ambienti esterni. Tuttavia, è necessario assicurarsi che il LED sia adeguatamente sigillato e protetto dall'esposizione diretta all'acqua e alle radiazioni UV, che possono degradare la resina epossidica nel tempo. La corrente di pilotaggio potrebbe anche dover essere deratata in condizioni ambientali ad alta temperatura.

10. Esempio di Applicazione Pratica

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore di stato per un'apparecchiatura di test.
Requisito:Più LED gialli per indicare stati di "Standby" o "Attenzione". Il pannello sarà visto da vari angoli fino a 30 gradi fuori asse. La tensione di alimentazione è stabilizzata a 3,3V.
Passi di Progettazione:
1. Selezione del LED:Questo LED giallo brillante con un angolo di visione di 60° è una buona scelta, garantendo visibilità nel cono di visione richiesto.
2. Impostazione della Corrente:Scegliere una corrente di pilotaggio di 20mA per un buon equilibrio tra luminosità e longevità.
3. Calcolo della Resistenza:Utilizzare la VF massima (2,4V) per un progetto nel caso peggiore per garantire che la corrente non superi mai i 20mA. R = (3,3V - 2,4V) / 0,020A = 45 Ohm. Il valore standard più vicino è 47 Ohm.
4. Ricalcolo della Corrente Effettiva:Con una VF tipica di 2,0V, IF = (3,3V - 2,0V) / 47 Ohm ≈ 27,7 mA. Questo è superiore al massimo di 25mA. Pertanto, per coprire in sicurezza l'intero intervallo di VF, utilizzare la VF minima per verificare il limite superiore: IF_max = (3,3V - 1,7V) / 47 Ohm ≈ 34 mA. Questo è troppo alto.
5. Calcolo Rivisto:Progettare per il caso tipico e aggiungere un piccolo margine. Utilizzare VF_typ = 2,0V. R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohm. Il valore standard più vicino è 68 Ohm. Verifica: IF_min = (3,3V-2,4V)/68≈13,2mA, IF_typ≈19,1mA, IF_max=(3,3V-1,7V)/68≈23,5mA. Questo mantiene la massima corrente possibile appena sotto il limite di 25mA, rendendo 68 Ohm una scelta sicura e appropriata.
6. Layout PCB:Seguire le dimensioni del package per la spaziatura dei fori. Assicurarsi che il catodo (identificato dal lato piatto sul LED e dal terminale più corto) sia collegato al lato massa del circuito.