Specifiche LED RGBW RF-W2SA50TS-RXXW - 5.4x5.0x1.55mm - Tensione 2.0-3.25V - Corrente 20mA - Documento Tecnico Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il RF-W2SA50TS-RXXW è un package LED RGBW multi-chip ad alte prestazioni, progettato per applicazioni di miscelazione colore e illuminazione bianca. Integra quattro chip LED indipendenti (Rosso, Verde, Blu e Bianco) in un unico package compatto PLCC-8 di dimensioni 5,4 mm x 5,0 mm x 1,55 mm. Questo componente è adatto per l'assemblaggio SMT automatizzato e soddisfa i requisiti RoHS. Il dispositivo offre ampi angoli di visione, bassa resistenza termica e livello di sensibilità all'umidità 5a, rendendolo ideale per ambienti di illuminazione impegnativi come illuminazione paesaggistica, accenti architettonici e segnaletica.

2. Interpretazione Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettriche

Tutte le misurazioni vengono effettuate con una corrente di test di 20 mA e una temperatura di saldatura di 25°C. I range di tensione diretta per ciascun colore sono i seguenti:

• Rosso (R):2,0 V a 2,3 V
• Verde (G):2,95 V a 3,25 V
• Blu (B):2,85 V a 3,25 V
• Bianco (W):2,75 V a 3,05 V

La corrente inversa è inferiore a 10 µA a VR=5V. La corrente diretta massima assoluta è di 25 mA per canale, con un picco di corrente diretta di 80 mA (ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0,1ms). La dissipazione di potenza è limitata a 293,75 mW totale. La tensione di tenuta ESD (HBM) è di 2000V.

2.2 Caratteristiche Ottiche

Range di intensità luminosa e flusso a IF=20mA:

• Rosso:700 ~ 1000 mcd
• Verde:1800 ~ 2400 mcd
• Blu:350 ~ 650 mcd
• Bianco (varie CCT):6,5 ~ 9,5 lm (per versioni 2700K, 3000K, 4000K, 4100K, 6000K)

Range di lunghezza d'onda dominante:

• Rosso:618 ~ 623 nm
• Verde:521 ~ 526 nm
• Blu:467 ~ 472 nm

Gli angoli di visione (angolo del fascio a metà potenza) sono eccezionalmente ampi: Rosso: 121°, Verde: 123°, Blu: 120°, Bianco: 117°. L'indice di resa cromatica (Ra) per i LED bianchi è minimo 80.

2.3 Caratteristiche Termiche

Resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (RthJ-S) per ciascun colore: Rosso: 120°C/W, Verde: 105°C/W, Blu: 85°C/W, Bianco: 75°C/W. La temperatura di giunzione non deve superare 94°C per R/G/B e 93°C per il Bianco. Un'adeguata dissipazione termica è fondamentale per mantenere prestazioni e durata.

3. Sistema di Raggruppamento (Binning)

3.1 Binning per Tensione Diretta e Intensità Luminosa

I dispositivi vengono ordinati in bin per tensione diretta e intensità luminosa. Ad esempio, i bin VF rossi vanno da 2,0-2,3V (codice Rv), VF verdi da 2,95-3,25V (Gv), VF blu da 2,85-3,25V (Bv) e VF bianchi da 2,75-3,05V (Cv). I bin di intensità luminosa sono definiti per ciascun colore: rosso (RI) 700-1000 mcd, verde (GI) 1800-2400 mcd, blu (BI) 350-650 mcd e bianco (CI) 6,5-9,5 lm.

3.2 Binning per Lunghezza d'Onda e Cromaticità

I bin di lunghezza d'onda dominante sono specificati: Rosso: 618-623nm (codice RL), Verde: 521-526nm (GL1), Blu: 467-472nm (BL). I LED bianchi sono suddivisi in base alle coordinate cromatiche (x,y) secondo il diagramma CIE 1931. La scheda tecnica fornisce codici bin specifici per 2700K, 3000K, 4000K, 4100K e 6000K (es. K1/K2 per 3000K, M1/M2 per 4000K, ecc.).

4. Analisi delle Curve Prestazionali

4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (Curve I-V)

Le curve I-V tipiche mostrano un comportamento esponenziale. A 20mA, le tensioni dirette sono come elencato. I chip blu e bianchi hanno tensioni di accensione più elevate rispetto a quelli verdi e rossi. Le curve indicano un funzionamento stabile nell'intervallo di corrente.

4.2 Dipendenza dalla Temperatura

L'intensità luminosa relativa diminuisce all'aumentare della temperatura di saldatura. A 85°C, l'intensità scende a circa l'80% (blu), 70% (verde/rosso) e 90% (bianco) del valore a 25°C. La tensione diretta diminuisce linearmente con la temperatura a un tasso di circa -2 mV/°C. La corrente diretta massima viene derating a temperature elevate per mantenere le temperature di giunzione entro i limiti.

4.3 Distribuzione Spettrale

Il picco rosso è intorno a 620 nm, verde a 523 nm, blu a 470 nm, mentre il bianco mostra uno spettro ampio con un picco di pompa blu vicino a 450 nm e una banda di conversione del fosforo che copre da 500 a 700 nm.

4.4 Diagramma di Radiazione

Il diagramma di radiazione mostra una distribuzione di tipo Lambertiano con angoli del fascio a metà potenza superiori a 120°, garantendo un'illuminazione uniforme su un'ampia area.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni del Package

Le dimensioni del LED sono 5,40 mm x 5,00 mm (corpo) con un'altezza totale di 1,55 mm. Il package ha un'area della lente centrale e 8 contatti (PLCC-8) disposti come R+/R-, G+/G-, B+/B-, W+/W-. La polarità è marcata sulla vista dal basso. Vengono forniti pad di saldatura consigliati con dimensioni per un collegamento termico ed elettrico ottimale.

5.2 Nastro Trasportatore e Bobina

I componenti sono forniti su nastro e bobina (1000 pezzi per bobina). Dimensioni del nastro: larghezza 12,00 mm, passo 4,00 mm, passo dei fori di trascinamento 2,00 mm. Diametro esterno della bobina 178 mm, diametro del mozzo 58,5 mm, larghezza 12,4 mm.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Riflusso

Raccomandazione: Preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi. Velocità di salita ≤3°C/s. Tempo sopra 217°C: ≤60 secondi. Temperatura di picco 260°C, massimo 10 secondi. Velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Tempo totale da 25°C al picco ≤8 minuti. Massimo due cicli di riflusso. Se più di 24 ore tra i cicli, è necessaria l'essiccazione.

6.2 Saldatura a Mano

Temperatura del saldatore ≤300°C, tempo ≤3 secondi, una sola volta.

6.3 Precauzioni di Manipolazione

Non applicare pressione sulla superficie della lente in silicone. Utilizzare pinze di presa laterali. Evitare sollecitazioni meccaniche durante il raffreddamento. L'incapsulante in silicone è morbido e può attrarre polvere; pulire con alcol isopropilico se necessario. Non è raccomandata la pulizia a ultrasuoni.

7. Informazioni su Confezionamento e Ordinazione

Confezionamento standard: 1000 pezzi per bobina in busta barriera all'umidità con essiccante e indicatore di umidità. Condizioni di stoccaggio: Prima dell'apertura della busta, temperatura ≤30°C, umidità ≤75%, durata di conservazione 4 mesi. Dopo l'apertura, utilizzare entro 24 ore a ≤30°C/≤60%UR. Se superato, essiccare a 60±5°C per >24 ore.

8. Raccomandazioni Applicative

Le applicazioni tipiche includono strisce luminose cambia colore, illuminazione paesaggistica, illuminazione architettonica, segnaletica e illuminazione generale interna/esterna. Nella progettazione del circuito, utilizzare sempre resistori limitatori di corrente per prevenire sovracorrenti. La gestione termica è fondamentale: assicurare un'adeguata dissipazione del calore per mantenere la temperatura di giunzione sotto 94°C. Evitare di esporre il LED ad ambienti con composti di zolfo (>100ppm), bromo (>900ppm) o cloro (>900ppm). Il contenuto totale di alogeni deve essere inferiore a 1500ppm.

9. Confronto Tecnico con Alternative

Rispetto a LED RGBW simili sul mercato, il RF-W2SA50TS-RXXW offre angoli di visione superiori (≥120°) ed elevata efficienza luminosa. Il LED bianco integrato con CRI≥80 garantisce una buona resa cromatica. La bassa resistenza termica (75-120°C/W) consente una migliore dissipazione del calore rispetto a molti concorrenti. La tenuta ESD di 2000V HBM è lo standard di settore. L'uso di AlGaInP per il rosso e InGaN per il verde/blu garantisce un colore stabile al variare della temperatura.

10. Domande Frequenti

D1:Posso pilotare tutti i canali RGBW simultaneamente a 20mA ciascuno?
R:Sì, entro il limite di dissipazione di potenza totale di 293,75mW. Tuttavia, assicurarsi un'adeguata dissipazione termica per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto del valore massimo.

D2:Qual è la durata tipica in condizioni nominali?
R:La scheda tecnica fornisce i risultati dei test di affidabilità: dopo 1000 ore a 25°C/20mA, la manutenzione dell'intensità luminosa è ≥70% per R/G/B e ≥88% per il bianco. La durata effettiva dipende dalla gestione termica.

D3:Posso utilizzare questi LED per illuminazione esterna?
R:Sì, l'intervallo di temperatura operativa è da -40°C a +85°C. Tuttavia, il package non è sigillato contro l'umidità; utilizzare un rivestimento conforme se esposto all'acqua.

D4:Come viene interpretato il codice del bin di cromaticità?
R:Ogni CCT bianco ha più bin (es. K1/K2 per 3000K). Le coordinate xy esatte si trovano nel diagramma CIE. Il codice bin fa parte del numero di parte completo.

11. Casi di Progettazione Pratici

Caso 1: Striscia LED cambia colore.Utilizzando il controllo PWM (es. 1kHz, 8 bit) su ciascun canale, l'ampio angolo di visione garantisce una miscelazione uniforme su una copertura di 120°. Utilizzare resistori in serie (es. 33Ω per alimentazione a 5V) per limitare la corrente a 20mA per canale.

Caso 2: Apparecchio di illuminazione bianca (3000K).Combinare più LED bianchi (es. 10 in serie) pilotati da una sorgente di corrente costante (20mA). Dissipatore di calore con PCB in alluminio. L'elevato CRI (≥80) è adatto per illuminazione retail.

12. Principio di Funzionamento

Il LED rosso utilizza materiale semiconduttore AlGaInP cresciuto su un substrato. Quando polarizzato direttamente, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva emettendo a 620nm. I LED verdi e blu utilizzano materiale InGaN. Il LED bianco combina un chip blu InGaN con un fosforo giallo che converte parte della luce blu in giallo, producendo luce bianca. Il package PLCC-8 fornisce isolamento elettrico e conduzione termica.

13. Tendenze di Sviluppo

La tendenza nei LED RGBW è verso una maggiore efficacia (lm/W), package più piccoli e circuiti integrati di controllo. Questo dispositivo offre già buone prestazioni termiche e ampi angoli di visione. Gli sviluppi futuri potrebbero includere CRI più elevato (90+), bianco regolabile e maggiore robustezza ESD. L'uso di incapsulante in silicone sta diventando standard grazie alla sua elevata stabilità termica e trasmissione.