Scheda Tecnica LED Verde Ovale 5484BN - Dimensioni 5.0mm - Tensione 2.8-3.6V - Potenza 100mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED ovale a prestazioni ottiche di precisione. Il dispositivo è progettato specificamente per applicazioni che richiedono alta visibilità e miscelazione colore uniforme, come nei sistemi di informazione passeggeri e nella segnaletica di grande formato.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

I vantaggi principali di questo LED includono la sua elevata intensità luminosa e la sua forma ovale unica, che crea un diagramma di radiazione spaziale ben definito. Questo diagramma è caratterizzato da un ampio angolo di visione asimmetrico di 110 gradi su un asse e 40 gradi sull'asse perpendicolare. Questa caratteristica è cruciale per garantire la leggibilità da varie angolazioni nelle applicazioni di segnaletica. Il dispositivo è realizzato con resina epossidica resistente ai raggi UV, migliorandone la durata per un uso esterno a lungo termine. È progettato per i mercati della pubblicità esterna commerciale e della segnaletica per trasporti, inclusi cartelli grafici a colori, pannelli a messaggi e segnali a messaggio variabile (VMS).

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Le sezioni seguenti forniscono una suddivisione dettagliata delle caratteristiche elettriche, ottiche e termiche del dispositivo.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Corrente Diretta (I_F): 30 mA (CC)
• Corrente Diretta Impulsiva (I_FP): 100 mA (Ciclo di Lavoro 1/10 @ 1 kHz)
• Tensione Inversa (V_R): 5 V
• Dissipazione di Potenza (P_d): 100 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr): -40°C a +85°C
• Temperatura di Stoccaggio (T_stg): -40°C a +100°C
• Temperatura di Saldatura (T_sol): 260°C per un massimo di 5 secondi
• Scarica Elettrostatica (ESD): Resiste a 1000V (Modello Corpo Umano)

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati a una temperatura di giunzione (T_a) di 25°C e una corrente di prova standard di 20 mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (I_V): Varia da 2880 mcd a 4970 mcd, suddivisa in specifici bin (M1, M2, N1).
• Angolo di Visione (2θ_1/2): 110° (asse X) / 40° (asse Y). Questo diagramma ovale è ideale per la segnaletica orizzontale.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p): Tipicamente 522 nm.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d): Varia da 525 nm a 535 nm, suddivisa in bin fini (1a, 1b, 2a, 2b) per un abbinamento colore preciso.
• Larghezza Spettrale a Mezza Altezza (Δλ): Tipicamente 35 nm.
• Tensione Diretta (V_F): Varia da 2.8 V a 3.6 V a 20 mA, suddivisa in bin (0, 1, 2, 3).
• Corrente Inversa (I_R): Massimo 50 μA a una tensione inversa di 5V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nella produzione di massa, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfino requisiti applicativi specifici per luminosità e colore.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità è suddivisa in tre categorie principali:

• M1: 2880 ~ 3450 mcd
• M2: 3450 ~ 4140 mcd
• N1: 4140 ~ 4970 mcd

L'incertezza di misura è ±10%.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Il colore (lunghezza d'onda) è suddiviso in quattro categorie per consentire una miscelazione colore precisa, specialmente con altri LED colorati:

• 1a: 525.0 ~ 527.5 nm
• 1b: 527.5 ~ 530.0 nm
• 2a: 530.0 ~ 532.5 nm
• 2b: 532.5 ~ 535.0 nm

L'incertezza di misura è ±1.0 nm.

3.3 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è suddivisa in bin per facilitare la progettazione del circuito di regolazione della corrente:

• 0: 2.8 ~ 3.0 V
• 1: 3.0 ~ 3.2 V
• 2: 3.2 ~ 3.4 V
• 3: 3.4 ~ 3.6 V

L'incertezza di misura è ±0.1 V.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene i dati grafici specifici non siano forniti nell'estratto, le tipiche curve di prestazione per un tale dispositivo includerebbero:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta (I_V-I_F): Mostra come l'emissione luminosa aumenta con la corrente, fino al valore massimo nominale.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente: Illustra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura, aspetto critico per la gestione termica nei segnali chiusi.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (V_F-I_F): Importante per progettare il circuito di pilotaggio.
• Distribuzione Spettrale: Un grafico che mostra l'intensità della luce emessa su diverse lunghezze d'onda, centrata sulla lunghezza d'onda dominante.

I progettisti dovrebbero consultare la scheda tecnica completa per questi grafici per ottimizzare prestazioni e affidabilità.

5. Informazioni Meccaniche e di Package

Il LED presenta un package forato con lente ovale. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza standard di ±0.25 mm salvo diversa indicazione.
• La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1.5 mm.
• La geometria della coppa del piombo è definita per garantire una corretta estrazione della luce e stabilità meccanica.

I disegni meccanici precisi sono essenziali per la progettazione dell'impronta PCB e per garantire il corretto montaggio nell'assemblaggio finale.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione corretta è cruciale per prevenire danni al LED.

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve avvenire ad almeno 3 mm dalla base del bulbo epossidico.
• Formare i terminali prima della saldatura.
• Evitare di applicare stress al package durante la formatura o l'inserimento nei fori del PCB.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.

6.2 Processo di Saldatura

Mantenere una distanza minima di 3 mm tra il giunto di saldatura e il bulbo epossidico.

• Saldatura Manuale: Temperatura punta ferro max 300°C (30W max), tempo di saldatura max 3 secondi.
• Saldatura ad Onda/Per Immersione: Preriscaldamento max 100°C per max 60 sec; bagno di saldatura max 260°C per max 5 sec.

Evitare cicli di saldatura multipli e shock meccanici mentre il LED è caldo. Lasciarlo raffreddare gradualmente a temperatura ambiente.

6.3 Condizioni di Stoccaggio

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

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Il dispositivo è imballato per prevenire scariche elettrostatiche (ESD) e danni fisici durante la spedizione.

7.1 Specifiche di Imballaggio

• I LED sono posti in sacchetti antistatici.
• Quantità di Imballaggio: 500 pezzi per sacchetto. 5 sacchetti (2500 pz) per scatola interna. 10 scatole interne (25.000 pz) per scatola master (esterna).

7.2 Informazioni Etichetta

Le etichette sull'imballaggio contengono informazioni critiche per la tracciabilità e la corretta applicazione:

• CPN (Numero Parte Cliente)
• P/N (Numero Parte Produttore)
• QTY (Quantità)
• CAT (Codice binning per Intensità Luminosa e Tensione Diretta, es. M2-2)
• HUE (Codice binning per Lunghezza d'Onda Dominante, es. 1a)
• REF (Codice di Riferimento)
• LOT No. (Numero di Lotto di Produzione)

8. Raccomandazioni Applicative

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Segnaletica Informativa Passeggeri: In autobus, treni e aeroporti, dove il fascio ovale fornisce un'ampia visibilità orizzontale.
• Segnali a Messaggio Variabile (VMS)ePannelli a Messaggi: Per la gestione del traffico e la pubblicità esterna.
• Cartelli Grafici a Colori: Dove questo LED verde è miscelato con LED rossi e blu per creare immagini a colori completi o tonalità specifiche.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio della Corrente: Utilizzare sempre un driver a corrente costante o una resistenza limitatrice di corrente. Non superare la corrente diretta massima assoluta di 30 mA CC.
• Gestione Termica: Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, assicurare un'adeguata ventilazione nei segnali chiusi, specialmente ad alte temperature ambiente, per mantenere l'emissione luminosa e la longevità.
• Progettazione Ottica: L'angolo di visione asimmetrico dovrebbe essere allineato con la direzione di visione prevista del segnale (tipicamente con l'asse di 110° orizzontale).
• Protezione ESDImplementare procedure standard di manipolazione ESD durante l'assemblaggio.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Questo LED si differenzia attraverso la combinazione delle sue caratteristiche:

• Diagramma di Radiazione Ovale: A differenza dei LED rotondi standard, questa forma è costruita appositamente per la segnaletica, eliminando la necessità di ottiche secondarie per diffondere la luce orizzontalmente.
• Alta Intensità in un Package Forato: Offre una soluzione di montaggio semplice e robusta rispetto ad alcune alternative SMD, fornendo comunque un'elevata luminosità adatta per segnali leggibili in pieno giorno.
• Binning Fine di Colore e Intensità: Consente una coerenza di colore superiore su un grande display, aspetto critico per la qualità grafica.
• Package Resistente ai Raggi UV: Progettato specificamente per un'affidabilità a lungo termine in ambienti esterni esposti al sole.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è lo scopo del fascio ovale?

R: L'angolo di visione di 110°/40° fornisce un'ampia copertura orizzontale e una copertura verticale più stretta. Questo è ideale per segnali destinati a essere letti da persone in piedi o sedute su un'ampia area, concentrando la luce dove è probabile che si trovino gli osservatori.

D: Come seleziono il bin corretto per la mia applicazione?

R: Per segnali monocromatici, scegliere un bin di intensità luminosa (M1, M2, N1) in base alla luminosità richiesta. Per applicazioni di miscelazione colore, è necessario specificare anche il bin della lunghezza d'onda dominante (1a, 1b, ecc.) per garantire che il colore verde corrisponda perfettamente tra LED diversi e lotti di produzione.

D: Posso pilotare questo LED a più di 20 mA per una maggiore luminosità?

R: È possibile farlo funzionare fino al Valore Massimo Assoluto di 30 mA CC. Tuttavia, ciò aumenterà la tensione diretta, la dissipazione di potenza e la temperatura di giunzione, il che può ridurre la durata di vita e l'efficienza luminosa. Fare sempre riferimento alle curve di derating (se disponibili) e assicurare una corretta gestione termica.

D: Perché le condizioni di stoccaggio e la durata di conservazione sono importanti?

R: Il materiale epossidico e i componenti interni possono assorbire umidità dall'aria. Se un dispositivo "umido" viene sottoposto a saldatura ad alta temperatura, la rapida vaporizzazione di questa umidità può causare delaminazione interna o crepe ("popcorning"), portando al guasto.

11. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Scenario: Progettazione di un Display a Colori per una Pensilina di Autobus

Un progettista sta creando un display a matrice LED per informazioni in tempo reale sugli autobus. Il display deve essere leggibile alla luce diretta del sole e avere un bilanciamento del bianco uniforme.

• Selezione del LED: Questo LED verde ovale è scelto insieme a LED rossi e blu equivalenti. Il fascio ovale garantisce una buona visione orizzontale per i passeggeri in attesa sulla banchina.
• Strategia di Binning: Per ottenere un punto bianco uniforme, il progettista ordina tutti i LED verdi da un singolo bin di lunghezza d'onda dominante ristretto (es. 1b) e un bin di intensità specifico (es. M2). I LED rossi e blu sono forniti con bin di intensità corrispondenti rispetto al verde per mantenere la formula di bilanciamento del bianco desiderata.
• Progettazione del Circuito: Un driver a corrente costante è progettato per ogni canale colore. Le informazioni sul bin della tensione diretta (es. bin 1 per 3.0-3.2V) sono utilizzate per calcolare la tensione minima richiesta dal driver, garantendo che possa gestire il LED con il caso peggiore (V_F più alta) del lotto.
• Assemblaggio: Durante l'assemblaggio del PCB, il profilo di saldatura ad onda è rigorosamente controllato ai 260°C raccomandati per 5 secondi per prevenire danni termici. La regola della piegatura dei terminali a 3mm è seguita per evitare stress sulla resina epossidica.

12. Introduzione al Principio Tecnico

Questo LED è basato su un chip semiconduttore di Nitruro di Gallio e Indio (InGaN). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica della lega InGaN determina l'energia del bandgap, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa – in questo caso, verde (~530 nm). La lente epossidica ovale è un'ottica primaria che modella la luce grezza del chip nel diagramma di radiazione asimmetrico desiderato, migliorando l'efficienza ottica per l'applicazione target.

13. Tendenze Tecnologiche

Lo sviluppo dei LED per la segnaletica segue diverse tendenze chiave:

• Aumento dell'Efficienza e dell'Intensità Luminosa: Miglioramenti continui nella crescita epitassiale e nel design del chip producono più luce per unità di input elettrico, consentendo display più luminosi o un consumo energetico inferiore.
• Gamut di Colore e Coerenza Migliorati: Progressi nella tecnologia dei fosfori (per LED bianchi) e nella precisione epitassiale (per LED colorati come questo) consentono display con colori più ricchi, accurati e uniformi.
• Affidabilità e Durata di Vita Migliorate: Materiali di packaging migliori, come resine epossidiche o siliconi ad alte prestazioni e stabili ai raggi UV, e metodi robusti di attacco del die estendono la vita operativa, aspetto particolarmente critico per installazioni esterne 24/7.
• Integrazione con Driver Intelligenti: I LED sono sempre più accoppiati a circuiti integrati driver intelligenti che possono regolare individualmente la luminosità ed eseguire diagnostica, abilitando sistemi di display più dinamici e affidabili.

Sebbene i package a montaggio superficiale (SMD) siano prevalenti per display ad alta densità, i package forati come questo rimangono rilevanti per applicazioni che richiedono robustezza meccanica, percorsi termici più semplici verso un PCB a nucleo metallico o una sostituzione sul campo più facile.