Scheda Tecnica LED Bi-Color LTL1DETGELJ - Package T-1 - Rosso/Verde - 20mA - 53-79mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

L'LTL1DETGELJ è una lampada indicatrice LED a foro passante bi-color, progettata per l'indicazione di stato in un'ampia gamma di applicazioni elettroniche. Presenta il popolare package T-1 (3mm) di diametro con lente diffondente bianca, che ospita sia un chip rosso in AlInGaP che un chip verde in InGaN all'interno di un unico dispositivo. Questa configurazione consente due distinti output di colore da un componente compatto, offrendo flessibilità di progettazione e risparmio di spazio sui circuiti stampati (PCB).

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

Il dispositivo offre diversi vantaggi chiave per i progettisti. Garantiscebasso consumo energetico ed alta efficienza luminosa, rendendolo adatto per applicazioni alimentate a batteria o attente al risparmio energetico. Il prodotto èsenza piombo e pienamente conforme alla RoHS, soddisfacendo le moderne normative ambientali. Il suofattore di forma standard T-1assicura compatibilità con i layout PCB esistenti e con le attrezzature per l'inserimento automatico. La combinazione di rosso e verde in un unico package semplifica la gestione dell'inventario e consente un'indicazione multi-stato (es. accensione/spegnimento, standby/attivo) senza richiedere più LED a singolo colore.

1.2 Mercati di Riferimento e Applicazioni

Questo LED è progettato per un'ampia applicabilità nell'elettronica di consumo, industriale e nelle telecomunicazioni. Settori applicativi tipici includonoapparecchiature di comunicazione(router, modem, switch di rete),periferiche per computer(desktop, laptop, unità esterne),elettronica di consumo(apparecchi audio/video, console per videogiochi, giocattoli), eelettrodomestici(microonde, macchine per il caffè, lavatrici). La sua funzione primaria è fornire un feedback visivo di stato chiaro e affidabile all'utente finale.

2. Analisi dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici specificati nella scheda tecnica, cruciali per una progettazione circuitale affidabile.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento a questi limiti non è garantito. I parametri chiave includono:

• Dissipazione di Potenza (Pd):53 mW per il chip Rosso, 79 mW per il chip Verde. Questa differenza riflette la tipica efficienza inferiore dei materiali InGaN (Verde) rispetto agli AlInGaP (Rosso). I progettisti devono assicurarsi che il punto di lavoro (Corrente Diretta * Tensione Diretta) rimanga al di sotto di questi valori, considerando la temperatura ambiente (Ta).
• Corrente Diretta:La massima corrente diretta continua in DC (IF) è di 20 mA per entrambi i colori. Una corrente di picco diretta più alta di 60 mA è ammissibile solo in condizioni di impulso strette (duty cycle ≤ 1/10, larghezza dell'impulso ≤ 0.1ms). Superare il valore nominale in DC accelererà la riduzione del flusso luminoso e può causare un guasto catastrofico.
• Intervalli di Temperatura:L'intervallo di temperatura di funzionamento è da -30°C a +85°C. L'intervallo di stoccaggio è più ampio, da -40°C a +100°C. Questi intervalli sono tipici per LED incapsulati in resina epossidica.
• Temperatura di Saldatura:I terminali possono resistere a 260°C per un massimo di 5 secondi, misurati a 2.0mm dal corpo del LED. Questo è critico per i processi di saldatura a onda o manuale.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a TA=25°C e IF=15 mA, la condizione di test/funzionamento raccomandata.

• Intensità Luminosa (Iv):Il LED Verde ha un'intensità tipica di 2500 mcd (Min: 880, Max: 4200). Il LED Rosso ha un'intensità tipica di 1150 mcd (Min: 520, Max: 2500). La scheda tecnica nota che una tolleranza di test del ±30% deve essere inclusa quando si garantiscono i valori di intensità. L'alta intensità tipica, specialmente per il verde, rende questo LED adatto per applicazioni che richiedono alta visibilità.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Entrambi i colori hanno un angolo di visione tipico di 45 gradi. Questo definisce l'angolo fuori asse in cui l'intensità luminosa scende alla metà del valore sull'asse, risultando in un fascio moderatamente ampio adatto per indicatori su pannello.
• Lunghezza d'Onda:Il LED Verde ha una lunghezza d'onda dominante tipica (λd) di 522 nm (intervallo: 516-527 nm). Il LED Rosso ha una λd tipica di 623 nm (intervallo: 617-629 nm). Le lunghezze d'onda di picco (λp) sono approssimativamente 522 nm e 633 nm, rispettivamente. La semilarghezza spettrale (Δλ) è di 35 nm per il Verde e 20 nm per il Rosso, indicando che il LED Rosso ha un'emissione spettralmente più pura e stretta.
• Tensione Diretta (VF):A 15 mA, VF è tipicamente 3.1V per il Verde (Max: 3.8V) e 2.1V per il Rosso (Max: 2.5V). Questa differenza significativa è dovuta ai diversi materiali semiconduttori e deve essere considerata nella progettazione del driver, specialmente quando si utilizza una resistenza di limitazione della corrente comune per entrambi i colori.
• Corrente Inversa (IR):La corrente inversa massima è di 100 μA a VR=5V. La scheda tecnica dichiara esplicitamente che il dispositivonon è progettato per il funzionamento in inversa; questo test è solo per caratterizzazione. Applicare una tensione inversa in circuito può danneggiare il LED.

3. Specifiche del Sistema di Binning

Il prodotto è suddiviso in bin in base all'intensità luminosa e alla lunghezza d'onda dominante per garantire coerenza all'interno di un lotto di produzione. I progettisti possono specificare i bin per l'abbinamento di colore e luminosità in applicazioni critiche.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED Verdi sono suddivisi in tre bin di intensità: PQ (880-1500 mcd), RS (1500-2500 mcd) e TU (2500-4200 mcd). I LED Rossi sono suddivisi in tre bin: MN (520-880 mcd), PQ (880-1500 mcd) e RS (1500-2500 mcd). Ogni limite di bin ha una tolleranza di ±15%.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

I LED Verdi sono classificati in due codici di lunghezza d'onda: 1 (516-522 nm) e 2 (522-527 nm). I LED Rossi sono classificati nei codici 3 (617-623 nm) e 4 (623-629 nm). La tolleranza per ogni limite di bin è di ±1 nm. Questo controllo stretto aiuta a mantenere un aspetto del colore coerente, importante per il design dell'interfaccia utente.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni di Contorno e Polarità

Il LED è conforme al package standard a foro passante tondo T-1 (3mm). Note dimensionali chiave includono: tutte le dimensioni sono in mm (pollici), con una tolleranza generale di ±0.25mm; la massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1.0mm; la spaziatura dei terminali è misurata dove i terminali escono dal package. Il terminale più lungo indica tipicamente l'anodo (+). I progettisti devono fare riferimento al disegno dimensionale dettagliato (implicito nella scheda tecnica) per la precisa spaziatura e posizionamento dei fori sul PCB.

4.2 Specifiche di Imballaggio

I LED sono forniti in imballaggi standard del settore: 500, 200 o 100 pezzi per busta anti-statico. Dieci buste sono confezionate in una scatola interna (totale 5.000 pz). Otto scatole interne sono confezionate in una scatola di spedizione esterna principale (totale 40.000 pz). La scheda tecnica nota che in ogni lotto di spedizione, solo l'imballaggio finale può essere non completo.

5. Linee Guida per Montaggio, Manipolazione e Applicazione

Una manipolazione corretta è essenziale per l'affidabilità. Questa sezione traduce le "Avvertenze" della scheda tecnica in consigli pratici per la progettazione e la produzione.

5.1 Stoccaggio e Pulizia

Per lo stoccaggio a lungo termine al di fuori dell'imballaggio originale, conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto. La condizione di stoccaggio raccomandata è ≤30°C e ≤70% di umidità relativa. Se necessaria la pulizia, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.

5.2 Formatura dei Terminali e Montaggio su PCB

Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. Non utilizzare il corpo del LED come fulcro. Formare i terminaliprimadella saldatura e a temperatura ambiente. Durante l'inserimento nel PCB, utilizzare la forza di bloccaggio minima necessaria per evitare di imporre stress meccanico sulla lente epossidica o sui fili di collegamento interni.

5.3 Processo di Saldatura

Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente al punto di saldatura. Non immergere mai la lente nella saldatura. Evitare stress esterni sui terminali durante la saldatura mentre il LED è caldo. Condizioni raccomandate:

• Saldatore a Stagno:350°C max, 3 secondi max per terminale (una sola volta).
• Saldatura a Onda:Preriscaldare a max 100°C per max 60s; onda di saldatura a max 260°C per max 5s. Assicurarsi che la posizione di immersione non sia inferiore a 2mm dalla base della lente.
• Nota Critica:La saldatura a rifusione IRnon è adattaper questo prodotto LED a foro passante. Il calore eccessivo danneggerà la lente epossidica.

5.4 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si pilotano più LED in parallelo, èfortemente raccomandatoutilizzare una resistenza di limitazione della corrente individuale in serie con ciascun LED (Circuito A). L'uso di una singola resistenza per più LED in parallelo (Circuito B) non è raccomandato, poiché piccole variazioni nella caratteristica della tensione diretta (Vf) tra i singoli LED causeranno differenze significative nella ripartizione della corrente e, quindi, nella luminosità. La corrente di pilotaggio tipica è 15-20 mA DC.

5.5 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Il LED è suscettibile ai danni da elettricità statica. Le misure di prevenzione includono: utilizzare braccialetti e guanti antistatici collegati a terra; assicurarsi che tutte le attrezzature, i banchi di lavoro e gli scaffali di stoccaggio siano correttamente messi a terra; utilizzare un soffiatore ionico per neutralizzare la carica statica che può accumularsi sulla lente di plastica durante la manipolazione. Una lista di controllo per le aree sicure ESD dovrebbe includere la verifica della formazione e certificazione del personale.

6. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

6.1 Scenari Applicativi Tipici

La funzionalità bi-color è ideale per l'indicazione a due stati. Implementazioni comuni includono:Stato Alimentazione(Verde=Acceso, Rosso=Spento/Standby),Stato Batteria(Verde=Carica/OK, Rosso=In Carica/Bassa),Guasto Sistema(Verde=Normale, Rosso=Errore/Allarme), eAttività di Comunicazione(Verde=Collegamento, Rosso=Tx/Rx Dati). L'alta intensità consente l'uso in condizioni di luce ambientale moderatamente luminosa.

6.2 Esempio di Progettazione Circuitale

Per pilotare un colore alla volta da un pin GPIO di un microcontrollore (supponendo un'alimentazione di 5V, Vf_verde=3.1V, Vf_rosso=2.1V, If_desiderata=15mA):
Per il Verde: R = (Vcc - Vf_verde) / If = (5 - 3.1) / 0.015 ≈ 127 Ω (usare 130 Ω). Potenza nominale della resistenza: P = I²R = (0.015)² * 130 = 0.029W (una resistenza standard da 1/8W o 1/10W è sufficiente).
Per il Rosso: R = (5 - 2.1) / 0.015 ≈ 193 Ω (usare 200 Ω).
Sono necessarie due resistenze separate se si pilotano entrambi i colori da pin diversi. Un diodo in serie o un transistor può essere utilizzato per prevenire tensioni inverse se il circuito di pilotaggio può andare in alta impedenza o negativo.

6.3 Considerazioni sulla Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, per l'affidabilità a lungo termine va considerato il funzionamento continuo alla corrente massima (20mA) e alla temperatura di giunzione massima. Assicurare un adeguato flusso d'aria se il LED è racchiuso. La massima temperatura di saldatura dei terminali (260°C) serve anche come linea guida per la massima temperatura che il corpo del LED dovrebbe vedere durante il funzionamento, che è ben al di sopra dei 85°C ambiente specificati.

7. Confronto Tecnico e Posizionamento

Rispetto ai LED T-1 a singolo colore, il vantaggio primario dell'LTL1DETGELJ è la riduzione del numero di componenti e l'assemblaggio semplificato per le esigenze di doppia indicazione. Rispetto ai LED bi-color a montaggio superficiale, offre una prototipazione e riparazione manuale più facile, una potenziale gestione di corrente maggiore per package (grazie al telaio dei terminali) e una maggiore robustezza in ambienti ad alta vibrazione grazie al montaggio a foro passante. Il suo differenziatore chiave è la combinazione di un'intensità luminosa relativamente alta (specialmente il verde) con l'affidabilità e la semplicità del fattore di forma T-1 a foro passante.

8. Domande Frequenti (FAQ)

8.1 Posso pilotare contemporaneamente i LED rosso e verde per creare il giallo/arancio?

No, questo specifico package LED bi-color è progettato per il funzionamentomutualmente esclusivodei chip rosso e verde. Pilotarli contemporaneamente non è specificato nella scheda tecnica e potrebbe portare a una miscelazione imprevedibile dei colori, una ripartizione non uniforme della corrente e un potenziale surriscaldamento, poiché il percorso termico è condiviso. Per una vera indicazione ambra o gialla, dovrebbe essere selezionato un LED a singolo colore dedicato di quella lunghezza d'onda.

8.2 Perché la tensione diretta è così diversa tra i chip rosso e verde?

La differenza deriva dai materiali semiconduttori fondamentali. Il chip Rosso utilizza AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio), che ha un'energia di banda proibita inferiore, risultando in una tensione diretta più bassa (~2.1V). Il chip Verde utilizza InGaN (Nitruro di Indio Gallio), che ha un'energia di banda proibita più alta, richiedendo una tensione diretta più alta (~3.1V) per ottenere la stessa corrente. Questa è una caratteristica fisica, non una variazione di produzione.

8.3 Qual è la durata di vita prevista per questo LED?

Sebbene la scheda tecnica non specifichi una durata di vita formale L70/B50 (ore al 70% di mantenimento del flusso luminoso), i tipici LED indicatori di questa costruzione, quando operati entro i loro valori massimi assoluti (specialmente corrente e temperatura), possono avere una durata operativa superiore a 50.000 ore. La durata di vita è ridotta principalmente dal funzionamento ad alte temperature di giunzione o correnti di pilotaggio.

8.4 Come interpreto i codici bin quando ordino?

Per garantire coerenza di colore e luminosità nella tua applicazione, dovresti specificare sia il Codice Bin dell'Intensità Luminosa (es. RS per il Verde) che il Codice Bin della Lunghezza d'Onda Dominante (es. 1 per il Verde) quando effettui un ordine. Ad esempio, richiedendo "Verde Bin RS-1" si mirerebbe a LED con un'intensità tra 1500-2500 mcd e una lunghezza d'onda dominante tra 516-522 nm. Consultare il fornitore del componente per la disponibilità di combinazioni specifiche di bin.