Scheda Tecnica LED Blu LTL5H3TBDS - Lampada a Foro Passante - Angolo di Visione 110x45 Gradi - Tensione Diretta 3.0-4.0V - Corrente Massima 35mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per una lampada LED blu diffusa ad alta efficienza, progettata per il montaggio a foro passante. Il dispositivo utilizza la tecnologia InGaN (Nitruro di Indio e Gallio) per produrre luce blu. È caratterizzato da un ampio angolo di visione, che lo rende adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia o un'indicazione di stato. I principali vantaggi di questo componente includono un'elevata intensità luminosa rispetto al consumo energetico, compatibilità con circuiti integrati grazie ai bassi requisiti di corrente e opzioni di montaggio versatili su schede a circuito stampato o pannelli.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo sono definiti a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C. Superare questi valori può causare danni permanenti.

• Dissipazione di Potenza:Massimo 125 mW.
• Corrente Diretta Continua (I_F):35 mA continui.
• Corrente Diretta di Picco:100 mA, ammissibile in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 10ms).
• Derating:La corrente diretta massima deve essere ridotta linearmente di 0,6 mA per ogni grado Celsius sopra i 25°C.
• Intervallo di Temperatura Operativa:Da -30°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:Da -40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 2,0mm (0,0787") dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

I parametri di prestazione chiave sono misurati a T_A=25°C e una corrente di prova standard (I_F) di 20mA, salvo diversa specifica.

• Intensità Luminosa (I_V):Varia da un minimo di 430 mcd a un massimo di 1210 mcd, con un valore tipico di 700 mcd. La misurazione segue la curva di risposta dell'occhio CIE e viene applicata una tolleranza di prova del ±15% ai valori garantiti.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):Asimmetrico a 110° (asse maggiore) / 45° (asse minore). Questo è l'angolo fuori asse in cui l'intensità scende alla metà del valore assiale.
• Lunghezza d'Onda di Picco di Emissione (λ_P):Tipicamente 473 nm.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Varia da 465 nm a 475 nm, definendo il colore percepito.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):Circa 20 nm, che indica la purezza spettrale.
• Tensione Diretta (V_F):Tra 3,0V e 4,0V a 20mA.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 100 µA a una tensione inversa (V_R) di 5V.

3. Specifica del Sistema di Binning

I LED sono suddivisi in bin in base a parametri ottici chiave per garantire coerenza all'interno di un'applicazione.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I bin sono definiti da valori minimi e massimi di intensità luminosa a I_F=20mA, con una tolleranza del ±15% sui limiti del bin.

• Codice Bin NS:430 mcd (Min) a 600 mcd (Max)
• Codice Bin NT:600 mcd a 860 mcd
• Codice Bin NU:860 mcd a 1210 mcd

Il codice bin specifico è indicato su ogni sacchetto di imballaggio.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

I LED sono anche suddivisi in bin per lunghezza d'onda dominante con una tolleranza di ±1nm.

• Codice Bin B08:465 nm a 470 nm
• Codice Bin B09:470 nm a 475 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve caratteristiche che illustrano la relazione tra parametri chiave. Sebbene grafici specifici non siano dettagliati nel testo fornito, le curve standard dei LED includono tipicamente:

• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra la relazione esponenziale, fondamentale per progettare circuiti limitatori di corrente.
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, fino al valore massimo nominale.
• Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la diminuzione dell'emissione all'aumentare della temperatura di giunzione, evidenziando l'importanza della gestione termica.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico dell'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, che mostra il picco a ~473 nm e la larghezza a mezza altezza di ~20 nm.
• Diagramma dell'Angolo di Visione:Un diagramma polare che raffigura la distribuzione asimmetrica dell'intensità a 110°/45°.

5. Informazioni Meccaniche e di Package

5.1 Dimensioni del Package e Note

Il LED è un package a foro passante con lente diffusa. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (i pollici sono forniti tra parentesi).
• Si applica una tolleranza standard di ±0,25mm (.010") salvo diversa specifica.
• La sporgenza massima della resina sotto la flangia del componente è di 1,0mm (.04").
• La distanza tra i terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal corpo del package.
• Durante la formatura dei terminali, la piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base della lente del LED per evitare stress sul corpo in epossidico e sulle connessioni interne del die.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Processo di Saldatura

Una saldatura corretta è cruciale per prevenire danni. Deve essere mantenuta una distanza minima di 3mm tra il punto di saldatura e la base della lente.

• Saldatura Manuale (a Stagno):Temperatura massima 300°C, per un massimo di 3 secondi per terminale. Questa operazione deve essere eseguita una sola volta.
• Saldatura a Onda:Preriscaldamento a un massimo di 100°C per un massimo di 60 secondi. La temperatura dell'onda di stagno non deve superare i 260°C, con un tempo di contatto limitato a un massimo di 5 secondi.
• Importante:La saldatura a rifusione a infrarossi (IR) NON è adatta per questo prodotto LED a foro passante. Calore o tempo eccessivi possono deformare la lente o causare guasti catastrofici.

6.2 Stoccaggio e Manipolazione

• Stoccaggio:Ambiente consigliato non superiore a 30°C e 70% di umidità relativa. I LED rimossi dalla confezione originale devono essere utilizzati entro tre mesi. Per uno stoccaggio più lungo, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un'atmosfera di azoto.
• Pulizia:Utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico se necessario.
• Protezione ESD:I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche. Utilizzare braccialetti collegati a terra, guanti antistatici, postazioni di lavoro messe a terra e ionizzatori per neutralizzare la carica statica sulla lente.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

La specifica di imballaggio standard è la seguente:

• 500 pezzi per sacchetto antistatico.
• 10 sacchetti per cartone interno (5.000 pezzi totali).
• 8 cartoni interni per cartone di spedizione esterno (40.000 pezzi totali).
• All'interno di un lotto di spedizione, solo la confezione finale può contenere una quantità non completa.

Il numero di parte principale per questo dispositivo èLTL5H3TBDS.

8. Raccomandazioni Applicative e Considerazioni di Progettazione

8.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si utilizzano più LED, specialmente in configurazioni parallele, è obbligatorio un resistore limitatore di corrente in serie per ciascun LED. Lo schema circuitale etichettato "Circuito A" nella scheda tecnica è la configurazione consigliata. Pilotare LED in parallelo senza resistori individuali ("Circuito B") è sconsigliato, poiché piccole variazioni nella caratteristica della tensione diretta (V_F) tra singoli LED possono portare a differenze significative nella ripartizione della corrente e, di conseguenza, nella luminosità percepita.

Il valore del resistore (R) può essere calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R = (V_{Alimentazione}- V_F) / I_F, dove V_Fdeve essere scelto in modo conservativo (ad esempio, il valore massimo di 4,0V) per garantire che la corrente non superi il livello desiderato su tutte le unità.

8.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa (125 mW max), la specifica di derating di 0,6 mA/°C sopra i 25°C è critica per l'affidabilità. In ambienti ad alta temperatura o applicazioni con alti cicli di lavoro, la corrente continua massima deve essere ridotta di conseguenza. Un'adeguata spaziatura sul PCB e l'evitare spazi chiusi possono aiutare a dissipare il calore.

8.3 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è destinato a apparecchiature elettroniche ordinarie, tra cui:

• Indicatori di stato e alimentazione su elettronica di consumo, elettrodomestici e pannelli di controllo industriali.
• Retroilluminazione per interruttori, scritte o piccoli pannelli.
• Illuminazione decorativa in giocattoli o articoli di novità.
• Segnalazione e illuminazione generica dove un ampio angolo di visione è vantaggioso.

Nota Importante:La scheda tecnica dichiara esplicitamente che è necessaria una consultazione prima di utilizzare questo LED in applicazioni in cui un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute, come in sistemi aeronautici, medici, di trasporto o critici per la sicurezza.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Le caratteristiche chiave che differenziano questo LED sono la sua specifica combinazione di attributi:

• Ampio Angolo di Visione Asimmetrico (110°/45°):A differenza di molti LED con un pattern di visione circolare, questo pattern asimmetrico è ideale per applicazioni che richiedono un'ampia diffusione orizzontale con una diffusione verticale più limitata, come indicatori su pannelli visti frontalmente.
• Lente Diffusa:Il materiale della lente diffusa ammorbidisce l'emissione luminosa, riducendo l'abbagliamento e creando un aspetto più uniforme, preferibile per indicatori di stato visti direttamente.
• Affidabilità del Foro Passante:Offre un attacco meccanico robusto e un'affidabilità delle saldature storicamente provata rispetto ad alcune alternative a montaggio superficiale, il che può essere vantaggioso in applicazioni soggette a vibrazioni o che richiedono assemblaggio manuale.
• Tecnologia InGaN:Fornisce una generazione efficiente di luce blu con le caratteristiche specificate di lunghezza d'onda e intensità.

10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Posso pilotare questo LED direttamente da un'uscita logica a 5V?

No. La tensione diretta varia da 3,0V a 4,0V. Collegarlo direttamente a una sorgente a 5V senza un resistore limitatore di corrente forzerebbe una corrente eccessiva attraverso il LED, superando il suo valore massimo assoluto e causando un guasto immediato o rapido. È sempre richiesto un resistore in serie.

10.2 Perché l'angolo di visione è asimmetrico?

L'angolo di visione asimmetrico (110° maggiore, 45° minore) è il risultato della costruzione del chip LED e della forma del package con lente diffusa. È una caratteristica progettata per adattare il pattern di emissione luminosa a specifiche applicazioni, come indicatori su pannello frontale dove la visibilità ampia da lato a lato è più importante di quella dall'alto al basso.

10.3 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P):La singola lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è massima (es., 473 nm).Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Un valore calcolato derivato dal diagramma di cromaticità CIE che rappresenta la singola lunghezza d'onda di una luce monocromatica pura che apparirebbe dello stesso colore dell'emissione effettiva del LED. È il parametro che meglio definisce il colore percepito (es., 465-475 nm).

10.4 Come seleziono il bin corretto per la mia applicazione?

Seleziona il bin dell'intensità luminosa (NS, NT, NU) in base alla luminosità minima richiesta dalla tua applicazione nelle condizioni peggiori (es., temperatura massima, V_F minima). Per applicazioni critiche per il colore, specifica il bin della lunghezza d'onda dominante (B08, B09) per garantire coerenza tra tutte le unità nel tuo prodotto. Consulta il produttore o il distributore per la disponibilità di combinazioni specifiche di bin.

11. Studio di Caso Pratico di Progettazione

Scenario:Progettazione di un gruppo di tre indicatori LED blu di stato per un pannello frontale, alimentati da una linea a 5V. La luminosità uniforme è essenziale.

1. Progettazione del Circuito:Utilizza la configurazione consigliata "Circuito A": ogni LED ha il proprio resistore in serie collegato all'alimentazione a 5V.
2. Selezione della Corrente:Scegli una corrente di pilotaggio. 20mA è standard, ma 15mA potrebbe essere utilizzata per una potenza inferiore/vita più lunga se l'intensità (verifica la tabella di binning a corrente inferiore) è sufficiente.
3. Calcolo del Resistore:Utilizzando il caso peggiore V_F(min) per il limite di corrente: R = (5V - 3,0V) / 0,020A = 100Ω. Utilizzando il V_F tipico per la luminosità attesa: R = (5V - 3,5V) / 0,020A = 75Ω. Un resistore standard da 82Ω è un buon compromesso, ottenendo I_F~18-24mA a seconda del V_F effettivo di ciascun LED.
4. Binning:Specifica il Bin NT o NU per una luminosità più alta e uniforme. Specifica il Bin B08 o B09 in base alla tonalità di blu desiderata.
5. Layout:Posiziona i LED sul PCB con almeno 3mm di terminale dritto prima di qualsiasi piega. Assicurati che il punto di saldatura sul PCB sia >3mm dal corpo del LED.
6. Assemblaggio:Forma prima i terminali, poi inserisci nel PCB. Utilizza la saldatura a onda con il profilo specificato o una saldatura manuale accurata.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED è un dispositivo fotonico a semiconduttore. Il suo nucleo è un chip realizzato con materiali InGaN che forma una giunzione p-n. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la soglia della giunzione, elettroni e lacune vengono iniettati attraverso la giunzione. Quando questi portatori di carica si ricombinano, l'energia viene rilasciata sotto forma di fotoni (luce). La composizione specifica della lega InGaN determina l'energia del bandgap, che a sua volta determina direttamente la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa, in questo caso blu. La lente in epossidico diffusa che circonda il chip serve a proteggerlo, modellare il fascio nel pattern di visione specificato e diffondere la luce per ridurre l'abbagliamento.

13. Tendenze Tecnologiche e Contesto

Sebbene i LED a montaggio superficiale (SMD) dominino l'elettronica moderna ad alto volume grazie alle dimensioni ridotte e all'idoneità per l'assemblaggio automatizzato, i LED a foro passante come questo rimangono rilevanti. I loro principali vantaggi sono la robustezza meccanica, la facilità di prototipazione e riparazione manuale e, in alcuni casi, una dissipazione del calore superiore tramite terminali più lunghi. La tecnologia InGaN utilizzata è matura e altamente efficiente per l'emissione blu. Le tendenze attuali nella tecnologia LED in generale si concentrano sull'aumento dell'efficienza (lumen per watt), sul miglioramento dell'indice di resa cromatica (CRI) per i LED bianchi e sullo sviluppo di package miniaturizzati e ad alta potenza. Per i LED di tipo indicatore, la tendenza è verso correnti operative più basse mantenendo una luminosità sufficiente per risparmiare energia nei dispositivi alimentati a batteria.