LED Blu Diffuso T-1 3mm - Lunghezza d'Onda di Picco 468nm - Tensione Diretta 3.0V - Dissipazione di Potenza 102mW - Scheda Tecnica in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per un diodo emettitore di luce (LED) blu ad alta efficienza, in un diffuso package a foro passante T-1 (3mm). Il dispositivo è caratterizzato da una lente diffusa, che garantisce una distribuzione della luce più ampia e uniforme rispetto alle lenti trasparenti, rendendolo ideale per applicazioni di indicatori e retroilluminazione dove è richiesta un'illuminazione soffusa e anti-abbagliante. I vantaggi principali di questo LED includono la conformità alle direttive RoHS, che indica l'assenza di sostanze pericolose come il piombo, il basso consumo energetico e l'elevata affidabilità. È progettato per un montaggio versatile su circuiti stampati (PCB) o pannelli ed è compatibile con i livelli di pilotaggio dei circuiti integrati (IC) grazie al suo basso requisito di corrente.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I valori massimi assoluti definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Questi valori sono specificati a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C e non devono mai essere superati in nessuna condizione operativa.

• Dissipazione di Potenza (P_D):102 mW. Questa è la massima quantità di potenza che il LED può dissipare sotto forma di calore.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA. Questa è la massima corrente ammissibile in condizioni pulsate, definita con un ciclo di lavoro 1/10 e una larghezza di impulso di 0.1ms. È significativamente superiore al valore in DC, consentendo brevi lampi ad alta intensità.
• Corrente Diretta Continua (I_F):30 mA. Questa è la massima corrente diretta continua raccomandata per un funzionamento affidabile a lungo termine.
• Derating della Corrente:Derating lineare di 0.5 mA/°C a partire da 30°C. Per temperature ambiente superiori a 30°C, la massima corrente diretta continua ammissibile deve essere ridotta per prevenire il surriscaldamento.
• Intervallo di Temperatura Operativa:-30°C a +80°C. Il funzionamento del dispositivo è garantito entro questo intervallo di temperatura ambiente.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:-40°C a +100°C. Il dispositivo può essere stoccato senza degradazione entro questi limiti.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per 5 secondi, misurata a 2.0mm (0.8\") dal corpo del LED. Definisce il profilo termico accettabile per processi di saldatura manuale o a onda.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi parametri sono misurati a T_A=25°C e I_F=20mA, che è la condizione di test standard. Definiscono le prestazioni tipiche del dispositivo.

• Intensità Luminosa (I_V):85 (Min), 180 (Tip), 520 (Max) mcd. Questa è una misura della luminosità percepita dall'occhio umano, misurata utilizzando un sensore filtrato per corrispondere alla curva di risposta fotopica CIE. L'ampio intervallo indica l'utilizzo di un sistema di binning (dettagliato nella Sezione 3).
• Angolo di Visione (2θ_1/2):45° (Tip). Questo è l'angolo totale in cui l'intensità luminosa scende alla metà del valore sull'asse centrale (0°). La lente diffusa crea questo ampio angolo di visione.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):468 nm (Tip). Questa è la lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica in uscita è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):465 nm (Min), 475 nm (Max). Questo valore è derivato dal diagramma di cromaticità CIE e rappresenta la singola lunghezza d'onda che meglio definisce il colore percepito (blu) del LED. Anche questo parametro è soggetto a binning.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):20 nm (Tip). Indica la purezza spettrale o la larghezza di banda della luce emessa.
• Tensione Diretta (V_F):3.0 V (Tip), 3.4 V (Max). La caduta di tensione ai capi del LED quando è pilotato a 20mA.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (Max) a V_R=5V. Il LED non è progettato per funzionamento inverso; questo parametro serve solo per caratterizzare la dispersione.
• Capacità (C):40 pF (Tip) a V_F=0V, f=1 MHz. Questa è la capacità di giunzione, rilevante per applicazioni di commutazione ad alta velocità.

3. Specifiche del Sistema di Binning

Per garantire coerenza nella luminosità e nel colore per applicazioni di produzione, i LED vengono suddivisi in bin. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano specifici criteri di prestazione minima.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Unità: mcd @ 20mA. Tolleranza per ogni limite di bin: ±15%.

• Bin E: 85 – 110 mcd
• Bin F: 110 – 140 mcd
• Bin G: 140 – 180 mcd
• Bin H: 180 – 240 mcd
• Bin J: 240 – 310 mcd
• Bin K: 310 – 400 mcd
• Bin L: 400 – 520 mcd

Il codice bin specifico per l'intensità luminosa è riportato sull'imballaggio del prodotto.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Unità: nm @ 20mA. Tolleranza per ogni limite di bin: ±1 nm.

• Bin B08: 465 – 470 nm
• Bin B09: 470 – 475 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene grafici specifici siano referenziati nella scheda tecnica (Fig.1, Fig.6), le curve tipiche per tali LED illustrano le relazioni chiave:

• Curva I-V (Corrente-Tensione):Mostra la relazione esponenziale tra corrente diretta e tensione diretta. La tensione di ginocchio è circa 2.8V-3.0V per i LED blu.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:La luminosità aumenta approssimativamente in modo lineare con la corrente fino a un certo punto, oltre il quale l'efficienza può diminuire a causa del riscaldamento.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:L'emissione luminosa tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Il fattore di derating di 0.5 mA/°C viene applicato per gestire questo effetto termico.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico dell'intensità relativa in funzione della lunghezza d'onda, che mostra un picco attorno a 468nm con una tipica larghezza a mezza altezza di 20nm.
• Diagramma dell'Angolo di Visione:Un diagramma polare che mostra la distribuzione lambertiana o quasi-lambertiana caratteristica di una lente diffusa, con l'intensità che si riduce alla metà a ±22.5° dall'asse.

5. Informazioni Meccaniche e di Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED è alloggiato in un package standard T-1 con lente diffusa da 3mm di diametro. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (i pollici sono forniti tra parentesi).
• La tolleranza standard è ±0.25mm (±0.010\") salvo diversa specifica.
• La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1.0mm (0.04\").
• La distanza tra i terminali è misurata nel punto in cui essi fuoriescono dal corpo del package.

5.2 Identificazione della Polarità

Per i LED a foro passante, il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sul bordo della lente, un terminale più corto o un intaglio sulla flangia. Per la marcatura di polarità specifica di questo componente, consultare il diagramma nella scheda tecnica. La corretta polarità è essenziale per il funzionamento.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve essere eseguita in un punto ad almeno 3 mm dalla base della lente del LED.
• La base del telaio dei terminali non deve essere utilizzata come fulcro durante la piegatura.
• La formatura dei terminali deve essere eseguita a temperatura ambiente eprimadel processo di saldatura.
• Durante l'assemblaggio del PCB, utilizzare la forza minima di serraggio necessaria per evitare di imporre stress meccanici eccessivi sul package del LED.

6.2 Processo di Saldatura

Critico:Deve essere mantenuta una distanza minima di 3 mm dalla base della lente al punto di saldatura. Evitare di immergere la lente nella lega di saldatura per impedire all'epossidica di risalire lungo il telaio del terminale, cosa che potrebbe causare problemi di saldatura.

Condizioni Raccomandate:

• Saldatore a Stagno:Temperatura: 300°C Max. Tempo: 3 secondi Max. (saldatura una tantum).
• Saldatura a Onda:Preriscaldamento: 100°C Max. per 60 sec Max. Onda di Saldatura: 260°C Max. per 5 sec Max.

Nota Importante:Una temperatura e/o un tempo di saldatura eccessivi possono causare deformazioni della lente del LED o guasti catastrofici. La saldatura a rifusione a infrarossi (IR) ènonun processo adatto per questo tipo di LED a foro passante.

6.3 Pulizia

Se è necessaria la pulizia, utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.

6.4 Stoccaggio

• L'ambiente di stoccaggio raccomandato non deve superare i 30°C e il 70% di umidità relativa.
• I LED rimossi dalla loro confezione originale protettiva dall'umidità dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi.
• Per stoccaggi prolungati al di fuori della confezione originale, conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore purgato con azoto.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati in sacchetti anti-statici per prevenire danni da scariche elettrostatiche (ESD).

• Sacco di Imballaggio: 1000, 500 o 250 pezzi per sacco.
• Scatola Interna: 10 sacchi di imballaggio per scatola (totale 10.000 pz).
• Scatola Esterna: 8 scatole interne per scatola esterna (totale 80.000 pz).
• Nota: In ogni lotto di spedizione, solo la confezione finale può contenere una quantità non piena.

8. Raccomandazioni per la Progettazione Applicativa

8.1 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 limitatrice di corrente individuale in serie con ciascun LED (Modello di Circuito A). Non è raccomandato pilotare più LED in parallelo da una singola sorgente di tensione con una resistenza condivisa (Modello di Circuito B), poiché lievi variazioni nella tensione diretta (V_F) di ciascun LED causeranno differenze significative nella corrente e, di conseguenza, nella luminosità.

8.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questo LED è suscettibile ai danni da scariche elettrostatiche. Durante la manipolazione e l'assemblaggio devono essere osservate le seguenti precauzioni:

• Gli operatori devono indossare un braccialetto conduttivo o guanti anti-statici.
• Tutte le attrezzature, i banchi di lavoro e gli scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra.
• Utilizzare ionizzatori per neutralizzare le cariche statiche nell'area di lavoro.

8.3 Ambito Applicativo e Limitazioni

Questo LED è progettato per l'uso in apparecchiature elettroniche ordinarie, inclusi apparecchi per ufficio, dispositivi di comunicazione ed elettrodomestici. Non è specificamente progettato o qualificato per applicazioni in cui l'elevata affidabilità è critica per la sicurezza, come nell'aviazione, nei trasporti, nel controllo del traffico, nei sistemi medici/di supporto vitale o nei dispositivi di sicurezza. Per tali applicazioni, è obbligatorio consultare il produttore per componenti appropriatamente qualificati.

9. Confronto Tecnico e Considerazioni di Progettazione

Rispetto ai LED T-1 con lente trasparente, questa versione diffusa offre un pattern di luce molto più ampio e morbido, eliminando l'effetto "punto caldo". Ciò lo rende superiore per indicatori su pannelli dove è necessaria la visione da più angolazioni. La lunghezza d'onda blu di 468nm è una scelta comune per indicatori di stato, retroilluminazione e illuminazione decorativa. I progettisti devono considerare attentamente la gestione termica, specialmente quando si opera vicino alla corrente massima nominale o in temperature ambiente elevate, utilizzando la curva di derating fornita. La tensione diretta di ~3.0V richiede una tensione di pilotaggio superiore a quella necessaria per i LED rossi o verdi standard, aspetto che deve essere considerato nella progettazione dell'alimentazione.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED direttamente da un'alimentazione a 5V?

R: No. Con una V_Ftipica di 3.0V a 20mA, è necessaria una resistenza limitatrice di corrente in serie. Usando la Legge di Ohm: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Per un'alimentazione a 5V e un target di 20mA: R = (5V - 3.0V) / 0.02A = 100 Ω. Deve essere utilizzata una resistenza da 100Ω (o il valore standard più vicino).

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

R: La Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P) è la lunghezza d'onda fisica alla quale la potenza spettrale in uscita è massima. La Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d) è un valore calcolato basato sulla percezione del colore umana (grafico CIE) che meglio rappresenta il colore percepito. Per LED monocromatici come questo blu, sono spesso vicine ma non identiche.

D: Perché è necessaria una resistenza separata per ogni LED in parallelo?

R: La tensione diretta dei LED può variare leggermente da unità a unità, anche all'interno dello stesso bin. Senza resistenze individuali, i LED con una V_Fpiù bassa assorbiranno una quantità di corrente sproporzionatamente maggiore, portando a luminosità non uniforme e potenziale sovraccarico del LED con V_F units.

più bassa.

D: Questo LED è adatto per l'illuminazione interna automobilistica?

R: Sebbene possa funzionare, questa scheda tecnica standard non indica la qualificazione per gli intervalli di temperatura estesi, le vibrazioni e gli standard di affidabilità richiesti per le applicazioni automobilistiche. Per tali scopi dovrebbero essere utilizzati componenti specificamente qualificati secondo standard di grado automobilistico (es. AEC-Q102).

11. Esempio di Applicazione PraticaScenario:

Progettazione di un pannello multi-indicatore per un'apparecchiatura di test. Sono necessari quattro LED blu di stato per mostrare diverse modalità operative (Standby, Test, Passato, Fallito). La luminosità uniforme è fondamentale per l'esperienza utente.

1. Implementazione del Progetto:Circuito:
2. Utilizzare un pin GPIO di un microcontrollore per pilotare ciascun LED. Ogni pin si collegherà a una resistenza limitatrice di corrente da 100Ω, quindi all'anodo del LED. I catodi dei LED si collegheranno a massa.Selezione dei Componenti:
3. Specificare LED dello stesso bin di intensità luminosa (es. Bin G: 140-180 mcd) e dello stesso bin di lunghezza d'onda dominante (es. B08: 465-470nm) per garantire coerenza di colore e luminosità sul pannello.Layout:
4. Posizionare i LED sul PCB rispettando il raggio di curvatura minimo consigliato di 3mm per i terminali. Assicurarsi che i punti di saldatura sul PCB siano ad almeno 3mm dal corpo del LED.Software:

Portare i pin GPIO a livello alto (es. 3.3V o 5V) per accendere i rispettivi LED. La resistenza da 100Ω imposterà la corrente a circa (3.3V-3.0V)/100Ω = 3mA o (5V-3.0V)/100Ω = 20mA, a seconda della tensione di alimentazione, fornendo un'illuminazione sicura e controllata.

12. Principio di Funzionamento

Un diodo emettitore di luce è un dispositivo a semiconduttore con giunzione p-n. Quando viene applicata una tensione diretta che supera il potenziale interno della giunzione, gli elettroni dalla regione di tipo n e le lacune dalla regione di tipo p vengono iniettati nella regione di giunzione. Quando questi portatori di carica si ricombinano, viene rilasciata energia. In questo specifico LED, il materiale semiconduttore (tipicamente basato su nitruro di gallio e indio, InGaN) è progettato in modo che questa energia venga rilasciata sotto forma di fotoni (luce) con una lunghezza d'onda nello spettro blu (~468 nm). La lente epossidica diffusa che circonda il chip semiconduttore contiene particelle di diffusione che randomizzano la direzione dei fotoni emessi, creando un ampio e uniforme angolo di visione invece di un fascio stretto.

13. Tendenze Tecnologiche