Scheda Tecnica LED Blu LTL42FTBR3DH183Y - Montaggio Through-Hole - 470nm - 20mA - 78mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED blu a montaggio through-hole. Il dispositivo è progettato come Indicatore per Circuiti Stampati (CBI), utilizzando un supporto (housing) nero in plastica ad angolo retto che si accoppia al componente LED. Questo design migliora il rapporto di contrasto e facilita il montaggio su circuiti stampati (PCB). Il prodotto è disponibile in configurazioni adatte a creare array orizzontali o verticali impilabili.

1.1 Caratteristiche Principali

• Progettato per facilità di montaggio su circuito stampato.
• L'housing nero migliora il rapporto di contrasto per una migliore visibilità.
• Caratterizzato da basso consumo energetico ed alta efficienza.
• Conforme alle direttive RoHS ed è un prodotto senza piombo.
• Utilizza chip blu InGaN con colore sorgente di 470nm in un package lampada T-1.

1.2 Applicazioni Target

• Apparecchiature di comunicazione
• Periferiche e sistemi informatici
• Elettronica di consumo
• Apparecchiature e controlli industriali

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Nominali Assoluti Massimi

I seguenti valori nominali definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (TA) di 25°C.

• Dissipazione di Potenza (Pd):78 mW massimi. Questa è la potenza totale che il dispositivo può dissipare in sicurezza sotto forma di calore.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA massimi. Questa corrente è ammissibile solo in condizioni pulsate con un ciclo di lavoro ≤ 1/10 e una larghezza di impulso ≤ 10µs.
• Corrente Diretta Continua (IF):20 mA massimi. Questa è la corrente di funzionamento continuo raccomandata.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento (Topr):-30°C a +85°C. Il dispositivo è garantito per funzionare entro questo intervallo di temperatura ambiente.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 2.0mm (0.079\") dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi parametri definiscono le prestazioni tipiche del dispositivo in condizioni operative normali a TA=25°C.

• Intensità Luminosa (Iv):1150 mcd (Min), 1900 mcd (Tip) quando alimentato a IF=20mA. Questa è la misura della potenza percepita della luce visibile emessa.
• Angolo di Visione (2θ1/2):30 gradi (Tip). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa è la metà del valore al centro (0°).
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λP):468 nm (Tip). La lunghezza d'onda alla quale l'intensità radiante spettrale è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):470 nm (Tip) a IF=20mA. Questa è la singola lunghezza d'onda che percettivamente corrisponde al colore della luce emessa.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):25 nm (Tip). Una misura della purezza spettrale o della larghezza di banda della luce emessa.
• Tensione Diretta (VF):2.6V (Min), 3.2V (Tip), 3.8V (Max) a IF=20mA. La caduta di tensione ai capi del LED durante il funzionamento.
• Corrente Inversa (IR):10 µA massimi a una Tensione Inversa (VR) di 5V.Importante:Il dispositivo non è progettato per il funzionamento inverso; questa condizione di test è solo per caratterizzazione.

3. Specifica del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nelle applicazioni, i LED vengono selezionati (binnati) in base a parametri ottici chiave. Il codice del bin di intensità luminosa è stampato su ogni sacchetto di imballaggio.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Il binning viene eseguito a una corrente di test di 20mA. La tolleranza per ogni limite di bin è ±15%.

• Bin Q:1150 mcd (Min) a 1500 mcd (Max)
• Bin R:1500 mcd (Min) a 1900 mcd (Max)
• Bin S:1900 mcd (Min) a 2500 mcd (Max)
• Bin T:2500 mcd (Min) a 3200 mcd (Max)
• Bin U:3200 mcd (Min) a 4200 mcd (Max)

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Il binning viene eseguito a una corrente di test di 20mA. La tolleranza per ogni limite di bin è ±1nm.

• Bin B07:460.0 nm (Min) a 465.0 nm (Max)
• Bin B08:465.0 nm (Min) a 470.0 nm (Max)
• Bin B09:470.0 nm (Min) a 475.0 nm (Max)

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Le curve di prestazione tipiche illustrano la relazione tra parametri chiave in condizioni variabili. Queste sono essenziali per un robusto design del circuito.

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, tipicamente in modo sub-lineare, evidenziando l'importanza della regolazione della corrente.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra il coefficiente di temperatura negativo dell'emissione luminosa; l'intensità diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Rappresenta la caratteristica esponenziale I-V del diodo, cruciale per calcolare i valori della resistenza in serie.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico che mostra la potenza radiante relativa attraverso le lunghezze d'onda, centrata attorno alla lunghezza d'onda di picco di ~468nm con una caratteristica larghezza a mezza altezza.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni di Contorno

Il dispositivo utilizza una lampada LED standard T-1 (3mm) alloggiata in un supporto nero in plastica ad angolo retto. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono fornite in millimetri, con tolleranze di ±0.25mm salvo diversa specificazione.
• Il materiale dell'housing è plastica nera.
• Il LED stesso presenta una lente blu diffusa.

5.2 Identificazione della Polarità

Il terminale catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sulla lente del LED, un terminale più corto (se tagliato uniformemente dall'utente) o una marcatura sull'housing. Fare sempre riferimento al disegno di contorno dettagliato per un'identificazione definitiva della polarità.

5.3 Specifica di Imballaggio

I LED sono forniti in imballaggio sfuso. La specifica di imballaggio dettaglia la quantità per scatola interna (revisionata a 4.200 pezzi/scatola interna) e la configurazione complessiva del cartone master, incluse dimensioni e peso lordo per la pianificazione logistica.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Condizioni di Conservazione

Per una durata di conservazione ottimale, conservare i LED in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. Se rimossi dalla busta barriera all'umidità originale, utilizzare entro tre mesi. Per una conservazione prolungata al di fuori della confezione originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto.

6.2 Formatura dei Terminali

Se i terminali devono essere piegati, eseguire questa operazioneprimadella saldatura e a temperatura ambiente normale. Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. Non utilizzare la base del telaio dei terminali come fulcro. Applicare una forza minima di serraggio durante l'inserimento nel PCB per evitare stress meccanici.

6.3 Processo di Saldatura

Critico:Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente/supporto al punto di saldatura. Non immergere la lente/il supporto nella saldatura.

• Saldatura Manuale (Saldatore):Temperatura massima 350°C per un massimo di 3 secondi (una sola volta).
• Saldatura a Onda:Preriscaldare a un massimo di 100°C per un massimo di 60 secondi. La temperatura dell'onda di saldatura deve essere un massimo di 260°C per un massimo di 5 secondi. Assicurarsi che il dispositivo sia posizionato in modo che l'onda di saldatura non arrivi entro 2mm dalla base della lente/del supporto.
• Nota Importante:La saldatura a rifusione IRnon èadatta per questo prodotto LED di tipo through-hole. Temperature o tempi eccessivi possono causare deformazione della lente o guasto catastrofico.

6.4 Pulizia

Se è necessaria la pulizia, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico. Evitare detergenti aggressivi o abrasivi.

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

7.1 Metodo di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si utilizzano più LED, èfortemente raccomandatopilotare ogni LED con la propria resistenza limitatrice di corrente collegata in serie (Modello di Circuito A). Il collegamento diretto dei LED in parallelo (Modello di Circuito B) non è raccomandato a causa delle variazioni nelle caratteristiche della tensione diretta (VF), che causeranno una ripartizione non uniforme della corrente e quindi una luminosità disomogenea.

7.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questo LED è suscettibile ai danni da scariche elettrostatiche. Implementare le seguenti misure di controllo ESD nell'area di manipolazione e assemblaggio:

• Il personale deve indossare braccialetti a terra o guanti antistatici.
• Tutte le apparecchiature, postazioni di lavoro e scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra.
• Utilizzare ionizzatori per neutralizzare la carica statica che può accumularsi sulla lente in plastica durante la manipolazione.
• Assicurarsi che il personale sia formato sulle procedure di prevenzione ESD.

7.3 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa (78mW max), il funzionamento al limite superiore dell'intervallo di temperatura (+85°C) ridurrà significativamente l'emissione luminosa, come mostrato nella curva caratteristica di temperatura. Per prestazioni coerenti a lungo termine, progettare per un'adeguata ventilazione ed evitare di posizionare il LED vicino ad altri componenti che generano calore.

8. Confronto e Differenziazione Tecnica

Questa lampada LED through-hole si differenzia grazie al suo supporto nero ad angolo retto integrato, che semplifica l'assemblaggio e migliora il contrasto ottico rispetto ai LED radiali standard montati in clip o distanziatori separati. Il binning specificato sia per l'intensità che per la lunghezza d'onda fornisce ai progettisti prestazioni prevedibili per applicazioni che richiedono l'abbinamento di colore o luminosità tra più indicatori. La sua compatibilità con i processi standard di saldatura a onda e manuale la rende adatta a un'ampia gamma di flussi di lavoro di produzione elettronica mainstream.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

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

La Lunghezza d'Onda di Picco (λP) è la lunghezza d'onda fisica alla quale la potenza ottica emessa è massima. La Lunghezza d'Onda Dominante (λd) è una quantità colorimetrica derivata dal diagramma di cromaticità CIE; è la singola lunghezza d'onda che l'occhio umano percepisce come corrispondente al colore della sorgente. Per sorgenti monocromatiche come questo LED blu, sono tipicamente molto vicine (468nm vs. 470nm).

9.2 Posso pilotare questo LED a 30mA per una luminosità maggiore?

No. Il Valore Nominale Assoluto Massimo per la Corrente Diretta Continua è 20mA. Superare questo valore nominale rischia di ridurre la durata del dispositivo o di causare un guasto immediato a causa di surriscaldamento o sovraccarico di corrente.

9.3 Come calcolo il valore della resistenza in serie?

Usa la Legge di Ohm: R = (Valimentazione - VF) / IF. Ad esempio, con un'alimentazione di 5V (Valimentazione), una VF tipica di 3.2V e la IF desiderata di 20mA (0.02A): R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 Ohm. Utilizza sempre la VF massima della scheda tecnica (3.8V) per un design conservativo per garantire che la corrente non superi i limiti: R_min = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 Ohm. Seleziona un valore di resistenza standard tra 60 e 90 Ohm, considerando la potenza nominale (P = IF² * R).

9.4 Questo LED è adatto per uso esterno?

La scheda tecnica afferma che il LED è adatto per segnaletica interna ed esterna. Tuttavia, l'intervallo di temperatura di funzionamento è -30°C a +85°C. Per ambienti esterni ostili con luce solare diretta, esposizione ai raggi UV o escursioni termiche più ampie, l'installazione specifica (involucro, tenuta) deve essere valutata per garantire che la temperatura ambiente locale attorno al LED rimanga entro le specifiche e che i materiali siano resistenti agli agenti atmosferici.

10. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore di stato per apparecchiature industriali.Sono necessari più indicatori blu per mostrare "sistema attivo", "collegamento di comunicazione stabilito" e "condizione di guasto". Utilizzando il LED LTL42FTBR3DH183Y:

1. Selezione del Binning:Specificare il Bin R per l'intensità luminosa (1500-1900mcd) e il Bin B08 per la lunghezza d'onda dominante (465-470nm) per garantire che tutti gli indicatori sul pannello abbiano luminosità e colore uniformi.
2. Progettazione del Circuito:Progettare un circuito di pilotaggio per un'alimentazione a 24V CC. Utilizzando la VF max di 3.8V e IF=20mA, la resistenza in serie è R = (24V - 3.8V) / 0.02A = 1010 Ohm. Una resistenza da 1kΩ, 1/4W è adatta. Ogni LED ha la propria resistenza.
3. Layout del PCB:Posizionare i fori di montaggio del LED secondo il disegno meccanico. Assicurare un'area di rispetto di almeno 2mm attorno alla base del LED per il gioco di saldatura.
4. Processo di Assemblaggio:Durante l'assemblaggio, gli operatori seguono i protocolli ESD. I LED vengono inseriti, i terminali sono saldati a onda utilizzando il profilo specificato, assicurandosi che la saldatura non risalga troppo in alto. Non è richiesta pulizia post-saldatura.

11. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo dispositivo è un Diodo Emettitore di Luce (LED). Funziona secondo il principio dell'elettroluminescenza in un materiale semiconduttore (InGaN - Nitruro di Indio Gallio per la luce blu). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica energia del bandgap del materiale InGaN determina la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa, che in questo caso è nella regione del blu (~470nm). La lente diffusa e l'housing nero modellano e dirigono la luce emessa.

12. Tendenze Tecnologiche (Prospettiva Oggettiva)

La tecnologia LED through-hole rappresentata da questo prodotto è una soluzione matura e ampiamente adottata per applicazioni di indicazione. Le tendenze attuali del settore mostrano un graduale passaggio verso LED a montaggio superficiale (SMD) per la maggior parte dei nuovi design a causa del loro ingombro ridotto, idoneità per l'assemblaggio automatizzato pick-and-place e spesso del profilo più basso. Tuttavia, i LED through-hole rimangono rilevanti in applicazioni che richiedono maggiore robustezza meccanica, assemblaggio/riparazione manuale più facile o dove le specifiche caratteristiche ottiche di un package con lente in un supporto sono vantaggiose. I progressi continuano nell'efficienza (lumen per watt) e nella coerenza cromatica dei chip semiconduttori utilizzati in tutti i tipi di package LED.