Scheda Tecnica LED LTL1CHKGTLC a Foro Passante 3.1mm - Colore Verde - Tensione Diretta 2.4V - Dissipazione 75mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED a foro passante verde ad alta efficienza. Il dispositivo è progettato per applicazioni di indicazione generica dove sono richieste prestazioni affidabili, basso consumo energetico e alta intensità luminosa. I suoi mercati target principali includono l'elettronica di consumo, i pannelli di controllo industriali, le apparecchiature di comunicazione e vari elettrodomestici che richiedono indicazione di stato.

I vantaggi principali di questo componente LED includono la conformità agli standard ambientali senza piombo e RoHS, offrendo un'elevata intensità luminosa da un package compatto di 3.1mm di diametro. Presenta un basso consumo energetico ed è compatibile con i circuiti integrati grazie al suo basso requisito di corrente, rendendolo adatto per i moderni progetti elettronici.

2. Interpretazione Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non è consigliato operare a o oltre questi limiti.

• Dissipazione di Potenza (Pd):75 mW. Questa è la massima quantità di potenza che il LED può dissipare come calore ad una temperatura ambiente (T_A) di 25°C.
• Corrente Diretta Continua (I_F):30 mA. La massima corrente continua che può attraversare il LED.
• Corrente Diretta di Picco:60 mA. Questo è consentito solo in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10, larghezza dell'impulso 0.1ms) per ottenere brevemente un'uscita luminosa più elevata senza surriscaldamento.
• Tensione Inversa (V_R):5 V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare un'immediata rottura della giunzione.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +100°C. L'intervallo di temperatura ambiente entro il quale il LED è progettato per funzionare.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per 5 secondi, misurata a 2.0mm dal corpo del LED. Questo definisce il profilo termico per la saldatura manuale o a onda.

2.2 Caratteristiche Elettriche / Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a T_A=25°C, che definiscono il comportamento operativo normale del dispositivo.

• Intensità Luminosa (I_V):Da 18 a 52 mcd (minimo a massimo) ad una corrente di prova (I_F) di 2mA. Questa ampia gamma è gestita attraverso un sistema di binning (vedi Sezione 3). L'intensità è misurata utilizzando un sensore filtrato per corrispondere alla risposta fotopica dell'occhio umano (curva CIE).
• Tensione Diretta (V_F):Da 2.1V a 2.4V (tipico) a I_F= 2mA. Questo parametro è cruciale per progettare la resistenza limitatrice di corrente nel circuito di pilotaggio.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):45 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore misurato sull'asse. Un angolo di 45° fornisce un cono di visione ragionevolmente ampio.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):575 nm. La lunghezza d'onda alla quale la potenza spettrale in uscita è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):572 nm. Questo valore è derivato dal diagramma di cromaticità CIE e rappresenta il colore percepito della luce, che è un verde puro.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):11 nm. Questo indica la purezza spettrale; una larghezza più stretta significa un colore più saturo e puro.
• Corrente Inversa (I_R):100 µA massimo a V_R= 5V.
• Capacità (C):40 pF tipico a polarizzazione zero e frequenza 1MHz, rilevante per applicazioni di commutazione ad alta frequenza.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire coerenza nella luminosità e nel colore per gli utenti finali, i LED vengono suddivisi in bin in base alle prestazioni misurate.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Le unità sono in millicandele (mcd) misurate a 2 mA. La tolleranza per ogni limite di bin è ±15%.

• Bin 3Y:18 mcd (Min) a 23 mcd (Max)
• Bin 3Z:23 mcd a 30 mcd
• Bin A:30 mcd a 38 mcd
• Bin B:38 mcd a 52 mcd

Il codice del bin è stampato sulla busta di imballaggio, permettendo ai progettisti di selezionare LED con un intervallo di luminosità specifico per la loro applicazione.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Le unità sono in nanometri (nm) misurate a 2 mA. La tolleranza per ogni limite di bin è ±1 nm. Ciò garantisce un controllo molto stretto sul colore verde percepito.

• Bin H06:566.0 nm a 568.0 nm
• Bin H07:568.0 nm a 570.0 nm
• Bin H08:570.0 nm a 572.0 nm
• Bin H09:572.0 nm a 574.0 nm
• Bin H10:574.0 nm a 576.0 nm
• Bin H11:576.0 nm a 578.0 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a curve caratteristiche tipiche che sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard. Sebbene i grafici specifici non siano riprodotti nel testo, le loro implicazioni sono analizzate di seguito.

4.1 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

La caratteristica I-V è non lineare. Per un LED AlInGaP come questo, la tensione diretta presenta un coefficiente di temperatura negativo. Ciò significa che all'aumentare della temperatura di giunzione, la tensione diretta necessaria per ottenere la stessa corrente diminuisce leggermente. Questa caratteristica è importante per la progettazione di pilotaggio a corrente costante per garantire un'uscita luminosa stabile.

4.2 Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta

L'uscita luminosa (intensità luminosa) è approssimativamente proporzionale alla corrente diretta nel tipico intervallo operativo. Tuttavia, l'efficienza può diminuire a correnti molto elevate a causa dell'aumento della generazione di calore (effetto droop). Operare a o al di sotto della corrente continua raccomandata garantisce efficienza e longevità ottimali.

4.3 Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente

L'uscita luminosa dei LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Per i materiali AlInGaP, questo effetto di quenching termico è significativo. I progettisti devono considerare la gestione termica, specialmente in ambienti ad alta temperatura ambiente o quando si pilota il LED ad alte correnti, per mantenere una luminosità costante.

4.4 Distribuzione Spettrale

Il grafico spettrale di riferimento mostrerebbe un picco a circa 575 nm con una tipica larghezza a mezza altezza di 11 nm. La lunghezza d'onda dominante di 572 nm definisce il punto di colore verde percepito sul grafico CIE.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni del Package

Il dispositivo è contenuto in un package standard rotondo a foro passante da 3.1mm di diametro. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (pollici forniti tra parentesi).
• La tolleranza standard è ±0.25mm se non specificato diversamente.
• La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1.0mm.
• La spaziatura dei terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal corpo del package, il che è critico per il layout del PCB.

5.2 Identificazione della Polarità

Per i LED a foro passante, il catodo è tipicamente identificato da un bordo piatto sul bordo della lente o dal terminale più corto. La scheda tecnica implica la pratica standard del settore; il terminale più lungo è l'anodo (+), e quello più corto è il catodo (-). La polarità corretta deve essere osservata durante l'assemblaggio.

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

Una manipolazione corretta è fondamentale per prevenire danni e garantire l'affidabilità.

6.1 Condizioni di Stoccaggio

I LED dovrebbero essere conservati in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. Se rimossi dalla busta barriera all'umidità originale, dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per una conservazione più lunga al di fuori dell'imballaggio originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto.

6.2 Formatura dei Terminali

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

6.3 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 di applicare stress esterni ai terminali mentre il LED è caldo per la saldatura.
• Condizioni di Saldatura Raccomandate:
  • Saldatura Manuale (Saldatore):Temperatura massima 300°C, tempo massimo 3 secondi per terminale (una sola volta).
  • Saldatura a Onda:Temperatura di pre-riscaldamento massima 100°C per un massimo di 60 secondi. Temperatura dell'onda di saldatura massima 260°C per un massimo di 5 secondi.
• Temperatura o tempo eccessivi possono deformare la lente o causare un guasto catastrofico.

6.4 Pulizia

Se la pulizia è necessaria, utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico. Prodotti chimici aggressivi possono danneggiare il materiale della lente.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

Il flusso di imballaggio standard è il seguente:

• I LED sono confezionati in buste contenenti 1000, 500 o 250 pezzi.
• Dieci (10) buste di imballaggio sono inserite in una scatola interna (totale 10.000 pezzi).
• Otto (8) scatole interne sono imballate in una scatola di spedizione esterna (totale 80.000 pezzi).
• All'interno di un lotto di spedizione, solo l'imballaggio finale può contenere una quantità non completa.

8. Raccomandazioni Applicative

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è adatto per una vasta gamma di applicazioni di indicazione, incluse ma non limitate a:

• Indicatori di stato di alimentazione su elettronica di consumo (TV, apparecchi audio, caricabatterie).
• Luci di segnale e di stato su router di rete, modem e dispositivi di comunicazione.
• Indicatori su pannelli di sistemi di controllo industriale, apparecchiature di test e strumentazione.
• Retroilluminazione per interruttori, pulsanti e scritte negli elettrodomestici.

Nota Importante:La scheda tecnica dichiara esplicitamente che questo LED è per apparecchiature elettroniche ordinarie. Le applicazioni che richiedono un'affidabilità eccezionale, specialmente dove un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (aviazione, medicale, sicurezza dei trasporti), richiedono una consultazione preventiva con il produttore.

8.2 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si utilizzano più LED, èfortemente raccomandatauna resistenza limitatrice di corrente in serie per ciascun LED (Modello Circuito A).

• Modello Circuito A (Raccomandato):Ogni LED ha la propria resistenza in serie collegata all'alimentazione di tensione. Questo compensa la variazione naturale della tensione diretta (V_F) da un LED all'altro, garantendo che ciascuno riceva la stessa corrente e quindi abbia una luminosità simile.
• Modello Circuito B (Non Raccomandato):Più LED collegati in parallelo con una singola resistenza condivisa. A causa della variazione di V_F, la corrente non si dividerà equamente, portando a differenze evidenti nella luminosità tra i LED.

Il valore della resistenza (R) è calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare il valore massimo di V_Fdalla scheda tecnica (2.4V) per un progetto conservativo che garantisca che la corrente non superi la I_F.

desiderata.

8.3 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche. Il danno da ESD può manifestarsi come elevata corrente di dispersione inversa, bassa tensione diretta o mancata illuminazione a basse correnti.

• Misure di Prevenzione:
• Gli operatori dovrebbero indossare braccialetti conduttivi o guanti antistatici.
• Tutte le apparecchiature, le postazioni di lavoro e gli scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra.

Utilizzare un ionizzatore per neutralizzare la carica statica che può accumularsi sulla lente di plastica.Test di Verifica ESD:_FPer controllare un LED sospetto, misurare la sua tensione diretta a una corrente molto bassa (es. 0.1mA). Un LED AlInGaP "buono" dovrebbe avere una V

maggiore di 1.4V in questa condizione di test.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

• Questo LED verde basato su AlInGaP offre vantaggi specifici:vs. LED Verdi GaP Tradizionali:
• La tecnologia AlInGaP fornisce un'efficienza luminosa significativamente più alta e un colore verde più saturo e puro (lunghezza d'onda dominante ~572nm) rispetto al verde-giallastro dei vecchi LED GaP.vs. LED Verdi InGaN:
• Sebbene i LED InGaN possano raggiungere una luminosità molto elevata, i LED AlInGaP spesso hanno prestazioni superiori nello spettro dall'ambra al rosso e in specifiche lunghezze d'onda verdi, con una potenziale tensione diretta più bassa e un'eccellente stabilità.Differenziatori Chiave:

La combinazione di un package da 3.1mm, un angolo di visione ben definito di 45°, un sistema di binning completo sia per l'intensità che per la lunghezza d'onda e chiare avvertenze applicative lo rende una scelta affidabile e prevedibile per l'uso standard come indicatore.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Posso pilotare questo LED direttamente da un'alimentazione da 5V senza una resistenza?No, questo distruggerebbe il LED.

Un LED ha una resistenza dinamica molto bassa quando polarizzato direttamente. Collegarlo direttamente a una sorgente di tensione come 5V causerebbe un flusso di corrente eccessivo, superando di gran lunga il valore massimo assoluto di 30mA DC, portando a un immediato surriscaldamento e guasto. Una resistenza limitatrice di corrente in serie è sempre necessaria quando si utilizza una sorgente di tensione.

10.2 Perché c'è un intervallo così ampio nell'intensità luminosa (18-52 mcd)?

Questo intervallo rappresenta la diffusione totale su tutta la distribuzione di produzione. I singoli LED sono suddivisi in specifici "bin" (3Y, 3Z, A, B) con intervalli molto più stretti. Specificando un codice bin richiesto all'ordine, i progettisti possono garantire coerenza nella luminosità su tutte le unità della loro produzione.

10.3 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?_PLunghezza d'Onda di Picco (λ):
La lunghezza d'onda fisica alla quale il LED emette la massima potenza ottica. È il punto più alto sul grafico dell'uscita spettrale._dLunghezza d'Onda Dominante (λ):_dUn valore calcolato basato sulla percezione del colore umana (grafico CIE). È la lunghezza d'onda di una luce monocromatica pura che apparirebbe dello stesso colore dell'uscita del LED. λ

è più rilevante per descrivere il colore percepito, motivo per cui è utilizzata per il binning.

10.4 Come scelgo la corrente giusta per la mia applicazione?_dLa condizione di prova è 2mA, che è una valutazione a bassa corrente comune per i LED indicatori. Per una luminosità standard dell'indicatore, operare tra 2mA e 10mA è tipico. Per una luminosità più elevata, ci si può avvicinare al valore massimo DC di 20mA, ma si deve considerare l'aumento della dissipazione di potenza (P_F= V_F* I

) per assicurarsi che rimanga al di sotto di 75mW, specialmente a temperature ambiente più elevate. Fare sempre riferimento alla curva di derating (lineare da 50°C a 0.4mA/°C).

11. Caso Pratico di Progettazione e UtilizzoScenario:

1. Progettazione di un indicatore di accensione "ON" per un dispositivo alimentato da un adattatore da parete DC 12V. È richiesto un singolo LED verde.Selezione dei Parametri:_FObiettivo: un indicatore chiaramente visibile ma non abbagliante. Scegliere una corrente operativa (I
2. ) di 5mA.Calcolo della Resistenza:_FUtilizzare il valore massimo di V
   di 2.4V per un progetto sicuro._{R = (V}alimentazione_F- V_F) / I
   = (12V - 2.4V) / 0.005A = 9.6V / 0.005A = 1920 Ω.
3. Il valore standard E24 più vicino è 1.8kΩ o 2.2kΩ. Scegliendo 2.2kΩ si otterrà una corrente leggermente inferiore (~4.36mA), che è accettabile e aumenta la longevità. P_{Verifica della Dissipazione di Potenza:}P_F²resistenza²= I
   P_LED* R = (0.00436)_F* 2200 ≈ 0.042W. Una resistenza standard da 1/8W (0.125W) o 1/4W è più che sufficiente._FP
4. LED= V

* I

≈ 2.4V * 0.00436A ≈ 0.0105W (10.5mW), ben al di sotto del massimo di 75mW.

Layout del PCB:

Posizionare la resistenza in serie con l'anodo del LED. Assicurarsi che la spaziatura dei fori corrisponda alla spaziatura dei terminali del LED dove emergono dal corpo. Fornire un'area di esclusione di almeno 2mm attorno alla base del LED per il gioco di saldatura.