Scheda Tecnica LED Verde Diffuso T-1 3mm - Dimensione Package 3.0mm Dia. - Tensione Diretta 2.6V - Dissipazione 78mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED verde diffuso ad alta intensità nel popolare package through-hole T-1 (diametro 3mm). Progettato per applicazioni indicatrici generiche, questo componente offre un ampio angolo di visione e prestazioni affidabili in un robusto fattore di forma standard del settore. È conforme alle direttive RoHS, indicando l'assenza di sostanze pericolose come il piombo (Pb). Il dispositivo è caratterizzato dalla sua intensità luminosa minima selezionata, garantendo un livello di base di luminosità per prestazioni applicative consistenti.

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 (P_D):78 mW massimi. Questa è la potenza totale che il dispositivo può dissipare in sicurezza sotto forma di calore.
• Corrente Diretta Continua (I_F):30 mA massimi in condizioni di corrente continua (DC).
• Corrente Diretta di Picco:90 mA massimi, ammissibile solo in condizioni pulsate con un ciclo di lavoro di 1/10 e una larghezza di impulso di 0.1ms per prevenire il surriscaldamento.
• Derating:La corrente diretta continua massima deve essere ridotta linearmente di 0.4 mA per ogni grado Celsius sopra i 50°C di temperatura ambiente.
• Tensione Inversa (V_R):5 V massimi. Applicare una tensione inversa più elevata può danneggiare la giunzione del LED.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento & Stoccaggio:-55°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a un punto a 2.0mm (0.078") dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche & Ottiche

Le prestazioni tipiche sono specificate a T_A=25°C. Tutti i valori sono soggetti a tolleranze di produzione.

• Intensità Luminosa (I_V):Varia da 25 mcd (minimo) a 85 mcd (massimo), con un valore tipico di 38 mcd quando alimentato con una corrente diretta (I_F) di 10mA. La misurazione utilizza un sensore/filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE. Una tolleranza di ±15% dovrebbe essere applicata ai valori di intensità garantiti.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):85 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (centrale), caratteristica di una lente diffusa per una visibilità ad ampio angolo.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):565 nm.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Varia da 565 nm (minimo) a 575 nm (massimo), con un valore tipico di 570 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano per definire il colore, derivata dal diagramma di cromaticità CIE.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):30 nm (tipico). Questo indica la purezza spettrale o la larghezza di banda della luce verde emessa.
• Tensione Diretta (V_F):2.6V massimi a I_F= 20mA, con un valore tipico di 2.1V.
• Corrente Inversa (I_R):100 µA massimi a V_R= 5V.
• Capacità (C):35 pF tipico, misurata a polarizzazione zero (V_F=0) e una frequenza di 1 MHz.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto è suddiviso in bin in base a parametri ottici chiave per garantire coerenza all'interno di un'applicazione. Sono fornite due tabelle di binning separate, probabilmente per diversi sistemi di materiale semiconduttore (AllnGaP per Giallo/Verde e InGaN per Blu), con questa specifica parte che rientra nella specifica verde pertinente.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Per il materiale pertinente, l'intensità è classificata in bin a I_F= 10mA. I codici bin vanno da 3Z (25-30 mcd) a D (65-85 mcd). La tolleranza per la precisione di misurazione è ±15%.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda

La lunghezza d'onda dominante è classificata in bin con passi di 1-3 nm. I codici bin vanno da H05 (565.0-566.0 nm) a H09 (572.0-575.0 nm), con una tolleranza di misurazione di ±1 nm. Ciò consente una selezione precisa del colore.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a curve caratteristiche tipiche (ad es., intensità luminosa relativa vs. corrente diretta, tensione diretta vs. temperatura, distribuzione spettrale). Questi grafici sono essenziali per i progettisti per comprendere comportamenti non lineari, come come l'emissione luminosa e la caduta di tensione cambiano con la corrente di pilotaggio e la temperatura ambiente, consentendo una progettazione ottimale del circuito per efficienza e longevità.

5. Informazioni Meccaniche & sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il dispositivo utilizza un package rotondo standard T-1 (diametro 3mm) con lente diffusa. Le note dimensionali chiave includono: tutte le dimensioni in mm (pollici), una tolleranza generale di ±0.25mm, una sporgenza massima della resina sotto la flangia di 1.0mm, e la spaziatura dei terminali misurata al punto di uscita del package.

5.2 Identificazione della Polarità

Per i LED through-hole, il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sul bordo della lente, un terminale più corto o altre marcature. Il metodo di identificazione specifico dovrebbe essere verificato dal disegno del package referenziato nella scheda tecnica.

6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali

La piegatura deve essere effettuata a temperatura ambiente, prima della saldatura, in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. La base del telaio dei terminali non deve essere usata come fulcro per evitare stress sull'attacco interno del die.

6.2 Processo di Saldatura

Saldatura Manuale (Saldatore):Temperatura massima 300°C per un massimo di 3 secondi per terminale.Saldatura a Onda:Preriscaldamento a un massimo di 100°C per un massimo di 60 secondi, seguito da un'onda di saldatura a un massimo di 260°C per un massimo di 5 secondi. Deve essere mantenuta una distanza minima di 3mm dalla base della lente al punto di saldatura. Evitare di immergere la lente nella saldatura per prevenire la risalita dell'epossidica. Il reflow IR è esplicitamente indicato come non adatto per questo prodotto through-hole.

6.3 Stoccaggio & Pulizia

Per lo stoccaggio, l'ambiente non deve superare i 30°C o il 70% di umidità relativa. I LED rimossi dalla confezione originale dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per stoccaggi più lunghi, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante. La pulizia dovrebbe essere effettuata con solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico.

7. Imballaggio & Informazioni per l'Ordine

Le quantità di imballaggio standard sono 1000, 500, 200 o 100 pezzi per busta anti-static. Dieci buste sono imballate per cartone interno (totale 5000 pz). Otto cartoni interni sono imballati per cartone di spedizione esterno (totale 40.000 pz). L'ultimo pacco in un lotto di spedizione potrebbe non essere completo.

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

8.1 Uso Previsto & Precauzioni

Questo LED è destinato a equipaggiamenti elettronici ordinari (ufficio, comunicazione, domestico). Non è raccomandato per applicazioni critiche per la sicurezza (aviazione, medico, controllo trasporti) senza preventiva consultazione, poiché un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute.

8.2 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si collegano più LED in parallelo, deve essere utilizzata una resistenza limitatrice di corrente in serie conciascunLED (Modello Circuito A). Non è raccomandato collegare i LED direttamente in parallelo (Modello Circuito B) a causa delle variazioni nella tensione diretta individuale (V_F), che causerà una distribuzione di corrente non uniforme e luminosità diverse.

8.3 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Il LED è suscettibile ai danni da elettricità statica. Le misure preventive includono: utilizzare braccialetti e postazioni di lavoro collegati a terra, impiegare soffiatori ionici per neutralizzare la statica sulle superfici della lente e maneggiare i dispositivi in ambienti sicuri per l'ESD.

9. Confronto Tecnico & Differenziazione

I principali vantaggi di questo dispositivo nella sua classe includono la sua alta intensità per un package T-1 diffuso, l'ampio angolo di visione di 85 gradi per una vasta visibilità e la conformità RoHS. La fornitura di tabelle di binning dettagliate sia per intensità che per lunghezza d'onda consente un controllo di progettazione più rigoroso rispetto ad alternative non classificate o specificate in modo approssimativo, il che è cruciale per applicazioni che richiedono coerenza di colore o luminosità tra più indicatori.

10. Domande Frequenti (FAQ)

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 il punto di massima potenza nello spettro di emissione. La lunghezza d'onda dominante (λ_d) è la singola lunghezza d'onda che l'occhio umano percepisce come colore, calcolata dalle coordinate del colore. λ_dè più rilevante per le applicazioni di indicazione del colore.

D: Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?

R: Sì, ma solo a o al di sotto di una temperatura ambiente di 50°C. Oltre i 50°C, la corrente deve essere ridotta (derating) di 0.4mA/°C. A 80°C, ad esempio, la corrente continua massima sarebbe 30mA - (0.4mA * (80-50)) = 18mA.

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

R: La tensione diretta (V_F) dei LED ha una variazione naturale. Senza resistenze individuali, i LED con una V_Fleggermente inferiore assorbiranno una quantità sproporzionata di corrente, diventando più luminosi e potenzialmente surriscaldandosi, mentre quelli con V_Fpiù alta saranno più deboli. La resistenza domina la regolazione della corrente, minimizzando l'effetto della V_F differences.

11. Studio di Caso Pratico di Progettazione

Scenario:Progettazione di un pannello con 10 indicatori di stato verdi uniformemente luminosi alimentati da una linea a 5V.

Passi di Progettazione:

1. Selezionare LED dallo stesso bin di intensità (es., Bin B: 38-50 mcd) per coerenza.

2. Determinare la corrente di pilotaggio. Per una buona luminosità e longevità, scegliere I_F= 10mA.

3. Calcolare la resistenza in serie. Utilizzando il valore tipico V_F= 2.1V a 10mA: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F= (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 Ω. Utilizzare il valore standard più vicino (es., 300 Ω).

4. Calcolare la potenza della resistenza: P = I²* R = (0.01)²* 300 = 0.03W. Una resistenza standard da 1/8W (0.125W) è sufficiente.

5. Implementazione: Utilizzare dieci circuiti identici, ciascuno con un LED e una resistenza da 300Ω collegati tra la linea a 5V e massa.

Questo approccio garantisce una luminosità uniforme indipendentemente da minime variazioni di V_Ftra i 10 LED.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Un Diodo Emettitore di Luce (LED) è un dispositivo a semiconduttore a giunzione p-n. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua soglia, elettroni e lacune si ricombinano alla giunzione, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). Il colore della luce emessa è determinato dall'energia del bandgap del materiale semiconduttore utilizzato. In questo caso, il sistema di materiale produce fotoni nello spettro verde (~565-575 nm). La lente epossidica diffusa disperde la luce, creando l'ampio angolo di visione.

13. Tendenze Tecnologiche

Il LED lampada through-hole rimane un punto fermo per prototipazione, kit educativi e applicazioni che richiedono assemblaggio manuale o alta affidabilità in ambienti ostili dove è preferita la saldatura a onda. La tendenza del settore, tuttavia, è fortemente orientata verso i package a montaggio superficiale (SMD) per l'elettronica mainstream a causa delle loro dimensioni ridotte, idoneità per l'assemblaggio automatizzato pick-and-place e layout PCB ad alta densità. I progressi continuano nei materiali (migliorando efficienza e gamma di colori) e nel packaging (migliorando la gestione termica per potenze più elevate).