Scheda Tecnica LED Verde Rotondo 5mm LTL2R3TGY3K - Pacchetto T-1 3/4 - 3.3V Max - 105mW - Lunghezza d'Onda Dominante 530nm - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED rotondo a foro passante da 5mm. Questo popolare design del pacchetto T-1 3/4 presenta un diagramma di radiazione uniforme e liscio, adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione chiara e costante. Il dispositivo utilizza la tecnologia avanzata InGaN per produrre luce verde con una lunghezza d'onda dominante tipica di 530nm, incapsulata in una resina epossidica trasparente.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

I vantaggi principali di questo LED includono un'elevata intensità luminosa in uscita, che porta ad un'elevata efficienza di emissione e a un minor consumo energetico per il risparmio energetico. Il pacchetto offre un'eccellente resistenza all'umidità e contiene inibitori UV, rendendolo robusto per l'uso sia in ambienti interni che esterni impegnativi. Le principali applicazioni target sono cartelloni a colori, insegne pubblicitarie, segnali a messaggio video, segnali stradali e segnaletica per autobus, dove l'affidabilità e la luminosità sono critiche.

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo è classificato per una dissipazione di potenza massima di 105mW a una temperatura ambiente (TA) di 25°C. La corrente diretta continua massima (DC) è di 30mA. Per il funzionamento in impulsi, è consentita una corrente diretta di picco di 100mA in condizioni specifiche (ciclo di lavoro ≤ 1/10, larghezza dell'impulso ≤ 10ms). L'intervallo di temperatura di funzionamento è da -30°C a +85°C, con un intervallo di conservazione più ampio da -40°C a +100°C. Un fattore di derating di 0,45 mA/°C si applica linearmente da 30°C in su per la corrente diretta. La tensione inversa massima è di 5V, sebbene il dispositivo non sia progettato per il funzionamento inverso.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

In una condizione di test standard di TA=25°C e IF=20mA, l'intensità luminosa (Iv) varia da un minimo di 7800 mcd a un massimo tipico di 16000 mcd, con una tolleranza di test applicata del ±15%. La tensione diretta (VF) varia da 2,8V a 3,3V. L'angolo di visione (2θ1/2), definito come l'angolo fuori asse in cui l'intensità è la metà del valore assiale, è tipicamente di 30° con una tolleranza di misura di ±2°. La lunghezza d'onda di emissione di picco (λP) è tipicamente di 531nm, mentre la lunghezza d'onda dominante (λd) varia da 525nm a 532nm. La semilarghezza della linea spettrale (Δλ) è tipicamente di 35nm. La corrente inversa (IR) è al massimo di 50μA a VR=5V.

3. Specifica del Sistema di Binning

Il prodotto è classificato secondo tre parametri chiave per garantire la coerenza nell'applicazione.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità luminosa è suddivisa in tre bin (A, B, C) con valori minimi e massimi a IF=20mA: Bin A (7800-9600 mcd), Bin B (9600-12500 mcd) e Bin C (12500-16000 mcd). A ciascun limite del bin si applica una tolleranza di ±15%.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

La lunghezza d'onda dominante è suddivisa in tre gruppi (G1, G2, G3): G1 (525-527 nm), G2 (527-530 nm) e G3 (530-532 nm). La tolleranza per ciascun limite del bin è di ±1nm.

3.3 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è suddivisa in cinque bin (da 1 a 5) con passi di 0,1V: Bin 1 (2,8-2,9V), Bin 2 (2,9-3,0V), Bin 3 (3,0-3,1V), Bin 4 (3,1-3,2V) e Bin 5 (3,2-3,3V). La tolleranza per ciascun limite del bin è di ±0,07V.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve delle caratteristiche elettriche e ottiche misurate a 25°C di temperatura ambiente. Queste curve rappresentano visivamente la relazione tra i parametri chiave, fornendo ai progettisti una comprensione più profonda del comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Sebbene grafici specifici non siano dettagliati nel testo fornito, tali curve includono tipicamente corrente diretta vs. tensione diretta (curva I-V), intensità luminosa relativa vs. corrente diretta, intensità luminosa relativa vs. temperatura ambiente e distribuzione spettrale. Analizzare queste curve è essenziale per prevedere le prestazioni nelle applicazioni reali, specialmente per quanto riguarda la gestione termica e la selezione della corrente di pilotaggio.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni di Contorno

Il dispositivo è conforme al popolare fattore di forma della lampada rotonda T-1 3/4 (5mm). Le note dimensionali chiave includono: tutte le dimensioni sono in millimetri (pollici); la tolleranza standard è di ±0,25mm (.010\") se non specificato; la resina sporgente massima sotto la flangia è di 1,0mm (.04\"); la distanza dei terminali è misurata dove i terminali emergono dal pacchetto. I progettisti devono fare riferimento al disegno dimensionale dettagliato per il posizionamento preciso e il design dell'impronta.

5.2 Identificazione della Polarità e Formatura dei Terminali

La polarità è indicata dalla configurazione dei terminali (tipicamente il terminale più lungo è l'anodo). Durante l'assemblaggio, i terminali devono essere piegati in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. La base del telaio dei terminali non deve essere usata come fulcro. La formatura dei terminali deve essere eseguita a temperatura ambiente e prima del processo di saldatura per prevenire stress meccanici sul pacchetto epossidico.

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

6.1 Parametri e Processo di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 3mm (per saldatore) o 2mm (per saldatura a onda) tra il punto di saldatura e la base della lente. Evitare di immergere la lente nella lega di saldatura. Le condizioni consigliate sono: Saldatore: Max 350°C per max 3 secondi (una sola volta). Saldatura a onda: Pre-riscaldo max 100°C per max 60 secondi; Onda di saldatura max 260°C per max 5 secondi. Il reflow IR non è un processo adatto per questo LED a foro passante. Temperature o tempi eccessivi possono causare deformazioni della lente o guasti catastrofici.

6.2 Conservazione e Pulizia

Per la conservazione, l'ambiente non deve superare i 30°C o il 70% di umidità relativa. I LED rimossi dalla confezione originale devono essere utilizzati entro tre mesi. Per la conservazione prolungata, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un ambiente di azoto. Per la pulizia, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

La specifica di imballaggio standard è di 500, 200 o 100 pezzi per sacchetto anti-statico. Dieci sacchetti di imballaggio sono posti per cartone interno, per un totale di 5.000 pezzi. Otto cartoni interni sono imballati per cartone di spedizione esterno, risultando in un totale di 40.000 pezzi per cartone esterno. In ogni lotto di spedizione, solo l'ultima confezione può essere una confezione non piena. I codici di classificazione del bin per intensità luminosa, lunghezza d'onda dominante e tensione diretta sono marcati su ogni sacchetto di imballaggio per la tracciabilità.

8. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progetto

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è ben adatto per applicazioni di segnaletica interna ed esterna, inclusi cartelloni a colori, insegne pubblicitarie, segnali a messaggio video, segnali stradali e segnaletica per autobus. La sua elevata luminosità e robustezza ambientale lo rendono ideale per applicazioni che richiedono alta visibilità e affidabilità a lungo termine.

8.2 Progetto del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire l'uniformità dell'intensità quando più LED sono collegati in parallelo, si raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza limitatrice di corrente in serie con ciascun LED (Circuito A). Pilotare più LED in parallelo senza resistenze in serie individuali (Circuito B) non è raccomandato, poiché le differenze nelle caratteristiche di tensione diretta (I-V) dei singoli LED causeranno una distribuzione di corrente non uniforme e quindi una luminosità disomogenea.

8.3 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

L'elettricità statica o i picchi di tensione possono danneggiare il LED. Le misure preventive includono: utilizzare un braccialetto conduttivo o guanti anti-statici durante la manipolazione; assicurarsi che tutti i dispositivi, le attrezzature e le superfici di lavoro siano correttamente messi a terra; e utilizzare un soffiatore di ioni per neutralizzare le cariche statiche nell'area di lavoro.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED standard da 5mm, questo dispositivo offre una tipica intensità luminosa più elevata (fino a 16000 mcd), che si traduce in una maggiore efficienza e potenziale risparmio energetico nelle applicazioni di segnaletica. L'inclusione di specifici inibitori UV e di una maggiore resistenza all'umidità nella formulazione epossidica fornisce un vantaggio competitivo per applicazioni esterne e in ambienti ostili rispetto ai LED commerciali di base. Il dettagliato sistema di binning tridimensionale (intensità, lunghezza d'onda, tensione) consente un migliore abbinamento di colore e luminosità nelle applicazioni a matrice, una caratteristica fondamentale per display video e di messaggi di alta qualità.

10. Domande Frequenti Basate sui Parametri Tecnici

D: Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?

R: La lunghezza d'onda di picco (λP) è la lunghezza d'onda alla quale lo spettro di emissione ha la massima intensità (531nm tipico qui). La lunghezza d'onda dominante (λd) è derivata dal diagramma di cromaticità CIE e rappresenta la singola lunghezza d'onda che meglio definisce il colore percepito della luce (525-532nm qui). La lunghezza d'onda dominante è più rilevante per la specifica del colore.

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

R: Sì, 30mA è la corrente diretta continua massima nominale a 25°C. Tuttavia, per un funzionamento affidabile a lungo termine, specialmente a temperature ambiente più elevate, è consigliabile operare al di sotto di questo massimo e applicare il fattore di derating specificato (0,45 mA/°C sopra i 30°C).

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

R: La tensione diretta (Vf) dei LED ha una variazione naturale (come mostrato nella tabella di binning). Senza una resistenza in serie per limitare la corrente, i LED con una Vf leggermente inferiore assorbiranno una quantità di corrente sproporzionatamente maggiore rispetto a quelli con una Vf più alta quando collegati in parallelo a una sorgente di tensione comune. Ciò porta a una luminosità non uniforme e può sovraccaricare i LED con Vf inferiore. La resistenza in serie funge da semplice regolatore di corrente per ciascun dispositivo individuale.

11. Caso Pratico di Progetto e Utilizzo

Caso: Progettazione di un Segnale di Avviso Stradale ad Alta Visibilità.Un progettista deve creare un segnale lampeggiante "Lavori in Corso" alimentato a energia solare. Utilizzando questo LED, selezionerebbe LED dello stesso bin di intensità luminosa (es. Bin C) e dello stesso bin di lunghezza d'onda dominante (es. G2) per garantire uniformità di luminosità e colore su tutto il segnale. Progetterebbe il circuito di pilotaggio utilizzando un microcontrollore per generare il pattern di lampeggio, con ciascun LED (o piccola stringa in serie) avente la propria resistenza limitatrice di corrente calcolata in base alla tensione di alimentazione (es. 12V da una batteria) e al bin di tensione diretta del LED (es. Bin 3, Vf ~3,05V). L'elevata intensità luminosa garantisce la visibilità del segnale in pieno giorno, mentre il pacchetto resistente ai raggi UV e all'umidità garantisce la longevità in un ambiente esterno. Un'attenta disposizione del PCB manterrebbe la piega minima dei terminali di 3mm e la distanza di saldatura dal corpo del LED.

12. Introduzione al Principio

Questo dispositivo è un Diodo Emettitore di Luce (LED). Funziona secondo il principio dell'elettroluminescenza in un materiale semiconduttore. Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, gli elettroni dalla regione di tipo n si ricombinano con le lacune della regione di tipo p, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). Il materiale semiconduttore specifico utilizzato qui è il Nitruro di Indio Gallio (InGaN), progettato per emettere fotoni nella regione verde dello spettro visibile (intorno a 530nm). Il pacchetto epossidico trasparente serve a proteggere il chip semiconduttore, agisce come una lente per modellare l'uscita luminosa in un angolo di visione di 30° e fornisce supporto meccanico per i terminali.

13. Tendenze di Sviluppo

La tendenza per i LED indicatori a foro passante come questo continua verso una maggiore efficienza luminosa (più luce in uscita per watt di ingresso elettrico), consentendo display più luminosi con un consumo energetico inferiore. C'è anche un focus sul miglioramento della coerenza del colore e sull'espansione delle opzioni di binning per un abbinamento preciso del colore nelle applicazioni a colori completi. Mentre la tecnologia dei dispositivi a montaggio superficiale (SMD) domina i nuovi progetti per la miniaturizzazione, i LED a foro passante rimangono vitali per applicazioni che richiedono un montaggio meccanico robusto, una prototipazione manuale più semplice e un'elevata luminosità a punto singolo in pacchetti più grandi. L'integrazione di materiali più robusti per una resistenza estrema agli agenti ambientali è anche un'area di sviluppo in corso.