Scheda Tecnica LED LTL2R3KRK - Package T-1 3/4 - Tensione Diretta 2.4V - Colore Rosso Super - Potenza 75mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per una lampada LED ad alta efficienza, montabile a foro passante. Il dispositivo utilizza la tecnologia AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per produrre un'emissione luminosa di colore rosso super. È progettato nel popolare diametro di package T-1 3/4, rendendolo adatto a un'ampia gamma di applicazioni che richiedono luci spia, retroilluminazione o display di stato su circuiti stampati (PCB) o pannelli.

I vantaggi principali di questo componente includono un'elevata intensità luminosa, un basso consumo energetico e un'alta efficienza. È compatibile con i circuiti integrati grazie ai suoi bassi requisiti di corrente, facilitando l'integrazione in vari progetti elettronici.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo non deve essere operato oltre questi limiti per prevenire danni permanenti. I valori chiave sono specificati a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C.

• Dissipazione di Potenza (P_D):Massimo 75 mW.
• Corrente Diretta Continua (I_F):30 mA in continuo.
• Corrente Diretta di Picco:90 mA in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0.1ms).
• Tensione Inversa (V_R):Massimo 5 V.
• Intervallo di Temperatura Operativa:Da -40°C a +100°C.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:Da -55°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 1.6mm dal corpo del LED.

Un fattore di derating di 0.4 mA/°C si applica alla corrente diretta continua per temperature ambiente superiori a 50°C.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi parametri definiscono le prestazioni tipiche del LED in condizioni di test standard (T_A=25°C).

• Intensità Luminosa (I_V):310 mcd (minimo), 680 mcd (tipico) a una corrente diretta (I_F) di 20 mA. La garanzia include una tolleranza di ±15%.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):30 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (sull'asse).
• Lunghezza d'Onda di Picco di Emissione (λ_P):639 nm.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):631 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che definisce il colore (rosso super).
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):20 nm, che indica la purezza spettrale della luce emessa.
• Tensione Diretta (V_F):2.0 V (minimo), 2.4 V (tipico) a I_F= 20 mA.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 100 µA a V_R= 5 V.
• Capacità (C):40 pF tipico a polarizzazione zero e frequenza 1 MHz.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nelle applicazioni, i LED vengono selezionati (binning) in base a parametri ottici chiave. Il codice di bin per un parametro specifico è tipicamente indicato sull'imballaggio.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Le unità sono in millicandele (mcd) misurate a 20mA. Ogni bin ha una tolleranza di ±15% sui suoi limiti.

• Bin K:310 mcd (Min) a 400 mcd (Max)
• Bin L:400 mcd a 520 mcd
• Bin M:520 mcd a 680 mcd
• Bin N:680 mcd a 880 mcd
• Bin P:880 mcd a 1150 mcd
• Bin Q:1150 mcd a 1500 mcd

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Le unità sono in nanometri (nm) misurate a 20mA. Ogni bin ha una tolleranza di ±1nm sui suoi limiti.

• Bin H29:621.0 nm a 625.0 nm
• Bin H30:625.0 nm a 629.0 nm
• Bin H31:629.0 nm a 633.0 nm
• Bin H32:633.0 nm a 637.0 nm
• Bin H33:637.0 nm a 642.0 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene grafici specifici siano referenziati nella scheda tecnica (ad es., Figura 1 per la distribuzione spettrale, Figura 5 per l'angolo di visione), i dati forniti consentono l'analisi delle relazioni chiave.

La tensione diretta (V_F) mostra un valore tipico di 2.4V a 20mA. I progettisti devono considerare ciò nel calcolare i valori delle resistenze in serie per la limitazione della corrente. La relazione tra intensità luminosa (I_V) e corrente diretta (I_F) è generalmente lineare entro l'intervallo operativo, ma superare la corrente continua massima ridurrà la durata di vita e può causare guasti. Le caratteristiche spettrali, definite dalle lunghezze d'onda di picco (639 nm) e dominante (631 nm) con una larghezza a mezza altezza di 20 nm, confermano un'emissione di colore rosso saturo adatta per applicazioni che richiedono alta purezza del colore.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni del Package

Il LED utilizza un package standard T-1 3/4 (circa 5mm) di diametro con lente trasparente. Le note dimensionali chiave includono:

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

5.2 Identificazione della Polarità

Per i LED a foro passante, il terminale più lungo indica tipicamente l'anodo (polo positivo), mentre quello più corto il catodo (polo negativo). Il catodo può anche essere indicato da un punto piatto sul bordo della lente o sul corpo del LED. La polarità corretta deve essere osservata durante l'assemblaggio del circuito.

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

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

6.1 Condizioni di Stoccaggio

I LED devono essere conservati in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. Se rimossi dalla loro confezione originale a barriera di umidità, dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per uno stoccaggio più lungo al di fuori della busta originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore riempito di azoto.

6.2 Formatura dei Terminali

• 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.
• Eseguire la formatura dei terminali a temperatura ambiente eprima soldering.
• Utilizzare una forza di serraggio minima durante l'assemblaggio del PCB per evitare stress meccanici.

6.3 Parametri di Saldatura

Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente al punto di saldatura. Non immergere mai la lente nella saldatura.

• Saldatore a Stagno:Temperatura massima 300°C, tempo massimo 3 secondi (saldatura una tantum).
• Saldatura a Onda:Temperatura di pre-riscaldo massima 100°C per 60 secondi; temperatura dell'onda di saldatura massima 260°C per un massimo di 10 secondi.

Temperature o tempi eccessivi possono deformare la lente o causare guasti catastrofici.

6.4 Pulizia

Se necessaria la pulizia, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

La configurazione standard di imballaggio è la seguente:

• Busta di Confezionamento:Contiene 1000, 500 o 250 pezzi.
• Scatola Interna:Contiene 8 buste di confezionamento, per un totale di 8000 pezzi.
• Scatola Esterna (Lotto di Spedizione):Contiene 8 scatole interne, per un totale di 64.000 pezzi. L'ultimo confezionamento in un lotto di spedizione potrebbe non essere completo.

Il numero di parte LTL2R3KRK identifica questa specifica variante di prodotto (Lente Trasparente, sorgente AlInGaP Rosso Super).

8. Raccomandazioni Applicative e Considerazioni di Progetto

8.1 Uso Previsto e Limitazioni

Questo LED è progettato per apparecchiature elettroniche ordinarie, inclusi apparecchi per ufficio, dispositivi di comunicazione e applicazioni domestiche. Non è raccomandato per sistemi critici per la sicurezza (es. aviazione, supporto vitale medico, controllo dei trasporti) senza preventiva consultazione e qualifica, 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 pilotano più LED in parallelo, èfortemente raccomandatoutilizzare una resistenza di limitazione della corrente individuale in serie con ciascun LED (Modello di Circuito A). Pilotare LED in parallelo senza resistenze individuali (Modello di Circuito B) non è raccomandato, poiché lievi variazioni nella caratteristica della tensione diretta (V_F) di ciascun LED possono causare differenze significative nella ripartizione della corrente e, di conseguenza, nella luminosità.

Il valore della resistenza in serie (R_s) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R_s= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F, dove V_Fè la tensione diretta del LED (usare 2.4V tipico o 2.0V min per un progetto conservativo) e I_Fè la corrente diretta desiderata (es. 20mA).

8.3 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questi LED sono suscettibili ai danni da scariche elettrostatiche. Devono essere prese precauzioni:

• Gli operatori devono indossare braccialetti a terra o guanti antistatici.
• Tutte le apparecchiature, i banchi 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 a causa dell'attrito durante la manipolazione.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

L'uso della tecnologia AlInGaP per i LED rossi offre vantaggi distinti rispetto alle tecnologie più vecchie come il GaAsP (Fosfuro di Gallio Arseniuro). I LED AlInGaP forniscono un'efficienza luminosa significativamente più alta, il che significa più luce in uscita (mcd) per la stessa corrente in ingresso (mA). Offrono anche una migliore stabilità termica e una durata operativa più lunga. Il package T-1 3/4 rimane uno standard del settore, garantendo ampia compatibilità con i layout PCB e i fori dei pannelli esistenti, mentre il design a foro passante fornisce un attacco meccanico robusto adatto per applicazioni soggette a vibrazioni o stress fisici.

10. Domande Frequenti (FAQ)

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

Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P):La lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale del LED è al suo massimo (639 nm per questo dispositivo).Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):La singola lunghezza d'onda che, combinata con una luce bianca di riferimento, corrisponde al colore percepito del LED (631 nm). È derivata dal diagramma di cromaticità CIE ed è più rilevante per la percezione del colore.

10.2 Posso pilotare questo LED senza una resistenza in serie?

No.Un LED deve essere pilotato con una corrente controllata. Collegarlo direttamente a una sorgente di tensione causerà un flusso di corrente eccessivo, distruggendo rapidamente il dispositivo. Una resistenza in serie (o un driver a corrente costante) è essenziale.

10.3 Come interpreto il codice di bin dell'intensità luminosa?

Il codice di bin (es. K, L, M) stampato sulla busta di confezionamento indica l'intervallo garantito di intensità luminosa per i LED in quella busta. Ad esempio, il Bin M garantisce I_Vtra 520 e 680 mcd a 20mA. I progettisti possono selezionare un bin specifico per garantire la coerenza della luminosità nella loro applicazione.

11. Esempi Pratici di Progetto e Utilizzo

Esempio 1: Indicatore di Stato su un Sistema a 5V.Per far funzionare il LED a 20mA da un'alimentazione di 5V: V_{alimentazione}= 5V, V_F(tipico) = 2.4V, I_F= 0.020A. La resistenza in serie richiesta è R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Si può utilizzare il valore standard più vicino di 130Ω o 120Ω. La potenza nominale della resistenza dovrebbe essere almeno P = I²R = (0.02)²* 130 = 0.052W, quindi una resistenza standard da 1/8W (0.125W) è sufficiente.

Esempio 2: Montaggio su Pannello.Il design a foro passante consente al LED di essere montato direttamente attraverso un pannello. Si può utilizzare una ghiera da pannello corrispondente o un semplice foro praticato (leggermente più grande di 5mm). I terminali vengono piegati dopo l'inserimento per fissare il LED, e poi saldati a un PCB dietro il pannello.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Un LED è un diodo a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua caratteristica tensione diretta (V_F), elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva (lo strato di AlInGaP in questo caso). Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica composizione materiale del semiconduttore (l'energia del bandgap) determina la lunghezza d'onda, e quindi il colore, della luce emessa. L'AlInGaP è progettato per produrre luce nella parte rossa/ambra dello spettro visibile con alta efficienza.

13. Tendenze Tecnologiche e Contesto

Sebbene i LED a montaggio superficiale (SMD) dominino l'elettronica moderna ad alto volume per le loro dimensioni ridotte e l'idoneità all'assemblaggio automatizzato, i LED a foro passante come il T-1 3/4 rimangono rilevanti. I loro vantaggi chiave includono una resistenza meccanica superiore (i terminali sono ancorati attraverso il PCB), una prototipazione e riparazione manuale più facile e una migliore dissipazione del calore tramite i terminali per alcune varianti a potenza più elevata. Sono comunemente utilizzati in controlli industriali, prodotti per il mercato automobilistico secondario, progetti hobbistici e applicazioni in cui la robustezza è prioritaria rispetto alla miniaturizzazione. Lo sviluppo continuo nei materiali semiconduttori continua a migliorare l'efficienza e la durata di tutti i tipi di LED, inclusi i package a foro passante.