Scheda Tecnica LED Verde LTL307JGT - Package T-1 3/4 - Tensione Diretta 2.4V - Dissipazione 75mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche tecniche di un LED verde ad alta intensità progettato per il montaggio forato. Il dispositivo utilizza la tecnologia a semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per produrre luce verde. È alloggiato in un diffusissimo package di diametro T-1 3/4, una dimensione standard ampiamente utilizzata negli assemblaggi elettronici. L'obiettivo progettuale principale è fornire una sorgente luminosa affidabile e robusta con un angolo di visione ridotto, che si traduce in una luminosità percepita più elevata quando osservata sull'asse. Ciò lo rende adatto a una varietà di applicazioni generiche di indicazione e illuminazione dove è richiesto un segnale verde nitido e focalizzato.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo non deve essere operato oltre questi limiti per evitare danni permanenti. I valori chiave includono una dissipazione di potenza massima di 75 mW a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C. La corrente diretta continua è nominalmente di 30 mA. Per il funzionamento in impulso, è ammessa una corrente diretta di picco di 60 mA in condizioni specifiche: ciclo di lavoro 1/10 e larghezza dell'impulso di 0.1 ms. Il dispositivo può sopportare una tensione inversa fino a 5 V. Gli intervalli di temperatura di funzionamento e stoccaggio vanno da -40°C a +100°C. Per la saldatura, i terminali possono tollerare 260°C per 5 secondi quando misurati a 1.6mm dal corpo.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi parametri sono misurati a T_A=25°C e definiscono le prestazioni tipiche del LED. L'intensità luminosa (I_V) ha un valore tipico di 310 mcd a una corrente diretta (I_F) di 20 mA, con un valore minimo specificato di 140 mcd. L'angolo di visione (2θ_1/2), definito come l'angolo totale in cui l'intensità scende alla metà del valore assiale, è di 40 gradi. La lunghezza d'onda di picco di emissione (λ_P) è 574 nm, e la lunghezza d'onda dominante (λ_d), che definisce il colore percepito, è 572 nm. La semilarghezza della linea spettrale (Δλ) è 11 nm. La tensione diretta (V_F) misura tipicamente 2.4 V a I_F=20mA, con un massimo di 2.4 V. La corrente inversa (I_R) è al massimo di 100 µA a V_R=5V, e la capacità di giunzione (C) è tipicamente 40 pF.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve caratteristiche essenziali per la progettazione. Queste curve, sebbene non visualizzate nel testo fornito, illustrerebbero tipicamente la relazione tra corrente diretta e tensione diretta (curva I-V), la variazione dell'intensità luminosa con la corrente diretta, la dipendenza dalla temperatura della tensione diretta e dell'intensità luminosa, e la distribuzione spettrale della potenza. L'analisi di queste curve consente ai progettisti di prevedere le prestazioni in condizioni non standard, come diverse correnti di pilotaggio o temperature ambiente, garantendo un funzionamento stabile nell'ambiente applicativo previsto.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

Il LED utilizza un package rotondo standard T-1 3/4 (circa 5mm) di diametro. Le note dimensionali chiave specificano che tutte le dimensioni sono in millimetri, con una tolleranza generale di ±0.25mm salvo diversa indicazione. La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1.0mm. L'interasse dei terminali è misurato nel punto in cui essi emergono dal corpo del package. La lente è trasparente e il colore della sorgente è verde dal chip AlInGaP.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è fondamentale per l'affidabilità. Per la formatura dei terminali, le pieghe devono essere effettuate ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico, e la base non deve essere usata come fulcro. La formatura deve essere eseguita a temperatura ambiente prima della saldatura. Durante il montaggio, evitare di creare stress meccanici residui dalla piegatura dei terminali. Per la saldatura, mantenere una distanza minima di 2mm tra il punto di saldatura e il corpo in resina. Non immergere la resina nella lega di saldatura. Le condizioni consigliate sono: temperatura del saldatore massima 300°C per max 3 secondi (una sola volta), oppure saldatura a onda con pre-riscaldo a max 100°C per max 60 secondi, seguita da un'onda di saldatura a max 260°C per max 10 secondi. Il materiale dell'involucro è sensibile alla temperatura; superare questi limiti può causarne la fusione.

6. Suggerimenti Applicativi

6.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è destinato a equipaggiamenti elettronici ordinari come apparecchiature per ufficio, dispositivi di comunicazione ed elettrodomestici. La sua alta intensità e l'angolo di visione ridotto lo rendono adatto per indicatori di stato, luci di pannello e retroilluminazione dove è necessario un punto verde luminoso e focalizzato.

6.2 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Un meccanismo di limitazione della corrente è obbligatorio nel circuito di pilotaggio. Il metodo più semplice è utilizzare una resistenza in serie. Il valore della resistenza deve essere scelto considerando la variazione della tensione di alimentazione per impedire che la corrente diretta superi del 40% il valore desiderato. La scheda tecnica raccomanda un circuito in cui ogni LED ha la propria resistenza limitatrice di corrente (Circuito A). L'uso di una singola resistenza per più LED in parallelo (Circuito B) è sconsigliato a causa della naturale variazione della tensione diretta (V_f) tra i singoli LED, che porta a una ripartizione non uniforme della corrente e quindi a una luminosità disomogenea.

6.3 Considerazioni di Progettazione

Considerare la gestione termica; la dissipazione di potenza massima si riduce linearmente sopra i 50°C ambiente a 0.4 mA/°C. La protezione dalle scariche elettrostatiche (ESD) è cruciale; gli operatori dovrebbero usare braccialetti collegati a terra e tutte le apparecchiature devono essere correttamente messe a terra. Per lo stoccaggio prima dell'uso, conservare a 30°C o meno e al 70% di UR o meno, con un periodo consigliato di utilizzo entro 3 mesi. Per stoccaggi più lunghi (fino a un anno), si consiglia un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e disidratante.

7. Affidabilità e Test

Il dispositivo è sottoposto a diversi test di affidabilità secondo gli standard di settore. I test di resistenza includono un test di vita operativa di 1000 ore a temperatura ambiente con corrente impulsiva. I test ambientali includono cicli termici tra -55°C e +105°C, resistenza alla saldatura a 260°C e test di saldabilità. Questi test garantiscono che il dispositivo possa resistere alle sollecitazioni della produzione e del funzionamento a lungo termine.

8. Avvertenze e Limitazioni

Questo prodotto non è progettato per applicazioni critiche per la sicurezza in cui un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (es. aviazione, controlli primari automobilistici, supporto vitale medico). Per tali applicazioni, è richiesta una consultazione con il produttore prima dell'integrazione nel progetto. Le specifiche e l'aspetto del prodotto sono soggetti a modifiche per il miglioramento della qualità senza preavviso. Gli utenti devono evitare transizioni rapide di temperatura in condizioni di elevata umidità per prevenire la condensa sul o all'interno del dispositivo. La pulizia deve essere effettuata con solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico.

9. Introduzione al Principio Tecnico

Questo LED si basa sul materiale semiconduttore AlInGaP. Quando una tensione diretta viene applicata alla giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica della lega AlInGaP determina l'energia del bandgap, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa — in questo caso, verde intorno ai 572 nm. La lente in epossidico trasparente serve a proteggere il die semiconduttore, modellare il diagramma di radiazione in un angolo di visione di 40 gradi e migliorare l'estrazione della luce dal chip.

10. Domande Frequenti Basate sui Parametri Tecnici

D: Che valore di resistenza devo usare con un'alimentazione da 5V per una corrente di pilotaggio di 20mA?

R: Utilizzando il tipico V_f di 2.4V, la tensione ai capi della resistenza è (5V - 2.4V) = 2.6V. Usando la Legge di Ohm (R = V/I), R = 2.6V / 0.02A = 130 Ω. Una resistenza standard da 130 Ω o 120 Ω sarebbe adatta, considerando la potenza nominale (P = I²R = 0.0004 * 130 = 0.052W, quindi una resistenza da 1/8W o 1/10W è sufficiente).

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

R: Sì, 30mA è la corrente diretta continua massima nominale a 25°C. Tuttavia, assicurarsi di considerare la temperatura ambiente, poiché la corrente ammissibile si riduce sopra i 50°C.

D: Perché un angolo di visione ridotto è un vantaggio?

R: Un angolo di visione ridotto (40°) concentra il flusso luminoso in un angolo solido più piccolo. Ciò si traduce in una maggiore intensità luminosa assiale (candele) quando osservato frontalmente, rendendo il LED apparentemente più luminoso per applicazioni di indicazione dove l'osservatore è tipicamente allineato con l'asse del LED.

11. Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore multi-stato.Un'unità di controllo richiede tre LED di stato indipendenti: Alimentazione (verde), Avviso (giallo) e Guasto (rosso). Per l'indicatore verde "Alimentazione Accesa", viene selezionato questo LED LTL307JGT. Il progetto utilizza un'alimentazione logica da 5V. Per ogni LED viene scelta una resistenza in serie da 130 Ω per impostare la corrente a circa 20mA. Ogni coppia LED-resistenza è pilotata direttamente da un pin di uscita di un microcontrollore. L'angolo di visione ridotto di 40 gradi garantisce che gli indicatori siano chiaramente visibili a un operatore direttamente di fronte al pannello, anche in ambienti moderatamente illuminati. Il package forato consente un montaggio sicuro sul PCB e una facile ispezione visiva durante l'assemblaggio.