Scheda Tecnica LED LTL-R14FGFAJ - Pacchetto T-1 - Arancione/Giallo Verde - 20mA - 52mW - Documentazione Tecnica in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche del LED LTL-R14FGFAJ, una lampada LED a foro passante progettata per applicazioni di indicazione di stato e segnalazione. Il dispositivo è disponibile in due distinte varianti di colore: Arancione e Giallo Verde, che utilizzano la tecnologia a semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per alta efficienza e prestazioni affidabili. Il LED è alloggiato in un pacchetto standard di tipo T-1 con lente diffondente bianca, offrendo un ampio angolo di visione adatto a varie apparecchiature elettroniche.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Alta Efficienza & Basso Consumo Energetico:Progettato per un'uscita luminosa ottimale minimizzando l'uso di energia, rendendolo adatto per applicazioni alimentate a batteria o attente al consumo.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è privo di piombo e pienamente conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Pacchetto Standard:Il familiare pacchetto a foro passante T-1 (3mm) garantisce una facile integrazione nei progetti PCB esistenti e nelle basette per prototipi.
• Ampio Angolo di Visione:La lente diffondente bianca crea una distribuzione della luce uniforme, migliorando la visibilità da varie angolazioni.

1.2 Applicazioni e Mercati di Riferimento

Questo LED è versatile e trova impiego in molteplici settori che richiedono indicatori visivi chiari e affidabili. Le principali aree applicative includono:

• Apparecchiature di Comunicazione:Luci di stato su router, modem e switch di rete.
• Periferiche per Computer:Indicatori di alimentazione, attività e modalità su tastiere, monitor e unità esterne.
• Elettronica di Consumo:Luci indicatrici su apparecchi audio/video, elettrodomestici e giocattoli.
• Elettrodomestici:Indicatori dello stato operativo su microonde, lavatrici e macchine da caffè.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Dissipazione di Potenza (P_D):52 mW per entrambe le varianti Arancione e Giallo Verde. Questo parametro è cruciale per la gestione termica.
• Corrente Diretta Continua (I_F):20 mA continua. Superare questa corrente ridurrà significativamente la durata di vita e potrebbe causare guasti.
• Corrente Diretta di Picco:60 mA (larghezza impulso ≤10 μs, ciclo di lavoro ≤1/10). Adatto per brevi impulsi ad alta intensità.
• Intervallo di Temperatura Operativa:-30°C a +85°C. Garantisce la funzionalità in un'ampia gamma di condizioni ambientali.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 2,0 mm dal corpo del LED. Critico per il controllo del processo di assemblaggio.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi parametri sono misurati a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C e definiscono le prestazioni tipiche del dispositivo.

• Intensità Luminosa (I_V):Per il LED Arancione, il valore tipico è 140 mcd a I_F=20mA. L'intensità della variante Giallo Verde è specificata nella tabella di binning. La misurazione segue la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):100 gradi per entrambi i colori. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità scende alla metà del valore assiale, indicando un fascio molto ampio.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P):Arancione: 611 nm (tipico). Giallo Verde: 575 nm (tipico). Questa è la lunghezza d'onda dell'emissione spettrale massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Definisce il colore percepito. Arancione: intervallo 598-612 nm. Giallo Verde: intervallo 565-571 nm. I valori specifici sono controllati tramite binning.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):Arancione: 17 nm (tipico). Giallo Verde: 15 nm (tipico). Indica la purezza spettrale della luce emessa.
• Tensione Diretta (V_F):2,1V a 2,6V a I_F=20mA per entrambi i colori. Importante per calcolare i valori delle resistenze in serie nei circuiti di pilotaggio.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA massimo a V_R=5V.Nota Importante:Il LED non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; questa condizione di test è solo per caratterizzazione.

3. Specifiche del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin. Il LTL-R14FGFAJ utilizza un sistema di binning bidimensionale.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Sia i LED Arancione che Giallo Verde sono raggruppati in tre bin di intensità (AB, CD, EF), ciascuno con un'intensità luminosa minima e massima definita misurata a 20mA. La tolleranza per ciascun limite del bin è ±30%.

• Bin AB:23 - 50 mcd
• Bin CD:50 - 85 mcd
• Bin EF:85 - 140 mcd

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

I LED sono anche classificati in base alla loro lunghezza d'onda dominante per controllare la coerenza del colore. La tolleranza per ciascun limite del bin è ±1 nm.

• Bin Lunghezza d'Onda Giallo Verde:
  • Bin 1: 565,0 - 568,0 nm
  • Bin 2: 568,0 - 571,0 nm
• Bin Lunghezza d'Onda Arancione:
  • Bin 3: 598,0 - 605,0 nm
  • Bin 4: 605,0 - 612,0 nm

Quando si ordina, è tipicamente richiesto un numero di parte completo che specifichi sia i bin di intensità che quelli di lunghezza d'onda per garantire specifiche caratteristiche prestazionali.

4. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

4.1 Dimensioni di Contorno

Il LED è conforme al pacchetto radiale a terminali standard T-1 (3mm). Note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (pollici forniti per riferimento).
• La tolleranza standard è ±0,25 mm salvo diversa specificazione.
• La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1,0 mm.
• La distanza tra i terminali è misurata dove i terminali escono dal corpo del pacchetto.

4.2 Identificazione della Polarità

Il catodo (terminale negativo) è tipicamente identificato da un punto piatto sul bordo della lente del LED e/o dall'essere il terminale più corto. Fare sempre riferimento al diagramma di marcatura del produttore per la conferma prima dell'assemblaggio.

4.3 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati in sacchetti anti-statici per prevenire danni da ESD. Le quantità di imballaggio standard sono:

• 1000, 500, 200 o 100 pezzi per sacchetto di imballaggio.
• 10 sacchetti di imballaggio sono posti in una scatola interna (massimo 10.000 pezzi totali).
• 8 scatole interne sono imballate in una scatola di spedizione esterna (massimo 80.000 pezzi totali).

5. Linee Guida per Montaggio, Saldatura e Manipolazione

5.1 Condizioni di Stoccaggio

Per un'affidabilità a lungo termine, conservare i LED in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. Se rimossi dalla busta sigillata originale a barriera di umidità, utilizzare entro tre mesi. Per lo stoccaggio prolungato al di fuori della confezione originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore riempito di azoto.

5.2 Formatura dei Terminali e Montaggio su PCB

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3 mm dalla base della lente del LED.
• Non utilizzare il corpo del LED come fulcro durante la piegatura.
• Eseguire tutta la formatura dei terminali a temperatura ambiente eprima soldering.
• Durante l'inserimento nel PCB, utilizzare una forza di ribattitura minima per evitare stress meccanico sulla lente epossidica.

5.3 Raccomandazioni per la Saldatura

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

• Saldatura Manuale (Saldatore):
  • Temperatura: massimo 350°C.
  • Tempo: massimo 3 secondi per terminale.
  • Limitare a un ciclo di saldatura.
• Saldatura a Onda:
  • Temperatura di Pre-riscaldo: massimo 150°C per max 120 secondi.
  • Onda di Saldatura (Picco): massimo 270°C ±5°C.
  • Tempo di Contatto: massimo 6 secondi.
  • Posizione di Immersione: Non inferiore a 2 mm dalla base della lente.

Avvertenza:Temperatura o tempo eccessivi possono deformare la lente o causare un guasto catastrofico del LED.

5.4 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

I LED AlInGaP sono sensibili alle scariche elettrostatiche. Sempre:

• Utilizzare un braccialetto a terra o guanti anti-statici durante la manipolazione.
• Assicurarsi che tutte le postazioni di lavoro, gli strumenti e le attrezzature siano adeguatamente messi a terra.
• Utilizzare un ionizzatore per neutralizzare la carica statica che potrebbe accumularsi sulla lente di plastica.

6. Progettazione del Circuito di Pilotaggio e Note Applicative

6.1 Metodo di Pilotaggio Consigliato

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme, specialmente quando più LED sono utilizzati in parallelo, èfortemente raccomandatopilotare ogni LED con la propria resistenza limitatrice di corrente collegata in serie (Circuito A).

Evitare di collegare i LED direttamente in parallelo senza resistenze individuali (Circuito B), poiché piccole variazioni nelle loro caratteristiche di tensione diretta (V_F) causeranno differenze significative nella ripartizione della corrente e, di conseguenza, una luminosità non uniforme.

6.2 Calcolo della Resistenza in Serie

Il valore della resistenza limitatrice di corrente (R_S) è calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R_S= (V_{Alimentazione}- V_F) / I_F

Dove:

• V_{Alimentazione}è la tensione dell'alimentatore.
• V_Fè la tensione diretta del LED (utilizzare il valore massimo di 2,6V per un progetto conservativo).
• I_Fè la corrente diretta desiderata (20 mA massimo continua).

Esempio:Per un'alimentazione a 5V: R_S= (5V - 2,6V) / 0,020A = 120 Ω. È possibile utilizzare il valore standard più vicino (ad es., 120Ω o 150Ω), regolando leggermente la corrente.

6.3 Considerazioni Termiche

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (52mW), garantire un'adeguata spaziatura tra i LED su un PCB ed evitare il posizionamento vicino ad altri componenti che generano calore aiuterà a mantenere un'uscita luminosa ottimale e una lunga durata, specialmente quando si opera all'estremità superiore dell'intervallo di temperatura.

7. Curve di Prestazione e Caratteristiche Tipiche

Sebbene grafici specifici non siano dettagliati nel testo fornito, le curve di prestazione tipiche per tali LED includerebbero:

• Curva I-V (Corrente-Tensione):Mostra la relazione esponenziale tra tensione diretta e corrente, evidenziando la tensione di soglia (~2,0V).
• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'uscita luminosa aumenti con la corrente, tipicamente in una relazione quasi lineare all'interno dell'intervallo operativo raccomandato.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la diminuzione dell'uscita luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, una considerazione chiave per ambienti ad alta temperatura.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico dell'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, che mostra il picco (λ_P) e la larghezza a mezza altezza spettrale (Δλ).
• Diagramma dell'Angolo di Visione:Un grafico polare che illustra la distribuzione spaziale dell'intensità luminosa, confermando l'ampio angolo di visione di 100 gradi.

I progettisti dovrebbero consultare la scheda tecnica completa del produttore per queste rappresentazioni grafiche per prendere decisioni di progettazione informate riguardo alla corrente di pilotaggio, alla gestione termica e al design ottico.

8. Confronto e Guida alla Selezione

8.1 Selezione tra Arancione e Giallo Verde

• Arancione (picco 611nm):Offre un'alta intensità luminosa (fino a 140 mcd tip.) ed è spesso scelto per indicatori di avvertimento o che attirano l'attenzione. La sua lunghezza d'onda più lunga può talvolta offrire una migliore visibilità in certe condizioni di luce ambientale rispetto al rosso.
• Giallo Verde (~575nm di picco):Posizionato vicino alla sensibilità di picco dell'occhio umano (555nm), fornisce un'alta luminosità percepita per una data potenza radiante. Spesso utilizzato per indicatori di stato generali dove è richiesta una segnalazione chiara e neutra.

8.2 Differenziatori Chiave della Tecnologia AlInGaP

Rispetto a tecnologie più vecchie come il GaP standard (Fosfuro di Gallio), i LED AlInGaP utilizzati in questo prodotto offrono:

• Maggiore Efficienza:Più lumen per watt, portando a un'uscita più luminosa alla stessa corrente.
• Migliore Stabilità Termica:Generalmente mostrano una minore riduzione dell'uscita luminosa con l'aumento della temperatura.
• Superiore Saturazione del Colore:Possono produrre colori più brillanti e saturi nello spettro rosso-arancione-giallo.

9. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED a 30mA per una maggiore luminosità?

R: No. La corrente diretta continua massima assoluta è 20mA. Superare questo valore ridurrà drasticamente la durata di vita del LED e potrebbe causare un guasto immediato a causa del surriscaldamento.

D: Perché è necessaria una resistenza in serie anche con una sorgente di corrente costante?

R: Una vera sorgente di corrente costante non richiede una resistenza in serie per la regolazione della corrente. Tuttavia, nella maggior parte delle applicazioni pratiche che utilizzano sorgenti di tensione (come un rail da 5V o 3,3V), una resistenza in serie è il metodo più semplice ed economico per impostare e limitare la corrente attraverso il LED.

D: Cosa significa la tolleranza ±30% sui bin di intensità luminosa?

R: Significa che l'intensità effettivamente testata di un LED etichettato in un bin specifico (ad es., EF: 85-140 mcd) potrebbe essere fino al 30% superiore o inferiore ai limiti del bin dichiarati. Questa è una tolleranza di test, non una dispersione di produzione. Il processo di binning stesso classifica i LED in questi intervalli.

D: Questo LED è adatto per uso esterno?

R: La scheda tecnica afferma che è adatto per segnaletica interna ed esterna. Tuttavia, per un'esposizione esterna prolungata, sono necessarie considerazioni progettuali aggiuntive, come un rivestimento conformante sul PCB per proteggere dall'umidità e un materiale della lente resistente ai raggi UV (che questa lente diffondente bianca può fornire). Verificare le specifiche valutazioni ambientali con il produttore per applicazioni critiche.

D: Come identifico l'anodo e il catodo?

R: Tipicamente, il terminale del catodo (negativo) è più corto e può essere contrassegnato da un bordo piatto sulla flangia di plastica del LED. Controllare sempre il diagramma della scheda tecnica del produttore per lo schema di marcatura specifico.