Scheda Tecnica LED a Foro Passante LTL763ENAK - Rosso 624nm - 20mA - 430-1880mcd - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per un LED a foro passante ad alte prestazioni. Progettato per applicazioni di indicazione di stato e segnalazione, questo componente offre una combinazione di elevata emissione luminosa, affidabilità e flessibilità di progettazione. Il dispositivo presenta un chip rosso abbinato a una lente trasparente, risultando in una distinta lunghezza d'onda dominante di 624nm. Il suo design a foro passante consente un montaggio versatile su circuiti stampati (PCB) o pannelli, rendendolo adatto a un'ampia gamma di assemblaggi elettronici.

I vantaggi principali di questo LED includono la sua elevata intensità luminosa, che può raggiungere fino a 1880 millicandele (mcd), e il suo basso consumo energetico. È un prodotto privo di piombo (Pb-free) conforme alla direttiva RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose). I mercati target principali per questo componente spaziano dalle apparecchiature di comunicazione, periferiche informatiche, elettronica di consumo, elettrodomestici e sistemi di controllo industriale dove sono richiesti indicatori visivi chiari e luminosi.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo è caratterizzato a una temperatura ambiente (TA) di 25°C. Superare questi limiti può causare danni permanenti.

• Dissipazione di Potenza:Massimo 50 mW.
• Corrente Diretta di Picco:Massimo 60 mA, applicabile in condizioni pulsate (duty cycle ≤ 1/10, larghezza impulso ≤ 10ms).
• Corrente Diretta Continua:Massimo 30 mA per funzionamento continuo.
• Derating della Corrente:Derating lineare da 30°C a un tasso di 0.27 mA/°C.
• Intervallo di Temperatura Operativa:Da -40°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:Da -40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:Massimo 260°C per 5 secondi, misurata a 2.0mm dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

I parametri di prestazione chiave sono misurati a TA=25°C con una corrente diretta (IF) di 20mA, salvo diversa specificazione.

• Intensità Luminosa (Iv):Varia da un minimo di 430 mcd a un massimo di 1880 mcd. Il valore tipico è 900 mcd. La misurazione segue la curva di risposta dell'occhio CIE e i valori garantiti includono una tolleranza di test di ±15%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):110 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (on-axis), definendo l'ampiezza del fascio.
• Lunghezza d'Onda di Picco di Emissione (λp):632 nm.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):624 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda derivata dal diagramma di cromaticità CIE che definisce il colore percepito del LED.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):20 nm, che indica la purezza spettrale della luce rossa emessa.
• Tensione Diretta (VF):Tipicamente 2.5V, con un massimo di 2.5V a IF=20mA.
• Corrente Inversa (IR):Massimo 100 μA quando viene applicata una tensione inversa (VR) di 5V.Importante:Il dispositivo 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 nei livelli di luminosità per le applicazioni di produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base alla loro intensità luminosa misurata a 20mA. Il codice bin è stampato su ogni sacchetto di imballaggio.

• Codice Bin M:Intensità Luminosa da 430 mcd a 620 mcd.
• Codice Bin N:Intensità Luminosa da 620 mcd a 900 mcd.
• Codice Bin P:Intensità Luminosa da 900 mcd a 1300 mcd.
• Codice Bin Q:Intensità Luminosa da 1300 mcd a 1880 mcd.

Una tolleranza di ±15% si applica ai limiti di ogni bin. Questo sistema consente ai progettisti di selezionare il grado di luminosità appropriato per le esigenze specifiche della loro applicazione, garantendo uniformità visiva quando vengono utilizzati più LED.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Le curve di prestazione tipiche illustrano la relazione tra i parametri chiave. Queste curve sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in diverse condizioni operative.

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Questa curva mostra come l'emissione luminosa aumenta con la corrente diretta. È tipicamente non lineare, sottolineando l'importanza della regolazione della corrente rispetto alla regolazione della tensione per controllare la luminosità.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Questo grafico dimostra l'effetto di quenching termico, dove l'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. I progettisti devono tenere conto di questo derating in ambienti ad alta temperatura.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Questa curva caratteristica IV è cruciale per progettare il circuito di limitazione della corrente. Mostra la relazione esponenziale, evidenziando la necessità di un resistore in serie per stabilizzare il punto di lavoro.
• Distribuzione Spettrale:La curva raffigura la potenza radiante relativa rispetto alla lunghezza d'onda, centrata attorno al picco di 632nm con una larghezza a metà altezza di 20nm, confermando l'emissione monocromatica rossa.

5. Informazioni Meccaniche e di Package

Il LED è alloggiato in un package standard a foro passante. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono fornite in millimetri, con tolleranze di ±0.25mm salvo diversa specificazione.
• La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1.0mm.
• La distanza tra i terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal corpo del package.
• Il disegno del package fornisce misure dettagliate per il diametro della lente, l'altezza del corpo, la lunghezza e il diametro dei terminali, garantendo la compatibilità con il layout del PCB e i tagli del pannello.

I terminali anodo (positivo) e catodo (negativo) sono tipicamente differenziati per lunghezza o da un punto piatto sul lato catodico della flangia, che è una pratica comune del settore per l'identificazione della polarità.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

6.1 Conservazione e Manipolazione

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, devono essere utilizzati entro tre mesi. Per una conservazione più lunga al di fuori del sacchetto originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore riempito di azoto.

6.2 Pulizia

Se la pulizia è necessaria, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico. Evitare detergenti aggressivi o abrasivi.

6.3 Formatura dei Terminali

Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm di distanza dalla base della lente del LED. Non utilizzare il corpo del package come fulcro. La formatura dei terminali deve essere eseguita a temperatura ambiente eprimadel processo di saldatura. Durante l'inserimento nel PCB, applicare una forza di serraggio minima per evitare stress meccanici sulla lente epossidica o sui legami interni.

6.4 Processo di Saldatura

Mantenere una distanza minima di 2mm tra la base della lente e il giunto di saldatura. Evitare di immergere la lente nella saldatura.

• Saldatura Manuale (Saldatore):Temperatura massima 350°C, tempo massimo 3 secondi per terminale (una sola volta).
• Saldatura a Onda:Preriscaldare a un massimo di 100°C per un massimo di 60 secondi. La temperatura dell'onda di saldatura non deve superare i 260°C, con un tempo di immersione massimo di 5 secondi. Il LED non deve essere immerso a meno di 2mm dalla base della lente.

Nota Critica:Temperature o tempi eccessivi possono deformare la lente o causare guasti catastrofici. La saldatura a rifusione a infrarossi (IR) ènon adattaper questo prodotto LED a foro passante.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

La configurazione di imballaggio standard è la seguente:

• Confezione Unitaria:1000, 500, 200 o 100 pezzi per sacchetto di imballaggio resistente all'umidità.
• Scatola Interna:Contiene 8 sacchetti di imballaggio, per un totale di 8.000 pezzi.
• Scatola Esterna (Scatola di Spedizione):Contiene 8 scatole interne, per un totale di 64.000 pezzi.

In ogni lotto di spedizione, solo la confezione finale può contenere una quantità non completa. Il numero di parte per questo dispositivo è LTL763ENAK.

8. Raccomandazioni Applicative

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è ben adatto per l'indicazione di stato in segnaletica indoor e outdoor, nonché in apparecchiature elettroniche generiche nei settori delle comunicazioni, informatica, consumo, elettrodomestici e industriale.

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, èfortemente raccomandatoutilizzare un resistore di limitazione della corrente individuale in serie con ciascun LED (Modello di Circuito A). Pilotare più LED in parallelo direttamente da una sorgente di tensione senza resistori individuali (Modello di Circuito B) è sconsigliato, poiché lievi variazioni nelle caratteristiche di tensione diretta (VF) di ciascun LED causeranno differenze significative nella distribuzione della corrente e, di conseguenza, luminosità non uniforme.

8.3 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questo LED è suscettibile ai danni da scariche elettrostatiche o sovratensioni. Le misure preventive sono essenziali:

• Il personale dovrebbe indossare braccialetti conduttivi o guanti antistatici quando maneggia i LED.
• Tutte le apparecchiature, postazioni di lavoro e scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra.
• Utilizzare ionizzatori per neutralizzare la carica statica che può accumularsi sulla lente di plastica a causa dell'attrito durante la manipolazione.
• Implementare e monitorare programmi di formazione e certificazione ESD per tutto il personale nelle aree static-safe.

9. Confronto Tecnico e Considerazioni di Progettazione

Rispetto ai LED indicatori standard, questo dispositivo offre un'intensità luminosa significativamente più elevata, rendendolo visibile in ambienti molto luminosi. L'angolo di visione di 110 gradi fornisce un pattern di illuminazione ampio e diffuso, ideale per indicatori su pannelli. L'uso di un chip rosso con lente trasparente, al contrario di una lente colorata o diffusa, massimizza l'efficienza di emissione luminosa. I progettisti devono considerare attentamente la dissipazione del calore, poiché la dissipazione di potenza massima è di 50mW e le prestazioni si degradano con l'aumentare della temperatura ambiente, come indicato dalla curva di derating. La specifica della tensione diretta è critica per calcolare il valore appropriato del resistore in serie quando si opera da un'alimentazione comune come 5V o 12V.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED direttamente da un pin di un microcontrollore a 5V?

R: No. La tensione diretta tipica è 2.5V. Collegarlo direttamente a 5V causerebbe un flusso di corrente eccessivo, distruggendo il LED. È necessario utilizzare un resistore di limitazione della corrente in serie. Ad esempio, con un'alimentazione di 5V e una corrente target di 20mA, il valore del resistore sarebbe circa (5V - 2.5V) / 0.02A = 125 Ohm. Un resistore standard da 120 o 150 Ohm sarebbe adatto.

D: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

R: La Lunghezza d'Onda di Picco (λp=632nm) è la lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è fisicamente più forte. La Lunghezza d'Onda Dominante (λd=624nm) è un valore calcolato basato sulla percezione del colore umana (diagramma CIE) che rappresenta meglio il colore che effettivamente vediamo. La lunghezza d'onda dominante è più rilevante per la specifica del colore nelle applicazioni di indicazione.

D: Perché viene utilizzato un sistema di binning?

R: A causa delle variazioni di produzione, i LED dello stesso lotto possono avere livelli di luminosità diversi. Il binning li suddivide in gruppi (M, N, P, Q) con intervalli di intensità definiti. Ciò consente ai produttori di offrire prodotti coerenti e ai progettisti di selezionare il grado di luminosità appropriato per ottimizzare costi e prestazioni, garantendo coerenza visiva nei loro prodotti finali.

D: Posso utilizzare la saldatura a rifusione per questo LED?

R: No. La scheda tecnica dichiara esplicitamente che la rifusione IR non è un processo adatto per questo tipo di lampada LED a foro passante. I metodi raccomandati sono la saldatura manuale o a onda con i vincoli di temperatura e tempo specificati per prevenire danni termici alla lente epossidica.

11. Caso Pratico di Progettazione

Si consideri la progettazione di un pannello di controllo con dieci indicatori di stato. Per garantire una luminosità uniforme, specificare LED dello stesso bin di intensità (es. Bin N: 620-900mcd). Calcolare il resistore in serie per un'alimentazione di 12V: R = (12V - 2.5V) / 0.02A = 475 Ohm. Un resistore standard da 470 Ohm, 1/4W sarebbe appropriato, poiché la dissipazione di potenza nel resistore è (12V-2.5V)*0.02A = 0.19W. Sul layout del PCB, assicurarsi che i fori per i terminali del LED siano distanziati secondo le dimensioni della scheda tecnica. Posizionare una serigrafia di contorno per guidare il montaggio. Durante la saldatura a onda, utilizzare una maschera o del nastro per assicurarsi che i LED non siano inseriti più in profondità di 2mm dalla base della lente nel circuito, proteggendoli dal calore eccessivo.

12. Principio di Funzionamento

Questo dispositivo è un diodo a emissione luminosa (LED). Funziona secondo il principio dell'elettroluminescenza in un materiale semiconduttore. Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). I materiali semiconduttori specifici utilizzati (es. Arseniuro di Gallio e Alluminio - AlGaAs per il rosso) determinano la lunghezza d'onda, e quindi il colore, della luce emessa. La lente epossidica trasparente serve a proteggere il chip semiconduttore, modellare il pattern del fascio a un angolo di visione di 110 gradi e migliorare l'estrazione della luce dal chip.

13. Tendenze Tecnologiche

Sebbene i LED a montaggio superficiale (SMD) dominino l'elettronica moderna ad alta densità, i LED a foro passante rimangono rilevanti per applicazioni che richiedono alta affidabilità, facilità di montaggio manuale, riparazione e visibilità da più angolazioni. Le tendenze in questo segmento si concentrano sull'aumento dell'efficienza luminosa (più luce emessa per unità di potenza elettrica), sul miglioramento della coerenza del colore attraverso binning più stretti e sul potenziamento dell'affidabilità a lungo termine sotto vari stress ambientali. La spinta verso una maggiore efficienza si allinea con le più ampie iniziative di risparmio energetico in tutto il settore elettronico.