Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Caratteristiche
- 1.2 Applicazioni
- 2. Dimensioni di Contorno
- 3. Valori Massimi Assoluti
- 4. Caratteristiche Elettriche e Ottiche
- 5. Curve Tipiche delle Caratteristiche Elettriche e Ottiche
- 6. Specifica del Sistema di Binning
- 6.1 Tabella dei Bin Ottici ed Elettrici
- 6.2 Diagramma Cromatico C.I.E. 1931
- 7. Specifica di Imballaggio
- 8. Avvertenze e Linee Guida Applicative
- 8.1 Applicazione
- 8.2 Conservazione
- 8.3 Pulizia
- 8.4 Formatura dei Terminali e Assemblaggio
- 8.5 Saldatura
- 8.6 Metodo di Pilotaggio
- 9. Considerazioni di Progettazione e Note Applicative
- 9.1 Gestione Termica
- 9.2 Progettazione del Circuito per Luminosità Costante
- 9.3 Integrazione Meccanica
- 10. Confronto e Guida alla Selezione
1. Panoramica del Prodotto
Il LTW-1NHDR5JH231 è un LED a foro passante progettato per l'uso con un supporto (housing) in plastica nera o naturale ad angolo retto, noto anche come Indicatore per Circuito Stampato (CBI). Questa configurazione fornisce una sorgente luminosa a stato solido adatta a varie applicazioni elettroniche. Il prodotto è progettato per facilitare il montaggio su circuiti stampati (PCB).
1.1 Caratteristiche
- Progettato per facilitare l'assemblaggio su circuito stampato.
- Sorgente luminosa a stato solido per affidabilità.
- Basso consumo energetico ed alta efficienza.
- Prodotto senza piombo conforme alle direttive RoHS.
- Utilizza una lampada formato T-1 con LED bianco InGaN e lente diffusa bianca.
1.2 Applicazioni
Questa lampada a LED è adatta per un'ampia gamma di applicazioni, incluse ma non limitate a:
- Apparecchiature informatiche
- Dispositivi di comunicazione
- Elettronica di consumo
- Apparecchiature industriali
2. Dimensioni di Contorno
Il disegno meccanico per il LTW-1NHDR5JH231 è fornito a pagina 2 della scheda tecnica. Le note principali riguardanti le dimensioni includono:
- Tutte le dimensioni sono specificate in millimetri, con i pollici tra parentesi.
- La tolleranza predefinita è ±0.25mm (±0.010") salvo diversa indicazione.
- Il materiale del supporto è plastica nera.
- La lampada LED stessa è di colore bianco.
- Tutte le specifiche sono soggette a modifiche senza preavviso.
3. Valori Massimi Assoluti
I seguenti valori sono specificati ad una temperatura ambiente (TA) di 25°C. Superare questi valori può causare danni permanenti al dispositivo.
| Parametro | Valore Massimo | Unità |
|---|---|---|
| Dissipazione di Potenza | 108 | mW |
| Corrente Diretta di Picco (Ciclo di Lavoro ≤1/10, Larghezza Impulso ≤10ms) | 100 | mA |
| Corrente Diretta in CC | 30 | mA |
| Derating (Lineare da 30°C) | 0.45 | mA/°C |
| Intervallo di Temperatura di Funzionamento | -40 a +85 | °C |
| Intervallo di Temperatura di Conservazione | -40 a +100 | °C |
| Temperatura di Saldatura dei Terminali (2.0mm dal corpo) | 260 per max. 5 secondi. | °C |
4. Caratteristiche Elettriche e Ottiche
Le seguenti caratteristiche sono misurate a TA=25°C nelle condizioni di test specificate.
| Parametro | Simbolo | Min. | Typ. | Max. | Unità | Condizione di Test |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensità Luminosa | Iv | 880 | 1900 | 3200 | mcd | IF = 20mA |
| Angolo di Visione (2θ1/2) | - | - | 65 | - | gradi | - |
| Coordinata Cromatica x | x | - | 0.30 | - | - | IF = 20mA |
| Coordinata Cromatica y | y | - | 0.29 | - | - | IF = 20mA |
| Tensione Diretta | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IF = 20mA |
| Corrente Inversa | IR | - | - | 10 | μA | VR = 5V |
Note:
- L'intensità luminosa è misurata con un sensore e un filtro che approssimano la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
- θ1/2 è l'angolo fuori asse in cui l'intensità luminosa è la metà del valore assiale.
- Il codice di classificazione Iv è stampato su ogni sacchetto di imballaggio.
- La garanzia di Iv include una tolleranza di ±15%.
- Le coordinate cromatiche (x, y) sono derivate dal diagramma cromatico CIE 1931.
- La condizione di tensione inversa è solo per il test di IR; il dispositivo non è progettato per funzionamento inverso.
5. Curve Tipiche delle Caratteristiche Elettriche e Ottiche
La scheda tecnica include curve caratteristiche tipiche (mostrate a pagina 4) che illustrano la relazione tra vari parametri. Queste curve sono essenziali per comprendere le prestazioni del dispositivo in diverse condizioni operative, come corrente diretta vs. intensità luminosa e tensione diretta. L'analisi di queste curve aiuta i progettisti a ottimizzare i circuiti di pilotaggio per una luminosità ed efficienza costanti su una gamma di punti di lavoro.
6. Specifica del Sistema di Binning
Il LTW-1NHDR5JH231 è classificato secondo bin ottici ed elettrici per garantire coerenza nelle applicazioni.
6.1 Tabella dei Bin Ottici ed Elettrici
Bin di Intensità Luminosa (Iv, mcd @ IF=20mA)
| Codice Bin | Minimo (mcd) | Massimo (mcd) |
|---|---|---|
| P | 880 | 1150 |
| Q | 1150 | 1500 |
| R | 1500 | 1900 |
| S | 1900 | 2500 |
| T | 2500 | 3200 |
Nota: La tolleranza di ogni limite di bin è ±15%.
Classi di Tonalità (Coordinate Cromatiche, CC(x,y) @ IF=20mA)
La scheda tecnica fornisce una tabella dettagliata (a pagina 6) che definisce multiple classi di tonalità (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2). Ogni classe è definita da un'area quadrilatera sul diagramma cromatico CIE 1931 utilizzando quattro serie di coordinate (x, y). Ciò consente una selezione precisa del colore. La tolleranza per ogni limite di bin è ±0.01 nel valore della coordinata.
6.2 Diagramma Cromatico C.I.E. 1931
È incluso un diagramma cromatico CIE 1931 di riferimento (a pagina 7) per rappresentare visivamente i bin di tonalità definiti nella tabella. Questo diagramma è uno strumento standard per specificare e comprendere il colore delle sorgenti luminose.
7. Specifica di Imballaggio
La configurazione standard di imballaggio per il LTW-1NHDR5JH231 è la seguente:
- Unità Base:180 pezzi per vassoio.
- Cartone Interno:8 vassoi per cartone interno, totale 1.440 pezzi.
- Cartone Esterno:8 cartoni interni per cartone esterno, totale 11.520 pezzi.
Una nota specifica che in ogni lotto di spedizione, solo la confezione finale può essere una confezione non piena.
8. Avvertenze e Linee Guida Applicative
8.1 Applicazione
Questa lampada a LED è adatta per segnaletica interna ed esterna, nonché per apparecchiature elettroniche ordinarie.
8.2 Conservazione
Per una longevità ottimale, i LED dovrebbero essere conservati in un ambiente non superiore a 30°C o al 70% di umidità relativa. I LED rimossi dalla loro confezione originale dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per una conservazione prolungata al di fuori della confezione originale, dovrebbero essere tenuti in un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto.
8.3 Pulizia
Se necessaria la pulizia, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico.
8.4 Formatura dei Terminali e Assemblaggio
- 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 e prima della saldatura.
- Durante l'assemblaggio del PCB, utilizzare una forza di serraggio minima per evitare stress meccanici.
8.5 Saldatura
Devono essere seguite linee guida critiche di saldatura per prevenire danni:
- Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente/distanziatore al punto di saldatura.
- Evitare di immergere la lente/distanziatore nella saldatura.
- Non applicare stress esterni al telaio dei terminali durante la saldatura mentre il LED è caldo.
Condizioni di Saldatura Raccomandate:
| Metodo | Parametro | Valore | Nota |
|---|---|---|---|
| Saldatore a Stagno | Temperatura | 350°C Max. | Una sola volta. Punta del saldatore non più vicina di 2mm dalla base del bulbo epossidico. |
| Tempo | 3 secondi Max. | ||
| Posizione | - | ||
| Saldatura a Onda | Temperatura di Pre-riscaldo | 120°C Max. | Onda di saldatura non più bassa di 2mm dalla base del bulbo epossidico. Il reflow IR non è adatto per questo prodotto a foro passante. |
| Tempo di Pre-riscaldo | 100 secondi Max. | ||
| Temp. Onda di Saldatura | 260°C Max. | ||
| Tempo di Saldatura | 5 secondi Max. | ||
| Posizione di Immersione | - |
Avvertenza: Temperatura o tempo eccessivi possono deformare la lente o causare guasti catastrofici.
8.6 Metodo di Pilotaggio
I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si collegano più LED in parallelo, si raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza limitatrice di corrente in serie con ciascun LED (Modello di Circuito A). L'uso di una singola resistenza per più LED in parallelo (Modello di Circuito B) non è raccomandato, poiché lievi variazioni nella tensione diretta (VF) tra i singoli LED possono portare a differenze significative nella corrente e, di conseguenza, nella luminosità.
9. Considerazioni di Progettazione e Note Applicative
9.1 Gestione Termica
Sebbene il dispositivo abbia una dissipazione di potenza relativamente bassa (108mW max), un corretto design termico è comunque importante per l'affidabilità a lungo termine, specialmente quando si opera vicino ai valori massimi o in alte temperature ambientali. Il fattore di derating di 0.45 mA/°C sopra i 30°C deve essere considerato per garantire che la corrente diretta in CC non superi i limiti di sicurezza. Un'adeguata spaziatura sul PCB e un possibile flusso d'aria possono aiutare a gestire la temperatura di giunzione.
9.2 Progettazione del Circuito per Luminosità Costante
Il sistema di binning per l'intensità luminosa (Iv) e la cromaticità (x, y) è una caratteristica chiave per le applicazioni che richiedono coerenza di colore o luminosità. I progettisti dovrebbero specificare i bin richiesti quando ordinano. Inoltre, come evidenziato nella sezione sul metodo di pilotaggio, l'uso di singole resistenze in serie per ciascun LED è il modo più affidabile per ottenere una luminosità uniforme in array multi-LED, compensando la distribuzione naturale nella caratteristica di tensione diretta del LED.
9.3 Integrazione Meccanica
Il prodotto è progettato per l'uso con un supporto ad angolo retto specifico (CBI). I progettisti devono assicurarsi che il layout del PCB accetti l'impronta del supporto e l'area di rispetto raccomandata per la saldatura (2mm dalla base della lente). Le istruzioni per la formatura dei terminali e la forza di serraggio minima sono fondamentali per evitare di imporre stress meccanici sul package del LED, che potrebbero portare a guasti prematuri o lenti incrinate.
10. Confronto e Guida alla Selezione
Il LTW-1NHDR5JH231 offre una combinazione di una lampada standard T-1 con un sistema di supporto dedicato. I suoi principali vantaggi includono facilità di assemblaggio e la disponibilità di un'opzione di visione ad angolo retto tramite il supporto. La struttura dettagliata di binning consente una selezione precisa per applicazioni in cui l'abbinamento di colore o intensità è critico. Quando si seleziona un LED, i parametri chiave da confrontare includono l'intensità luminosa (Iv), l'angolo di visione, la tensione diretta (VF) e i relativi valori massimi assoluti (corrente, potenza, temperatura). La tensione diretta tipica di questo dispositivo di 3.2V a 20mA è comune per i LED bianchi InGaN, rendendolo compatibile con alimentatori a livello logico standard quando utilizzato con un'appropriata resistenza limitatrice di corrente.
Terminologia delle specifiche LED
Spiegazione completa dei termini tecnici LED
Prestazioni fotoelettriche
| Termine | Unità/Rappresentazione | Spiegazione semplice | Perché importante |
|---|---|---|---|
| Efficienza luminosa | lm/W (lumen per watt) | Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente. | Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità. |
| Flusso luminoso | lm (lumen) | Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità". | Determina se la luce è abbastanza brillante. |
| Angolo di visione | ° (gradi), es. 120° | Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio. | Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità. |
| CCT (Temperatura colore) | K (Kelvin), es. 2700K/6500K | Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi. | Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti. |
| CRI / Ra | Senza unità, 0–100 | Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono. | Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei. |
| SDCM | Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi" | Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente. | Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED. |
| Lunghezza d'onda dominante | nm (nanometri), es. 620nm (rosso) | Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati. | Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi. |
| Distribuzione spettrale | Curva lunghezza d'onda vs intensità | Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda. | Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore. |
Parametri elettrici
| Termine | Simbolo | Spiegazione semplice | Considerazioni di progettazione |
|---|---|---|---|
| Tensione diretta | Vf | Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio". | La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie. |
| Corrente diretta | If | Valore di corrente per il normale funzionamento del LED. | Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata. |
| Corrente di impulso massima | Ifp | Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio. | La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni. |
| Tensione inversa | Vr | Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura. | Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione. |
| Resistenza termica | Rth (°C/W) | Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio. | Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte. |
| Immunità ESD | V (HBM), es. 1000V | Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile. | Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili. |
Gestione termica e affidabilità
| Termine | Metrica chiave | Spiegazione semplice | Impatto |
|---|---|---|---|
| Temperatura di giunzione | Tj (°C) | Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED. | Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore. |
| Deprezzamento del lumen | L70 / L80 (ore) | Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale. | Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED. |
| Manutenzione del lumen | % (es. 70%) | Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo. | Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine. |
| Spostamento del colore | Δu′v′ o ellisse MacAdam | Grado di cambiamento del colore durante l'uso. | Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione. |
| Invecchiamento termico | Degradazione del materiale | Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine. | Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto. |
Imballaggio e materiali
| Termine | Tipi comuni | Spiegazione semplice | Caratteristiche e applicazioni |
|---|---|---|---|
| Tipo di imballaggio | EMC, PPA, Ceramica | Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica. | EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga. |
| Struttura del chip | Frontale, Flip Chip | Disposizione degli elettrodi del chip. | Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza. |
| Rivestimento al fosforo | YAG, Silicato, Nitruro | Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco. | Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI. |
| Lente/Ottica | Piana, Microlente, TIR | Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce. | Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce. |
Controllo qualità e binning
| Termine | Contenuto di binning | Spiegazione semplice | Scopo |
|---|---|---|---|
| Bin del flusso luminoso | Codice es. 2G, 2H | Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max. | Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto. |
| Bin di tensione | Codice es. 6W, 6X | Raggruppato per intervallo di tensione diretta. | Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema. |
| Bin del colore | Ellisse MacAdam 5 passi | Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto. | Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K ecc. | Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate. | Soddisfa diversi requisiti CCT della scena. |
Test e certificazione
| Termine | Standard/Test | Spiegazione semplice | Significato |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test di manutenzione del lumen | Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità. | Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21). |
| TM-21 | Standard di stima della vita | Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80. | Fornisce una previsione scientifica della vita. |
| IESNA | Società di ingegneria dell'illuminazione | Copre metodi di test ottici, elettrici, termici. | Base di test riconosciuta dal settore. |
| RoHS / REACH | Certificazione ambientale | Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio). | Requisito di accesso al mercato a livello internazionale. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificazione di efficienza energetica | Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione. | Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività. |