Scheda Tecnica LED LTW-R4MLDGDJH234 - Lente Diffusa Bianca - Corrente Diretta 20mA - Tensione Diretta Tipica 3.2V - Documentazione Tecnica in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un assemblato LED a montaggio a foro passante. Il prodotto è costituito da un LED bianco con lente diffusa, alloggiato in un supporto (housing) plastico nero ad angolo retto. Questo design è specificamente concepito per l'uso come Indicatore su Circuito Stampato (CBI), fornendo una chiara indicazione visiva dello stato nelle apparecchiature elettroniche.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

I vantaggi principali di questo assemblato LED includono la facilità di montaggio su circuito stampato grazie al design a foro passante e al supporto, l'aumento del contrasto visivo fornito dall'housing nero e l'alta efficienza con basso consumo energetico. È un prodotto senza piombo conforme alle direttive RoHS. La luce emessa è bianca, prodotta da un chip InGaN (Indio Gallio Nitruro) e diffusa attraverso una lente bianca per un aspetto uniforme.

Le applicazioni target spaziano diversi settori chiave dell'elettronica, inclusi computer, apparecchiature di comunicazione, elettronica di consumo e dispositivi industriali, dove è richiesta un'indicazione di stato affidabile e chiara.

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Sono specificati a una temperatura ambiente (TA) di 25°C.

• Dissipazione di Potenza:Massimo 108 mW. Questa è la potenza totale che il dispositivo può dissipare in sicurezza sotto forma di calore.
• Corrente Diretta:Una corrente diretta continua di 30 mA è il massimo continuo. Una corrente di picco diretta più elevata di 100 mA è ammissibile solo in condizioni pulsate (duty cycle ≤ 1/10, larghezza dell'impulso ≤ 10ms).
• Derating Termico:La massima corrente diretta continua ammissibile deve essere ridotta linearmente di 0,45 mA per ogni grado Celsius di aumento della temperatura ambiente oltre i 30°C.
• Intervalli di Temperatura:Il dispositivo è classificato per funzionare da -40°C a +85°C e può essere conservato in ambienti da -40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura:Durante la saldatura dei terminali, la temperatura in un punto a 2,0 mm dal corpo del dispositivo non deve superare i 260°C per più di 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a TA=25°C e una corrente diretta (IF) di 20 mA, che è la condizione di test standard.

• Intensità Luminosa (Iv):Varia da un minimo di 140 mcd a un massimo di 520 mcd, con un valore tipico di 300 mcd. L'intensità effettiva per una data unità è classificata in bin (vedi Sezione 4). La misurazione include una tolleranza di test del ±15%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Definito come l'angolo totale a cui l'intensità scende alla metà del suo valore assiale. È di 130 gradi nel piano orizzontale e 120 gradi nel piano verticale, indicando un cono di visione ampio.
• Coordinate di Cromaticità (x, y):Il punto colore della luce bianca è definito sul diagramma di cromaticità CIE 1931. Le coordinate tipiche sono x=0,30, y=0,29. Ranghi specifici di tonalità sono definiti nella tabella di binning.
• Tensione Diretta (VF):Tipicamente 3,2V, con un intervallo da 2,8V a 3,6V a 20 mA. Questo parametro è cruciale per progettare il circuito di limitazione della corrente.
• Corrente Inversa (IR):Tipicamente massimo 10 μA quando viene applicata una tensione inversa (VR) di 5V. Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire coerenza nelle applicazioni, i LED vengono selezionati (binnati) in base a parametri ottici chiave.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono classificati in bin denotati da lettere (G, H, J, K, L) in base alla loro intensità luminosa misurata a 20 mA. Ogni bin ha un intervallo di intensità minimo e massimo definito. Ai limiti del bin viene applicata una tolleranza di ±15%. Ad esempio, il bin 'J' copre intensità da 240 mcd a 310 mcd.

3.2 Binning della Tonalità (Colore)

Anche il punto colore bianco viene binnato. La scheda tecnica fornisce gli intervalli delle coordinate di cromaticità per diversi ranghi di tonalità (B1, B2, C1, C2, D1, D2). Ogni rango è definito da un'area quadrilatera sul diagramma di cromaticità CIE, specificata da quattro coppie di coordinate (x, y). La misurazione della coordinata del colore ha una tolleranza di ±0,01.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni di Contorno e Materiali

Il prodotto presenta un design a foro passante ad angolo retto. Il supporto (housing) è realizzato in plastica nera (materiale: PA9T). La lampada LED stessa è bianca. Tutte le tolleranze dimensionali sono ±0,25 mm salvo diversa specificazione. Il disegno meccanico esatto è riportato nella scheda tecnica originale.

3.2 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati in sacchetti contenenti 400, 200 o 100 pezzi. Sette di questi sacchetti sono posti in una scatola interna, per un totale di 2.800 pezzi. Otto scatole interne sono poi imballate in una scatola di spedizione esterna, risultando in un totale di 22.400 pezzi per scatola esterna. Si nota che in ogni lotto di spedizione, solo la confezione finale potrebbe non essere completa.

5. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

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

5.1 Conservazione e Pulizia

Per la conservazione, l'ambiente non deve superare i 30°C o il 70% di umidità relativa. I LED rimossi dalla loro confezione originale devono essere utilizzati entro tre mesi. Per una conservazione più lunga al di fuori della confezione originale, devono essere conservati in un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto. Se è necessaria la pulizia, devono essere utilizzati solo solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.

5.2 Formatura dei Terminali e Montaggio su PCB

Se i terminali devono essere piegati, ciò deve essere fatto a temperatura ambiente e prima della saldatura. La piega deve essere effettuata in un punto ad almeno 3 mm dalla base della lente del LED. La base del telaio dei terminali non deve essere utilizzata come fulcro. Durante il montaggio su PCB, deve essere utilizzata la minima forza di serraggio possibile per evitare stress meccanici eccessivi sul componente.

5.3 Processo di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 2 mm tra la base della lente/del supporto e il punto di saldatura. La lente/il supporto non deve essere immerso nella saldatura. Non deve essere applicato alcuno stress esterno ai terminali mentre il LED è ad alta temperatura a causa della saldatura.

Condizioni di Saldatura Raccomandate:

• Saldatore a Stagno:Temperatura: max 350°C. Tempo: max 3 secondi (una sola volta). Posizione: Non più vicino di 2 mm dalla base.
• Saldatura a Onda:Preriscaldamento: max 120°C per max 100 secondi. Onda di Saldatura: max 260°C per max 5 secondi. Posizione di Immersione: Non inferiore a 2 mm dalla base.

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

6. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

6.1 Metodo di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando più LED sono collegati in parallelo, si raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza di limitazione della corrente individuale in serie con ciascun LED. Pilotare più LED in parallelo senza resistenze individuali (come mostrato in uno schema circuitale non raccomandato) può risultare in differenze di luminosità a causa delle naturali variazioni nella tensione diretta (caratteristiche I-V) di ciascun LED.

6.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questi LED sono suscettibili ai danni da elettricità statica o sovratensioni. Per prevenire danni da ESD: il personale deve utilizzare braccialetti conduttivi o guanti antistatici quando maneggia i LED; tutte le apparecchiature, i dispositivi e le macchine utilizzate nel processo di manipolazione e assemblaggio devono essere correttamente messi a terra.

6.3 Scenari Applicativi Tipici

Questa lampada LED è adatta sia per applicazioni di segnaletica indoor che outdoor, nonché per l'indicazione di stato in apparecchiature elettroniche ordinarie. Il supporto ad angolo retto la rende ideale per applicazioni in cui il PCB è montato perpendicolarmente alla direzione di visione, come negli indicatori del pannello frontale.

7. Confronto e Differenziazione Tecnica

Sebbene la scheda tecnica fornisca le specifiche per un singolo numero di parte, i principali fattori di differenziazione per questo tipo di prodotto sul mercato includono tipicamente: l'uso di un supporto dedicato per facilitare l'assemblaggio e migliorare il contrasto; un ampio angolo di visione adatto alla visione multidirezionale; una struttura di binning definita per intensità e colore per la coerenza di progettazione; e note applicative chiare e dettagliate che coprono saldatura, manipolazione e pilotaggio, che aiutano l'affidabilità in fase di progettazione.

8. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è lo scopo dell'housing nero?

R: L'housing plastico nero funge da supporto per il LED, semplificando il montaggio su PCB. Ancora più importante, fornisce uno sfondo ad alto contrasto contro la luce bianca emessa, rendendo l'indicatore più visivamente distinto.

D: Come seleziono la resistenza di limitazione della corrente corretta?

R: Usa la Legge di Ohm: R = (Valimentazione - VF) / IF. Utilizza la tensione diretta massima (VF) dalla scheda tecnica (3,6V) per un progetto conservativo per garantire che la corrente non superi i 20mA. Ad esempio, con un'alimentazione di 5V: R = (5V - 3,6V) / 0,020A = 70 Ohm. Una resistenza standard da 68 o 75 Ohm sarebbe appropriata.

D: Posso pilotare questo LED direttamente con una sorgente di tensione?

R: No. Non è raccomandato pilotare un LED direttamente con una sorgente di tensione ed è probabile che lo distrugga a causa della corrente eccessiva. Un LED deve essere pilotato con una sorgente a corrente limitata, ottenuta più semplicemente utilizzando una resistenza in serie come descritto sopra.

D: Cosa significa il 'codice bin' stampato sulla busta di imballaggio?

R: Indica il bin dell'intensità luminosa (es. G, H, J) per i LED in quella busta. I progettisti possono specificare un codice bin quando ordinano per garantire che tutti i LED nel loro prodotto abbiano un livello di luminosità coerente.

9. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED si basa sulla tecnologia a semiconduttore InGaN (Indio Gallio Nitruro). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso l'anodo e il catodo del LED, elettroni e lacune si ricombinano all'interno della regione attiva del semiconduttore, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La composizione specifica degli strati InGaN determina la lunghezza d'onda della luce emessa, che in questo caso è nello spettro blu/ultravioletto. Questa luce eccita quindi un rivestimento di fosforo all'interno del package, che converte la luce verso il basso per produrre lo spettro ampio percepito come luce bianca. La lente diffusa disperde questa luce, creando un pattern di emissione uniforme e anti-abbagliamento.

10. Tendenze di Sviluppo

La tendenza generale nella tecnologia dei LED indicatori continua verso una maggiore efficienza (più luce emessa per unità di potenza elettrica), un miglioramento della coerenza del colore e dell'indice di resa cromatica (CRI) per i LED bianchi, e lo sviluppo di package sempre più piccoli con prestazioni ottiche mantenute o migliorate. C'è anche una forte attenzione verso un'affidabilità e una longevità migliorate in un'ampia gamma di condizioni ambientali. I principi di un binning chiaro, un design meccanico robusto e una guida applicativa completa, come si vede in questa scheda tecnica, rimangono fondamentali per fornire componenti affidabili per l'elettronica industriale e di consumo.