Scheda Tecnica LED LTL42FGYAD3HKPY - Giallo Verde 569nm - 20mA - 52mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTL42FGYAD3HKPY è un Indicatore per Circuito Stampato (CBI) progettato per un'integrazione semplice nelle assiemature di circuiti stampati (PCB). È costituito da un alloggiamento plastico nero ad angolo retto che contiene in modo sicuro tre chip LED giallo-verdi. Questo design è concepito per fornire un indicatore visivo ad alto contrasto, adatto a una vasta gamma di apparecchiature elettroniche.

1.1 Vantaggi Principali

• Facilità di Montaggio:Il design a foro passante e il formato dell'alloggiamento impilabile semplificano il processo di assemblaggio del PCB.
• Visibilità Migliorata:Il materiale nero dell'alloggiamento aumenta il rapporto di contrasto, rendendo il LED illuminato più visibile.
• Efficienza Energetica:Il dispositivo opera con un basso consumo energetico garantendo un'elevata efficienza luminosa.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è privo di piombo e conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Emissione Specifica:Utilizza la tecnologia AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per produrre una luce giallo-verde uniforme con una lunghezza d'onda dominante di 569nm.

1.2 Applicazioni Target

Questa lampada LED è adatta per un'ampia gamma di applicazioni elettroniche, incluse ma non limitate a:

• Periferiche per computer e indicatori di stato
• Apparecchiature di comunicazione
• Elettronica di consumo
• Pannelli di controllo industriali e macchinari

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

La seguente sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici specificati per la lampada LED LTL42FGYAD3HKPY. Tutti i dati si riferiscono a una temperatura ambiente (TA) di 25°C salvo diversa indicazione.

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 (PD):52 mW. Questa è la massima quantità di potenza che il LED può dissipare sotto forma di calore.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA. Consentita solo in condizioni pulsate (ciclo di lavoro ≤ 1/10, larghezza dell'impulso ≤ 10μs).
• Corrente Diretta Continua (IF):20 mA. La massima corrente diretta continua raccomandata per un funzionamento affidabile.
• Intervallo di Temperatura Operativa (Topr):-30°C a +85°C. L'intervallo di temperatura ambiente entro il quale il dispositivo è progettato per funzionare.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 2.0mm (0.079") dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici nelle condizioni di test specificate.

• Intensità Luminosa (Iv):Da 8.7 a 29 mcd (millicandela), con un valore tipico di 15 mcd a IF=10mA. Si noti che la tolleranza di test di ±30% è inclusa nella garanzia.
• Angolo di Visione (2θ1/2):100 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (sull'asse), indicando un cono di visione relativamente ampio.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λP):572 nm. La lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):569 nm (tipico), compresa tra 566 nm e 574 nm. Questa è l'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che definisce il colore della luce.
• Larghezza a Metà Altezza della Linea Spettrale (Δλ):15 nm (tipico). Questo parametro indica la purezza spettrale o la larghezza di banda della luce emessa.
• Tensione Diretta (VF):Da 1.6V a 2.5V, con un valore tipico di 2.0V a IF=10mA.
• Corrente Inversa (IR):Massimo 10 μA a una Tensione Inversa (VR) di 5V. È fondamentale notare che il dispositivonon è progettato per funzionare in inversione; questa condizione di test è solo per caratterizzazione.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene nel datasheet siano referenziate curve grafiche specifiche (Fig.1, Fig.6), le loro interpretazioni tipiche sono fornite qui. Queste curve sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni variabili.

3.1 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

La caratteristica I-V è non lineare. La tensione diretta (VF) ha un intervallo specificato (1.6V-2.5V a 10mA). I progettisti devono tenere conto di questa variazione quando progettano circuiti limitatori di corrente per garantire una luminosità uniforme tra più LED, specialmente quando collegati in parallelo.

3.2 Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta

L'intensità luminosa è approssimativamente proporzionale alla corrente diretta entro l'intervallo operativo raccomandato. Superare la massima corrente continua (20mA) può portare a un deprezzamento accelerato dei lumen e a una riduzione della durata operativa.

3.3 Distribuzione Spettrale

La curva spettrale (referenziata in Fig.1) mostrerebbe un picco a circa 572nm con una larghezza a metà altezza di circa 15nm, confermando la caratteristica di emissione a banda stretta giallo-verde della tecnologia AlInGaP.

3.4 Diagramma dell'Angolo di Visione

Il diagramma polare (referenziato in Fig.6) illustra l'angolo di visione di 100 gradi, mostrando come l'intensità luminosa è distribuita spazialmente dal LED.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni di Contorno

Il dispositivo utilizza un supporto plastico nero o grigio scuro ad angolo retto. Il disegno dimensionale fornisce le misure critiche per il design dell'impronta sul PCB. Le note chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (con equivalenti in pollici).
• La tolleranza standard è ±0.25mm (±0.010") a meno che una nota specifica non indichi diversamente.
• L'alloggiamento contiene tre LED giallo-verdi (LED1, LED2, LED3) con lenti diffondenti verdi.

4.2 Identificazione della Polarità

Per i LED a foro passante, la polarità è tipicamente indicata dalla lunghezza del terminale (il terminale più lungo è l'anodo) e/o da un punto piatto o un intaglio sulla lente del LED o sulla flangia dell'alloggiamento. L'impronta sul PCB deve essere progettata per corrispondere a questa orientazione.

4.3 Specifiche di Imballaggio

Il datasheet include una sezione dedicata alle specifiche di imballaggio, che dettaglierebbe il formato di confezionamento a bobina, tubo o vassoio, le quantità per confezione e le informazioni di etichettatura per garantire una corretta gestione e gestione dell'inventario.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Il rispetto di queste linee guida è cruciale per mantenere l'affidabilità e prevenire danni durante il processo di produzione.

5.1 Condizioni di Stoccaggio

I LED dovrebbero 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, dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per uno stoccaggio più lungo al di fuori della busta originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore a azoto.

5.2 Pulizia

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

5.3 Formatura dei Terminali

Se i terminali devono essere piegati, ciò deve essere fattoprimadella saldatura e a temperatura ambiente normale. La piega deve essere effettuata ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. Non utilizzare la base della lente o il telaio dei terminali come fulcro durante la piegatura.

5.4 Processo di Saldatura

Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente/supporto al punto di saldatura. Non immergere mai la lente o il supporto nella lega di saldatura.

• Saldatura Manuale (a Stagno):Temperatura massima 350°C, tempo massimo 3 secondi per terminale (una sola volta).
• Saldatura a Onda:Preriscaldamento a un massimo di 120°C per un massimo di 100 secondi. Temperatura dell'onda di saldatura massima 260°C per un massimo di 5 secondi. La posizione di immersione non deve essere inferiore a 2mm dalla base della lente in epossidico.
• Nota Importante:La saldatura a rifusione IRnon è adattaper questo prodotto LED a foro passante. Temperature o tempi eccessivi possono causare deformazione della lente o guasto catastrofico.

5.5 Assemblaggio PCB

Durante l'inserimento nel PCB, utilizzare la forza di serraggio minima necessaria per evitare di imporre stress meccanici eccessivi sui terminali o sull'alloggiamento del LED.

6. Raccomandazioni per Applicazione e Progettazione del Circuito

6.1 Metodo di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si utilizzano più LED, èfortemente raccomandatopilotare ciascun LED con la propria resistenza limitatrice di corrente collegata in serie (Modello di Circuito A).

• Modello di Circuito A (Raccomandato):[Alimentazione] -> [Resistenza] -> [LED] -> [Massa]. Questa configurazione compensa la naturale variazione della tensione diretta (VF) tra i singoli LED, garantendo che ciascuno riceva la corrente prevista.
• Modello di Circuito B (Non Raccomandato per il Parallelo):Sconsigliato collegare più LED direttamente in parallelo con una singola resistenza condivisa (Modello di Circuito B). Piccole differenze nelle caratteristiche I-V di ciascun LED possono causare uno squilibrio significativo della corrente, portando a differenze visibili nella luminosità e potenziale sovrastress del LED con la VF più bassa.

6.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

I LED sono suscettibili ai danni da scariche elettrostatiche. Un programma robusto di controllo ESD è essenziale nell'ambiente di manipolazione e assemblaggio.

• Messa a Terra Personale:Gli operatori dovrebbero indossare braccialetti conduttivi o guanti antistatici.
• Messa a Terra delle Attrezzature:Tutti gli strumenti, le attrezzature e le postazioni di lavoro devono essere correttamente messe a terra.
• Neutralizzazione Statica:Utilizzare ionizzatori per neutralizzare la carica statica che può accumularsi sulla superficie della lente plastica a causa dell'attrito durante la manipolazione.
• Controllo dell'Area:Implementare aree di lavoro statiche sicure con segnaletica appropriata. Le superfici all'interno di queste aree dovrebbero misurare meno di 100V.
• Formazione:Assicurarsi che il personale sia formato e certificato nelle procedure di prevenzione ESD.

7. Avvertenze e Considerazioni sull'Affidabilità

7.1 Ambiente di Applicazione

Questa lampada LED è adatta sia per applicazioni di segnaletica indoor che outdoor, nonché per apparecchiature elettroniche standard. L'intervallo di temperatura operativa da -30°C a +85°C supporta l'uso in vari ambienti.

7.2 Gestione Termica

Sebbene il dispositivo abbia un valore nominale di dissipazione di potenza, garantire un'adeguata dissipazione del calore tramite le piste del PCB e mantenere il funzionamento entro i limiti specificati di corrente e temperatura è vitale per la stabilità dell'output luminoso a lungo termine e la durata.

7.3 Verifica del Progetto

Realizzare sempre un prototipo e verificare il progetto finale nelle condizioni operative previste, inclusi gli estremi di temperatura, per garantire che le prestazioni soddisfino i requisiti dell'applicazione. Tenere conto della tolleranza di ±30% sull'intensità luminosa nelle applicazioni critiche per la luminosità.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Il LTL42FGYAD3HKPY offre vantaggi specifici nella sua nicchia:

• Rispetto alle Lampade LED Singole:L'integrazione di tre LED in un unico alloggiamento ad angolo retto fornisce un'uscita luminosa collettiva più elevata e potenzialmente una copertura visiva più ampia rispetto a un singolo LED discreto in un package simile.
• Rispetto ai LED SMD:Il design a foro passante offre una resistenza meccanica e una ritenzione sul PCB superiori, il che può essere vantaggioso in ambienti ad alta vibrazione o applicazioni che richiedono frequenti manipolazioni manuali. Semplifica anche la prototipazione e l'assemblaggio a basso volume.
• Specificità del Colore:L'uso della tecnologia AlInGaP per il giallo-verde a 569nm fornisce un'elevata purezza del colore ed efficienza per questa specifica lunghezza d'onda, che può essere preferibile rispetto ai LED bianchi filtrati o convertiti al fosforo per alcune applicazioni indicatrici che richiedono un colore preciso.

9. Domande Frequenti (FAQ)

9.1 Posso pilotare questo LED a 20mA in modo continuo?

Sì, 20mA è la massima corrente diretta continua raccomandata per il funzionamento continuo. Per una longevità e affidabilità ottimali, è spesso consigliato operare a o leggermente al di sotto di questo valore (es. 15-18mA).

9.2 Perché c'è un ampio intervallo nell'intensità luminosa (da 8.7 a 29 mcd)?

Questo intervallo rappresenta i valori minimo e massimo specificati nel datasheet, che include un'intrinseca tolleranza di test di ±30%. Il valore tipico è 15 mcd. Questa variazione è normale nella produzione di LED a causa delle variazioni del processo. Per una luminosità uniforme in produzione, si consiglia di acquistare LED selezionati in bin di intensità luminosa più stretti.

9.3 Quale valore di resistenza dovrei usare per un'alimentazione a 5V?

Usando la Legge di Ohm (R = (Valimentazione - VF_LED) / I_LED) e assumendo una VF tipica di 2.0V e una corrente desiderata di 10mA: R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 Ohm. Calcolare sempre utilizzando la VF massima possibile (2.5V) per garantire che la corrente minima sia sicura, e verificare la potenza nominale della resistenza (P = I^2 * R).

9.4 Questo LED è adatto per applicazioni automobilistiche?

L'intervallo di temperatura operativa (-30°C a +85°C) copre molte applicazioni interne automobilistiche. Tuttavia, l'uso automobilistico richiede tipicamente la qualifica secondo standard specifici (es. AEC-Q102) per l'affidabilità in condizioni severe come cicli termici e umidità, che potrebbero non essere coperti da questo datasheet generale. Consultare il produttore per varianti di grado automobilistico.

10. Studio di Caso Pratico di Progettazione

Scenario:Progettazione di un pannello indicatore di stato per un router industriale con più porte. Ogni porta richiede un indicatore di collegamento/attività giallo-verde chiaro e ad ampio angolo.

Implementazione:

1. Selezione del Componente:Il LTL42FGYAD3HKPY è scelto per il suo montaggio ad angolo retto (adatto per la visione laterale), l'ampio angolo di visione di 100 gradi e il colore giallo-verde distinto.
2. Progettazione del Circuito:Ciascun LED è pilotato indipendentemente dall'alimentazione logica a 3.3V del router. Usando la formula con VF max=2.5V e IF target=10mA: R = (3.3V - 2.5V) / 0.01A = 80 Ohm. Per ciascun LED viene selezionata una resistenza standard da 82 ohm, 1/8W, collegata in serie come per il Modello di Circuito A.
3. Layout PCB:L'impronta è posizionata secondo il disegno meccanico. Vengono aggiunti dei "thermal relief" ai pad per facilitare la saldatura. La regola della distanza di 2mm dalla base della lente è rigorosamente osservata nelle definizioni della maschera saldante e del layer di pasta.
4. Assemblaggio:I LED vengono inseriti dopo il posizionamento di tutti i componenti SMD. Viene utilizzato un processo di saldatura a onda con il profilo specificato (preriscaldamento<120°C, onda<260°C per<5s), assicurando che il PCB sia orientato in modo che i corpi dei LED non siano immersi.
5. Risultato:Il pannello fornisce indicatori uniformi e altamente visibili su tutte le porte, con un funzionamento affidabile nell'ambiente operativo dell'apparecchiatura da 0°C a 70°C.

11. Introduzione al Principio Tecnologico

Il LTL42FGYAD3HKPY utilizza il materiale semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, gli elettroni e le lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica della lega AlInGaP è progettata per produrre fotoni con una lunghezza d'onda corrispondente alla luce giallo-verde (circa 569nm). Questo materiale a bandgap diretto è altamente efficiente nel convertire l'energia elettrica in luce visibile, risultando nell'elevata luminosità e nel basso consumo energetico notati nelle caratteristiche. La lente diffondente verde sopra il chip serve a disperdere la luce, contribuendo a creare l'ampio e uniforme angolo di visione caratteristico del dispositivo.

12. Tendenze e Contesto del Settore

Sebbene i LED a montaggio superficiale (SMD) dominino la produzione ad alto volume grazie alle loro dimensioni ridotte e all'idoneità per l'assemblaggio automatizzato pick-and-place, i LED a foro passante come il LTL42FGYAD3HKPY mantengono rilevanza in diverse aree:

• Prototipazione e Uso Hobbistico:La loro facilità di saldatura manuale e la robusta connessione meccanica li rendono ideali per breadboard e PCB prototipo.
• Alta Affidabilità/Industriale:La connessione fisica di un terminale a foro passante può essere più resistente agli urti e alle vibrazioni meccaniche rispetto ai soli giunti di saldatura su un componente SMD.
• Progetti Legacy e Manutenzione:Molti prodotti esistenti sono progettati con componenti a foro passante, e i pezzi di ricambio devono mantenere la compatibilità forma-funzione.
• Fattori di Forma Specifici:Supporti ad angolo retto e altri package a foro passante specializzati offrono soluzioni ottiche e meccaniche che potrebbero non essere prontamente disponibili o convenienti in formato SMD per alcune applicazioni, come indicatori su pannello dove la luce deve essere diretta parallelamente al PCB.

La tendenza verso la miniaturizzazione e l'automazione continua, ma l'optoelettronica a foro passante probabilmente persisterà in nicchie dove i suoi specifici vantaggi in termini di resistenza, gestione termica (tramite i terminali) e flessibilità di progettazione sono fondamentali.