Scheda Tecnica LED Giallo T-1 3/4 - 5.0mm Diametro - 2.1V - 20mA - Alta Intensità Luminosa - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED a montaggio through-hole ad alte prestazioni, con emissione di luce gialla. Progettato per versatilità e affidabilità, questo componente è adatto per un'ampia gamma di applicazioni di segnalazione e illuminazione nell'elettronica di consumo, nei controlli industriali e nei dispositivi generici. I suoi principali vantaggi includono un'elevata emissione luminosa, un basso consumo energetico e la compatibilità con i processi di assemblaggio standard.

Il LED presenta un diffuso package T-1 3/4 (5.0mm) di diametro con lente trasparente, che migliora l'emissione luminosa e l'angolo di visione. È realizzato utilizzando la tecnologia a semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio), nota per la sua alta efficienza e le prestazioni cromatiche stabili. Il prodotto è conforme alle direttive RoHS, indicando che è privo di sostanze pericolose come il piombo (Pb).

2. Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in corrispondenza o al di sopra di queste condizioni non è garantito e dovrebbe essere evitato per garantire prestazioni affidabili.

• Dissipazione di Potenza (P_D):Massimo 125 mW.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):100 mA, ammissibile solo in condizioni di impulso (ciclo di lavoro 1/10, larghezza dell'impulso 0.1ms).
• Corrente Diretta Continua (I_F):50 mA continua.
• Derating:La corrente diretta continua deve essere ridotta linearmente di 0.6 mA per ogni grado Celsius sopra i 50°C di temperatura ambiente (T_A).
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento (T_opr):-40°C a +100°C.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-50°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:Massimo 260°C per 5 secondi, misurata a un punto distante 2.0mm (0.078 pollici) dalla base del corpo del LED.

3. Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Tutti i parametri sono specificati a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C salvo diversa indicazione. Questi definiscono le prestazioni tipiche in condizioni operative normali.

3.1 Parametri Ottici

• Intensità Luminosa (I_V):Varia da un minimo di 5500 mcd a un massimo tipico di 16000 mcd a una corrente diretta (I_F) di 20 mA. Si applica una tolleranza di ±15% al valore garantito di intensità.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):30 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (sull'asse). Si applica una tolleranza di ±2°.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):Tra 587 nm e 594.5 nm, con un valore tipico di 591 nm. Questa è la lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Circa 590 nm. Questa è l'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che definisce il colore (giallo) del LED, derivata dal diagramma di cromaticità CIE.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):Circa 20 nm. Questo indica la purezza spettrale, definendo l'intervallo di lunghezze d'onda attorno al picco che contiene una potenza ottica significativa.

3.2 Parametri Elettrici

• Tensione Diretta (V_F):Tra 1.8 V e 2.5 V, con un valore tipico di 2.1 V a I_F= 20 mA.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 μA quando viene applicata una tensione inversa (V_R) di 5V.Importante:Questo dispositivo non è progettato per il funzionamento in inversione; questa condizione di test è solo per la caratterizzazione.

4. Specifiche del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nelle applicazioni, i LED vengono selezionati (binning) in base a parametri chiave di prestazione. Il codice del bin è stampato sulla confezione.

4.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Misurata a I_F= 20 mA. Tolleranza per ogni limite di bin: ±15%.

• Bin W:5500 – 7200 mcd
• Bin X:7200 – 9300 mcd
• Bin Y:9300 – 12000 mcd
• Bin Z:12000 – 16000 mcd

4.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Misurata a I_F= 20 mA. Tolleranza per ogni limite di bin: ±1 nm.

• Bin 2:587.0 – 589.5 nm
• Bin 3:589.5 – 592.0 nm
• Bin 4:592.0 – 594.5 nm

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il LED è contenuto in un package through-hole standard T-1 3/4 (diametro 5.0mm). Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (i pollici sono forniti come riferimento).
• La tolleranza standard è ±0.25mm (±0.010\") salvo diversa indicazione specifica.
• La distanza tra i terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal corpo in plastica del package.
• La lente è trasparente, ottimizzando la trasmissione della luce.

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

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

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve essere eseguita in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED.
• La base del telaio dei terminali non deve essere utilizzata come fulcro.
• La formatura deve essere eseguita a temperatura ambiente eprimadel processo di saldatura.
• Durante l'inserimento nel PCB, utilizzare una forza di serraggio minima per evitare stress meccanici sui terminali o sul package.

6.2 Processo di Saldatura

• Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente al punto di saldatura.
• Evitare di immergere la lente nella lega di saldatura.
• Non applicare stress esterni ai terminali mentre il LED è caldo a causa della saldatura.
• Condizioni di Saldatura Consigliate:
  • Saldatore a Stagno:Temperatura massima 350°C, tempo di contatto massimo 3 secondi (una sola volta per terminale).
  • Saldatura a Onda:Preriscaldamento a massimo 100°C per massimo 60 secondi; onda di saldatura a massimo 260°C per massimo 5 secondi.
• Importante:Temperature o tempi eccessivi possono deformare la lente o causare guasti catastrofici. La saldatura a rifusione IR ènon adattaper questo tipo di LED through-hole.

6.3 Pulizia

Se la pulizia è necessaria, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.

6.4 Stoccaggio

Per una durata di conservazione ottimale:

• Conservare in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa.
• I LED rimossi dalla loro confezione originale a barriera all'umidità dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi.
• Per uno stoccaggio a lungo termine al di fuori della confezione originale, posizionare i LED in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore purgato con azoto.

7. Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità costante, specialmente quando si utilizzano più LED, una corretta regolazione della corrente è essenziale.

• Circuito Consigliato (Modello A):Utilizzare una resistenza di limitazione della corrente in serie per ogni singolo LED. Questo metodo compensa le variazioni nella caratteristica della tensione diretta (V_F) tra LED diversi, garantendo una corrente uniforme e quindi un'intensità luminosa uniforme.
• Circuito Non Consigliato (Modello B):Sconsigliato collegare più LED direttamente in parallelo senza resistenze individuali. Piccole differenze in V_Fpossono causare uno squilibrio significativo della corrente, portando a differenze evidenti di luminosità e potenziale sovracorrente in alcuni dispositivi.
• Il valore della resistenza in serie (R_s) può essere calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R_s= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F, dove V_Fe I_Fsono i punti di funzionamento desiderati dalla scheda tecnica.

8. Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questo LED è suscettibile ai danni da scariche elettrostatiche. Le seguenti precauzioni devono essere osservate durante la manipolazione e l'assemblaggio:

• Gli operatori dovrebbero indossare un braccialetto a terra o guanti antistatici.
• Tutte le apparecchiature, i banchi di lavoro e gli scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra.
• Utilizzare un ionizzatore per neutralizzare le cariche statiche che possono accumularsi sulla superficie della lente in plastica.

9. Specifiche di Imballaggio

La configurazione di imballaggio standard è la seguente:

• Confezione Unitaria:500 o 250 pezzi per busta resistente all'umidità.
• Scatola Interna:Contiene 10 buste, per un totale di 5000 pezzi.
• Scatola Esterna (Scatola di Spedizione):Contiene 8 scatole interne, per un totale di 40.000 pezzi.
• Nota: In qualsiasi lotto di spedizione, solo la confezione finale può contenere una quantità non completa.

10. Note di Applicazione e Avvertenze

• Uso Previsto:Questo prodotto è progettato per apparecchiature elettroniche ordinarie (ad es., apparecchiature per ufficio, dispositivi di comunicazione, elettrodomestici).
• Applicazioni Critiche:Per applicazioni che richiedono un'affidabilità eccezionale in cui un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (ad es., aviazione, sistemi medici, dispositivi di sicurezza), è richiesta un'approvazione e una qualifica specifica prima dell'uso.
• Dichiarazione di Non Responsabilità:Tutte le specifiche sono soggette a modifiche senza preavviso. È responsabilità dell'utente verificare l'idoneità del prodotto per la propria applicazione specifica.

11. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene grafici specifici siano referenziati nella scheda tecnica (ad es., Figura 1 per la distribuzione spettrale, Figura 6 per l'angolo di visione), le caratteristiche tipiche possono essere dedotte dai dati tabellari:

• Curva I-V:La tensione diretta (V_F) mostra un valore relativamente basso (tip. 2.1V), caratteristico della tecnologia AlInGaP e contribuisce a un minor consumo energetico.
• Dipendenza dalla Temperatura:Il fattore di derating di 0.6 mA/°C sopra i 50°C indica che la massima corrente continua ammissibile diminuisce linearmente con l'aumentare della temperatura ambiente per prevenire il surriscaldamento e garantire la longevità.
• Distribuzione Spettrale:La stretta larghezza a mezza altezza (Δλ ~20 nm) e la ben definita lunghezza d'onda di picco (λ_P~591 nm) indicano una buona saturazione e purezza del colore, desiderabili per indicatori gialli chiari e distinti.

12. Confronto Tecnico e Considerazioni di Progettazione

Rispetto a tecnologie più datate come il GaAsP (Fosfuro di Gallio Arseniuro), questo LED AlInGaP offre un'efficienza luminosa significativamente più alta, risultando in una maggiore intensità per la stessa corrente di pilotaggio. La bassa tensione diretta riduce anche la dissipazione di potenza nella resistenza in serie, migliorando l'efficienza complessiva del sistema.

Considerazioni Chiave di Progettazione:

1. Controllo della Corrente:Pilotare sempre con una corrente costante o una sorgente di tensione con una resistenza in serie. Non collegare mai direttamente a una sorgente di tensione senza limitazione di corrente.
2. Gestione Termica:Sebbene sia un package through-hole, considerare la temperatura ambiente e rispettare la curva di derating per ambienti ad alta temperatura per mantenere l'affidabilità.
3. Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 30 gradi fornisce un fascio focalizzato. Per un'illuminazione più ampia, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie (diffusori).
4. Forma d'Onda per l'Impulso:Quando si utilizza la corrente di picco nominale (100 mA), assicurarsi che la larghezza dell'impulso sia di 0.1ms o meno e che il ciclo di lavoro sia del 10% o inferiore per evitare di superare i limiti di dissipazione di potenza media.