Scheda Tecnica LED RGB LTL750RGBHBJH292U - Montaggio Through-Hole - 20mA - Rosso/Verde/Blu - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTL750RGBHBJH292U è un indicatore a LED RGB a montaggio through-hole ad angolo retto, che integra chip LED Rosso, Verde e Blu (RGB) in un unico alloggiamento in plastica nera. Presenta una lente diffondente bianca per la miscelazione dei colori e una distribuzione uniforme della luce. Questo componente è progettato per un montaggio versatile su circuiti stampati (PCB) o pannelli, offrendo una soluzione impilabile e di facile assemblaggio per esigenze di indicazione multicolore.

1.1 Caratteristiche Principali

• Costruzione senza piombo (Pb) e conforme alla direttiva RoHS.
• Basso consumo energetico con alta efficienza luminosa.
• Opzioni di montaggio versatili adatte per integrazione su PCB o pannelli.
• Chip LED RGB integrati con lente diffondente bianca per la miscelazione dei colori.

1.2 Applicazioni Target

Questa lampada a LED è adatta per un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche che richiedono indicazione di stato multicolore, segnalazione o retroilluminazione. I principali settori applicativi includono:

• Apparecchiature di Comunicazione
• Periferiche e Sistemi Informatici
• Elettronica di Consumo
• Elettrodomestici
• Sistemi di Controllo Industriale

2. Approfondimento sui Parametri Tecnici

Tutte le specifiche sono definite a una temperatura ambiente (TA) di 25°C, salvo diversa indicazione.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Sollecitazioni oltre questi limiti possono causare danni permanenti al dispositivo.

• Dissipazione di Potenza:Rosso: 80 mW, Verde: 108 mW, Blu: 108 mW.
• Corrente Diretta di Picco:(Ciclo di lavoro 1/10, impulso 0.1ms) Rosso: 90 mA, Verde: 100 mA, Blu: 100 mA.
• Corrente Diretta Continua (DC):30 mA per tutti i colori.
• Fattore di Derating:Derating lineare da 50°C a 0.57 mA/°C per tutti i colori.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-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

Parametri di prestazione tipici misurati a una corrente diretta (IF) di 20mA.

• Intensità Luminosa (Iv):
  • Rosso: 140 - 725 mcd
  • Verde: 170 - 870 mcd
  • Blu: 38 - 180 mcd
• Angolo di Visione (2θ1/2):Circa 110 gradi per tutti i colori. Questo è l'angolo fuori asse in cui l'intensità luminosa scende alla metà del valore assiale.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λP):
  • Rosso: ~634 nm
  • Verde: ~525 nm
  • Blu: ~470 nm
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):
  • Rosso: 618 - 630 nm
  • Verde: 513 - 530 nm
  • Blu: 465 - 477 nm
• Tensione Diretta (VF):
  • Rosso: 1.7V (Min), 2.2V (Tip), 2.7V (Max)
  • Verde: 2.5V (Min), 3.2V (Tip), 3.6V (Max)
  • Blu: 2.5V (Min), 3.2V (Tip), 3.6V (Max)
• Corrente Inversa (IR):Misurata a VR = 5V. Rosso: max 10 μA, Verde/Blu: max 50 μA. Il dispositivo non è progettato per funzionamento in polarizzazione inversa.

3. Specifiche del Sistema di Binning

I LED sono classificati in bin in base alla loro intensità luminosa a 20mA. Ciò garantisce coerenza di colore e luminosità entro un intervallo definito per i lotti di produzione. Si applica una tolleranza di ±15% a ciascun limite di bin.

3.1 Bin di Intensità Luminosa

• Bin Rosso:
  • RA: 140 - 240 mcd
  • RB: 240 - 420 mcd
  • RC: 420 - 725 mcd
• Bin Verde:
  • GA: 170 - 290 mcd
  • GB: 290 - 500 mcd
  • GC: 500 - 870 mcd
• Bin Blu:
  • BA: 38 - 65 mcd
  • BB: 65 - 110 mcd
  • BC: 110 - 180 mcd

Il codice bin specifico per l'intensità luminosa è marcato su ogni busta di imballaggio, consentendo una selezione precisa nella produzione.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni di Contorno

Il dispositivo utilizza un package through-hole ad angolo retto standard. Note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (pollici forniti nel disegno originale).
• La tolleranza generale è ±0.25mm salvo diversa specifica.
• La resina massima sporgente sotto la flangia è di 1.0mm.
• La spaziatura dei terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal corpo del package.

4.2 Specifiche di Imballaggio

Il prodotto è fornito in un sistema di imballaggio multilivello per proteggere i componenti e facilitare la movimentazione.

• Tubo:Contiene 46 pezzi. Dimensioni: 520mm x 12.7mm x 8.9mm.
• Cartone Interno:Contiene 156 tubi, per un totale di 7.176 pezzi. Dimensioni: 544mm x 180mm x 141mm.
• Cartone Esterno:Contiene 4 cartoni interni, per un totale di 28.704 pezzi. Dimensioni: 550mm x 370mm x 302mm.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

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

5.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve essere eseguita in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED.
• Non utilizzare la base del "lead frame" come fulcro.
• La formatura dei terminali deve essere effettuata a temperatura ambiente, prima del processo di saldatura.
• Durante l'assemblaggio del PCB, utilizzare la forza di serraggio minima necessaria per evitare stress meccanici eccessivi sui terminali o sul package.

5.2 Processo di Saldatura

Deve essere mantenuto un distacco minimo di 2mm tra la base della lente e il punto di saldatura. Evitare di immergere la lente nella lega di saldatura.

• Saldatore a Stagno:
  • Temperatura: Massimo 350°C.
  • Tempo: Massimo 3 secondi (una sola volta).
• Saldatura a Onda:
  • Temperatura di Pre-riscaldo: Massimo 100°C.
  • Tempo di Pre-riscaldo: Massimo 60 secondi.
  • Temperatura dell'Onda di Saldatura: Massimo 260°C.
  • Tempo di Saldatura: Massimo 5 secondi.

Nota Importante:Una temperatura e/o un tempo di saldatura eccessivi possono causare deformazione della lente o guasto catastrofico del LED. La saldatura a rifusione a infrarossi (IR) non è un processo adatto per questa lampada a LED di tipo through-hole.

5.3 Conservazione e Pulizia

• Conservazione:Le condizioni di conservazione consigliate sono ≤30°C e ≤70% di umidità relativa. I LED rimossi dall'imballaggio originale dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per conservazioni più lunghe, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto.
• Pulizia:Se necessario, pulire solo con solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico.

6. Considerazioni Applicative e di Progettazione

6.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si pilotano più LED, specialmente in configurazioni parallele, si raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza limitatrice di corrente in serie con ciascun LED individuale (Modello di Circuito A). Non è consigliabile pilotare più LED in parallelo senza resistenze in serie individuali (Modello di Circuito B), poiché lievi variazioni nelle caratteristiche della tensione diretta (Vf) tra i LED possono portare a differenze significative nella ripartizione della corrente e, di conseguenza, a una luminosità non uniforme.

6.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questi LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche e ai sovratensioni, che possono causare danni immediati o latenti. Per prevenire danni da ESD:

• Gli operatori dovrebbero indossare un braccialetto conduttivo o guanti antistatici quando maneggiano i LED.
• Tutte le attrezzature, le macchine, i banchi di lavoro e gli scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra.
• Utilizzare un soffiatore ionizzatore per neutralizzare le cariche statiche nell'area di lavoro.

6.3 Idoneità Applicativa

Questa lampada a LED è adatta per applicazioni generali di segnaletica indoor e outdoor, nonché per apparecchiature elettroniche standard. L'intervallo di temperatura di funzionamento specificato di -40°C a +85°C supporta l'uso in varie condizioni ambientali.

7. Curve di Prestazione e Caratteristiche Tipiche

La scheda tecnica fa riferimento a curve di prestazione tipiche che rappresentano graficamente le relazioni chiave. Queste curve sono essenziali per un'analisi di progettazione dettagliata.

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'output luminoso aumenta con la corrente per ogni colore, tipicamente fino alla corrente massima nominale.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica V-I di ciascun chip LED, cruciale per calcolare il valore appropriato della resistenza in serie.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra il derating dell'output luminoso all'aumentare della temperatura di giunzione, evidenziando l'importanza della gestione termica in applicazioni ad alta potenza o ad alta temperatura ambiente.
• Distribuzione Spettrale:Rappresenta la potenza radiante relativa in funzione della lunghezza d'onda per ogni colore, mostrando visivamente le lunghezze d'onda di picco e dominante.

I progettisti dovrebbero consultare queste curve per ottimizzare le condizioni di pilotaggio, comprendere i compromessi di efficienza e prevedere le prestazioni a temperature non standard.

8. Confronto Tecnico e Vantaggi di Progettazione

Il LTL750RGBHBJH292U offre diversi vantaggi di progettazione per l'indicazione multicolore:

• Soluzione RGB Integrata:Combina tre chip di colore discreto in un unico package ad angolo retto, risparmiando spazio sul PCB rispetto all'uso di tre LED monocromatici separati.
• Lente Diffondente Bianca:Fornisce miscelazione dei colori e un pattern di visione più ampio e uniforme, ideale per indicatori di stato che devono essere visibili da varie angolazioni.
• Binning Standardizzato:Il sistema di binning definito per l'intensità luminosa consente livelli di luminosità prevedibili e consistenti in produzione, riducendo i problemi di abbinamento di colore e luminosità negli assemblaggi finali.
• Progettazione Through-Hole Robusta:Offre un forte attacco meccanico al PCB, adatto per applicazioni soggette a vibrazioni o che richiedono assemblaggio manuale.

9. Domande Frequenti (FAQ)

9.1 Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?

La lunghezza d'onda di picco (λP) è la lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica emessa è massima. La lunghezza d'onda dominante (λd) è derivata dal diagramma di cromaticità CIE e rappresenta la singola lunghezza d'onda di una luce monocromatica pura che corrisponderebbe al colore percepito del LED. Per i LED, λd è spesso più rilevante per la percezione umana del colore.

9.2 Posso pilotare questo LED senza una resistenza in serie?

No. Non è consigliabile pilotare un LED direttamente da una sorgente di tensione ed è probabile che distrugga il dispositivo a causa della corrente eccessiva. Un LED deve essere pilotato con una corrente controllata, tipicamente ottenuta utilizzando un driver a corrente costante o, più comunemente, una sorgente di tensione con una resistenza limitatrice di corrente in serie.

9.3 Perché è richiesto un distacco minimo di 2mm tra la lente e il punto di saldatura?

Questo distacco previene danni termici alla lente epossidica del LED durante il processo di saldatura. Un calore eccessivo può causare la rottura, lo scolorimento o la deformazione della lente, il che comprometterebbe le prestazioni ottiche e potenzialmente esporrebbe il die semiconduttore a contaminanti ambientali.

9.4 Come seleziono il bin corretto per la mia applicazione?

Seleziona il bin in base all'intensità luminosa minima richiesta per il tuo progetto. Ad esempio, se la tua applicazione richiede un'intensità rossa minima di 300 mcd a 20mA, dovresti specificare i bin RB o RC. Consultare la tabella dei bin garantisce di ricevere componenti che soddisfano le tue specifiche di luminosità.

10. Caso di Studio Pratico di Progettazione

Scenario:Progettazione di un pannello indicatore multi-stato per un controllore industriale. Il pannello deve visualizzare gli stati Alimentazione (verde fisso), Guasto (rosso lampeggiante) e Standby (blu fisso) utilizzando una singola posizione indicatore.

Implementazione con LTL750RGBHBJH292U:

1. Progettazione del Circuito:Un microcontrollore pilota tre pin di uscita separati, ciascuno collegato a un canale colore (R, G, B) del LED. Ogni canale include una resistenza in serie calcolata in base alla corrente desiderata (es. 15mA per una luminosità adeguata) e alla tensione diretta tipica (Vf) di quel colore dalla scheda tecnica, utilizzando la tensione di alimentazione.
2. Esempio di Calcolo della Resistenza (Canale Verde, Vcc=5V):
   • IF Target = 15mA, Vf Tipica (Verde) = 3.2V.
   • Valore Resistenza R = (Vcc - Vf) / IF = (5V - 3.2V) / 0.015A ≈ 120 Ohm.
   • Potenza Nominale Resistenza P = (Vcc - Vf) * IF = 1.8V * 0.015A = 0.027W. Una resistenza standard da 1/8W (0.125W) è sufficiente.
3. Vantaggi Ottenuti:
   • Risparmio di Spazio:Un componente sostituisce tre.
   • Assemblaggio Semplificato:Solo un componente da inserire e saldare.
   • Aspetto Coerente:La lente diffondente bianca garantisce che tutti i colori siano emessi dallo stesso punto con un pattern di fascio simile, creando un aspetto professionale.
   • Flessibilità:Il microcontrollore può facilmente creare stati aggiuntivi come il giallo (Rosso+Verde) o il ciano (Verde+Blu) attivando più canali contemporaneamente.

11. Principio di Funzionamento

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce quando una corrente elettrica li attraversa. Questo fenomeno, chiamato elettroluminescenza, si verifica quando gli elettroni si ricombinano con le lacune elettroniche all'interno del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il colore della luce emessa è determinato dal "band gap" del materiale semiconduttore utilizzato. Nel LTL750RGBHBJH292U, tre diversi chip semiconduttori - ciascuno progettato con un band gap specifico - sono alloggiati insieme per produrre luce rossa, verde e blu in modo indipendente. La lente diffondente bianca sopra i chip disperde e miscela la luce, fornendo un output visivo uniforme.

12. Tendenze Tecnologiche

Il mercato dei LED multicolore e RGB continua a evolversi. Le tendenze chiave che influenzano componenti come il LTL750RGBHBJH292U includono:

• Aumento dell'Efficienza:I continui miglioramenti nella scienza dei materiali e nel design dei chip portano a una maggiore efficienza luminosa (più luce emessa per watt di input elettrico), consentendo indicatori più luminosi a potenza inferiore o con carico termico ridotto.
• Miniaturizzazione:Sebbene i package through-hole rimangano vitali per la robustezza, c'è una tendenza parallela verso LED RGB a montaggio superficiale (SMD) più piccoli per progetti PCB ad alta densità.
• Controllo Integrato:Una tendenza in crescita è l'integrazione dei chip LED con un IC controller in miniatura all'interno dello stesso package, creando "LED intelligenti" che possono essere indirizzati digitalmente e programmati per sequenze di colore complesse senza l'overhead di un microcontrollore esterno.
• Coerenza del Colore e Binning:I processi produttivi sono continuamente raffinati per produrre LED con distribuzioni parametriche più strette, riducendo la necessità di un binning esteso e fornendo prestazioni più consistenti direttamente dalla produzione.

Indicatori RGB through-hole come questo rimangono una soluzione fondamentale e affidabile per applicazioni in cui durabilità, facilità di assemblaggio manuale e prestazioni collaudate sono di primaria importanza.