Scheda Tecnica LED Bianco LTW-2S3D8 - Package T-1 3/4 - 3.1V Max - 93mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED bianco a foro passante, identificato dal numero di parte LTW-2S3D8. Il dispositivo è progettato come componente indicatore di stato adatto per un'ampia gamma di applicazioni elettroniche. Presenta un popolare package radiale T-1 3/4 (circa 5mm) di diametro con lente trasparente, realizzato con tecnologia InGaN per produrre luce bianca.

1.1 Vantaggi e Caratteristiche Principali

Il LED offre diversi vantaggi chiave per i progettisti:

• Conformità Ambientale:Il prodotto è privo di piombo (Pb) e conforme alle direttive RoHS.
• Alta Efficienza:Fornisce un'elevata emissione luminosa con basso consumo energetico, contribuendo a progetti ad alta efficienza.
• Flessibilità di Progettazione:Il fattore di forma a foro passante consente un montaggio versatile su circuiti stampati (PCB) o pannelli.
• Facilità d'Uso:È compatibile con circuiti integrati (IC) grazie al suo basso requisito di corrente.
• Affidabilità:Il dispositivo è progettato per un'elevata affidabilità in varie condizioni operative.

1.2 Applicazioni e Mercati di Riferimento

Questo LED è destinato a molteplici settori industriali che richiedono un'indicazione di stato affidabile. Le principali aree di applicazione includono:

• Periferiche e componenti interni per computer
• Apparecchiature di comunicazione
• Elettronica di consumo
• Elettrodomestici
• Sistemi di controllo industriale e strumentazione

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Le sezioni seguenti forniscono una suddivisione dettagliata dei limiti operativi e delle caratteristiche prestazionali del dispositivo.

2.1 Valori Massimi Assoluti

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

• Dissipazione di Potenza (Pd):93 mW massimi.
• Corrente Diretta:
  • Corrente Diretta Continua (IF): 30 mA massimi.
  • Corrente Diretta di Picco: 100 mA massimi, ammissibile solo in condizioni pulsate (duty cycle ≤ 1/10, larghezza impulso ≤ 10ms).
• Derating Termico:La massima corrente diretta continua deve essere ridotta linearmente di 0,45 mA per ogni grado Celsius sopra i 30°C di temperatura ambiente.
• Intervalli di Temperatura:
  • Temperatura di Funzionamento: -40°C a +85°C.
  • Temperatura di Magazzinaggio: -40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura:I terminali possono resistere a 260°C per un massimo di 5 secondi, a condizione che il punto di saldatura sia ad almeno 2,0mm (0,079") dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri prestazionali tipici misurati a TA=25°C in condizioni di test standard.

• Intensità Luminosa (Iv):Varia da 13.000 a 29.000 millicandele (mcd) a una corrente diretta (IF) di 20mA. Il valore tipico è 23.000 mcd. Una tolleranza di test del ±15% è applicata ai limiti del bin.
• Angolo di Visione (2θ1/2):15 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (centrale), indicando un fascio relativamente focalizzato.
• Tensione Diretta (VF):Varia da 2,5V a 3,1V a IF=20mA, con un valore tipico di 2,8V.
• Corrente Inversa (IR):10 μA massimi quando viene applicata una tensione inversa (VR) di 5V.Nota Importante:Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; questa condizione di test è solo per caratterizzazione.
• Coordinate di Cromaticità (x, y):Derivate dal diagramma di cromaticità CIE 1931. Specifici bin di coordinate sono definiti in una tabella separata.

3. Sistema di Specifica delle Tabelle di Binning

I LED sono suddivisi in bin in base a parametri prestazionali chiave per garantire la coerenza all'interno di un lotto di produzione. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano requisiti specifici.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa (Iv)

I LED sono classificati in tre bin di intensità (Z1, Z2, Z3) misurati a IF=20mA. Una tolleranza del ±15% si applica a ciascun limite di bin.

• Bin Z1:13.000 mcd (Min) a 17.000 mcd (Max)
• Bin Z2:17.000 mcd (Min) a 22.000 mcd (Max)
• Bin Z3:22.000 mcd (Min) a 29.000 mcd (Max)

Il codice di classificazione Iv è stampato su ogni sacchetto di imballaggio per la tracciabilità.

3.2 Binning della Tensione Diretta (VF)

I LED sono anche classificati in base alla loro caduta di tensione diretta a IF=20mA, con sei bin (0F a 5F) che coprono l'intervallo da 2,5V a 3,1V. È consentita una tolleranza di misura di ±0,1V.

• Bin 0F:2,50V a 2,60V
• Bin 1F:2,60V a 2,70V
• ... continua fino aBin 5F:3,00V a 3,10V

3.3 Binning della Cromaticità (Tonalità)

Il colore della luce bianca è definito dalle coordinate di cromaticità (x, y) sul diagramma CIE 1931. La scheda tecnica fornisce una tabella di ranghi di tonalità (es. C0, B4, B6, B3, B5, A0) con specifici quadrilateri di coordinate. Una tolleranza di misura di ±0,01 è applicata alle coordinate. Un riferimento visivo è fornito tramite la grafica del Diagramma di Cromaticità CIE 1931.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni di Contorno e Tolleranze

Il LED utilizza un package radiale standard T-1 3/4. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (i pollici sono forniti tra parentesi).
• La tolleranza standard è ±0,25mm (0,010") salvo diversa specificazione.
• La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1,0mm (0,04").
• La spaziatura dei terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal corpo del package.

4.2 Specifiche di Imballaggio

I LED sono forniti in imballaggi standard del settore:

• Unità Base:500, 200 o 100 pezzi per sacchetto anti-statico.
• Scatola Interna:Contiene 10 sacchetti (es. 5.000 pezzi se si usano sacchetti da 500 pezzi).
• Scatola Esterna (Standard):Contiene 8 scatole interne, per un totale di 40.000 pezzi. Si precisa che in ogni lotto di spedizione, solo l'ultimo pacco può essere un pacco non completo.

5. Linee Guida e Precauzioni per l'Applicazione

Una manipolazione e un'applicazione corrette sono fondamentali per l'affidabilità e le prestazioni.

5.1 Magazzinaggio e Manipolazione

• Ambiente di Magazzinaggio:Non deve superare i 30°C o il 70% di umidità relativa.
• Durata di Conservazione:I LED rimossi dalla confezione originale devono essere utilizzati entro tre mesi. Per una conservazione più lunga, devono essere conservati in un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto.
• Pulizia:Utilizzare solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico se necessario.

5.2 Montaggio e Saldatura

• Formatura dei Terminali:Deve essere effettuata prima della saldatura a temperatura ambiente. Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. Non utilizzare la base del package come fulcro.
• Montaggio su PCB:Applicare una forza di serraggio minima per evitare stress meccanici.
• Saldatura:
  • Mantenere una distanza minima di 2mm tra la base della lente e il punto di saldatura. Non immergere la lente nella lega di saldatura.
  • Saldatore:Massimo 350°C per massimo 3 secondi (una sola volta).
  • Saldatura a Onda:Preriscaldamento a max 100°C per max 60 secondi. Onda di saldatura a max 260°C per max 5 secondi.
  • Avvertenza Critica:Temperature o tempi eccessivi possono deformare la lente o causare guasti catastrofici. La saldatura a rifusione IR NON è adatta per questo LED a foro passante.

5.3 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si utilizzano più LED:

• Circuito Consigliato (Circuito A):Incorpora una resistenza limitatrice di corrente individuale in serie con ciascun LED quando li colleghi in parallelo. Ciò compensa le variazioni naturali della tensione diretta (caratteristica I-V) dei singoli LED.
• Pratica Non Consigliata (Circuito B):Sconsigliato collegare più LED direttamente in parallelo senza resistenze in serie individuali, poiché può portare a differenze di luminosità significative e una condivisione della corrente non uniforme.

5.4 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Il LED è suscettibile ai danni da elettricità statica o sovratensioni. Devono essere osservate le normali precauzioni di manipolazione ESD durante il montaggio e la manipolazione.

6. Analisi delle Curve di Prestazione e Considerazioni di Progettazione

Sebbene nel datasheet siano referenziate curve grafiche specifiche (Curve delle Caratteristiche Elettriche/Ottiche Tipiche), le loro implicazioni sono critiche per la progettazione.

6.1 Interpretazione delle Curve Tipiche

I progettisti dovrebbero aspettarsi curve che rappresentano:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa aumenta con la corrente, tipicamente in modo non lineare. È vietato operare al di sopra della corrente massima assoluta nominale.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica I-V del diodo. Il sistema di binning della tensione aiuta a prevedere la posizione di questa curva per un dato lotto di componenti.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, sottolineando l'importanza della gestione termica e del derating della corrente.

6.2 Considerazioni sulla Gestione Termica

Con una massima dissipazione di potenza di 93mW e un derating richiesto di 0,45 mA/°C sopra i 30°C, una progettazione termica efficace è essenziale per mantenere prestazioni e longevità, specialmente in ambienti ad alta temperatura o quando si pilota il LED vicino alla sua corrente massima.

7. Confronto Tecnico e Note Applicative

7.1 Differenziazione del Prodotto

I principali fattori di differenziazione di questo LED nel mercato degli indicatori a foro passante sono la combinazione di un'intensità luminosa relativamente alta (fino a 29.000 mcd) con un angolo di visione stretto di 15 gradi, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono un fascio luminoso e diretto. Il sistema completo di binning per intensità, tensione e cromaticità fornisce un alto grado di coerenza per la produzione in serie.

7.2 Circuiti Applicativi Tipici e Calcoli

Per un'alimentazione standard di 5V e puntando alla corrente diretta tipica di 20mA con una VF tipica di 2,8V, il valore della resistenza in serie (R) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (Valimentazione - VF) / IF = (5V - 2,8V) / 0,020A = 110 Ohm. Dovrebbe essere selezionato il valore standard più vicino (es. 100 o 120 Ohm), e la potenza nominale della resistenza deve essere verificata: P = (Valimentazione - VF) * IF = 2,2V * 0,02A = 0,044W, quindi una resistenza standard da 1/8W (0,125W) è sufficiente.

7.3 Domande Frequenti (FAQ) Basate sui Parametri

• D: Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?
  
  R: Sì, ma solo se la temperatura ambiente è pari o inferiore a 30°C. Oltre i 30°C, la corrente deve essere ridotta secondo le specifiche (0,45 mA/°C). A 85°C, la massima corrente continua ammissibile sarebbe significativamente inferiore.
• D: Perché è necessaria una resistenza in serie anche se la tensione della mia alimentazione corrisponde alla VF del LED?
  
  R: La VF è un valore nominale con un intervallo (2,5V-3,1V) ed è dipendente dalla temperatura. Una resistenza è necessaria per regolare la corrente, prevenendo la fuga termica che potrebbe verificarsi se un leggero aumento della temperatura abbassa la VF, causando un aumento incontrollato della corrente.
• D: Cosa implica la descrizione della lente "Trasparente"?
  
  R: Indica che la lente non è diffondente, risultando in un fascio più focalizzato come definito dall'angolo di visione di 15 gradi, rispetto a una lente diffondente che creerebbe un pattern di luce più ampio e morbido.