Scheda Tecnica LED Bianco Ovale 5mm - Dimensioni 5mm Ovale - Tensione 2.9V - Potenza 0.096W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED bianco ovale a foro passante 5mm ad alta luminosità. Progettato principalmente per applicazioni esterne, questo componente offre una soluzione robusta per segnaletica e segnalazione dove visibilità e affidabilità sono fondamentali. La lampada utilizza tecnologia InGaN incapsulata in una resina epossidica avanzata, garantendo una maggiore resistenza all'umidità e protezione dai raggi UV per assicurare prestazioni a lungo termine in condizioni ambientali impegnative.

I vantaggi principali di questo LED includono la conformità alle direttive RoHS, il basso consumo energetico, l'alta efficienza luminosa e la compatibilità con le tecniche standard di montaggio su circuito stampato (PCB). Il suo design è ottimizzato per applicazioni che richiedono un'illuminazione bianca brillante e uniforme con un pattern di radiazione specifico.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo è caratterizzato da specifici limiti operativi massimi per garantire l'affidabilità. A una temperatura ambiente (TA) di 25°C, i valori massimi assoluti sono i seguenti:

• Dissipazione di Potenza (Pd):96 mW. Questa è la potenza massima che il LED può dissipare in sicurezza sotto forma di calore.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):100 mA. Questa corrente è ammessa solo in condizioni pulsate con un duty cycle ≤ 1/10 e una larghezza di impulso ≤ 10ms.
• Corrente Diretta Continua (IF):30 mA. Questa è la massima corrente DC raccomandata per il funzionamento continuo.
• Fattore di Derating:La corrente diretta DC deve essere ridotta linearmente di 0.56 mA per ogni grado Celsius sopra i 47°C di temperatura ambiente.
• Intervallo di Temperatura Operativa (Topr):-40°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:Massimo 260°C per 5 secondi, misurata a un punto distante 2.0mm (0.079 pollici) dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

I parametri di prestazione chiave sono misurati a TA=25°C e una corrente di test standard (IF) di 20mA.

• Intensità Luminosa (Iv):Varia da un minimo di 4200 mcd a un massimo di 9300 mcd, con un valore tipico di 6000 mcd. Il valore Iv è classificato in bin (vedi Sezione 4). La misurazione include una tolleranza di test del ±15%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):70 gradi (asse maggiore) / 35 gradi (asse minore). Questo pattern di radiazione ovale è adatto per applicazioni che richiedono luce direzionale.
• Tensione Diretta (VF):Tipicamente 2.9V, con un intervallo da 2.5V (Min) a 3.2V (Max) a IF=20mA.
• Corrente Inversa (IR):Massimo 10 μA quando viene applicata una tensione inversa (VR) di 5V. Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.
• Coordinate di Cromaticità (x, y):Definite sul diagramma di cromaticità CIE 1931. I valori tipici sono x=0.31 e y=0.32. I ranghi di tonalità specifici sono definiti nella tabella dei bin.

3. Specifiche del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED sono suddivisi in bin in base all'intensità luminosa e alle coordinate di cromaticità.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono classificati in tre bin di intensità (V, W, X) a IF=20mA. I limiti del bin hanno una tolleranza di ±15%.

• Bin V:4200 mcd (Min) a 5500 mcd (Max)
• Bin W:5500 mcd (Min) a 7200 mcd (Max)
• Bin X:7200 mcd (Min) a 9300 mcd (Max)

Il codice bin specifico è stampato su ogni sacchetto di imballaggio per la tracciabilità.

3.2 Binning della Tonalità (Cromaticità)

I LED sono anche suddivisi in base alle loro coordinate di cromaticità (x, y) sul diagramma CIE. La scheda tecnica fornisce i confini specifici delle coordinate per i ranghi di tonalità A0, B1 e B2. A queste coordinate si applica un margine di misura di ±0.01. Un riferimento visivo è fornito dal Diagramma di Cromaticità CIE 1931 incluso nel documento, che mostra la tipica regione del bianco e i bin definiti.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni di Contorno

Il LED presenta un package standard con lente ovale da 5mm progettato per il montaggio a foro passante. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (pollici).
• La tolleranza standard è ±0.25mm (0.010") salvo diversa specifica.
• La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1.0mm (0.04").
• La distanza tra i terminali è misurata nel punto in cui i terminali fuoriescono dal corpo del package.

4.2 Specifiche di Imballaggio

I LED sono forniti in un sistema di imballaggio a livelli:

• Unità Base:500, 200 o 100 pezzi per sacchetto anti-statico.
• Scatola Interna:Contiene 10 sacchetti, per un totale di 5.000 pezzi.
• Scatola Esterna (Imballo di Spedizione):Contiene 8 scatole interne, per un totale di 40.000 pezzi. Si precisa che in ogni lotto di spedizione, solo l'ultimo imballo potrebbe non essere completo.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

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

5.1 Formatura dei Terminali

Se i terminali richiedono una piegatura, questa deve essere eseguitaprimadella saldatura e a temperatura ambiente. La piega deve essere effettuata in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. La base del telaio dei terminali non deve essere utilizzata come fulcro durante la piegatura.

5.2 Processo di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 2mm tra la base della lente e il punto di saldatura. La lente non deve mai essere immersa nella saldatura.

• Saldatore a Stagno:Temperatura massima 350°C. Tempo massimo di saldatura 3 secondi per terminale. Questa operazione deve essere eseguita una sola volta.
• Saldatura a Onda:Preriscaldamento a un massimo di 100°C per un massimo di 60 secondi. Temperatura dell'onda di saldatura massima 260°C. Tempo di saldatura massimo 5 secondi. La posizione di immersione non deve essere inferiore a 2mm dalla base della lente epossidica.
• Importante:La saldatura a rifusione a infrarossi (IR) ènonadatta per questo prodotto LED a foro passante. Temperature o tempi eccessivi possono causare deformazione della lente o guasto catastrofico.

5.3 Pulizia

Se è necessaria la pulizia, devono essere utilizzati solo solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.

6. Conservazione e Manipolazione

• Ambiente di Conservazione:Non deve superare i 30°C e il 70% di umidità relativa.
• Durata di Conservazione: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 un essiccatore purgato con azoto.
• Protezione ESD:I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD). Le precauzioni di manipolazione includono l'uso di braccialetti a terra, guanti anti-statici, assicurarsi che tutte le attrezzature e le superfici di lavoro siano correttamente messe a terra e utilizzare soffiatori ionici per neutralizzare la carica statica sulla lente.

7. Progettazione del Circuito di Pilotaggio e Note Applicative

7.1 Metodo di Pilotaggio

Un LED è un dispositivo pilotato a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si utilizzano più LED, specialmente in configurazioni parallele, èfortemente raccomandatoutilizzare una resistenza limitatrice di corrente in serie con ciascun singolo LED (Circuito A).

Un semplice collegamento in parallelo senza resistenze individuali (Circuito B) non è raccomandato, poiché lievi variazioni nelle caratteristiche della tensione diretta (VF) tra i LED causeranno differenze significative nella ripartizione della corrente e, di conseguenza, nella luminosità percepita.

7.2 Scenari Applicativi

Questo LED è ben adatto a una varietà di applicazioni di segnaletica esterna e interna grazie alla sua alta luminosità, angolo di visione specifico e robustezza ambientale. Le applicazioni principali includono:

• Cartelli a Messaggio:Per la visualizzazione di informazioni dinamiche o statiche.
• Cartelli per Autobus:Per display di destinazione o numero di percorso.
• Segnali Stradali:Per segnaletica informativa o normativa.
• Semafori:Come sorgente luminosa indicatrice, soggetta a un appropriato design ottico e approvazione normativa.

8. Analisi delle Prestazioni e Considerazioni di Progettazione

8.1 Gestione Termica

Con una dissipazione di potenza massima di 96 mW e un fattore di derating di 0.56 mA/°C sopra i 47°C, una gestione termica efficace è cruciale per mantenere la durata e l'emissione luminosa del LED. I progettisti devono considerare la temperatura ambiente operativa e assicurarsi che la corrente diretta sia opportunamente ridotta. Un'adeguata spaziatura sul PCB e l'evitare spazi chiusi possono aiutare a dissipare il calore.

8.2 Prestazioni Ottiche

L'angolo di visione ovale di 70°/35° crea un pattern di radiazione specifico. Ciò è vantaggioso per applicazioni in cui la luce deve essere diretta verso un osservatore all'interno di una fascia orizzontale (asse più ampio di 70°) controllando la diffusione verticale (asse più stretto di 35°), migliorando l'efficienza per cartelli di tipo pannello. L'alta intensità luminosa (fino a 9300 mcd) garantisce una buona visibilità anche in condizioni esterne di luce intensa.

8.3 Affidabilità e Fattori di Durata

L'uso di epossidica avanzata con protezione UV e resistenza all'umidità è un fattore chiave per l'affidabilità in esterno. L'aderenza alle condizioni di saldatura specificate e alle linee guida di conservazione è essenziale per prevenire meccanismi di guasto prematuri come la delaminazione, l'ingiallimento della lente o l'affaticamento del giunto saldato.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?

R: Sì, 30mA è la massima corrente diretta DC continua nominale. Tuttavia, per una durata e affidabilità ottimali, specialmente a temperature ambiente più elevate, è consigliabile operare alla o al di sotto della tipica corrente di test di 20mA, e la corrente deve essere ridotta sopra i 47°C di temperatura ambiente.

D: Perché è necessaria una resistenza in serie per ogni LED in parallelo?

R: La tensione diretta (VF) dei LED ha una tolleranza di produzione (da 2.5V a 3.2V). In un collegamento parallelo diretto, il LED con la VF più bassa assorbirà una quantità di corrente sproporzionatamente maggiore, portando a una luminosità non uniforme e a un potenziale sovraccarico di quel LED. Una resistenza in serie per ogni LED aiuta a stabilizzare la corrente, garantendo una luminosità più uniforme e proteggendo i dispositivi.

D: Cosa significa il codice bin sulla busta?

R: Il codice bin indica l'intervallo di intensità luminosa (V, W o X) dei LED in quella busta. Per una luminosità uniforme in un assemblaggio, è importante utilizzare LED dello stesso bin di intensità o di bin adiacenti.

D: Questo LED è adatto per applicazioni automobilistiche?

R: Sebbene condivida alcune caratteristiche (luminosità, package), questa scheda tecnica specifica applicazioni per segnaletica e segnali. Le applicazioni automobilistiche richiedono tipicamente la conformità a standard aggiuntivi (ad es. AEC-Q102 per l'affidabilità) e intervalli di temperatura specifici che non sono esplicitamente dichiarati qui. Non si deve presumere che sia adatto all'uso automobilistico senza ulteriore qualifica.

10. Esempio di Studio di Caso di Progettazione

Scenario:Progettazione di un display a testo a linea singola a bassa potenza per un cartello di destinazione di autobus.

Scelte di Progettazione:

1. Selezione del LED:Questo LED ovale 5mm è scelto per la sua alta luminosità (garantendo la visibilità diurna) e il pattern di fascio ovale (ottimo per la formazione orizzontale dei caratteri). Vengono selezionati LED del Bin W per una luminosità medio-alta uniforme.

2. Progettazione del Circuito:Il controller del cartello fornisce una tensione stabile (es. 12V). Ogni LED nella matrice è pilotato con la propria resistenza limitatrice di corrente calcolata come R = (V_alimentazione - VF_LED) / I_desiderata. Utilizzando una VF tipica di 2.9V e una corrente desiderata di 18mA (conservativa per una vita più lunga), R = (12V - 2.9V) / 0.018A ≈ 506 Ohm. Viene utilizzata una resistenza standard da 510 Ohm.

3. Layout e Assemblaggio:I LED sono posizionati su un PCB con fori distanziati secondo la distanza dei terminali della scheda tecnica. Durante l'assemblaggio, viene utilizzata una dima personalizzata per la piegatura dei terminali per garantire che tutti i terminali siano piegati uniformemente al punto raccomandato >3mm prima dell'inserimento. La saldatura a onda viene eseguita utilizzando il profilo specificato (260°C, max 5s).

4. Risultato:Il cartello finale mostra un'illuminazione uniforme e brillante con prestazioni affidabili nell'intervallo di temperatura operativa del veicolo, soddisfacendo i requisiti di progettazione per chiarezza e durata.