Scheda Tecnica LED Bianco Caldo T-1 3/4 - Pacchetto 5.0mm - Tensione 2.8-3.6V - Potenza 110mW

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED ad alte prestazioni a luce bianca calda. Il dispositivo utilizza un chip semiconduttore InGaN combinato con un riflettore riempito di fosfori per convertire l'emissione blu in una luce bianca calda. È alloggiato nel popolare contenitore rotondo T-1 3/4, rendendolo adatto a un'ampia gamma di applicazioni di indicazione e illuminazione che richiedono un'elevata emissione luminosa.

I vantaggi principali di questo LED includono la sua elevata potenza luminosa e le caratteristiche cromatiche consistenti, con coordinate di cromaticità tipiche definite. È progettato per affidabilità e conformità con gli standard ambientali moderni, inclusi RoHS, REACH UE e requisiti senza alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Il prodotto è disponibile sfuso o su nastro per processi di assemblaggio automatizzati.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo è progettato per operare entro limiti rigorosi per garantire affidabilità a lungo termine. La corrente diretta continua (I_F) è nominale a 30 mA, con una corrente diretta di picco (I_FP) di 100 mA ammissibile in condizioni pulsate (duty cycle 1/10 @ 1 kHz). La tensione inversa massima (V_R) è 5 V. La dissipazione di potenza totale (P_d) non deve superare i 110 mW. L'intervallo di temperatura operativa è da -40°C a +85°C, mentre lo stoccaggio può essere da -40°C a +100°C. Il dispositivo può resistere a una scarica elettrostatica (ESD) di 4 kV (Modello Corpo Umano). La temperatura massima di saldatura è di 260°C per 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

I parametri di prestazione chiave sono misurati in una condizione di test standard di 25°C di temperatura ambiente e una corrente diretta di 20 mA.

• Tensione Diretta (V_F):Varia da un minimo di 2,8 V a un massimo di 3,6 V. Questo parametro è critico per la progettazione del driver e la selezione dell'alimentazione.
• Intensità Luminosa (I_V):L'intensità luminosa minima è di 2850 millicandele (mcd). Il valore tipico non è specificato, ma il massimo raggiunge i 7150 mcd, indicando una famiglia di prodotti con un'ampia diffusione di luminosità gestita tramite binning.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):Il semiangolo tipico è di 50 gradi, definendo la distribuzione angolare della luce emessa.
• Coordinate di Cromaticità:Il punto colore tipico, secondo lo standard CIE 1931, è x=0,40, y=0,39. Questo posiziona la luce bianca nella regione del bianco caldo dello spazio colore.
• Protezione Zener:Il dispositivo incorpora un diodo Zener per la protezione dalla tensione inversa, con una tensione inversa tipica (V_Z) di 5,2 V a una corrente di test di 5 mA.
• Corrente Inversa (I_R):La corrente di dispersione inversa massima è di 50 μA quando vengono applicati 5 V in polarizzazione inversa.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire coerenza in luminosità, tensione diretta e colore, i LED sono suddivisi in bin specifici. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfino i requisiti precisi della loro applicazione.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono categorizzati in quattro bin principali in base alla loro intensità luminosa misurata a 20 mA. La tolleranza all'interno di ciascun bin è ±10%.

• Bin P:2850 mcd (Min) a 3600 mcd (Max)
• Bin Q:3600 mcd a 4500 mcd
• Bin R:4500 mcd a 5650 mcd
• Bin S:5650 mcd a 7150 mcd

3.2 Binning della Tensione Diretta

Anche la tensione diretta è suddivisa in bin per aiutare nella progettazione del circuito, specialmente per applicazioni sensibili alla caduta di tensione o al consumo energetico. L'incertezza di misura è ±0,1V.

• Bin 0:2,8 V a 3,0 V
• Bin 1:3,0 V a 3,2 V
• Bin 2:3,2 V a 3,4 V
• Bin 3:3,4 V a 3,6 V

3.3 Binning del Colore (Cromaticità)

L'output del colore è strettamente controllato e diviso in regioni specifiche sul diagramma di cromaticità CIE 1931. I ranghi di colore definiti sono D1, D2, E1, E2, F1 e F2. Questi gruppi rappresentano diversi quadrilateri all'interno dello spettro del bianco caldo, con F1/F2 che sono i più caldi (temperatura di colore correlata più bassa) e D1/D2 relativamente più freddi. L'incertezza di misura per le coordinate di colore è ±0,01. La scheda tecnica li raggruppa in un'unica selezione (Gruppo 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2), indicando che tutti questi ranghi di colore sono disponibili per questa serie di prodotti.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche che illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva di distribuzione spettrale mostra l'intensità relativa della luce emessa attraverso diverse lunghezze d'onda. Per un LED bianco caldo, la curva mostrerà tipicamente un picco dominante nella regione blu (dal chip InGaN) e un picco o plateau più ampio nella regione gialla/rossa (dalla conversione del fosforo). La forma esatta definisce le proprietà di resa cromatica del LED.

4.2 Diagramma di Direttività

La curva di direttività traccia l'intensità relativa rispetto all'angolo di radiazione, confermando visivamente il tipico angolo di visione di 50 gradi. Mostra come l'intensità luminosa diminuisce allontanandosi dall'asse centrale (0 gradi).

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

Questa curva fondamentale mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione per un diodo. È cruciale per determinare il punto di lavoro e per progettare circuiti limitatori di corrente o driver a corrente costante.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questo grafico dimostra come l'output luminoso (intensità relativa) aumenti con la corrente diretta. È generalmente lineare in un intervallo ma può saturarsi a correnti più elevate a causa di effetti termici e di decadimento dell'efficienza.

4.5 Coordinate di Cromaticità vs. Corrente Diretta

Questa curva è importante per applicazioni critiche per il colore. Mostra come il punto colore (coordinate x, y) possa spostarsi al variare della corrente di pilotaggio. È desiderabile un punto colore stabile attraverso i livelli di corrente.

4.6 Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente

Questa curva di derating indica la massima corrente diretta ammissibile all'aumentare della temperatura ambiente. Per prevenire il surriscaldamento e garantire l'affidabilità, la corrente massima deve essere ridotta durante il funzionamento ad alte temperature.

5. Informazioni Meccaniche e sul Pacchetto

5.1 Dimensioni del Pacchetto

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

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (mm).
• La tolleranza generale è ±0,25 mm salvo diversa specifica.
• La spaziatura dei terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal corpo del pacchetto.
• La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1,5 mm.

Un disegno dimensionato dettagliato è fornito nella scheda tecnica, specificando il diametro totale, la lunghezza e il diametro dei terminali, il piano di appoggio e la geometria della lente ottica.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è essenziale per mantenere le prestazioni e l'affidabilità del LED.

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve avvenire in un punto ad almeno 3 mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Formare i terminaliprimadi saldare il componente.
• Evitare di applicare stress al pacchetto LED durante la piegatura, poiché ciò può danneggiare le connessioni interne o crepare l'epossidico.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente. Il taglio ad alta temperatura può indurre guasti.
• Assicurarsi che i fori del PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

6.2 Condizioni di Stoccaggio

• Stoccaggio raccomandato: ≤30°C e ≤70% Umidità Relativa.
• La durata di conservazione in queste condizioni è di 3 mesi dalla spedizione.
• Per stoccaggi più lunghi (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

6.3 Processo di Saldatura

• Mantenere una distanza di oltre 3 mm dal giunto di saldatura al bulbo in epossidico.
• Si raccomanda di saldare solo fino alla base della barra di collegamento sul leadframe.
• Rispettare la temperatura massima di saldatura di 260°C per 5 secondi.

7. Imballaggio e Informazioni d'Ordine

7.1 Specifica d'Imballaggio

I LED sono imballati per prevenire scariche elettrostatiche (ESD) e danni da umidità.

• Imballaggio Primario:Sacchetti anti-elettrostatici.
• Quantità:Da 200 a 500 pezzi per sacchetto.
• Imballaggio Secondario:5 sacchetti sono posti in una scatola interna.
• Imballaggio Terziario:10 scatole interne sono imballate in una scatola master (esterna).

7.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono informazioni chiave:

• CPN:Numero di Parte del Cliente.
• P/N:Numero di Parte del Produttore.
• QTY:Quantità di pezzi nel pacco.
• CAT:Codice per il bin combinato di Intensità Luminosa e Tensione Diretta.
• HUE:Codice del Rango di Colore (es. D1, F2).
• REF:Informazioni di riferimento.
• LOT No:Numero di lotto di produzione per la tracciabilità.

7.3 Designazione del Numero di Modello

Il numero di parte segue un formato strutturato:334-15/X2C5-□ □ □ □. Gli spazi vuoti (□) corrispondono a codici specifici per selezionare ilGruppo Colore, desiderato, ilBin di Intensità Luminosae ilGruppo di Tensione Diretta

. Ciò consente agli utenti di specificare le esatte caratteristiche di prestazione richieste per la loro applicazione.

8. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

8.1 Applicazioni Tipiche

• Questo LED bianco caldo ad alta luminosità è ben adatto per:Pannelli di Messaggi e Informazioni:
• Dove sono necessari alto contrasto e leggibilità.Indicatori di Stato Ottici:
• In elettronica di consumo, apparecchiature industriali e cruscotti automobilistici.Retroilluminazione:
• Per piccoli display LCD, interruttori a membrana o pannelli decorativi.Luci Segnaletiche e di Posizione:

Fornendo illuminazione o segnalazione.

• 8.2 Considerazioni di ProgettazionePilotaggio della Corrente:_FUtilizzare sempre un driver a corrente costante o un resistore limitatore di corrente appropriato in base al bin della tensione diretta (V
• ) e alla tensione di alimentazione. Non superare i valori massimi assoluti.Gestione Termica:
• Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa (110 mW), assicurare un adeguato dissipatore o flusso d'aria in ambienti ad alta temperatura, specialmente se pilotati vicino alla corrente massima. Fare riferimento alla curva di derating corrente diretta vs. temperatura ambiente.Progettazione Ottica:
• L'angolo di visione di 50 gradi fornisce un fascio abbastanza ampio. Per luce focalizzata, possono essere necessarie ottiche secondarie (lenti).Protezione ESD:
• Sebbene il dispositivo abbia una classificazione HBM di 4kV, durante l'assemblaggio dovrebbero essere seguite le precauzioni standard di manipolazione ESD.Coerenza del Colore:

Per applicazioni che richiedono un aspetto cromatico uniforme, specificare un bin colore stretto (HUE) e assicurarsi che tutti i LED in un array provengano dallo stesso bin o da bin adiacenti.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Questo LED si differenzia principalmente attraverso la combinazione di un classico e ampiamente adottato pacchetto T-1 3/4 con un'alta intensità luminosa adatta all'emissione di bianco caldo. Rispetto ai LED SMD più piccoli, il design through-hole può essere vantaggioso per prototipazione, assemblaggio manuale o applicazioni che richiedono una luminosità a punto singolo più elevata. L'inclusione di un diodo Zener per la protezione dalla tensione inversa è una caratteristica notevole che migliora la robustezza nei progetti di circuito dove potrebbero verificarsi picchi di tensione inversa. Il sistema di binning dettagliato e multi-parametro (intensità, tensione, colore) offre ai progettisti un alto grado di controllo sulle prestazioni e sulla coerenza del prodotto finale, il che è critico nella produzione in serie.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Quale circuito di pilotaggio è raccomandato?_{Un semplice resistore in serie è sufficiente per un uso base come indicatore. Calcolare il valore del resistore come R = (V}alimentazione_F- V_F) / I_F. Utilizzare la V

massima dal bin (es. 3,6V per il Bin 3) per garantire che la corrente non superi i 20mA nelle condizioni peggiori. Per stabilità ed efficienza ottimali, specialmente in array o a correnti più elevate, è raccomandato un driver a corrente costante.

10.2 Come influisce la temperatura sulle prestazioni?

All'aumentare della temperatura ambiente, la tensione diretta del LED diminuisce leggermente, ma la sua efficienza interna può calare, riducendo l'output luminoso a parità di corrente. Più criticamente, una temperatura eccessiva può degradare la durata del LED. Consultare sempre la curva di derating corrente diretta vs. temperatura ambiente e assicurarsi che la temperatura di giunzione rimanga entro limiti sicuri attraverso un'adeguata progettazione termica.

10.3 Posso usarlo per applicazioni di miscelazione colore?

Questo è un LED bianco caldo convertito da fosfori, non monocromatico. Non è progettato per la miscelazione colore RGB. Per la miscelazione colore, dovrebbero essere utilizzati LED dedicati rosso, verde e blu (RGB).

10.4 Qual è lo scopo della specifica della tensione Zener?_ZIl diodo Zener è integrato in parallelo al LED per protezione. Se viene applicata accidentalmente una tensione inversa superiore a circa 5,2V, il diodo Zener condurrà, limitando la tensione e potenzialmente proteggendo la giunzione LED da danni. La corrente inversa Zener (I

) nominale di 100 mA indica la sua capacità di gestione della corrente in questo ruolo protettivo.

11. Studio di Caso di Progettazione e Utilizzo

Scenario: Progettazione di un Indicatore di Stato ad Alta Visibilità per Apparecchiature Industriali._FUn ingegnere necessita di una luce di stato luminosa e affidabile per una macchina che opera in un ambiente di fabbrica ben illuminato. La luce deve essere chiaramente visibile da varie angolazioni e avere un colore caldo e distinto. Seleziona questo LED nel Bin S (intensità più alta, 5650-7150 mcd) e Rango Colore F1/F2 per un aspetto caldo. Progetta un PCB con un'alimentazione a 12V. Utilizzando la V_Fmassima di 3,6V e una I

obiettivo di 20mA, calcola un resistore in serie: R = (12V - 3,6V) / 0,02A = 420Ω. Viene scelto un resistore standard da 430Ω, 1/4W. Seguono le linee guida di assemblaggio, piegando i terminali a 4mm dal corpo prima dell'inserimento. L'indicatore finale fornisce un'eccellente visibilità anche in luce ambientale, e il binning consistente garantisce che tutte le unità sulla linea di produzione appaiano identiche.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED opera sul principio dell'elettroluminescenza in un semiconduttore. Il nucleo è un chip InGaN (Indio Gallio Nitruro). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano all'interno della regione attiva del chip, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica della lega InGaN fa sì che questa emissione sia nell'intervallo di lunghezze d'onda blu. Per creare luce bianca, la luce blu è diretta su un rivestimento di fosfori all'interno della coppa riflettente. Il fosforo assorbe una parte dei fotoni blu e riemette luce a lunghezze d'onda più lunghe, gialle e rosse. La miscela della luce blu residua e della luce gialla/rossa convertita dal fosforo è percepita dall'occhio umano come luce bianca calda. La tonalità esatta (temperatura di colore correlata) è determinata dalla composizione e concentrazione del fosforo.

13. Tendenze Tecnologiche e Contesto