Scheda Tecnica LED 334-15/X2C1-1WYB - Package T-1 3/4 - 3.6V Max - Bianco Caldo - Potenza 110mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED ad alte prestazioni a luce bianca calda. Il dispositivo è alloggiato in un popolare package rotondo T-1 3/4, progettato per erogare un'elevata potenza luminosa per applicazioni che richiedono un'illuminazione brillante e uniforme. La luce bianca calda è ottenuta attraverso un processo di conversione al fosforo applicato a un chip InGaN. Le caratteristiche principali includono la robustezza contro le scariche elettrostatiche (ESD fino a 4KV) e la conformità alle normative ambientali pertinenti.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

Il vantaggio principale di questo LED è la combinazione di un'elevata intensità luminosa all'interno di un package standard e ampiamente adottato. Ciò lo rende adatto all'integrazione in progetti esistenti senza significative modifiche meccaniche. Le sue tipiche coordinate di cromaticità (x=0,40, y=0,39) lo collocano nella regione del bianco caldo, spesso preferita per l'illuminazione di indicatori e pannelli. Le applicazioni target includono pannelli messaggi, indicatori ottici, retroilluminazione e luci segnaletiche, dove affidabilità e luminosità sono critiche.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo è classificato per una corrente diretta continua (IF) di 30 mA, con una corrente diretta di picco (IFP) di 100 mA ammissibile in condizioni pulsate (duty cycle 1/10 a 1 kHz). La tensione inversa massima (VR) è di 5V. La dissipazione di potenza totale (Pd) non deve superare i 110 mW. L'intervallo di temperatura operativa va da -40°C a +85°C, con un intervallo di temperatura di stoccaggio leggermente più ampio da -40°C a +100°C. Il LED può resistere a una tensione ESD (Modello Corpo Umano) fino a 4 kV. La temperatura massima di saldatura è di 260°C per 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

In condizioni di test standard (Ta=25°C, IF=20mA), la tensione diretta (VF) varia da un minimo di 2,8V a un massimo di 3,6V. L'intensità luminosa (IV) ha un valore tipico di 14250 mcd, con un massimo specificato fino a 28500 mcd. L'angolo di visione (2θ1/2) è tipicamente di 15 gradi, indicando un fascio relativamente focalizzato. La corrente inversa (IR) a VR=5V è al massimo di 50 µA. È presente una caratteristica di diodo Zener, con una tensione inversa (Vz) tipica di 5,2V a Iz=5mA.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

I LED sono suddivisi in bin in base a parametri chiave per garantire coerenza nell'applicazione.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità luminosa è suddivisa in tre bin principali: Codice W (14250 - 18000 mcd), Codice X (18000 - 22500 mcd) e Codice Y (22500 - 28500 mcd). Si applica una tolleranza generale di ±10% alla misurazione dell'intensità luminosa.

3.2 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è classificata in quattro bin: Codice 0 (2,8 - 3,0V), Codice 1 (3,0 - 3,2V), Codice 2 (3,2 - 3,4V) e Codice 3 (3,4 - 3,6V). L'incertezza di misurazione per questo parametro è di ±0,1V.

3.3 Binning del Colore

Le caratteristiche del colore sono definite all'interno del diagramma di cromaticità CIE 1931. Sono forniti specifici ranghi di colore (D1, D2, E1, E2, F1, F2), ciascuno con confini di coordinate definiti. Questi sono raggruppati insieme (Gruppo 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2) per la selezione. L'incertezza di misurazione per le coordinate di colore è di ±0,01.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse curve caratteristiche tracciate a Ta=25°C.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione spettrale di potenza della luce bianca calda emessa, tipicamente con un picco nella regione blu dal chip e che mostra un'ampia emissione convertita dal fosforo nello spettro giallo/rosso.

4.2 Diagramma di Direttività

Il diagramma di radiazione illustra la distribuzione spaziale della luce, confermando il tipico angolo di visione di 15 gradi con un profilo di intensità specifico.

4.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

Questo grafico mostra la relazione non lineare tra la corrente che attraversa il LED e la caduta di tensione ai suoi capi, cruciale per progettare circuiti di limitazione della corrente appropriati.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio, importante per comprendere l'efficienza e impostare i punti di lavoro.

4.5 Coordinate di Cromaticità vs. Corrente Diretta

Questo grafico mostra la stabilità o lo spostamento delle coordinate di colore (x, y) al variare della corrente di pilotaggio, vitale per applicazioni critiche per il colore.

4.6 Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente

Questa curva indica la riduzione della corrente diretta massima ammissibile all'aumentare della temperatura ambiente, essenziale per la gestione termica e l'affidabilità.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il LED utilizza un package rotondo standard T-1 3/4 (circa 5mm) con due terminali assiali. Note dimensionali chiave includono: tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza generale di ±0,25mm salvo diversa specifica; l'interasse dei terminali è misurato nel punto in cui essi emergono dal corpo del package; e la massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1,5mm. Un disegno dimensionato dettagliato è fornito come riferimento per la progettazione e la creazione dell'impronta.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali

I terminali devono essere piegati in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico. La formatura deve essere eseguita prima della saldatura. Lo stress sul package durante la formatura deve essere evitato per prevenire danni o rotture. I telaietti dei terminali devono essere tagliati a temperatura ambiente. I fori del PCB devono allinearsi precisamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

6.2 Stoccaggio

I LED devono essere stoccati a 30°C o meno e con un'umidità relativa del 70% o inferiore. La vita di stoccaggio consigliata dopo la spedizione è di 3 mesi. Per stoccaggi più lunghi (fino a un anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante. Evitare rapidi cambi di temperatura in alta umidità per prevenire la condensa.

6.3 Saldatura

Mantenere una distanza di oltre 3mm dal giunto di saldatura al bulbo in epossidico. Si consiglia di saldare oltre la base della barra di collegamento. Per la saldatura manuale, utilizzare una punta del saldatore a un massimo di 300°C (30W max.) per non più di 3 secondi. Per la saldatura a immersione, preriscaldare a un massimo di 100°C per un massimo di 60 secondi.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifica di Imballaggio

I LED sono confezionati in sacchetti anti-statici. Ogni sacchetto contiene un minimo di 200 a un massimo di 500 pezzi. Cinque sacchetti sono confezionati in una scatola interna. Dieci scatole interne sono confezionate in una scatola esterna.

7.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette di imballaggio includono campi per: Numero di Produzione del Cliente (CPN), Numero di Parte (P/N), Quantità di Imballo (QTY), Ranghi di Intensità Luminosa e Tensione Diretta (CAT), Rango di Colore (HUE), Riferimento (REF) e Numero di Lotto (LOT No).

7.3 Designazione del Numero di Modello

Il numero di parte segue la struttura: 334-15/X2C1-□□□□. Le cifre in bianco corrispondono probabilmente a specifici codici di binning per intensità luminosa, tensione diretta e rango di colore, consentendo una selezione precisa delle caratteristiche del dispositivo.

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è ideale per applicazioni che richiedono una sorgente puntiforme compatta, brillante e a luce bianca calda. Ciò include indicatori di stato su apparecchiature industriali, retroilluminazione per piccole scritte su pannelli o interruttori, display di messaggi dove i singoli pixel devono essere chiaramente visibili, e luci segnaletiche o di posizione.

8.2 Considerazioni di Progettazione

I progettisti devono implementare una corretta limitazione di corrente, tipicamente utilizzando una resistenza in serie o un driver a corrente costante, in base alle caratteristiche di tensione diretta e alla luminosità desiderata. L'angolo di visione stretto deve essere considerato per la distribuzione della luce. La gestione termica è importante se si opera vicino ai valori massimi o in temperature ambiente elevate; la curva di derating deve essere seguita. Per applicazioni sensibili al colore, si consiglia di selezionare un bin di colore specifico (HUE).

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai LED 5mm generici, questo dispositivo offre un'intensità luminosa significativamente più elevata, rendendolo adatto per applicazioni in cui è necessaria una maggiore luminosità senza aumentare le dimensioni del package. L'inclusione di un diodo Zener per la protezione dalla tensione inversa può essere un fattore differenziante nei progetti di circuito sensibili ai transitori di tensione. Il sistema di binning dettagliato per intensità, tensione e colore fornisce un livello di coerenza e selettività vantaggioso per applicazioni professionali e di produzione in volume.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è la corrente operativa consigliata?

R: Le caratteristiche elettro-ottiche sono specificate a IF=20mA, che è un punto operativo comune e affidabile. La corrente continua massima è di 30 mA.

D: Come interpreto i bin di intensità luminosa?

R: Il codice bin (W, X, Y) sull'etichetta o sul numero di parte indica l'intervallo minimo e massimo garantito di intensità luminosa per quel LED specifico quando pilotato a 20mA. Seleziona il bin che soddisfa i requisiti di luminosità della tua applicazione.

D: Posso pilotare questo LED con un'alimentazione a 5V?

R: Non direttamente senza una resistenza di limitazione della corrente. Poiché la tensione diretta è tipicamente intorno a 3,2V, deve essere calcolata una resistenza in serie per limitare la corrente al valore desiderato (es. 20mA) in base alla tensione di alimentazione (5V) e alla VF del LED.

D: Cosa significa la classificazione ESD di 4KV?

R: Significa che il LED può resistere a una scarica elettrostatica fino a 4000 Volt utilizzando il metodo di test del Modello Corpo Umano (HBM). Ciò indica una buona robustezza alla manipolazione, ma sono comunque raccomandate le normali precauzioni ESD durante l'assemblaggio.

11. Esempio di Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore ad alta visibilità per un chiosco esterno.Il pannello richiede indicatori piccoli e luminosi visibili in pieno giorno. Il progettista seleziona questo LED per la sua elevata intensità luminosa (potenzialmente scegliendo il bin Y per la massima luminosità). Viene utilizzato un driver a corrente costante impostato a 20mA per garantire una luminosità uniforme tra tutti gli indicatori e al variare della temperatura. Il ristretto angolo di visione di 15 gradi aiuta a concentrare la luce verso la linea di vista prevista dell'utente. Il colore bianco caldo è scelto per un'indicazione chiara e non aggressiva. I LED sono montati su un PCB con fori di dimensioni corrette e i terminali sono formati attentamente secondo le linee guida prima della saldatura a onda.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo è un LED bianco a conversione di fosforo. Il nucleo è un chip semiconduttore realizzato in Nitruro di Gallio e Indio (InGaN), che emette luce blu quando polarizzato direttamente (la corrente elettrica lo attraversa). Questa luce blu non viene emessa direttamente. Invece, colpisce uno strato di materiale fosforo (un fosforo a emissione gialla come YAG:Ce) depositato all'interno della coppa riflettente del package del LED. Il fosforo assorbe una parte dei fotoni blu e riemette luce a lunghezze d'onda più lunghe, gialle. La miscela della luce blu residua e della luce gialla convertita è percepita dall'occhio umano come luce bianca calda. I rapporti specifici del fosforo e la sua composizione determinano l'esatta temperatura di colore e le coordinate di cromaticità.

13. Contesto delle Tendenze Tecnologiche

I LED bianchi a conversione di fosforo, specialmente quelli basati su chip InGaN blu, rappresentano la tecnologia dominante per l'illuminazione bianca generale e gli indicatori. La tendenza in tali componenti è verso un'efficienza luminosa sempre più elevata (più luce emessa per watt elettrico), un indice di resa cromatica (CRI) migliorato per una migliore accuratezza del colore e tolleranze di binning più strette per una maggiore coerenza nella produzione di massa. Mentre nuovi tipi di package come i dispositivi a montaggio superficiale (SMD) sono prevalenti, i package a foro passante come il T-1 3/4 rimangono importanti per applicazioni che richiedono assemblaggio manuale, gestione di alta potenza in un fattore di forma semplice o facile sostituzione sul campo. L'integrazione di funzioni di protezione come i diodi Zener, come visto in questo dispositivo, è una pratica comune per migliorare l'affidabilità in ambienti elettrici reali.