Scheda Tecnica LED 334-15/F1C5-1 RTA - Package T-1 3/4 - 3.6V Max - 110mW - Luce Bianca - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED bianco ad alta luminosità. Il dispositivo è alloggiato nel popolare package rotondo T-1 3/4, rendendolo adatto a un'ampia gamma di applicazioni di indicazione e illuminazione. La tecnologia di base coinvolge un chip InGaN la cui emissione blu viene convertita in luce bianca da uno strato di fosforo all'interno del riflettore. Le caratteristiche principali includono un'elevata potenza luminosa in uscita, coordinate cromatiche tipiche che puntano a un punto bianco e la conformità alle direttive RoHS. Il dispositivo è inoltre progettato con protezione contro le scariche elettrostatiche (ESD), resistendo a tensioni fino a 4KV.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo sono definiti in specifiche condizioni ambientali (Ta=25°C). La corrente diretta continua (IF) è nominale a 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 5 V. L'intervallo di temperatura di funzionamento (Topr) va da -40°C a +85°C, mentre lo stoccaggio può avvenire tra -40°C e +100°C. Il dispositivo può resistere a una temperatura di saldatura (Tsol) di 260°C per 5 secondi. La dissipazione di potenza totale (Pd) è limitata a 110 mW. Un diodo Zener è integrato per la protezione, con una corrente inversa massima (Iz) di 100 mA.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

In condizioni di prova standard (Ta=25°C, IF=20mA), la tensione diretta (VF) varia da un minimo di 2,8V a un massimo di 3,6V. La tensione inversa Zener (Vz) è tipicamente di 5,2V a Iz=5mA. La corrente inversa (IR) è garantita al di sotto di 50 µA a VR=5V. Il principale parametro ottico, l'intensità luminosa (IV), ha un ampio intervallo da 4500 mcd (min) a 9000 mcd (max), con un angolo di visione tipico (2θ1/2) di 50 gradi. Le coordinate cromatiche tipiche sono x=0,29, y=0,28 secondo lo standard CIE 1931.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono suddivisi in bin in base alla loro intensità luminosa misurata a 20mA. I codici bin e i rispettivi intervalli sono: Bin R (4500 - 5650 mcd), Bin S (5650 - 7150 mcd) e Bin T (7150 - 9000 mcd). È indicata un'incertezza di misura di ±10%.

3.2 Binning della Tensione Diretta

I dispositivi sono anche suddivisi in bin in base alla loro caduta di tensione diretta. I bin sono: 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 misura per la tensione è di ±0,1V.

3.3 Binning del Colore (Cromaticità)

Il diagramma cromatico CIE e la tabella associata definiscono specifici gradi di colore (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0). Ogni grado è definito da un'area quadrilatera sul grafico delle coordinate CIE 1931 (x,y). Questi gradi raggruppano LED con un colore bianco percepito simile, coprendo un intervallo di temperatura di colore correlata (CCT) da circa 4600K a oltre 22000K come indicato nel diagramma. L'incertezza di misura per le coordinate del colore è di ±0,01.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

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

• Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda:Mostra la distribuzione spettrale di potenza della luce bianca in uscita, che è uno spettro ampio risultante dalla combinazione del LED blu e del fosforo.
• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV):Rappresenta la relazione non lineare tra corrente e tensione, essenziale per progettare circuiti di limitazione della corrente.
• Intensità Relativa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'uscita luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio, mostrando tipicamente una relazione sub-lineare a correnti più elevate a causa del calo di efficienza e del riscaldamento.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Mostra la riduzione della corrente diretta massima ammissibile all'aumentare della temperatura ambiente, critica per la gestione termica.
• Coordinate Cromatiche vs. Corrente Diretta:Illustra come il punto di colore (x,y) possa spostarsi leggermente con i cambiamenti della corrente di pilotaggio.
• Intensità Relativa vs. Spostamento Angolare:Un grafico polare che rappresenta il modello di radiazione spaziale o l'angolo di visione del LED.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il LED utilizza un package rotondo standard T-1 3/4 (5mm) con due terminali assiali. Il disegno dimensionato dettagliato specifica la lunghezza totale, il diametro dei terminali, la forma della lente e il piano di appoggio. Le note chiave includono: tutte le dimensioni sono in millimetri, la distanza tra i terminali è misurata nel punto di uscita dal package e la sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1,5mm. Il package è trasparente.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali

Se i terminali devono essere piegati, l'operazione deve essere eseguita in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico. La formatura deve sempre avvenire prima della saldatura. Lo stress sul package durante la formatura deve essere evitato per prevenire danni o rotture. Il taglio dei terminali deve essere eseguito a temperatura ambiente. Quando si monta su un PCB, i fori devono allinearsi perfettamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

6.2 Stoccaggio

Le condizioni di stoccaggio consigliate sono 30°C o meno e umidità relativa del 70% o meno. La durata di stoccaggio è limitata a 3 mesi in queste condizioni. Per stoccaggi più lunghi (fino a un anno), i dispositivi dovrebbero essere conservati in un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.

6.3 Processo di Saldatura

La saldatura deve essere eseguita con cura, mantenendo una distanza minima di 3mm tra il giunto di saldatura e il bulbo in epossidico. Le condizioni consigliate sono:
Saldatura Manuale:Temperatura punta del saldatore max 300°C (30W max), tempo di saldatura max 3 secondi.
Saldatura a Onda/Immersione:Temperatura di preriscaldamento max 100°C (60 sec max), temperatura del bagno di saldatura max 260°C per 5 secondi.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Imballaggio

I LED sono confezionati in materiali resistenti all'umidità e antistatici. Il flusso di imballaggio tipico è: i LED sono posti in una busta antistatica (200-500 pezzi per busta). Cinque buste sono inserite in una scatola interna. Dieci scatole interne sono imballate in una scatola esterna.

7.2 Etichettatura

Le etichette includono campi per il Numero Parte Cliente (CPN), il Numero di Produzione (P/N), la Quantità di Imballo (QTY), i Codici di Binning per Intensità Luminosa e Tensione Diretta (CAT), il Grado di Colore (HUE), il Riferimento (REF) e il Numero di Lotto (LOT No.).

7.3 Designazione del Numero Parte

Il numero parte segue la struttura: 334-15/F1 C5-□ □ □ □. Gli spazi vuoti corrispondono a codici specifici per Gruppo Colore, Bin Intensità Luminosa e Gruppo Tensione, consentendo una selezione precisa delle caratteristiche di prestazione.

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Applicazioni Tipiche

L'elevata intensità luminosa rende questo LED adatto per pannelli messaggi, indicatori ottici, applicazioni di retroilluminazione e luci segnaletiche dove è richiesta un'elevata visibilità.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio in Corrente:Utilizzare sempre una sorgente di corrente costante o una resistenza limitatrice di corrente in serie con il LED. Operare al di sotto o al massimo alla corrente consigliata di 20mA per la luminosità standard o 30mA per il massimo, considerando la riduzione termica.
• Gestione Termica:Sebbene il package non sia progettato per un'elevata dissipazione di potenza, garantire un'adeguata ventilazione ed evitare il funzionamento al di sopra della massima temperatura di giunzione è cruciale per la longevità, specialmente quando pilotato a correnti più elevate o in alte temperature ambientali.
• Protezione ESD:Sebbene il dispositivo abbia una protezione ESD integrata (4KV), sono comunque raccomandate le normali precauzioni di manipolazione ESD durante l'assemblaggio.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 50 gradi fornisce un modello di emissione ampio. Per luce focalizzata, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie (lenti).

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

I principali vantaggi di questo LED nella sua classe (LED bianco T-1 3/4) sono la sua intensità luminosa molto elevata (fino a 9000 mcd) e la disponibilità di un binning elettrico e cromatico preciso. Il diodo Zener integrato per la protezione dalla tensione inversa è una caratteristica notevole che può semplificare la progettazione del circuito in ambienti soggetti a transitori di tensione. Il dettagliato sistema di binning consente ai progettisti di selezionare componenti per una luminosità e un colore uniformi nelle loro applicazioni, riducendo la necessità di calibrazione successiva.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è lo scopo dei diversi codici di binning?
R: Il binning garantisce la coerenza. I bin di intensità luminosa (R, S, T) garantiscono una luminosità minima. I bin di tensione (0-3) aiutano a prevedere il consumo energetico e semplificano la progettazione del driver. I bin di colore (A1-C0) garantiscono un aspetto del colore bianco uniforme tra più LED in un assemblaggio.

D: Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?
R: Sì, 30mA è il valore massimo assoluto continuo a 25°C. Tuttavia, è necessario consultare la curva di riduzione termica (Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente). A temperature ambientali più elevate, la corrente continua massima ammissibile diminuisce per prevenire surriscaldamento e guasti prematuri.

D: Come interpreto il diagramma cromatico CIE per questo LED?
R: Il luogo del corpo nero e le linee CCT sono fornite come riferimento. I quadrilateri colorati (A1, A0, ecc.) sono gli intervalli di colore accettabili per ogni bin. I LED vengono testati e suddivisi in queste aree. Una CCT più bassa (es. vicino a B3/B4) indica un bianco più caldo, mentre una CCT più alta (es. vicino a C0) indica un bianco più freddo e tendente al blu.

11. Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di un Pannello Indicatore di Stato ad Alta Visibilità.
Un ingegnere sta progettando un pannello di controllo industriale che richiede indicatori di stato bianchi, luminosi e uniformi, visibili sotto un'elevata luce ambientale. Selezionando LED dallo stesso bin di intensità luminosa (es. Bin T per la massima luminosità) e dallo stesso bin di colore (es. B4 per un bianco neutro), garantiscono un aspetto e una luminosità uniformi su tutti gli indicatori. L'angolo di visione di 50 gradi fornisce una buona visibilità da varie angolazioni. L'ingegnere implementa un semplice circuito di pilotaggio utilizzando un'alimentazione a 5V e una resistenza limitatrice calcolata per ~20mA, garantendo il funzionamento entro le specifiche. Il diodo Zener integrato protegge i LED da una polarità inversa accidentale durante la manutenzione.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo è un LED bianco a conversione di fosforo. Il nucleo è un chip semiconduttore in Nitruro di Gallio e Indio (InGaN) che emette luce blu quando polarizzato direttamente (elettroluminescenza). Questa luce blu non viene emessa direttamente. Invece, colpisce un rivestimento di fosforo (tipicamente Granato di Alluminio e Ittrio drogato con Cerio, o YAG:Ce) sospeso nella resina epossidica del package. Il fosforo assorbe una parte dei fotoni blu e riemette luce su un ampio spettro nella regione del giallo. La combinazione della luce blu rimanente non assorbita e dell'ampia emissione gialla del fosforo si mescola per produrre una luce che appare bianca all'occhio umano. I rapporti specifici tra blu e giallo e l'esatta composizione del fosforo determinano la temperatura di colore correlata (CCT) e le proprietà di resa cromatica della luce bianca.

13. Tendenze Tecnologiche

La tecnologia descritta rappresenta una fase matura dello sviluppo dei LED bianchi a conversione di fosforo. Le tendenze in corso nel più ampio settore dei LED includono:
Aumento dell'Efficienza:Miglioramenti continui nell'efficienza quantistica interna del chip InGaN blu e nell'efficienza di conversione del fosforo (maggiore output lumen-per-watt).
Qualità del Colore:Sviluppo di miscele di fosfori multipli (es. aggiunta di fosfori rossi) per migliorare l'Indice di Resa Cromatica (CRI), ottenendo una riproduzione del colore più naturale e satura, sebbene questa scheda tecnica specifichi un sistema a fosforo singolo più semplice.
Miniaturizzazione del Package:Sebbene il T-1 3/4 rimanga popolare, molte nuove applicazioni si stanno spostando verso package a montaggio superficiale (SMD) come 2835 o 3030 per una migliore producibilità e prestazioni termiche.
Illuminazione Intelligente e Connessa:L'integrazione dell'elettronica di controllo direttamente con i package LED è una tendenza in crescita, sebbene questo prodotto sia un componente discreto, senza driver integrato.
Questo dispositivo specifico si concentra sul fornire un'elevata intensità luminosa all'interno di un classico package a foro passante, un requisito che rimane stabile per molte applicazioni legacy e specifiche di indicatori ad alta luminosità.