Scheda Tecnica Lampada LED 334-15/T1 C3-2TVA - Package T-1 3/4 - 3.6V Max - 30mA - Luce Bianca - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di una lampada LED bianca ad alta luminosità. Il dispositivo è realizzato utilizzando un chip semiconduttore InGaN e un sistema di conversione al fosforo all'interno del popolare package rotondo T-1 3/4. L'obiettivo progettuale principale è fornire un'elevata intensità luminosa adatta a una gamma di applicazioni di segnalazione e illuminazione. Il prodotto è conforme a diversi standard ambientali e di sicurezza, inclusi la conformità RoHS, il regolamento UE REACH e i requisiti senza alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Presenta inoltre una robusta tensione di tenuta ESD fino a 4KV (HBM).

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo sono definiti in condizioni di Ta=25°C. Il superamento di questi valori può causare danni permanenti.

• Corrente Diretta Continua (I_F):30 mA
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):100 mA (Duty 1/10 @ 1KHz)
• Tensione Inversa (V_R):5 V
• Dissipazione di Potenza (P_d):110 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura di Magazzinaggio (T_stg):-40°C a +100°C
• ESD (HBM):4000 V
• Corrente Inversa Zener (I_z):100 mA
• Temperatura di Saldatura (T_sol):260°C per 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

I parametri prestazionali chiave sono misurati a Ta=25°C e una corrente di prova standard di I_F=20mA.

• Tensione Diretta (V_F):Min. 2,8V, Tip. --, Max. 3,6V. Definisce la caduta di tensione ai capi del LED durante il funzionamento.
• Tensione Inversa Zener (V_z):Tip. 5,2V a I_z=5mA, indicando una caratteristica di protezione integrata.
• Corrente Inversa (I_R):Max. 50 µA a V_R=5V.
• Intensità Luminosa (I_V):Min. 7150 mcd, Tip. --, Max. 14250 mcd. Questa è la misura principale dell'emissione luminosa.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):Tipico 30 gradi. Definisce l'ampiezza angolare in cui l'intensità luminosa è almeno la metà del valore di picco.
• Coordinate Cromatiche (CIE 1931):Tipiche x=0,26, y=0,27. Posizionano l'emissione di luce bianca in una regione specifica del diagramma cromatico.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

I LED sono suddivisi in bin in base a parametri chiave per garantire la coerenza nelle produzioni in serie.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono categorizzati in tre bin (T, U, V) in base alla loro intensità luminosa misurata a I_F=20mA, con una tolleranza dichiarata di ±10%.

• Bin T:7150 mcd (Min.) a 9000 mcd (Max.)
• Bin U:9000 mcd (Min.) a 11250 mcd (Max.)
• Bin V:11250 mcd (Min.) a 14250 mcd (Max.)

3.2 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è suddivisa in quattro codici (0, 1, 2, 3) con un'incertezza di misura di ±0,1V.

• Bin 0:2,8V (Min.) a 3,0V (Max.)
• Bin 1:3,0V (Min.) a 3,2V (Max.)
• Bin 2:3,2V (Min.) a 3,4V (Max.)
• Bin 3:3,4V (Min.) a 3,6V (Max.)

3.3 Binning del Colore

Il colore è definito entro specifici confini di coordinate cromatiche. La scheda tecnica fa riferimento a gruppi che combinano bin specifici (es. Gruppo 1: A1+A0). I gradi di colore A1 e A0 hanno definiti dei rettangoli sul diagramma CIE 1931, con un'incertezza di misura di ±0,01 per entrambe le coordinate x e y.

4. Analisi delle Curve Prestazionali

La scheda tecnica include 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, che è una combinazione dell'emissione blu del chip InGaN e della più ampia emissione gialla convertita dal fosforo.
• Diagramma di Direttività:Un grafico polare che visualizza il tipico angolo di visione di 30 gradi, mostrando come l'intensità luminosa diminuisce dall'asse centrale.
• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Dimostra la relazione esponenziale, cruciale per progettare circuiti di limitazione della corrente.
• Intensità Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio, importante per il controllo della luminosità e la comprensione dell'efficienza.
• Coordinate Cromatiche vs. Corrente Diretta:Indica come il colore percepito della luce bianca possa spostarsi leggermente con variazioni della corrente operativa.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Illustra la riduzione della massima corrente diretta ammissibile all'aumentare della temperatura ambiente, critica per la gestione termica.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il dispositivo 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 (mm).
• Si applica una tolleranza generale di ±0,25mm salvo diversa specifica.
• La distanza tra i terminali è misurata nel punto in cui essi escono dal corpo del package.
• La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1,5mm.
• Il disegno del package fornisce misure dettagliate per il diametro della lente, la lunghezza del corpo, la lunghezza e il diametro dei terminali e il piano di appoggio.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Formare i terminali prima della saldatura.
• Evitare di sollecitare il package durante la piegatura per prevenire danni interni o rotture.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente; il taglio ad alta temperatura può causare guasti.
• Assicurarsi che i fori del PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

6.2 Magazzinaggio

• Condizioni di magazzinaggio consigliate: ≤30°C e ≤70% Umidità Relativa.
• Durata di magazzinaggio standard dopo la spedizione: 3 mesi.
• Per magazzinaggio più lungo (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.
• Evitare rapidi cambi di temperatura in ambienti ad alta umidità per prevenire condensa.

6.3 Saldatura

Mantenere una distanza minima di 3mm tra il punto di saldatura e il bulbo in epossidico.

Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore max 300°C (per saldatore max 30W), tempo di saldatura max 3 secondi.

Saldatura a Onda/Ad immersione:Temperatura di pre-riscaldo max 100°C (per max 60 sec), temperatura bagno di saldatura max 260°C per 5 secondi.

7. Informazioni su Imballaggio e Ordine

7.1 Specifica di Imballaggio

• Imballaggio:I LED sono confezionati in sacchetti anti-statici, posti in scatole interne, che sono poi imballate in scatole esterne master.
• Quantità per Imballo:200-500 pezzi per sacchetto. 5 sacchetti per scatola interna. 10 scatole interne per scatola esterna.

7.2 Spiegazione Etichette

Le etichette sull'imballaggio includono: Numero di Produzione del Cliente (CPN), Numero di Parte (P/N), Quantità (QTY), Classi di Intensità Luminosa e Tensione Diretta (CAT), Classe Colore (HUE), Riferimento (REF) e Numero di Lotto (LOT No).

7.3 Designazione di Produzione / Numerazione Parte

Il numero di parte segue il formato:334-15/T1C3- □ □ □ □. I quadrati vuoti (□) sono segnaposto per i codici di bin specifici relativi al Gruppo Colore, Bin Intensità Luminosa e Gruppo Tensione, consentendo una selezione precisa delle caratteristiche prestazionali.

8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Pannelli Messaggi & Indicatori Ottici:Sfrutta l'alta intensità luminosa per un'eccellente visibilità.
• Retroilluminazione:Adatto per retroilluminazione di piccoli pannelli o icone.
• Luci Segnaletiche:Ideale per indicazione di stato o posizione.

8.2 Considerazioni Progettuali

• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per limitare I_Fa 30mA o inferiore.
• Gestione Termica:Considerare la curva di derating (Corrente Diretta vs. Temp. Ambiente). In ambienti ad alta temperatura o spazi chiusi, ridurre la corrente di pilotaggio per mantenere l'affidabilità.
• Protezione ESD:Sebbene classificato per 4KV HBM, implementare protezioni ESD standard sui PCB è una buona pratica, specialmente nella manipolazione e assemblaggio.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 30 gradi fornisce un fascio relativamente focalizzato. Per un'illuminazione più ampia, possono essere necessarie ottiche secondarie (lenti, diffusori).

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

I principali fattori di differenziazione di questo LED nella sua categoria (LED bianco T-1 3/4) includono:

• Alta Intensità Luminosa:Un minimo di 7150 mcd è notevolmente alto per questa dimensione di package, offrendo una luminosità superiore.
• Protezione Zener Integrata:La tensione inversa Zener specificata (Vz) suggerisce una protezione integrata contro le tensioni inverse, non sempre presente nei LED base, migliorando la robustezza nella progettazione del circuito.
• Binning Completo:Un binning dettagliato per intensità, tensione e colore consente un abbinamento preciso nelle applicazioni che richiedono coerenza tra più unità.
• Conformità Ambientale:Soddisfa standard moderni come Senza Alogeni e REACH, che possono essere critici per mercati specifici e progetti attenti all'ambiente.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D1: Qual è la corrente operativa consigliata?

R1: La corrente continua massima assoluta è 30mA. Un punto operativo tipico è 20mA, che è la condizione di prova standard per le specifiche ottiche elencate (intensità luminosa, colore). Operare a 20mA fornisce un buon equilibrio tra luminosità, efficienza e longevità.

D2: Come interpreto i bin di intensità luminosa (T, U, V)?

R2: Questi bin garantiscono un'emissione luminosa minima. Ad esempio, ordinare dal Bin V garantisce che ogni LED avrà almeno 11250 mcd a 20mA. Questo è cruciale per applicazioni in cui deve essere raggiunto un livello minimo di luminosità. I bin permettono ai progettisti di selezionare un livello di prestazioni adeguato al costo.

D3: Posso pilotare questo LED con un'alimentazione a 5V?

R3: Non direttamente senza una resistenza di limitazione. La tensione diretta (Vf) è tra 2,8V e 3,6V. Collegare direttamente 5V causerebbe una corrente eccessiva, distruggendo il LED. È necessario calcolare e utilizzare una resistenza in serie: R = (Tensione Alimentazione - Vf) / I_F. Usando una Vf tipica di 3,2V e I_F=20mA con alimentazione 5V: R = (5 - 3,2) / 0,02 = 90 Ohm.

D4: Cosa significa la classificazione ESD 4KV per la manipolazione?

R4: Significa che il LED può tipicamente sopportare una scarica elettrostatica di 4000V secondo il modello del corpo umano (HBM) senza danni. Sebbene sia robusto, è comunque essenziale seguire le precauzioni ESD standard durante la manipolazione e l'assemblaggio (ad es. utilizzare postazioni di lavoro e braccialetti collegati a terra) per prevenire danni cumulativi o difetti latenti.

D5: Quanto è critica la distanza minima di 3mm per la saldatura/piegatura dei terminali?

R5: Molto critica. La resina epossidica e i bonding interni dei fili vicino alla base del package sono sensibili al calore e allo stress meccanico. Violare questa distanza può causare guasti immediati (resina incrinata, bonding rotto) o problemi di affidabilità a lungo termine (degradazione dell'emissione luminosa, guasto prematuro).

11. Esempio di Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di un Pannello Indicatore di Stato ad Alta Visibilità

Un progettista necessita di 20 indicatori bianchi luminosi per un pannello di controllo che deve essere visibile sotto luce ambientale elevata. Seleziona LED dal bin di intensità luminosa più alto (V) per garantire luminosità sufficiente. Per garantire un aspetto uniforme, specifica anche un bin colore stretto (es. Gruppo 1). Viene progettato un semplice circuito di pilotaggio utilizzando una linea a 5V. Per ogni LED, viene calcolata una resistenza da 100 ohm, 1/8W (usando una Vf conservativa di 3,4V per Bin 2/3: (5-3,4)/0,02=80 Ohm; 100 Ohm è un valore standard che fornisce ~16mA, un punto operativo sicuro e luminoso). Il layout del PCB garantisce un distanziamento di 3mm tra la piazzola di saldatura e il contorno del corpo del LED. Durante l'assemblaggio, viene utilizzata una dima di saldatura per mantenere la distanza di piegatura dei terminali di 3mm prima dell'inserimento nella scheda.

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). Quando viene applicata una corrente diretta, elettroni e lacune si ricombinano all'interno del chip, emettendo fotoni nella regione blu dello spettro (tipicamente attorno a 450-455nm). Questa luce blu non viene emessa direttamente. Invece, colpisce uno strato di materiale fosforico giallo (o giallo e rosso) depositato all'interno della coppa riflettente che circonda il chip. Il fosforo assorbe una porzione della luce blu e la riemette come uno spettro più ampio di luce a lunghezza d'onda più lunga (gialla). La rimanente luce blu non assorbita si mescola con la luce fosforescente gialla, e l'occhio umano percepisce questa combinazione come luce bianca. La tonalità esatta o "temperatura di colore" della luce bianca è determinata dal rapporto tra luce blu e gialla, controllato dalla composizione e concentrazione del fosforo.

13. Tendenze Tecnologiche e Contesto

Il package T-1 3/4 rappresenta una tecnologia a foro passante matura, ampiamente utilizzata per decenni in applicazioni di segnalazione. L'uso di un chip InGaN con conversione di fosforo è il metodo standard per produrre LED bianchi sin dall'invenzione del LED blu. Le tendenze attuali nell'industria LED più ampia si stanno spostando verso:

• Dispositivi a Montaggio Superficiale (SMD):Per l'assemblaggio automatizzato e fattori di forma più piccoli, package come 3528, 5050 o 2835 hanno largamente sostituito i LED a foro passante nei nuovi progetti ad alto volume.
• Maggiore Efficienza:Lo sviluppo continuo si concentra sull'aumento dei lumen per watt (lm/W), riducendo la potenza elettrica necessaria per la stessa emissione luminosa.
• Migliore Resa Cromatica (CRI):Utilizzo di miscele multi-fosforo o chip viola/blu con fosfori rossi/verdi per produrre luce bianca che riproduca i colori degli oggetti in modo più accurato.
• Soluzioni Integrate:LED con regolatori di corrente integrati, controller o persino capacità complete di miscelazione colore RGB.

Nonostante queste tendenze, i LED a foro passante come questo rimangono rilevanti per prototipazione, riparazione, manutenzione di sistemi legacy, scopi educativi e applicazioni in cui è richiesto assemblaggio manuale o estrema robustezza. La loro alta intensità in un package semplice e robusto garantisce una nicchia continua nel panorama dei componenti elettronici.