Scheda Tecnica LED Bianco 334-15/FNC1-4YZA - Package T-1 3/4 - 2.8-3.6V - 20mA - 22500-36000mcd - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per una lampada a LED bianco ad alta luminosità. Il dispositivo è alloggiato in un popolare package rotondo T-1 3/4, progettato per fornire un'elevata potenza luminosa per una varietà di applicazioni di indicazione e illuminazione. La luce bianca è ottenuta attraverso un processo di conversione al fosforo applicato a un chip blu InGaN, risultando in coordinate cromatiche tipiche come definite dallo standard CIE 1931.

1.1 Vantaggi Principali

I vantaggi principali di questa serie di LED includono la sua elevata intensità luminosa, che la rende adatta per applicazioni che richiedono luce brillante e visibile. Il dispositivo presenta una tensione di tenuta ESD fino a 4KV, migliorando la sua robustezza nella manipolazione. È conforme alle normative ambientali pertinenti ed è disponibile in confezione sfusa o su nastro per l'assemblaggio automatizzato.

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questo LED è destinato ad applicazioni che richiedono indicatori ottici affidabili e luminosi. Casi d'uso tipici includono pannelli messaggi, indicatori di stato, retroilluminazione per piccoli display e luci segnaletiche dove l'alta visibilità è fondamentale.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo non deve essere operato oltre questi limiti per prevenire danni permanenti. I valori chiave includono una corrente diretta continua (IF) di 30 mA, una corrente diretta di picco (IFP) di 100 mA in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10 @ 1kHz) e una tensione inversa massima (VR) di 5V. La dissipazione di potenza (Pd) è nominale a 110 mW. L'intervallo di temperatura operativa (Topr) va da -40°C a +85°C, con quella di stoccaggio (Tstg) da -40°C a +100°C. La temperatura massima di saldatura è di 260°C per 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di prova standard di 25°C di temperatura ambiente e una corrente diretta di 20mA. La tensione diretta (VF) varia tipicamente da 2,8V a 3,6V. L'intensità luminosa (IV) ha un intervallo tipico da 22.500 mcd a 36.000 mcd. L'angolo di visione (2θ1/2) è di circa 15 gradi, indicando un fascio relativamente focalizzato. Le coordinate cromatiche tipiche sono x=0,30, y=0,29. Un diodo Zener è integrato con una tensione inversa (Vz) di 5,2V a 5mA, e la corrente inversa (IR) è un massimo di 50 µA a 5V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto è classificato in bin per garantire la coerenza dei parametri chiave.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità luminosa è suddivisa in due bin principali: Bin 'Y' (22.500 - 28.500 mcd) e Bin 'Z' (28.500 - 36.000 mcd), entrambi misurati a IF=20mA. Si applica una tolleranza generale di ±10%.

3.2 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è suddivisa in quattro bin: 0 (2,8-3,0V), 1 (3,0-3,2V), 2 (3,2-3,4V) e 3 (3,4-3,6V). L'incertezza di misura è di ±0,1V.

3.3 Combinazione Colore

Il colore è definito da un gruppo di combinazione. Per questo prodotto, il gruppo è specificato come '4', che corrisponde ai bin di cromaticità A0, B5 e B6 come tracciati sul diagramma CIE.

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 mostra la distribuzione spettrale di potenza della luce bianca emessa, che è ampia a causa della conversione al fosforo, con un picco nella regione blu del chip ed emissione su tutto lo spettro visibile.

4.2 Diagramma di Direttività

Il grafico polare illustra la distribuzione spaziale dell'intensità luminosa, confermando l'angolo di visione di 15 gradi con un profilo di emissione tipicamente Lambertiano o quasi-Lambertiano.

4.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

Questo grafico mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione, cruciale per progettare circuiti di limitazione della corrente appropriati. La curva aiuta a determinare la resistenza dinamica del LED.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio. È generalmente lineare nell'intervallo operativo consigliato, ma può saturare o degradarsi a correnti più elevate.

4.5 Coordinate Cromatiche vs. Corrente Diretta

Questo grafico indica come il punto di colore (coordinate x, y) possa spostarsi con variazioni della corrente di pilotaggio, aspetto importante per applicazioni critiche sul colore.

4.6 Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente

Questa curva di derating mostra la massima corrente diretta ammissibile in funzione della temperatura ambiente, essenziale per la gestione termica e per garantire l'affidabilità a lungo termine.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED utilizza un package rotondo standard T-1 3/4 (5mm). Il disegno dimensionale specifica diametro, altezza, passo dei terminali e altre caratteristiche meccaniche critiche. Tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza standard di ±0,25mm salvo diversa indicazione. Il passo dei terminali è misurato nel punto in cui essi escono dal corpo del package. La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1,5mm.

5.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sul bordo della lente del LED o dal terminale più corto. Per l'esatta marcatura di polarità, consultare il diagramma nella scheda tecnica.

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. È necessario evitare stress sul package durante la piegatura per prevenire danni interni o rotture. I terminali devono essere tagliati a temperatura ambiente.

6.2 Condizioni di Stoccaggio

I LED devono essere stoccati a 30°C o meno e al 70% di umidità relativa o meno. La vita di stoccaggio consigliata è di 3 mesi dalla spedizione. Per stoccaggi più lunghi (fino a un anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.

6.3 Raccomandazioni per la Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 3mm tra il giunto di saldatura e il bulbo in epossidico. Le condizioni consigliate sono:

• Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore max 300°C (30W max), tempo di saldatura max 3 secondi.
• Saldatura ad Onda/Per Immersione:Temperatura pre-riscaldo max 100°C (60 sec max), temperatura bagno di saldatura max 260°C per max 5 secondi.

7. Imballaggio e Informazioni d'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

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

7.2 Spiegazione Etichetta

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

7.3 Designazione Numero Modello

Il numero di parte 334-15/FNC1-4YZA segue un sistema di codifica specifico in cui i segmenti indicano probabilmente la serie, il tipo di package, il gruppo colore (4), il bin di intensità luminosa (Y/Z) e il bin di tensione diretta (0-3).

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Per un funzionamento affidabile, è obbligatorio un resistore di limitazione della corrente in serie. Il valore del resistore (R) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (Valimentazione - VF) / IF, dove VF è la tensione diretta del LED alla corrente desiderata IF. Per una luminosità costante, è consigliato un driver a corrente costante, specialmente quando la tensione di alimentazione varia o per pilotare più LED in serie.

8.2 Considerazioni di Progettazione

Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, garantire un'adeguata ventilazione o dissipazione è importante per mantenere l'emissione luminosa e la longevità, specialmente ad alte temperature ambiente o quando pilotato vicino ai valori massimi.
Protezione ESD:Sebbene il dispositivo abbia protezione ESD integrata (4KV HBM), durante l'assemblaggio devono comunque essere osservate le precauzioni standard di manipolazione ESD.
Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 15 gradi rende questo LED adatto per applicazioni che richiedono un fascio diretto. Per un'illuminazione più ampia, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie come lenti o diffusori.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai LED standard da 5mm, questo dispositivo offre un'intensità luminosa significativamente più alta (fino a 36.000 mcd), rendendolo adatto per applicazioni dove è necessaria una luminosità superiore. Il diodo Zener integrato per la protezione da tensione inversa è una caratteristica che aggiunge robustezza nei circuiti dove potrebbero verificarsi picchi di tensione inversa. Il binning preciso per intensità, tensione e colore consente una migliore coerenza nei prodotti prodotti in serie dove l'aspetto e le prestazioni uniformi sono critici.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Qual è la corrente operativa tipica per questo LED?
R: La condizione di prova standard e il punto operativo tipico è 20mA. Può essere operato fino al massimo continuo di 30mA, ma la durata e la stabilità del colore dovrebbero essere verificate a correnti più elevate.

D: Come interpreto i bin colore A0, B5, B6?
R: Queste sono regioni specifiche sul diagramma cromatico CIE 1931 che definiscono la variazione di colore ammissibile. Il gruppo '4' significa che il colore del LED rientrerà nell'area combinata di questi tre bin, che corrispondono a diverse temperature di colore correlate (CCT) come mostrato sul diagramma (es. ~5600K, ~7000K, ~9000K).

D: Posso pilotare questo LED con un'alimentazione a 5V senza un resistore?
R: No. Senza un meccanismo di limitazione della corrente, il LED tenterebbe di assorbire una corrente eccessiva, superando rapidamente i suoi valori massimi e portando a un guasto catastrofico. Utilizzare sempre un resistore in serie o un driver a corrente costante.

11. Esempio Pratico di Utilizzo

Scenario: Progettazione di un Pannello Indicatori di Stato ad Alta Visibilità.Un pannello di controllo richiede una serie di indicatori di stato bianchi luminosi visibili sotto luce ambiente intensa. Utilizzando questo LED nel Bin Z (alta intensità) si garantisce la visibilità. Un circuito è progettato con un'alimentazione a 12V. Per ogni LED, assumendo una VF di 3,2V (Bin 1) e una IF desiderata di 20mA, il resistore in serie è calcolato come (12V - 3,2V) / 0,02A = 440 Ohm. Viene selezionato un resistore standard da 470 Ohm, risultando in una corrente di circa 18,7mA, che rientra nelle specifiche. I LED sono montati su un PCB con fori allineati ai terminali per evitare stress, e saldati manualmente seguendo le linee guida di tempo e temperatura.

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 uno strato di materiale fosforo (tipicamente YAG:Ce) depositato all'interno del package. Il fosforo assorbe una parte dei fotoni blu e ri-emette luce su uno spettro più ampio, principalmente nella regione gialla. La miscela della luce blu residua e della luce gialla convertita è percepita dall'occhio umano come bianca. La tonalità esatta (temperatura di colore correlata) è controllata dalla composizione e dalla quantità del fosforo.

13. Tendenze Tecnologiche

Lo sviluppo dei LED bianchi è stato guidato dai progressi nell'efficienza dei chip InGaN e nella tecnologia dei fosfori. Le tendenze continuano verso una maggiore efficienza luminosa (più lumen per watt), un indice di resa cromatica (CRI) migliorato per una migliore qualità della luce e tolleranze di binning più strette per la coerenza del colore. Le innovazioni nel packaging si concentrano anche sul miglioramento della gestione termica per consentire correnti di pilotaggio e densità di potenza più elevate, nonché sulla miniaturizzazione. La tecnologia rimane fondamentale per l'illuminazione a stato solido, sostituendo le sorgenti tradizionali incandescenti e fluorescenti in molte applicazioni grazie alla sua efficienza energetica, longevità e flessibilità di progettazione.