Scheda Tecnica LED Bianco Serie T20 2016 - Dimensione 2.0x1.6x0.75mm - Tensione 5.9-6.4V - Potenza 0.64W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La Serie T20 2016 è un LED bianco ad alte prestazioni progettato per applicazioni di illuminazione generale. Questo LED top-view presenta un design del package termicamente migliorato, che consente un'elevata emissione di flusso luminoso e un funzionamento affidabile in condizioni impegnative. Le sue dimensioni compatte e l'ampio angolo di visione lo rendono adatto a una varietà di apparecchi di illuminazione.

1.1 Vantaggi Principali

• Package Termicamente Migliorato:Gestione termica migliorata per prestazioni e longevità superiori.
• Elevata Emissione di Flusso Luminoso:Fornisce un'illuminazione brillante ed efficiente.
• Elevata Capacità di Corrente:Supporta un funzionamento fino a 100mA di corrente diretta.
• Dimensioni Compatte del Package:L'impronta 2016 (2.0mm x 1.6mm) consente layout PCB ad alta densità.
• Ampio Angolo di Visione:Un tipico angolo di metà intensità di 120 gradi garantisce un'ampia e uniforme distribuzione della luce.
• Senza Piombo e Conforme RoHS:Adatto per processi produttivi attenti all'ambiente.

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questo LED è progettato per soluzioni di illuminazione diversificate dove affidabilità ed efficienza sono fondamentali.

• Illuminazione Interna:Faretti a incasso, pannelli luminosi e altri apparecchi per interni.
• Retrofit e Sostituzioni:Aggiornamento di sistemi di illuminazione esistenti con tecnologia LED moderna.
• Illuminazione Generale:Una fonte luminosa versatile per uso commerciale e residenziale.
• Illuminazione Architettonica e Decorativa:Luce d'accento, illuminazione a scomparsa e altre applicazioni focalizzate sul design.

2. Analisi dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e obiettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici specificati nella scheda tecnica.

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Le prestazioni sono misurate in condizioni di test standard di 80mA di corrente diretta (IF) e una temperatura di giunzione (Tj) di 25°C. Il flusso luminoso varia con la Temperatura di Colore Correlata (CCT) e l'Indice di Resa Cromatica (CRI).

• Flusso Luminoso (Tipico/Minimo):Varia da circa 51 lm a 66 lm a seconda della combinazione CCT/CRI. Ad esempio, un LED 4000K con Ra80 ha un flusso tipico di 66 lm e un minimo di 63 lm.
• Tolleranze:Le misurazioni del flusso luminoso hanno una tolleranza di ±7%, e le misurazioni del CRI (Ra) hanno una tolleranza di ±2.

2.2 Valori Massimi Assoluti

Questi sono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento deve essere sempre mantenuto entro questi limiti.

• Corrente Diretta (IF):100 mA (Continua).
• Corrente Diretta Impulsiva (IFP):150 mA (Larghezza impulso ≤100μs, Ciclo di lavoro ≤1/10).
• Dissipazione di Potenza (PD):640 mW.
• Tensione Inversa (VR):5 V.
• Temperatura di Funzionamento (Topr):-40°C a +105°C.
• Temperatura di Giunzione (Tj):120°C (Massima).

2.3 Caratteristiche Elettriche e Termiche

Questi sono i parametri operativi tipici a Tj=25°C.

• Tensione Diretta (VF):Da 5.9V a 6.4V a IF=80mA, con una tolleranza di misura di ±0.2V.
• Angolo di Visione (2θ1/2):120 gradi (tipico). Questo è l'angolo fuori asse in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco.
• Resistenza Termica (Rth j-sp):25 °C/W (tipico). Questo parametro indica l'impedenza termica dalla giunzione del LED al punto di saldatura su un MCPCB, cruciale per il design del dissipatore.
• Scarica Elettrostatica (ESD):Resiste a 1000V (Modello del Corpo Umano).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

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

3.1 Binning del Flusso Luminoso

I LED sono categorizzati in specifici ranghi di flusso (es. E8, F1) con valori definiti di output luminoso minimo e massimo. La struttura di binning è definita separatamente per diverse combinazioni di CCT e CRI. Ad esempio, un LED 4000K Ra80 nel bin F1 avrà un flusso luminoso tra 66 lm e 70 lm.

3.2 Binning della Tensione Diretta

I LED sono anche binnati per caduta di tensione diretta a 80mA. Codici come Z3, A4, B4 e C4 rappresentano intervalli di tensione (es. Z3: 5.6V - 5.8V). Questo è importante per progettare driver a corrente costante per garantire una luminosità uniforme tra più LED in serie.

3.3 Binning della Cromaticità (Colore)

La coerenza del colore è controllata entro un'ellisse MacAdam a 5 passi sul diagramma cromatico CIE. Ogni CCT (es. 2700K, 4000K) ha una coordinata centrale definita (x, y) e parametri dell'ellisse (a, b, Φ). Ciò garantisce una differenza di colore visibile minima tra LED dello stesso punto di bianco nominale.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici forniscono informazioni sul comportamento del LED in condizioni variabili.

4.1 Distribuzione Spettrale di Potenza

La scheda tecnica include gli spettri per le varianti Ra80 e Ra90. Queste curve mostrano l'intensità relativa attraverso le lunghezze d'onda, definendo la qualità del colore e le proprietà di resa della luce.

4.2 Corrente vs. Tensione (I-V) e Corrente vs. Intensità Relativa

La curva I-V (Fig. 5) mostra la relazione non lineare tra corrente diretta e tensione. La curva che mostra la corrente diretta vs. l'intensità relativa (Fig. 4) dimostra come l'output luminoso aumenti con la corrente, fino al valore massimo nominale.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura

Grafici chiave illustrano l'impatto della temperatura ambiente (Ta):

• Flusso Luminoso Relativo vs. Ta (Fig. 6):L'output luminoso diminuisce all'aumentare della temperatura. Un corretto design termico è critico per mantenere la luminosità.
• Tensione Diretta Relativa vs. Ta (Fig. 7):La tensione diretta tipicamente diminuisce con l'aumentare della temperatura.
• Spostamento della Cromaticità vs. Ta (Fig. 8):Mostra come le coordinate del colore del punto di bianco possono spostarsi con la temperatura.

4.4 Curva di Derating della Corrente Diretta

La Figura 9 fornisce la corrente diretta ammissibile in funzione della temperatura ambiente/del punto di saldatura. Per garantire affidabilità e prevenire il surriscaldamento, la corrente massima ammissibile deve essere ridotta quando si opera a temperature ambientali più elevate.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED ha una dimensione compatta del package 2016. Le dimensioni chiave includono:

• Lunghezza: 2.00 mm
• Larghezza: 1.60 mm
• Altezza: 0.75 mm (tipica)
• Le dimensioni del land pattern (pad di saldatura) sono fornite per il layout PCB.

Tutte le tolleranze non specificate sono ±0.1mm.

5.2 Identificazione della Polarità

Il catodo e l'anodo sono chiaramente indicati nel diagramma in vista inferiore. La corretta connessione della polarità è essenziale per il funzionamento del dispositivo.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il LED è compatibile con processi standard di saldatura a rifusione senza piombo. I parametri del profilo raccomandato includono:

• Temperatura Massima del Corpo del Package (Tp):Massimo 260°C.
• Tempo sopra il Liquido (TL=217°C):Da 60 a 150 secondi.
• Velocità di Rampa:Massimo 3°C al secondo da TL a Tp.
• Preriscaldamento:Rampa da 150°C a 200°C in 60-120 secondi.

Il rispetto di questo profilo è critico per prevenire danni termici al package del LED e al die interno.

6.2 Considerazioni su Manipolazione e Stoccaggio

• Durante la manipolazione devono essere osservate le precauzioni ESD.
• La temperatura di stoccaggio raccomandata è tra -40°C e +85°C.
• Evitare l'esposizione all'umidità; utilizzare imballaggio a secco o procedere con il baking secondo le procedure standard MSL (Livello di Sensibilità all'Umidità) se necessario.

7. Numerazione dei Parti e Informazioni d'Ordine

7.1 Sistema di Numerazione del Modello

Il numero di parte segue il formato: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (Codice Tipo):'20' per il package 2016.
• X2 (Codice CCT):es. '27' per 2700K, '40' per 4000K.
• X3 (Resa Cromatica):'7' per Ra70, '8' per Ra80, '9' per Ra90.
• X4 (Chip in Serie):Numero di chip in serie (1-Z).
• X5 (Chip in Parallelo):Numero di chip in parallelo (1-Z).
• X6 (Codice Componente):Designazione interna (A-Z).
• X7 (Codice Colore):Definisce lo standard prestazionale (es. 'M' per ANSI, 'F' per ERP).

8. Raccomandazioni per il Design Applicativo

8.1 Design del Circuito Driver

A causa delle caratteristiche della tensione diretta e del binning, è fortemente raccomandato un driver a corrente costante rispetto a una sorgente a tensione costante. Ciò garantisce un output luminoso stabile e protegge il LED da picchi di corrente. Il driver deve essere selezionato per operare entro i Valori Massimi Assoluti, considerando la curva di derating per ambienti ad alta temperatura.

8.2 Gestione Termica

Un efficace dissipatore di calore è fondamentale per prestazioni e durata. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (Rth j-sp) è di 25°C/W. Progettare il PCB e il dissipatore per mantenere la temperatura del punto di saldatura il più bassa possibile, specialmente quando si opera ad alte correnti o in ambienti caldi. Utilizzare materiali termicamente conduttivi e assicurare un buon contatto meccanico tra il package del LED e il dissipatore.

8.3 Design Ottico

L'angolo di visione di 120 gradi è adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia e diffusa. Per fasci più focalizzati, saranno necessarie ottiche secondarie (lenti o riflettori). Il design top-view facilita l'emissione diretta della luce perpendicolare al piano di montaggio.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Sebbene confronti specifici con i concorrenti non siano forniti nel documento sorgente, i principali fattori di differenziazione del LED Serie T20 2016 basati sulle sue specifiche includono:

• Prestazioni Bilanciate:Offre una combinazione competitiva di alto flusso luminoso, buone opzioni di CRI (fino a Ra90) e un'ampia gamma di CCT in un package molto compatto.
• Design Termico:L'esplicito 'Design del Package Termicamente Migliorato' suggerisce un focus sull'affidabilità in condizioni di guida, che può offrire un vantaggio in applicazioni dove la gestione termica è impegnativa.
• Binning Completo:Un binning dettagliato per flusso, tensione e colore (MacAdam a 5 passi) consente un abbinamento cromatico preciso e una coerenza elettrica in prodotti di illuminazione di alta qualità.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Qual è il consumo energetico effettivo di questo LED?

Nella tipica condizione di test di 80mA e una tensione diretta di 5.9V-6.4V, la potenza elettrica è tra 472mW e 512mW. Questo è al di sotto del valore massimo assoluto di dissipazione di potenza di 640mW, fornendo un margine di sicurezza.

10.2 Posso pilotare questo LED alla sua corrente massima di 100mA?

Sì, ma solo se le condizioni termiche lo permettono. È necessario consultare la curva di derating della corrente diretta (Fig. 9). A temperature ambientali elevate, la corrente massima ammissibile è ridotta. Superare la corrente deratata o la temperatura massima di giunzione (120°C) ridurrà la durata del LED.

10.3 Come seleziono il bin giusto per la mia applicazione?

Per un aspetto uniforme in apparecchi multi-LED, specificare bin stretti per il flusso luminoso (es. solo F1) e la cromaticità (ellisse a 5 passi). Per applicazioni sensibili al costo dove lievi variazioni sono accettabili, potrebbe essere consentito un bin più ampio o il mixing di bin. Il binning della tensione è critico per design che utilizzano LED in serie per garantire che condividano la corrente in modo uniforme.

11. Studio di Caso di Design e Utilizzo

Scenario: Progettazione di un tubo LED retrofit.

1. Requisiti:Sostituire un tubo fluorescente T8. Necessità di alta efficienza, buona resa cromatica (Ra80+), luce a 4000K e funzionamento affidabile in un apparecchio chiuso.
2. Selezione del LED:Il LED T20 2016 in 4000K/Ra80 è scelto per il suo alto flusso e dimensioni compatte, consentendo di posizionare molti LED su una striscia PCB stretta.
3. Design Termico:Il PCB in alluminio funge da dissipatore. La resistenza termica (25°C/W) è usata per calcolare la temperatura di giunzione attesa basata sulla potenza del LED e sulla capacità del PCB di dissipare calore nell'ambiente del tubo. La curva di derating è verificata per assicurare che la corrente di guida scelta (es. 80mA) sia sicura alla prevista temperatura massima interna del tubo.
4. Design Elettrico:I LED sono disposti in una configurazione serie-parallelo. I bin di tensione (es. A4: 5.8-6.0V) sono specificati per minimizzare lo squilibrio di tensione. Viene selezionato un driver a corrente costante compatibile con la tensione e corrente totale della stringa.
5. Risultato:Un tubo LED di alta qualità e affidabile con luminosità e colore consistenti, reso possibile dall'aderenza alle specifiche dettagliate e alle linee guida applicative fornite in questa scheda tecnica.

12. Introduzione al Principio Tecnico

I LED bianchi sono tipicamente basati su un chip LED blu rivestito con uno strato di fosforo. Quando la luce blu del chip semiconduttore eccita il fosforo, questo converte una parte di questa luce in lunghezze d'onda più lunghe (giallo, rosso). La miscela della luce blu residua e della luce emessa dal fosforo è percepita come bianca dall'occhio umano. La Temperatura di Colore Correlata (CCT) è controllata dalla composizione del fosforo, facendola apparire 'calda' (2700K, più giallo/rosso) o 'fredda' (6500K, più blu). L'Indice di Resa Cromatica (CRI) misura quanto accuratamente la luce rivela i veri colori degli oggetti rispetto a una sorgente di riferimento naturale; un valore Ra più alto (es. 90) indica una migliore fedeltà cromatica.

13. Tendenze e Sviluppi del Settore

Il settore dei LED continua a evolversi verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), una migliore qualità del colore e una maggiore affidabilità. Le tendenze rilevanti per componenti come la Serie T20 includono:

• Efficienza Aumentata:Miglioramenti continui nella tecnologia dei chip e del fosforo guidano un flusso luminoso più elevato da package uguali o più piccoli.
• Qualità del Colore:La domanda di illuminazione ad alto CRI (Ra90, Ra95+) e a spettro completo sta crescendo nelle applicazioni commerciali e residenziali.
• Miniaturizzazione:La spinta verso LED più piccoli e potenti consente design di apparecchi più eleganti e una maggiore densità di pixel nelle applicazioni a visione diretta.
• Illuminazione Intelligente e Regolabile:I LED sono sempre più integrati in sistemi che consentono il controllo dinamico dell'intensità e della temperatura di colore.
• Sostenibilità:L'attenzione sulla lunga durata, la conformità RoHS e la riciclabilità rimane un forte driver nel design e nella produzione dei componenti.

Le specifiche del LED Serie T20 2016 si allineano a queste tendenze offrendo una buona efficienza, opzioni ad alto CRI e un fattore di forma compatto adatto per design di illuminazione moderni.