Datasheet LED Decodificato: Ogni Specifica per Progettazione e Selezione
Un datasheet LED è un contratto tra te e la fisica del semiconduttore. Interpretare male un parametro—specialmente termico—trasforma un dispositivo da 50.000 ore in un fallimento da 500 ore. Ecco la specifica-per-specifica.
Specifiche Elettriche (I Limiti "DC")
| Simbolo | Parametro | Intervallo Tipico | Implicazione di Progettazione |
|---|---|---|---|
| VF | Tensione Diretta | 1,8V (Rosso) – 3,6V (Blu/Bianco) | Determina resistenza in serie / margine di tensione del driver. Usa MAX VF per il calcolo peggiore della resistenza. |
| IF | Corrente Diretta (Test/Typ) | 10mA (Segnale) – 1A+ (Potenza) | Punto di lavoro nominale per le specifiche ottiche. |
| IF(max) | Corrente Diretta DC Massima | 20mA (3mm) – 3A (Alta Potenza) | Limite rigido. Deratta con la temperatura! |
| IFP | Corrente di Picco Impulso | 2×–5× IF(max) | Per guida multiplexata/PWM. Verifica limiti di duty cycle e larghezza impulso. |
| VR | Tensione Inversa | 5V (Tipico) | Molto bassa. Mai polarizzare in inversa. Usa diodo in serie se possibile AC. |
| PD | Dissipazione di Potenza | VF × IF(max) | Calore massimo generato a TA=25°C. Deratta linearmente sopra 25°C. |
| RθJA | Resistenza Termica (Giunzione-Ambiente) | 100–500 °C/W (SMD), 10–50 °C/W (MCPCB) | Specifica più critica. TJ = TA + PD × RθJA. Mantieni TJ < TJ(max) (di solito 125-150°C). |
| RθJS / RθJC | Giunzione-Saldatura/Cassa | 5–20 °C/W | Per progettazione dissipatore/MCPCB. RθJA totale = RθJS + RθCA. |
Specifiche Ottiche (L'Uscita "Luce")
| Simbolo | Parametro | Unità | Nota |
|---|---|---|---|
| λd / λp | Lunghezza d'onda Dominante / di Picco | nm | Percezione del colore (λd) vs picco spettrale (λp). Codici bin critici! |
| IV | Intensità Luminosa | mcd / cd | Luminosità sull'asse. Direzionale! L'angolo di visione conta. |
| ΦV | Flusso Luminoso | lm | Potenza visibile totale. Migliore per il confronto di illuminazione. |
| Φe | Flusso Radiante | mW | Potenza ottica totale (tutte le lunghezze d'onda). Per app non visive. |
| 2θ1/2 | Angolo di Visione (Mezza Intensità) | deg | 120° (SMD standard), 15°–30° (lenti/alta potenza). |
| CRI / Ra | Indice di Resa Cromatica | 0–100 | >80 (Generale), >90 (Retail/Arte), >95 (Medicale/Foto). |
| CCT | Temperatura di Colore Correlata | K | 2700K (Caldo) – 6500K (Freddo). Binned in quadrangoli ANSI. |
Binning: La Variabile Nascosta
I LED sono prodotti con ampie variazioni di VF e λ. I produttori li ordinano in Bin.
- VF Bins: Critici per stringhe in parallelo (condivisione di corrente).
- Flux/Intensity Bins: es. "Q2", "R3". Ordina bin specifici per luminosità uniforme.
- Color Bins: Ellissi di MacAdam (SDCM). 3-step = stretto; 5-7 step = standard.
Specifica sempre i codici bin nel BOM per la produzione.
Affidabilità e Durata
- L70 / L50 / L90: Ore fino a quando il flusso degrada al 70%/50%/90% dell'iniziale. L70 @ TJ=85°C è lo standard industriale.
- Proiezione TM-21: Metodo di extrapolazione dai dati di test LM-80 (6000-10000 ore). Non fidarti di "100.000 ore" senza rapporto TM-21 alla tua TJ.
- Scarica Elettrostatica (ESD): Classe (HBM/MM). GaN/InGaN (Blu/Bianco/Verde) sono Classe 0/1 (<250V). Manipola con protocollo ESD.
Meccanica / Package
- Package: 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, 2835, 3030, 3535, 5050, TO-220, COB.
- Profilo di Saldatura: J-STD-020 / MSL (Moisture Sensitivity Level). MSL 2a/3 comuni. Cucina se il tempo a pavimento superato.
- Marchio di Polarità: Il catodo di solito: linea verde, tacca, smusso, o "T" sul fondo. Verifica per disegno del datasheet.
Checklist del Progettista
- Calcola TJ max a TA max e bin VF max.
- Seleziona corrente (IF) per il flusso target + durata (funziona al 50-70% di IF(max) per longevità).
- Progetta il percorso termico: MCPCB → TIM → Dissipatore. Verifica RθCA.
- Scegli il driver: Corrente Costante (CC) obbligatoria. Corrisponde all'intervallo VF + metodo di dimmeraggio (PWM/Analogico).
- Specifica Flux e Color bin negli acquisti.
Il datasheet non è un suggerimento. È le condizioni al contorno per l'affidabilità. Progetta secondo le specifiche elettriche MAX, ottiche MIN e termiche PEGGIOR CASO.