Fiche technique LED T1 3mm & T1 3/4 5mm à travers trou - Rouge Hyper au Vert - 20mA 2.4V

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille une famille de LED d'usage général disponibles dans deux formats travers trou standard : T1 (3mm) et T1 3/4 (5mm). Ces dispositifs sont conçus pour offrir des niveaux d'intensité lumineuse supérieurs aux LED d'indication basiques, les rendant adaptés aux applications nécessitant une visibilité accrue. Le matériau émetteur de lumière est du Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AlInGaP) déposé sur un substrat d'Arséniure de Gallium, une technologie reconnue pour son haut rendement et sa bonne pureté chromatique sur le spectre du rouge au vert.

1.1 Avantages principaux

Les principaux avantages de cette série de LED incluent une faible consommation d'énergie, une intensité lumineuse élevée et un rendement important. Elles sont proposées avec diverses options de teinte de lentille correspondant à différentes couleurs d'émission, offrant une flexibilité de conception. L'angle de vision standard de 45 degrés assure une répartition de la lumière large et homogène.

1.2 Applications cibles

Ces LED sont conçues pour les voyants d'indication et les affichages d'état dans un large éventail d'applications : électronique grand public, panneaux de contrôle industriel, éclairage intérieur automobile et indicateurs d'appareils électroménagers, là où un signal lumineux fiable et brillant est requis.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les sections suivantes fournissent une analyse objective et détaillée des principaux paramètres techniques spécifiés dans la fiche technique.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Pour toutes les variantes de couleur de cette série, le courant direct continu est de 30 mA à une température ambiante (T_A) de 25°C. La dissipation de puissance est de 75 mW. Un courant direct crête de 90 mA (pour les variantes rouges) ou 60 mA (pour les variantes ambre, jaune, vert) est autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms). La tension inverse maximale est de 5V. La plage de température de fonctionnement et de stockage est de -40°C à +100°C. Le facteur de déclassement pour le courant direct est de 0.4 mA/°C linéairement à partir de 70°C, ce qui signifie que le courant continu autorisé diminue lorsque la température dépasse ce seuil pour éviter la surchauffe.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les caractéristiques électriques et optiques sont mesurées à T_A=25°C avec un courant de test standard (I_F) de 20 mA. Les données sont présentées séparément pour les boîtiers 3mm (Série F, numéros de pièce commençant par LTL1CHJ) et 5mm (Série H, numéros de pièce commençant par LTL2F7J), mais les valeurs sont identiques pour des couleurs équivalentes.

2.2.1 Intensité lumineuse (I_v)

L'intensité lumineuse, une mesure de la luminosité perçue, a une valeur minimale spécifiée de 65 mcd pour tous les types de couleur. Les valeurs typiques varient selon la couleur : Rouge Hyper (LTLxCHJDTNN/xF7JDTNN) est de 120 mcd, Super Rouge (LTLxCHJRTNN/xF7JRTNN) est de 140 mcd, tandis que les variantes Rouge, Ambre, Jaune et Vert (LTLxCHJETNN/FTNN/YTNN/STNN/GTNN) ont une intensité typique de 180 mcd. Les produits supportent un système de classification à deux rangs pour l'intensité lumineuse, le code de rang spécifique étant marqué sur l'emballage.

2.2.2 Paramètres de longueur d'onde

Trois paramètres clés de longueur d'onde définissent la couleur émise :

• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :La longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale. Elle va de 650 nm (Rouge Hyper) à 575 nm (Vert).
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :Dérivée du diagramme de chromaticité CIE, elle représente la longueur d'onde unique qui définit le mieux la couleur perçue de la LED. Elle est généralement légèrement plus courte que la longueur d'onde de crête pour ces dispositifs, par exemple 639 nm pour le Rouge Hyper, 624 nm pour le Rouge, 605 nm pour l'Ambre, jusqu'à 572 nm pour le Vert.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :La largeur à mi-hauteur (FWHM) du spectre d'émission, indiquant la pureté de la couleur. Elle est de 20 nm pour les variantes rouges, 17 nm pour l'ambre, et 15 nm pour les variantes jaune et vert.

2.2.3 Paramètres électriques

La tension directe (V_F) à I_F=20 mA a une valeur maximale comprise entre 2.3V et 2.4V selon la couleur, avec des valeurs typiques autour de 2.0V à 2.05V. Le courant inverse (I_R) est garanti à 100 μA maximum sous une tension inverse (V_R) de 5V. La capacité de jonction (C) est typiquement de 40 pF mesurée à une polarisation de 0V et une fréquence de 1 MHz.

2.2.4 Angle de vision

L'angle de vision, défini comme 2θ_1/2(deux fois le demi-angle), est de 45 degrés. θ_1/2est l'angle hors axe où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (au centre). Cela crée un faisceau de largeur moyenne adapté à l'indication générale.

3. Explication du système de classement

La fiche technique indique l'utilisation d'un système de classement principalement pour l'intensité lumineuse. Les produits sont classés en deux rangs d'intensité. Le code de rang spécifique (code de classification Iv) est marqué sur chaque sachet d'emballage individuel. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des niveaux de luminosité cohérents pour leurs applications. Bien que non explicitement détaillé pour la longueur d'onde ou la tension directe dans ce document, les procédés de fabrication typiques pour de telles LED incluent souvent des classes pour la longueur d'onde dominante et V_Fpour garantir la cohérence de couleur et électrique.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes typiques de caractéristiques électriques/optiques en dernière page. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le contenu texte, les courbes standard pour de telles LED incluraient typiquement :

• Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle, cruciale pour la conception des circuits de limitation de courant.
• Intensité lumineuse vs Courant direct :Démontre comment la luminosité augmente avec le courant, jusqu'aux limites maximales spécifiées.
• Intensité lumineuse vs Température ambiante :Montre la réduction de la puissance lumineuse lorsque la température de fonctionnement augmente.
• Distribution spectrale de puissance :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic et la forme du spectre d'émission pour chaque couleur.

Ces courbes sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions de fonctionnement non standard.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Des dessins cotés détaillés sont fournis pour les boîtiers T1 (Série LTL1CHx) et T1 3/4 (Série LTL2F7x). Les dimensions clés incluent le diamètre du corps (environ 3mm et 5mm respectivement), la hauteur totale et l'écartement des broches. Les broches sont mesurées à leur sortie du corps du boîtier. Une protubérance maximale de résine sous la collerette de 1.0mm est notée. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0.25mm sauf indication contraire.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED travers trou, la polarité est généralement indiquée par deux caractéristiques : la broche la plus longue désigne l'anode (positif), et le côté plat sur le bord de la lentille de la LED ou une encoche sur la collerette en plastique désigne souvent le côté cathode (négatif). Le marquage spécifique doit être vérifié sur le diagramme du boîtier.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

La fiche technique spécifie une température de soudure des broches de 260°C pour une durée maximale de 5 secondes, mesurée à une distance de 1.6mm (0.063") du corps de la LED. C'est un paramètre critique pour éviter les dommages thermiques à la puce semi-conductrice interne et à la lentille en époxy. Lors de l'utilisation de soudure à la vague ou manuelle, il faut veiller à respecter ce profil temps-température. Il est recommandé d'utiliser un dissipateur thermique (par exemple, une pince) sur la broche entre le point de soudure et le corps de la LED si une chaleur prolongée est prévue.

7. Informations d'emballage et de commande

7.1 Règle de numérotation des pièces

Le numéro de pièce suit la structure : LTL [Code Série] [Code Couleur/Intensité] TNN.

• LTL :Préfixe de la famille de produits.
• Code Série :1CHJ pour 3mm (Série F), 2F7J pour 5mm (Série H).
• Code Couleur :La lettre avant \"TNN\" indique la couleur et le type (par ex., D pour Rouge Hyper, R pour Super Rouge, E pour Rouge, F pour Ambre, Y pour Ambre Jaune, S pour Jaune, G pour Vert).
• TNN :Suffixe commun pour cette série.

Exemple : LTL1CHJETNN est une LED Rouge de 3mm.

7.2 Spécification d'emballage

Le code de rang d'intensité lumineuse (classification Iv) est marqué sur chaque sachet d'emballage. L'emballage standard pour ces composants est typiquement en bande et bobine ou en sachets en vrac, bien que les quantités spécifiques ne soient pas détaillées dans cet extrait.

8. Recommandations d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Ces LED nécessitent une résistance de limitation de courant en série lorsqu'elles sont connectées à une source de tension. La valeur de la résistance peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utiliser la V_Fmaximale de la fiche technique dans ce calcul garantit que le courant ne dépasse pas la valeur souhaitée même avec des variations entre composants. Pour une alimentation de 5V et une LED Rouge typique (V_F~2.4V max) à 20mA, la résistance serait R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω. Une résistance standard de 130Ω ou 150Ω serait appropriée.

8.2 Considérations de conception

• Pilotage du courant :Pilotez toujours les LED avec un courant contrôlé, pas une tension fixe. Utilisez une résistance série ou un pilote à courant constant.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, un fonctionnement à haute température ambiante (proche de 100°C) nécessite de déclasser le courant direct selon la directive de 0.4 mA/°C au-dessus de 70°C.
• Protection contre la tension inverse :La tension inverse maximale n'est que de 5V. S'il existe une possibilité de polarisation inverse dans le circuit (par ex., dans des applications CA ou multiplexées), une diode de protection externe doit être utilisée.
• Angle de vision :L'angle de vision de 45 degrés fournit un faisceau large. Pour une lumière plus directionnelle, des optiques secondaires peuvent être nécessaires.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparées aux anciennes LED à technologie Phosphure de Gallium (GaP), ces LED à base d'AlInGaP offrent un rendement lumineux significativement plus élevé, résultant en une sortie plus brillante à courant égal. La variété de couleurs précises dans le spectre rouge-orange-jaune-vert, chacune avec une longueur d'onde et une pureté définies, permet une signalisation et un affichage de couleur précis. La disponibilité dans deux tailles de boîtier courantes (3mm et 5mm) offre une compatibilité directe avec une vaste gamme d'empreintes de PCB et de découpes de panneau existantes.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

R : La longueur d'onde de crête est le pic physique de la lumière émise. La longueur d'onde dominante est le point de couleur perçu sur le diagramme CIE. Pour les LED, surtout avec des spectres larges, elles peuvent différer. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour l'appariement des couleurs.

Q : Puis-je piloter cette LED à 30mA en continu ?

R : Oui, 30mA est le courant continu maximal nominal à 25°C. Cependant, si la température ambiante dépasse 70°C, le courant doit être réduit selon le facteur de déclassement (0.4 mA/°C) pour éviter de dépasser la température maximale de jonction.

Q : La lentille est décrite comme \"Transparente\". Pourquoi y a-t-il différentes couleurs ?

R : Le matériau de la lentille lui-même est de l'époxy transparent. La couleur est déterminée par le matériau semi-conducteur (AlInGaP) qui émet de la lumière colorée, et parfois par des dopants ou matériaux de conversion supplémentaires dans l'encapsulation. L'option \"lentille teintée\" fait référence à la couleur de la lumière émise, et non à un filtre coloré.

Q : Comment identifier l'anode et la cathode ?

R : La broche la plus longue est l'anode (+). Visuellement, en regardant la LED du dessus, le côté plat sur le bord de la lentille ou la collerette correspond généralement à la cathode (-). Reportez-vous toujours au dessin du boîtier pour le marquage définitif.

11. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états pour un contrôleur industriel.Le panneau nécessite des couleurs distinctes et brillantes pour \"Marche\" (Vert), \"Veille\" (Ambre), \"Défaut\" (Rouge) et \"Communication Active\" (Jaune clignotant). Cette série de LED est idéale. Le concepteur sélectionnerait les LTLxCHJGTNN (Vert), LTLxCHJFTNN (Ambre), LTLxCHJETNN (Rouge) et LTLxCHJSTNN (Jaune). L'utilisation d'un courant de pilotage commun de 20mA simplifie la conception du circuit de commande (un microcontrôleur avec des résistances de limitation de courant). L'angle de vision de 45 degrés assure que les indicateurs sont visibles depuis une large gamme de positions de l'opérateur. La haute intensité lumineuse (65-180 mcd) garantit la visibilité même dans des environnements industriels bien éclairés.

12. Introduction au principe technologique

Ces LED sont basées sur le matériau semi-conducteur Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AlInGaP) déposé par épitaxie sur un substrat d'Arséniure de Gallium (GaAs). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). L'énergie de bande interdite spécifique de l'alliage AlInGaP, qui peut être ajustée en variant les ratios d'Aluminium, d'Indium, de Gallium et de Phosphore, détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. Ce système de matériaux est particulièrement efficace pour produire une lumière de haute luminosité dans les parties rouge, orange, ambre et jaune-vert du spectre visible.

13. Tendances du développement technologique

La tendance générale de la technologie LED va vers un rendement plus élevé (plus de lumens par watt), une fiabilité accrue et un coût réduit. Pour les LED d'indication travers trou comme celles-ci, le développement se concentre souvent sur l'affinement du procédé de croissance épitaxiale pour obtenir une intensité lumineuse encore plus élevée à partir de la même taille de puce et du même courant, et sur l'amélioration des matériaux d'encapsulation plastique pour une meilleure stabilité thermique et une meilleure constance des couleurs sur de longues durées de vie. Bien que les boîtiers CMS dominent les nouvelles conceptions pour la miniaturisation, les LED travers trou restent essentielles pour le prototypage, la réparation, les systèmes hérités et les applications nécessitant un montage mécanique robuste ou une luminosité ponctuelle plus élevée à partir d'un composant discret.