Fiche technique de la LED verte diffusée LTL307GC5D - Boîtier T-1 3/4 - 2,6V Max - 75mW - Document technique français

1. Vue d'ensemble du produit

La LTL307GC5D est une LED verte diffusée conçue pour un montage à travers trou sur cartes de circuits imprimés (PCB) ou panneaux. Elle utilise un matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) comme source lumineuse, réputé pour produire une lumière verte efficace et brillante. Le composant est logé dans le boîtier de diamètre T-1 3/4, populaire et largement compatible, le rendant adapté à une vaste gamme d'applications d'indication et d'éclairage où une sortie lumineuse diffusée à large angle est souhaitée.

Les principaux avantages de ce produit incluent sa haute intensité lumineuse par rapport à sa faible consommation d'énergie, résultant en une excellente efficacité. Elle est conçue pour être compatible avec les circuits intégrés (CI) grâce à ses faibles besoins en courant. De plus, le produit est fabriqué de manière écologique, étant à la fois sans plomb (Pb) et conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses). Il est également classé comme produit sans halogène, avec une teneur en chlore (Cl) et brome (Br) maintenue sous des limites spécifiées (Cl<900 ppm, Br<900 ppm, Cl+Br<1500 ppm).

2. Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Elles sont spécifiées à une température ambiante (T_A) de 25°C. Un fonctionnement à ou près de ces limites pendant de longues périodes n'est pas recommandé et affectera la fiabilité.

• Dissipation de puissance (P_D):75 mW. C'est la puissance totale maximale que le composant peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_F(PEAK)):60 mA. Ce courant maximal n'est autorisé qu'en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms.
• Courant direct continu (I_F):20 mA. C'est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable.
• Plage de température de fonctionnement:-40°C à +85°C. Le composant est conçu pour fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage:-40°C à +100°C. Le composant peut être stocké dans cette plage lorsqu'il n'est pas en fonctionnement.
• Température de soudure des broches:265°C pendant 5 secondes. Cette valeur s'applique lors du soudage des broches à un point situé à 2,0 mm (0,078 pouces) du corps de la LED.

3. Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres suivants sont mesurés à une température ambiante de 25°C et définissent les performances typiques de la LED. La colonne 'Typ.' représente la valeur attendue dans des conditions de test standard, tandis que 'Min.' et 'Max.' définissent les limites garanties.

3.1 Caractéristiques optiques

• Intensité lumineuse (I_V):20-85 mcd (Typ. 30 mcd) à I_F= 10 mA. C'est la mesure de la puissance lumineuse perçue émise. La garantie inclut une tolérance de ±15%. La mesure est effectuée avec un capteur et un filtre approximant la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ_1/2):50 degrés (Typique). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (sur l'axe). La lentille diffusée contribue à cet angle de vision large.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P):565 nm (Typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance de la lumière émise est à son maximum.
• Longueur d'onde dominante (λ_d):572 nm (Typique) à I_F= 10 mA. Elle est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique qui définit le mieux la couleur perçue de la lumière.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ):11 nm (Typique). C'est la largeur de bande spectrale mesurée à la moitié de l'intensité maximale (Largeur à Mi-Hauteur - FWHM).

3.2 Caractéristiques électriques

• Tension directe (V_F):1,7 V à 2,6 V (Max.) à I_F= 20 mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne au courant spécifié.
• Courant inverse (I_R):100 μA (Max.) à V_R= 5 V. Il est crucial de noter que ce paramètre est uniquement à des fins de test ; la LED n'est pas conçue pour fonctionner sous polarisation inverse. L'application d'une tension inverse dans un circuit peut endommager le composant.

4. Spécifications du système de classement

Pour assurer la cohérence dans les applications, les LED sont triées (classées) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée. La LTL307GC5D utilise les codes de classement suivants, définis à un courant de test de 10 mA. La tolérance pour chaque limite de classe est de ±15%.

Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec une plage de luminosité spécifique pour leur application, aidant à obtenir un aspect uniforme dans les conceptions à plusieurs LED.

5. Spécifications d'emballage

Les LED sont fournies dans un emballage standard de l'industrie pour une manutention automatisée et une gestion des stocks.

• Emballage primaire:1000, 500 ou 250 pièces par sachet anti-statique.
• Carton intérieur:8 sachets d'emballage sont placés dans un carton intérieur, totalisant 8 000 pièces.
• Carton extérieur (carton d'expédition):8 cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur, totalisant 64 000 pièces.
• Une note spécifie que dans chaque lot d'expédition, seul l'emballage final peut être un emballage non complet.

6. Guide d'application et de manipulation

6.1 Utilisation et stockage prévus

Cette LED est destinée à être utilisée dans des équipements électroniques ordinaires tels que des équipements de bureau, des dispositifs de communication et des appareils ménagers. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé (par exemple, l'aviation, les systèmes médicaux), une consultation spécifique est requise avant utilisation. Pour le stockage, l'ambiance ne doit pas dépasser 30°C et 70% d'humidité relative. Les LED retirées de leur emballage d'origine doivent idéalement être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, un stockage dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote est recommandé.

6.2 Nettoyage et assemblage mécanique

Si un nettoyage est nécessaire, seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique doivent être utilisés. Lors du formage des broches, qui doit être effectué à température ambiante et avant le soudage, le pliage doit être effectué à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED. La base du cadre de broches ne doit pas être utilisée comme point d'appui. Lors de l'assemblage sur PCB, une force de clinch minimale doit être appliquée pour éviter les contraintes mécaniques sur le boîtier de la LED.

6.3 Processus de soudure

Un espace libre minimum de 2 mm doit être maintenu entre la base de la lentille et le point de soudure. La lentille ne doit jamais être trempée dans la soudure. Aucune contrainte externe ne doit être appliquée sur les broches pendant que la LED est chaude suite au soudage. Les conditions de soudure recommandées sont :

• Fer à souder:Température maximale 350°C, temps maximum 3 secondes (une seule fois).
• Soudure à la vague:Température de préchauffage maximale 100°C pendant jusqu'à 60 secondes, suivie d'une vague de soudure à un maximum de 265°C pendant jusqu'à 5 secondes. Dépasser ces limites de température ou de temps peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique.

6.4 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs commandés en courant. Pour assurer une luminosité uniforme lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED individuelle (Modèle de circuit A). La commande de plusieurs LED en parallèle directement à partir d'une seule source de courant (Modèle de circuit B) n'est pas recommandée, car de légères variations des caractéristiques de tension directe (V_F) entre les LED individuelles provoqueront des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, dans la luminosité.

6.5 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Pour prévenir les dommages ESD lors de la manipulation et de l'assemblage, les pratiques suivantes sont suggérées : les opérateurs doivent porter des bracelets de poignet conducteurs ou des gants anti-statiques ; tous les équipements, machines et surfaces de travail doivent être correctement mis à la terre ; et un souffleur d'ions peut être utilisé pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique. Une liste de contrôle pour maintenir un poste de travail sûr contre l'électricité statique est également sous-entendue, incluant la vérification de la certification ESD du personnel et une signalisation appropriée dans les zones de travail.

7. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques qui sont essentielles pour une analyse de conception détaillée. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans l'extrait de texte, ils incluent généralement :

• Intensité lumineuse relative vs Courant direct:Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant de commande, devenant souvent sous-linéaire à des courants plus élevés en raison des effets de chauffage.
• Tension directe vs Courant direct:Illustre la caractéristique I-V de la diode, cruciale pour sélectionner la valeur appropriée de la résistance série.
• Intensité lumineuse relative vs Température ambiante:Démontre la diminution de la sortie lumineuse à mesure que la température de jonction augmente, un facteur clé pour la gestion thermique.
• Distribution spectrale de puissance:Un graphique montrant l'intensité de la lumière émise à différentes longueurs d'onde, centré autour de la longueur d'onde de crête de 565 nm avec une demi-largeur typique de 11 nm.

Les concepteurs doivent consulter ces courbes pour comprendre le comportement du composant dans des conditions non standard (différents courants, températures) et optimiser leur application pour l'efficacité et la longévité.

8. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED utilise un boîtier radial à broches standard T-1 3/4 (5mm). Les notes dimensionnelles clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres (avec équivalents en pouces) ; la tolérance standard est de ±0,25 mm sauf indication contraire ; la saillie maximale de la résine sous la collerette est de 0,6 mm ; et l'espacement des broches est mesuré au point où les broches émergent du corps du boîtier. Le dessin dimensionnel exact fournirait les mesures critiques pour la conception de l'empreinte PCB, y compris le diamètre des broches, le diamètre et la hauteur de la lentille, et les détails du plan d'assise.

9. Comparaison technique et scénarios d'application

Les principaux points de différenciation de la LTL307GC5D sont sa technologie AlInGaP (offrant une haute efficacité pour la lumière verte), sa lentille diffusée pour un large angle de vision, et sa conformité aux normes environnementales modernes (RoHS, sans halogène). Comparée aux technologies plus anciennes comme le GaP, l'AlInGaP offre une luminosité et une efficacité supérieures. Les scénarios d'application typiques incluent les indicateurs d'état sur l'électronique grand public, les indicateurs de panneau sur les équipements industriels, le rétroéclairage pour les légendes sur les interrupteurs ou panneaux, et la signalisation à usage général où une lumière verte douce et non éblouissante est requise. Sa conception à travers trou la rend adaptée aux processus d'assemblage automatisés et manuels.

10. Considérations de conception et FAQ

Q: Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?

R: En utilisant la tension directe typique (V_F) de ~2,1V à 10mA (pour la classe 3Z), la valeur de la résistance R = (V_alimentation- V_F) / I_F= (5 - 2,1) / 0,01 = 290 Ω. Une résistance standard de 300 Ω serait appropriée. Calculez toujours en fonction de votre tension d'alimentation réelle et du courant souhaité.

Q: Puis-je alimenter cette LED à 20mA en continu ?

R: Oui, 20mA est le courant direct continu maximal recommandé. Cependant, fonctionner au courant maximal générera plus de chaleur et peut réduire la durée de vie. Pour une longévité et une efficacité optimales, une alimentation à 10-15mA est souvent préférable.

Q: Comment la température affecte-t-elle les performances ?

R: Lorsque la température ambiante augmente, l'intensité lumineuse diminuera, et la tension directe chutera généralement légèrement. Pour une luminosité constante dans des environnements à haute température, une gestion thermique ou une compensation de courant peut être nécessaire.

Q: Pourquoi une résistance série est-elle obligatoire ?

R: La relation courant-tension d'une LED est exponentielle. Une petite augmentation de la tension provoque une forte augmentation du courant. Une résistance série fournit une contre-réaction négative, stabilisant le courant contre les variations de la tension d'alimentation et de la tension directe propre à la LED, qui peut varier d'une unité à l'autre et avec la température.

11. Principes de fonctionnement et tendances

La LTL307GC5D fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active (la couche AlInGaP) où ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, le vert. La lentille en époxy diffusée disperse la lumière, créant un angle de vision plus large et plus uniforme par rapport à une lentille claire. Une tendance dans la technologie LED est l'amélioration continue de l'efficacité lumineuse (lumens par watt), poussée par les avancées dans la croissance épitaxiale, la conception des puces et l'efficacité du boîtier. Il y a également une forte impulsion à l'échelle de l'industrie vers une fiabilité accrue, des tolérances de performance plus strictes et une pleine conformité aux réglementations environnementales.