Fiche technique de l'affichage LED LTL-2620HR - Barre lumineuse rectangulaire - Couleur rouge-orange - Tension directe 2,6V - Puissance dissipée 75mW

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTL-2620HR est une barre lumineuse rectangulaire conçue comme une source lumineuse brillante et uniforme pour les applications nécessitant un éclairage significatif. Ce dispositif à semi-conducteur utilise des puces LED rouge-orange, fabriquées en GaAsP sur un substrat GaP transparent ou en AlInGaP sur un substrat GaAs non transparent, et présente un boîtier barre blanc. Il est catégorisé selon l'intensité lumineuse et est proposé dans un boîtier sans plomb conforme aux directives RoHS.

1.1 Caractéristiques principales

• Facteur de forme de barre lumineuse rectangulaire.
• Grande surface d'émission lumineuse, brillante et uniforme.
• Faible consommation d'énergie pour une efficacité énergétique.
• Haute luminosité et contraste de sortie élevé.
• Fiabilité de l'état solide pour une longue durée de vie opérationnelle.
• L'intensité lumineuse est catégorisée (classée).
• Boîtier sans plomb conforme à la RoHS.

1.2 Identification du dispositif

La référence LTL-2620HR correspond à un afficheur LED rectangulaire universel de couleur rouge-orange.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le dépassement de ces valeurs peut causer des dommages permanents au dispositif.

• Puissance dissipée par segment :75 mW maximum.
• Courant direct de crête par segment :60 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms).
• Courant direct continu par segment :25 mA. Cette valeur se dégrade linéairement à partir de 25°C à un taux de 0,33 mA/°C.
• Plage de température de fonctionnement :-35°C à +85°C.
• Plage de température de stockage :-35°C à +85°C.
• Température de soudure :Maximum 260°C pendant un maximum de 3 secondes, mesurée à 1,6 mm sous le plan d'assise.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces valeurs typiques et minimales/maximales sont mesurées à Ta=25°C dans les conditions de test spécifiées.

• Intensité lumineuse moyenne (Iv) :Minimum 1400 µcd, Typique 4200 µcd, mesurée à un courant direct (IF) de 10mA. L'intensité est mesurée à l'aide d'un capteur et d'un filtre approximant la courbe de réponse de l'œil CIE.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λp) :630 nm (typique) à IF=20mA.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :40 nm (typique) à IF=20mA.
• Longueur d'onde dominante (λd) :621 nm (typique) à IF=20mA.
• Tension directe par segment (VF) :Typique 2,6V, Maximum 2,6V à IF=20mA. Minimum 2,0V.
• Courant inverse par segment (IR) :Maximum 100 µA à une tension inverse (VR) de 5V. Note : Le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement continu en polarisation inverse.
• Rapport de correspondance d'intensité lumineuse (Iv-m) :Rapport maximum de 2:1 entre les segments à IF=10mA.

3. Système de classement et de catégorisation

Les LED LTL-2620HR sont catégorisées (classées) principalement selon leur intensité lumineuse. Cela garantit une cohérence de la luminosité entre les différents exemplaires. La valeur typique est de 4200 µcd, avec une valeur minimale garantie de 1400 µcd à 10mA. Pour les applications nécessitant l'assemblage de plusieurs afficheurs, il est fortement recommandé d'utiliser des LED du même classement d'intensité afin d'éviter toute irrégularité perceptible de teinte ou de luminosité sur l'ensemble.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes typiques des caractéristiques électriques et optiques, essentielles pour les ingénieurs de conception. Ces courbes, généralement tracées en fonction de la température ambiante ou du courant direct, illustreraient des relations telles que :

• Courant direct (IF) vs Tension directe (VF) :Montre la chute de tension aux bornes de la LED à différents courants d'attaque, cruciale pour la conception du circuit de pilotage.
• Intensité lumineuse (Iv) vs Courant direct (IF) :Démontre comment le flux lumineux évolue avec le courant, aidant à optimiser le courant d'attaque pour la luminosité et l'efficacité souhaitées.
• Intensité lumineuse (Iv) vs Température ambiante (Ta) :Illustre la dégradation du flux lumineux avec l'augmentation de la température de jonction, ce qui est vital pour la gestion thermique dans l'application finale.

Les concepteurs doivent consulter ces courbes pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard (courants ou températures différents) et pour garantir un fonctionnement fiable dans les zones de sécurité opérationnelle.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif présente un boîtier de type barre rectangulaire. Toutes les dimensions sont fournies en millimètres (mm). Sauf indication contraire, les tolérances dimensionnelles sont de ±0,25 mm (équivalent à ±0,01 pouce). Un dessin mécanique détaillé est inclus dans la fiche technique pour une intégration précise dans les conceptions de PCB et les boîtiers.

5.2 Connexion des broches et circuit interne

Le LTL-2620HR est un afficheur multi-segments à 16 broches. Le brochage est le suivant :

1. Cathode A
2. Anode A
3. Anode B
4. Cathode B
5. Cathode C
6. Anode C
7. Anode D
8. Cathode D
9. Cathode E
10. Anode E
11. Anode F
12. Cathode F
13. Cathode G
14. Anode G
15. Anode H
16. Cathode H

Un schéma de circuit interne est fourni, montrant l'interconnexion des segments LED individuels (probablement 8 segments, A à H) avec leurs anodes et cathodes respectives. Ce schéma est essentiel pour concevoir le circuit de pilotage multiplexé ou direct correct.

6. Recommandations pour le soudage, l'assemblage et le stockage

6.1 Procédé de soudage

La valeur maximale absolue pour le soudage est de 260°C pendant une durée maximale de 3 secondes, mesurée à 1,6 mm sous le plan d'assise. Cette recommandation est destinée aux procédés de soudage à la vague ou par refusion. Dépasser ces paramètres peut endommager la puce interne, les fils de connexion ou le matériau du boîtier.

6.2 Conditions de stockage

Un stockage approprié est essentiel pour prévenir l'oxydation des broches ou des pastilles de soudure.

• Pour les afficheurs LED (dans leur emballage d'origine) :La température de stockage recommandée est comprise entre 5°C et 30°C avec une humidité relative inférieure à 60% HR.
• Pour les afficheurs LED CMS (dans leur sachet scellé d'origine) :Idem ci-dessus : 5°C à 30°C, inférieur à 60% HR.
• Pour les afficheurs LED CMS (sachet ouvert) :Les conditions de stockage sont de 5°C à 30°C et inférieures à 60% HR, mais le dispositif doit être utilisé dans les 168 heures (7 jours) suivant l'ouverture du sachet sensible à l'humidité (niveau MSL 3). Si le sachet est ouvert depuis plus de 168 heures, un processus de séchage à 60°C pendant 24 heures est recommandé avant le soudage.

Il est conseillé de consommer le stock rapidement et d'éviter le stockage à long terme de grandes quantités pour maintenir la soudabilité. La recommandation générale est d'utiliser les afficheurs dans les 12 mois suivant la date d'expédition.

7. Recommandations pour la conception d'applications

7.1 Notes d'application générales

Cet afficheur est destiné aux équipements électroniques ordinaires dans les applications de bureau, de communication et domestiques. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé (par exemple, aviation, systèmes médicaux), une consultation spécifique est requise avant utilisation.

7.2 Considérations sur la conception du circuit

• Méthode de pilotage :Le pilotage en courant constant est fortement recommandé pour garantir une intensité lumineuse et une couleur de sortie constantes, car la luminosité d'une LED est principalement fonction du courant, et non de la tension.
• Limitation de courant :Le circuit de pilotage doit être conçu pour fournir le courant prévu sur toute la plage de tension directe (VF) des LED (2,0V à 2,6V par segment).
• Dégradation du courant :Le courant de fonctionnement sûr doit être sélectionné après avoir pris en compte la température ambiante maximale de l'environnement d'application, car le courant direct continu nominal se dégrade avec la température.
• Circuits de protection :Le circuit de pilotage doit intégrer une protection contre les tensions inverses et les pics de tension transitoires pouvant survenir lors de la mise sous tension ou de l'arrêt, afin de prévenir les dommages.
• Éviter la polarisation inverse :Le fonctionnement en polarisation inverse continue doit être évité car il peut provoquer une migration métallique, entraînant une augmentation du courant de fuite ou une défaillance par court-circuit.

7.3 Considérations thermiques et mécaniques

• Gestion thermique :Faire fonctionner le dispositif à des courants ou des températures ambiantes supérieurs aux recommandations peut entraîner une dégradation sévère du flux lumineux ou une défaillance prématurée. Un dissipateur thermique adéquat ou un flux d'air doit être envisagé dans les applications haute puissance ou haute température.
• Condensation :Évitez les changements rapides de température ambiante, en particulier dans les environnements à forte humidité, car cela peut provoquer la formation de condensation sur la surface de la LED, pouvant entraîner des problèmes de performance ou de la corrosion.
• Contrainte mécanique :N'appliquez pas de force anormale sur le corps de l'afficheur lors de l'assemblage. Utilisez des outils et des méthodes appropriés.
• Application de film :Si un film d'impression ou à motif est appliqué à l'aide d'un adhésif sensible à la pression, il n'est pas recommandé de laisser ce côté de l'afficheur entrer en contact direct et serré avec un panneau avant ou un couvercle, car une force externe pourrait déplacer le film de sa position d'origine.

8. Comparaison et positionnement technique

Le LTL-2620HR se distingue par son facteur de forme spécifique en tant quebarre lumineuse rectangulaire. Comparé aux LED rondes discrètes ou aux boîtiers CMS plus petits, il offre une grande surface d'émission continue et uniforme, idéale pour les indicateurs d'état, les barres de rétroéclairage ou les bandes d'éclairage où une ligne de lumière diffuse est souhaitée plutôt que de multiples sources ponctuelles. Son utilisation de la technologie AlInGaP ou GaAsP rouge-orange offre une luminosité et une efficacité élevées dans cette plage de couleur spécifique. La catégorisation selon l'intensité lumineuse fournit un niveau supplémentaire de contrôle qualité pour la cohérence de la luminosité.

9. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête (630nm) et la longueur d'onde dominante (621nm) ?

R : La longueur d'onde de crête est la longueur d'onde unique où la distribution spectrale de puissance est la plus élevée. La longueur d'onde dominante est la couleur perçue de la lumière, calculée à partir du spectre et des fonctions de correspondance des couleurs CIE. Pour une source monochromatique comme cette LED, elles sont proches, mais la longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Pourquoi recommander un pilotage en courant constant plutôt qu'en tension constante ?

R : La tension directe (VF) d'une LED a une tolérance et varie avec la température. Une source de tension constante avec une simple résistance en série peut entraîner des variations significatives du courant, et donc de la luminosité, entre les unités ou dans différentes conditions thermiques. Une source de courant constant garantit que le courant (et la luminosité) souhaité est délivré de manière cohérente.

Q : Puis-je piloter cette LED avec une alimentation 5V et une résistance ?

R : Oui, mais un calcul minutieux est nécessaire. Par exemple, pour viser IF=20mA avec une VF typique de 2,6V à partir d'une alimentation 5V : R = (5V - 2,6V) / 0,02A = 120 Ohms. La puissance nominale de la résistance doit être P = I^2 * R = (0,02^2)*120 = 0,048W, donc une résistance de 1/8W ou 1/4W est suffisante. N'oubliez pas que VF peut être aussi basse que 2,0V, ce qui augmenterait le courant à ~25mA, toujours dans la limite nominale continue de 25mA à 25°C.

Q : Que signifie le rapport de correspondance d'intensité lumineuse de 2:1 ?

R : Cela signifie que l'intensité lumineuse d'un segment par rapport à tout autre segment du même dispositif ne différera pas d'un facteur supérieur à deux. Par exemple, le segment le moins lumineux sera au moins deux fois moins brillant que le segment le plus lumineux lorsqu'ils sont pilotés dans les mêmes conditions (IF=10mA).

10. Exemples de conception et de cas d'utilisation

Cas 1 : Barre d'état de panneau de contrôle industriel

Plusieurs unités LTL-2620HR peuvent être alignées pour former une longue barre d'état continue sur un panneau de commande de machine. Chaque barre peut être assignée à un état de machine différent (par ex., inactif, en fonctionnement, défaut). L'émission rectangulaire uniforme assure une visibilité claire et à longue distance. L'utilisation de pilotes à courant constant pour chaque barre garantit une luminosité constante. Le contraste élevé et la couleur rouge-orange sont excellents pour les indicateurs d'alerte.

Cas 2 : VU-mètre pour équipement audio grand public

Plusieurs barres peuvent être empilées verticalement pour créer un VU-mètre de style analogique pour l'affichage du niveau audio. Un microcontrôleur avec un PWM ou DAC multi-canaux peut piloter les segments via des réseaux de transistors pour faire varier la luminosité proportionnellement au signal audio. La grande surface lumineuse rend les niveaux facilement lisibles.

Cas 3 : Rétroéclairage pour panneaux à touches membrane

La forme de barre rectangulaire est idéale pour le rétroéclairage de zones ou de légendes spécifiques sur un panneau à touches membrane. Elle fournit un éclairage uniforme sur une zone étiquetée, améliorant l'utilisabilité dans des conditions de faible luminosité.

11. Principe de fonctionnement

Le LTL-2620HR est basé sur la technologie de diode électroluminescente (LED). Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel de jonction de la diode (environ 2,0-2,6V) est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur (en GaAsP ou AlInGaP). Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique du matériau semi-conducteur détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, rouge-orange. Le boîtier barre blanc agit comme un diffuseur et une lentille, façonnant la sortie lumineuse en un faisceau rectangulaire uniforme.

12. Tendances technologiques

L'industrie des LED continue de progresser dans plusieurs domaines clés pertinents pour des composants comme le LTL-2620HR. L'efficacité (lumens par watt) pour toutes les couleurs, y compris le rouge et l'ambre, s'améliore régulièrement, permettant une luminosité plus élevée à puissance réduite ou une charge thermique moindre. La technologie des boîtiers évolue pour permettre une densité de puissance plus élevée et une meilleure gestion thermique avec des empreintes plus petites. Il existe également une forte tendance vers un classement plus serré et une meilleure cohérence des couleurs, motivée par les applications dans les afficheurs et l'éclairage architectural. De plus, l'intégration de l'électronique de contrôle (par ex., pilotes à courant constant, contrôleurs PWM) directement dans les boîtiers LED devient plus courante, simplifiant la conception du système pour l'utilisateur final.