Fiche technique de LED bicolore T-1 3/4 - Diamètre 5,0 mm - Rouge 2,4V / Vert 2,6V - Puissance 75mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED bicolore traversante dans un boîtier standard T-1 3/4. Le dispositif intègre deux puces électroluminescentes, rouge et verte, au sein d'un unique dôme en résine époxy transparente, permettant la génération de deux couleurs distinctes à partir d'un seul composant. Il est conçu pour des applications d'indication générale dans un large éventail d'équipements électroniques.

Les principaux avantages de cette LED incluent sa conformité aux normes environnementales sans plomb (Pb-Free) et RoHS, garantissant son adéquation aux exigences de fabrication modernes. Les puces rouge et verte sont appariées pour offrir des caractéristiques de sortie lumineuse uniformes. De plus, la conception à semi-conducteur offre une longue durée de vie opérationnelle et une faible consommation d'énergie, contribuant à une conception de système économe en énergie et fiable.

Le marché cible englobe les applications dans l'équipement de bureau, les dispositifs de communication, les appareils électroménagers et autres produits électroniques grand public où une indication d'état claire et fiable est requise.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Le dispositif est caractérisé à une température ambiante (T_A) de 25°C. Les caractéristiques maximales absolues définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. La dissipation de puissance pour les deux puces, rouge et verte, est évaluée à 75 mW. Le courant direct de crête, applicable en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1ms), est de 90 mA. Le courant direct continu maximal est de 30 mA pour chaque puce. Un facteur de déclassement de 0,57 mA/°C s'applique linéairement à partir de 50°C, ce qui signifie que le courant continu admissible diminue lorsque la température augmente pour éviter la surchauffe.

La plage de température de fonctionnement est spécifiée de -40°C à +85°C, et la plage de température de stockage est de -55°C à +100°C, indiquant des performances robustes dans diverses conditions environnementales. Pour le montage, les broches peuvent supporter un soudage à 260°C pendant un maximum de 5 secondes, à condition que le point de soudure soit situé à au moins 2,0 mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à T_A=25°C et un courant direct (I_F) de 20 mA, qui est la condition de test standard.

Intensité lumineuse (I_v):La sortie lumineuse est catégorisée en classes (bins). Pour les deux puces, rouge et verte, l'intensité lumineuse typique est de 880 mcd, avec des valeurs minimales à partir de 520 mcd et des valeurs maximales atteignant 1500 mcd. Une tolérance de ±15% s'applique aux limites des classes. L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'une combinaison capteur-filtre qui se rapproche de la courbe de réponse de l'œil photopique (CIE).

Angle de vision (2θ_1/2):L'angle de vision, défini comme l'angle total pour lequel l'intensité chute à la moitié de sa valeur axiale, est de 30 degrés pour les deux couleurs. Cela indique un faisceau relativement focalisé, adapté à une visualisation directe.

Caractéristiques de longueur d'onde:

- Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p):Rouge : 650 nm, Vert : 565 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est la plus élevée.

- Longueur d'onde dominante (λ_d):Rouge : 634-644 nm (Typ. 639 nm), Vert : 565-578 nm (Typ. 569 nm). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.

- Demi-largeur de raie spectrale (Δλ):Rouge : 20 nm, Vert : 30 nm. Ce paramètre décrit la pureté spectrale ou la largeur de la lumière émise.

Paramètres électriques:

- Tension directe (V_F):Rouge : 2,0-2,4 V (Typ. 2,4 V), Vert : 2,1-2,6 V (Typ. 2,6 V).

- Courant inverse (I_R):Maximum 100 μA à une tension inverse (V_R) de 5V. Il est crucial de noter que le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.

3. Explication du système de classement (Binning)

L'intensité lumineuse des LED est triée en classes (bins) pour garantir l'uniformité dans l'application. Le classement est identique pour les puces rouge et verte.

• Code de classe M:520 mcd (Min) à 680 mcd (Max)
• Code de classe N:680 mcd (Min) à 880 mcd (Max)
• Code de classe P:880 mcd (Min) à 1150 mcd (Max)
• Code de classe Q:1150 mcd (Min) à 1500 mcd (Max)

Le dispositif complet est spécifié par une combinaison de deux codes : X-X (Intensité lumineuse ROUGE – Intensité lumineuse VERTE). Par exemple, une pièce marquée "N-P" aurait une puce rouge de la classe N (680-880 mcd) et une puce verte de la classe P (880-1150 mcd). La tolérance pour chaque limite de classe est de ±15%.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (par ex., Fig.1 pour la distribution spectrale, Fig.5 pour l'angle de vision), les courbes typiques illustreraient les relations suivantes essentielles à la conception :

Courbe I-V:Montre la relation entre le courant direct (I_F) et la tension directe (V_F). Pour les LED, il s'agit d'une courbe exponentielle. La V_Fspécifiée à 20mA fournit un point de fonctionnement clé. Les concepteurs doivent utiliser une résistance de limitation de courant en série pour définir le courant de fonctionnement, comme indiqué dans le circuit de commande recommandé.

Intensité lumineuse vs. Courant direct:La sortie lumineuse est généralement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement. Fonctionner au-delà des caractéristiques maximales absolues peut entraîner une dégradation accélérée ou une défaillance.

Intensité lumineuse vs. Température ambiante:La sortie lumineuse d'une LED diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. La spécification de déclassement du courant direct est directement liée à la gestion de cet effet thermique pour maintenir les performances et la fiabilité.

Distribution spectrale:Les graphiques pour la longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) montrent l'intensité relative de la lumière à différentes longueurs d'onde, confirmant la couleur dominante et la largeur spectrale.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED est logée dans un boîtier T-1 3/4, qui correspond à un dôme rond standard de 5,0 mm de diamètre. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres, avec une tolérance générale de ±0,25mm sauf indication contraire.
• La résine sous la collerette peut dépasser d'un maximum de 1,0mm.
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier.
• La polarité est généralement indiquée par la broche la plus longue qui est l'anode (+) et/ou par un méplat sur le bord du dôme près de la broche cathode (-). La configuration spécifique des broches pour la fonction bicolore (anode commune ou cathode commune) doit être vérifiée sur le dessin du boîtier référencé dans la fiche technique complète.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour la fiabilité.

Stockage:Les LED doivent être stockées dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si elles sont retirées de leur sac barrière d'humidité d'origine, elles doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.

Nettoyage:Utiliser uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique si un nettoyage est nécessaire.

Formage des broches:Le pliage doit être effectué à température ambiante, avant le soudage. Le pli doit être situé à au moins 3 mm de la base du dôme de la LED. Ne pas utiliser le corps du boîtier comme point d'appui.

Assemblage sur CI:Appliquer une force de clinchage minimale pour éviter les contraintes mécaniques sur les broches.

Soudage:

- Maintenir un espace libre d'au moins 2 mm entre la base du dôme et le point de soudure.

- Ne jamais immerger le dôme dans la soudure.

- Éviter les contraintes sur les broches pendant le soudage à haute température.

- Conditions recommandées:

  * Fer à souder:Max 350°C pendant max 3 secondes (une seule fois).

  * Soudage à la vague:Préchauffage ≤100°C pendant ≤60 sec, vague de soudure ≤260°C pendant ≤5 sec.

- Important:Le soudage par refusion IR n'est PAS adapté à ce type de LED traversante. Une chaleur ou un temps excessif peut déformer le dôme ou provoquer une défaillance catastrophique.

7. Conditionnement et informations de commande

Le flux de conditionnement standard est le suivant :

- 500 ou 200 pièces par sac anti-statique.

- 10 sacs de conditionnement sont placés dans un carton intérieur (total 5 000 pièces).

- 8 cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur (total 40 000 pièces).

Le numéro de pièce spécifique pour ce dispositif est LTL30EKDKGK.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED bicolore est idéale pour les indicateurs multi-états. Les utilisations courantes incluent les indicateurs d'alimentation/veille (rouge/vert), les voyants de défaut/OK, les indicateurs de sélection de mode sur les produits électroniques grand public et les indicateurs de panneau sur les équipements de contrôle industriel. Sa conception traversante la rend adaptée aux cartes de prototypage et aux produits utilisant un assemblage traditionnel sur CI.

8.2 Considérations de conception

Circuit de commande:Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme, en particulier lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance de limitation de courant dédiée en série avec chaque LED (Modèle de circuit A). L'utilisation d'une seule résistance pour plusieurs LED en parallèle (Modèle de circuit B) n'est pas conseillée en raison des variations de tension directe (V_F) de chaque LED, ce qui peut entraîner des différences significatives de courant et, par conséquent, de luminosité.

Protection contre les décharges électrostatiques (ESD):Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD). Des mesures préventives pendant la manipulation et l'assemblage sont obligatoires :

- Utiliser des bracelets de mise à la terre ou des gants anti-statiques.

- S'assurer que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.

- Utiliser des ioniseurs pour neutraliser les charges statiques dans la zone de travail.

Gestion thermique:Respecter les spécifications de dissipation de puissance et de déclassement du courant. Assurer un espacement adéquat sur le CI et prendre en compte l'environnement de fonctionnement pour empêcher la température de jonction de la LED de dépasser les limites de sécurité, ce qui préserve la sortie lumineuse et la durée de vie.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED monochromes, ce dispositif bicolore économise de l'espace sur la carte et simplifie l'assemblage en combinant deux fonctions dans un seul boîtier. L'utilisation de la technologie AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour les puces rouge et verte offre des avantages par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP, notamment un rendement plus élevé, une meilleure stabilité thermique et une pureté de couleur plus constante. Les performances appariées des puces garantissent que les sorties rouge et verte sont bien équilibrées lorsqu'elles sont commandées dans des conditions identiques. Le boîtier T-1 3/4 est une taille standard de l'industrie, garantissant une large compatibilité avec les implantations de CI existantes et les découpes de panneau.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je alimenter les puces rouge et verte simultanément pour créer une lumière jaune/orange ?

R1 : Cette fiche technique ne spécifie pas les caractéristiques pour un fonctionnement simultané. Le mélange des couleurs en alimentant les deux puces nécessite un contrôle minutieux du courant pour obtenir la teinte souhaitée et est sujet à des variations entre les LED individuelles. Pour des applications dédiées multicolores ou de mélange de couleurs, une LED RVB dédiée ou une LED tricolore avec des spécifications de couleur mixte caractérisées serait plus appropriée.

Q2 : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

R2 : La longueur d'onde de crête (λ_p) est la longueur d'onde physique à laquelle la LED émet la plus grande puissance optique. La longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée basée sur la perception des couleurs humaine (diagramme CIE) qui représente la couleur "pure" que nous voyons. Pour les LED monochromatiques comme celles-ci, elles sont proches mais pas identiques ; λ_dest le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

Q3 : Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire même si la tension de mon alimentation correspond au V_F?

de la LED ?_FR3 : Le V_Fest une valeur typique avec une plage. Un petit changement de tension peut provoquer un grand changement de courant en raison de la courbe I-V exponentielle de la LED. Une résistance en série rend le courant beaucoup moins sensible aux variations de la tension d'alimentation et du V

, assurant un fonctionnement stable et sûr.

Q4 : Puis-je utiliser cette LED pour l'éclairage intérieur automobile ?

R4 : Cette fiche technique indique que la LED est destinée à un "équipement électronique ordinaire". Les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle, comme l'automobile, l'aviation ou les dispositifs médicaux, nécessitent une consultation avec le fabricant et probablement un produit qualifié selon des normes spécifiques de qualité automobile (par ex., AEC-Q102). Ce produit standard peut ne pas être adapté.

11. Étude de cas de conception pratiqueScénario :

Conception d'un indicateur double état pour une unité d'alimentation. Le vert indique "Alimentation activée/Sortie OK", et le rouge indique "Défaut/Surcharge".

1. Mise en œuvre :Conception du circuit :

2. Utiliser une configuration à cathode commune (vérifier sur le dessin du boîtier). Connecter les deux anodes (rouge et verte) aux broches GPIO d'un microcontrôleur ou à des circuits logiques via des résistances de limitation de courant séparées. La cathode commune est connectée à la masse.Calcul de la résistance :_CCEn supposant une alimentation de 5V (V_F), un I_Fcible = 20mA, et un V

typique de 2,4V (Rouge) et 2,6V (Vert)._{- R}rouge_CC= (V_{- V}F_rouge_F) / I

= (5 - 2,4) / 0,02 = 130 Ω. Utiliser une résistance standard de 130 Ω ou 150 Ω._{- R}vert

3. = (5 - 2,6) / 0,02 = 120 Ω. Utiliser une résistance standard de 120 Ω.Implantation sur CI :

4. Placer la LED sur le panneau avant. S'assurer que les trous pour les broches correspondent à l'espacement spécifié. Éloigner les autres composants générant de la chaleur pour éviter un impact thermique sur les performances de la LED.Logiciel/Logique :

S'assurer que la logique de commande empêche les deux LED de s'allumer en continu simultanément si ce n'est pas souhaité, afin de gérer la dissipation de puissance.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons du matériau de type n se recombinent avec les trous du matériau de type p dans la région active. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par le gap énergétique du matériau semi-conducteur utilisé. Dans ce dispositif, l'AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) est utilisé pour les deux puces, rouge et verte, avec des compositions de matériaux différentes produisant les gaps énergétiques requis pour l'émission rouge (~650 nm) et verte (~565 nm).

13. Tendances technologiques

- L'industrie des LED continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée, une plus grande fiabilité et une application plus large. Pour les LED de type indicateur comme celle-ci, les tendances incluent :Miniaturisation :

- Développement de tailles de boîtier plus petites (par ex., 3mm, 2mm, 1,6mm) tout en maintenant ou en améliorant la sortie lumineuse.Performance améliorée :

- Des améliorations continues des matériaux AlInGaP et InGaN (pour bleu/vert/blanc) conduisent à une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt).Intégration :

- Adoption accrue des boîtiers multi-puces (RVB, bicolore, tricolore) et même des LED avec contrôleurs intégrés (CI) pour les applications d'éclairage intelligent.Robustesse :

Amélioration des matériaux et des conceptions de boîtiers pour une meilleure résistance à l'humidité, aux cycles thermiques et aux contraintes mécaniques, s'étendant à des environnements plus exigeants.