Fiche technique LED bicolore T-1 3/4 - Dimensions 5.0mm - Tension 2.0-2.6V - Puissance 75-120mW - Rouge/Vert

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'un composant LED bicolore traversante, logé dans un boîtier diffusant standard T-1 3/4 (5mm). Le dispositif intègre deux puces semi-conductrices distinctes dans un seul boîtier : une émettant dans le spectre rouge grâce à la technologie AllnGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), et une autre émettant dans le spectre vert grâce à la technologie GaP (Phosphure de Gallium). Cette conception permet de générer deux couleurs à partir d'un seul composant, ce qui est utile pour les indicateurs d'état, les signaux binaires et les affichages multicolores simples. La lentille blanche diffusante offre un large angle de vision et une émission de lumière douce et uniformément dispersée. Le produit est conçu pour des applications d'indication à usage général dans l'électronique grand public, les contrôles industriels et l'instrumentation.

1.1 Avantages principaux

• Source de deux couleurs :L'intégration des puces rouge et verte dans un seul boîtier économise de l'espace sur la carte et simplifie l'assemblage par rapport à l'utilisation de deux LED séparées.
• Sortie lumineuse appariée :Les puces sont sélectionnées et appariées pour fournir des caractéristiques de sortie lumineuse uniformes, garantissant un aspect cohérent dans l'application.
• Fiabilité de l'état solide :Les LED offrent une longue durée de vie opérationnelle, dépassant typiquement 50 000 heures, en raison de l'absence de filaments ou de pièces mobiles.
• Faible consommation d'énergie :Fonctionne à des courants faibles standard (par exemple, 20mA), ce qui le rend économe en énergie et adapté aux appareils alimentés par batterie.
• Conformité environnementale :Le produit est fabriqué sans plomb et conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti et doit être évité pour une performance fiable.

• Dissipation de puissance (P_d) :75 mW pour la puce Rouge, 120 mW pour la puce Verte. C'est la quantité maximale de puissance que la puce LED peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (T_A) de 25°C. Le dépassement peut entraîner une surchauffe et une dégradation accélérée.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA pour les deux couleurs. C'est le courant continu maximum qui peut être appliqué en continu.
• Courant direct de crête :90 mA pour les deux couleurs, permis uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms). Cela permet des flashs brefs et de haute intensité.
• Facteur de déclassement :0.4 mA/°C pour les deux couleurs. Pour des températures ambiantes supérieures à 50°C, le courant continu maximal autorisé doit être réduit linéairement par ce facteur pour éviter la surchauffe.
• Tension inverse (V_R) :5 V. L'application d'une tension inverse supérieure peut provoquer une rupture de jonction.
• Température de fonctionnement & de stockage :-55°C à +100°C. Le dispositif peut être stocké et fonctionner dans cette plage complète.
• Température de soudure des broches :260°C pendant 5 secondes, mesurée à 2.0mm du corps de la LED. Cela définit la fenêtre de processus pour la soudure à la main ou à la vague.

2.2 Caractéristiques électriques & optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à T_A=25°C et I_F=20mA, représentant les conditions normales de fonctionnement.

• Intensité lumineuse (I_v) :Une mesure clé de la luminosité perçue.
  • Rouge (AllnGaP) :Typique 180 mcd, allant d'un minimum de 110 mcd à un maximum de 310 mcd.
  • Vert (GaP) :Typique 50 mcd, allant d'un minimum de 30 mcd à un maximum de 85 mcd.
  • La garantie inclut une tolérance de ±15% sur ces valeurs.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Approximativement 30 degrés pour les deux couleurs. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse tombe à la moitié de sa valeur sur l'axe. La lentille diffusante crée cette caractéristique de vision large.
• Tension directe (V_F) :La chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
  • Rouge :Typique 2.4V (plage 2.0V - 2.4V).
  • Vert :Typique 2.6V (plage 2.1V - 2.6V).
  • La différence de V_Fest due aux différentes énergies de bande interdite des matériaux AllnGaP et GaP.
• Longueur d'onde :
  • Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :La longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte. Rouge : ~650 nm. Vert : ~565 nm.
  • Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur. Rouge : 634-644 nm. Vert : 563-580 nm.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :La largeur de bande de la lumière émise. Rouge : ~20 nm. Vert : ~30 nm. Une demi-largeur plus étroite indique une couleur spectralement plus pure.
• Courant inverse (I_R) :< 100 μA à V_R=5V. C'est le faible courant de fuite lorsque la LED est polarisée en inverse.
• Capacité (C) :Mesurée à polarisation nulle. Rouge : ~80 pF. Vert : ~35 pF. Ce paramètre peut être pertinent dans les applications de commutation haute fréquence.

3. Explication du système de classement

Pour gérer les variations naturelles du processus de fabrication des semi-conducteurs, les LED sont triées en classes de performance. Cette pièce utilise un code de classe à deux caractères (X-X) représentant respectivement la classe d'intensité lumineuse pour la puce Rouge et la puce Verte.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Classes de la puce Rouge (AllnGaP) :

F : 110 - 140 mcd

G : 140 - 180 mcd

H : 180 - 240 mcd

J : 240 - 310 mcd

Classes de la puce Verte (GaP) :

A : 30 - 38 mcd

B : 38 - 50 mcd

C : 50 - 65 mcd

D : 65 - 85 mcd

Exemple :Un code de classe \"H-B\" indique une puce Rouge de la classe H (180-240 mcd) associée à une puce Verte de la classe B (38-50 mcd). Les concepteurs peuvent spécifier des classes pour garantir l'uniformité de la luminosité entre plusieurs unités dans un assemblage. Une tolérance de ±15% s'applique à chaque limite de classe.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés dans la fiche technique (Fig.1, Fig.6), leurs implications générales sont analysées ici sur la base de la physique standard des LED.

4.1 Intensité lumineuse vs. Courant direct (Courbe I-V)

La sortie lumineuse (I_v) est approximativement proportionnelle au courant direct (I_F) sur une plage significative. Fonctionner au-dessus du 20mA recommandé augmentera la luminosité mais générera aussi plus de chaleur, réduisant potentiellement la durée de vie et décalant la couleur. Fonctionner en dessous de 20mA atténuera la sortie. La relation n'est linéaire que dans certaines limites ; à des courants très élevés, l'efficacité diminue (baisse d'efficacité lumineuse).

4.2 Dépendance à la température

La performance des LED est sensible à la température.

• Tension directe (V_F) :Diminue lorsque la température de jonction augmente. Cela a un coefficient de température négatif mineur.
• Intensité lumineuse (I_v) :Diminue lorsque la température de jonction augmente. Des températures ambiantes élevées ou un courant d'attaque excessif entraînant un auto-échauffement réduiront la sortie lumineuse. Le facteur de déclassement (0.4 mA/°C au-dessus de 50°C) est appliqué pour gérer cet effet thermique.
• Longueur d'onde :Les longueurs d'onde de crête et dominantes se décalent généralement légèrement (généralement vers des longueurs d'onde plus longues) avec l'augmentation de la température.

4.3 Distribution spectrale

Le graphique de distribution spectrale référencé (Fig.1) montrerait la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde pour chaque puce. La puce Rouge AllnGaP présente typiquement un pic plus étroit et plus symétrique centré autour de 650 nm. La puce Verte GaP a un pic plus large autour de 565 nm. La longueur d'onde dominante est calculée à partir de ce spectre en utilisant les normes colorimétriques CIE pour définir la teinte perçue.

5. Informations mécaniques & d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif utilise un boîtier radial à broches standard T-1 3/4 avec une lentille époxy blanche diffusante. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces fournis entre parenthèses).
• Une tolérance standard de ±0.25mm (±0.010\") s'applique sauf indication contraire.
• La résine sous la collerette peut dépasser jusqu'à 1.0mm maximum.
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier, ce qui est critique pour la conception de l'empreinte PCB.

5.2 Identification de la polarité & Formage des broches

Typiquement, la broche la plus longue désigne l'anode (côté positif). Pour une LED bicolore avec deux anodes et une cathode commune (ou vice-versa, selon le circuit interne), le schéma interne de la fiche technique définirait le brochage. Pendant le formage des broches, la courbure doit être faite à au moins 3mm de la base de la lentille pour éviter les contraintes sur le joint. Le formage doit être effectué à température ambiante et avant le processus de soudure.

5.3 Coupe transversale & Matériaux

Le composant est construit à partir de :

1. Cadre de broches :Alliage de fer avec placage cuivre et argent, fini par trempage à la soudure pour améliorer la soudabilité.
2. Collage de la puce :Pâte époxy chargée d'argent attache les puces semi-conductrices au cadre de broches.
3. Puces LED :Puces séparées AllnGaP (Rouge) et GaP (Vert).
4. Fil de liaison :Fil d'or connecte le dessus des puces aux plots correspondants du cadre de broches.
5. Encapsulation :Résine époxy avec un durcisseur forme la lentille diffusante et assure la protection environnementale.
6. Poids du produit :Approximativement 0.36 grammes.

6. Directives de soudure & d'assemblage

6.1 Paramètres du processus de soudure

Soudure à la main (Fer) :

• Température : 350°C - 400°C maximum.
• Temps : 3.0 secondes maximum par broche.
• Distance : Maintenir au moins 2.0mm de dégagement entre la base de la lentille et le point de soudure.

Soudure à la vague :

• Température de préchauffage : < 100°C maximum.
• Temps de préchauffage : < 60 secondes maximum.
• Température de la vague de soudure : < 260°C maximum.
• Temps de contact : < 5 secondes maximum.

Avertissement critique :Une température ou un temps excessif peut faire fondre la lentille époxy, provoquer un délaminage interne ou détruire la jonction semi-conductrice. Ne jamais immerger la lentille dans la soudure.

6.2 Stockage & Manipulation

• Conditions de stockage :Ne doit pas dépasser 30°C et 70% d'humidité relative.
• Durée de conservation :Une fois retirés du sac barrière à l'humidité d'origine, les composants doivent être utilisés dans les trois mois.
• Stockage à long terme :Pour des périodes prolongées hors de l'emballage d'origine, stocker dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote.
• Nettoyage :Utiliser uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique (IPA). Éviter les nettoyages agressifs ou aux ultrasons qui pourraient stresser le boîtier.

7. Emballage & Informations de commande

7.1 Spécifications d'emballage

Les composants sont emballés dans des sacs anti-statiques pour prévenir les dommages par décharge électrostatique.

• Unité de base :500 pièces ou 250 pièces par sac d'emballage.
• Carton intérieur :Contient 16 sacs d'emballage, totalisant 8 000 pièces.
• Carton extérieur (Boîte d'expédition) :Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 64 000 pièces.
• Dans tout lot d'expédition, seul l'emballage final peut contenir une quantité non complète.

7.2 Interprétation du numéro de pièce

Le numéro de pièce LTL30EKDFGJ suit un système de codage interne. Bien que la logique complète ne soit pas divulguée ici, il encode typiquement des attributs comme le type de boîtier (T-1 3/4), la couleur (Bicolore), le style de lentille (Diffusant), et les codes de classe d'intensité spécifiques (par exemple, \"J\" pour le Rouge, impliqué par le contexte). Le suffixe \"FGJ\" est probablement lié au classement de performance.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED bicolore est idéale pour les applications nécessitant une indication à deux états depuis un seul point :

• Indicateurs d'état :Sous tension (Vert) / Veille (Rouge) ou Normal (Vert) / Défaut (Rouge).
• Alarmes binaires :Avertissement (Rouge clignotant) / Clair (Vert).
• Affichages simples :Lumières de panneau basiques, rétroéclairage pour interrupteurs ou légendes où deux couleurs sont nécessaires.
• Électronique grand public :État de charge, indicateurs de connectivité sur routeurs, modems ou équipements audio.
• Contrôles industriels :Indicateurs d'état de machine, signaux marche/arrêt.

8.2 Considérations de conception de circuit

L'attaque en courant est essentielle :Les LED sont des dispositifs à commande de courant. La tension directe (V_F) a une tolérance et varie avec la température. Il n'est pas recommandé de connecter des LED directement à une source de tension ou en parallèle sans limitation de courant individuelle, car de petites différences de V_Fprovoqueront un déséquilibre significatif dans le partage du courant et la luminosité.

Circuit recommandé (Modèle A) :Utiliser une résistance de limitation de courant en série pour chaque puce LED (ou chaque canal de couleur de la LED bicolore). La valeur de la résistance est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Par exemple, avec une alimentation 5V, une LED Verte (V_F~2.6V) à 20mA : R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. Cela garantit une luminosité stable et appariée.

Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurer une ventilation adéquate si utilisé à des températures ambiantes élevées ou dans des espaces clos. Respecter les directives de déclassement de courant au-dessus de 50°C.

9. Comparaison & Différenciation technique

Comparée à l'utilisation de deux LED monochromes discrètes, cette solution bicolore intégrée offre des avantages clairs :

• Efficacité spatiale :Une empreinte de composant contre deux.
• Simplicité d'assemblage :Une opération de placement et de soudure contre deux, réduisant les coûts et les défauts potentiels.
• Alignement optique :Garantit que les sources rouge et verte sont co-localisées, fournissant un point visuel cohérent.

Comparée à une LED tricolore (RGB), ce dispositif est plus simple, a souvent une sortie lumineuse par couleur plus élevée grâce à des puces dédiées, et nécessite moins de lignes de contrôle (2 anodes vs. 3 pour une RGB à cathode commune), le rendant adapté aux applications où seuls deux états distincts sont nécessaires sans la complexité du mélange des couleurs.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je piloter cette LED directement depuis une broche de microcontrôleur ?

R : Cela dépend de la capacité de source/puits de courant de la broche. La plupart des broches MCU peuvent fournir/absorber jusqu'à 20-25mA, ce qui correspond au courant typique de la LED. Cependant, vous DEVEZ inclure une résistance en série pour limiter le courant. Ne connectez jamais une LED directement entre une broche MCU et l'alimentation ou la masse.

Q2 : Pourquoi les tensions directes typiques sont-elles différentes pour le Rouge et le Vert ?

R : La tension directe est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. Le Phosphure de Gallium (GaP, Vert) a une bande interdite plus large que le Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AllnGaP, Rouge), nécessitant une tension légèrement plus élevée pour \"s'allumer\" et conduire le courant.

Q3 : Que signifie le code de classe, et dois-je le spécifier ?

R : Le code de classe (par exemple, H-B) indique la plage garantie d'intensité lumineuse pour les puces Rouge et Verte. Pour les applications où l'uniformité de la luminosité entre plusieurs unités est critique (par exemple, un panneau d'indicateurs identiques), spécifier une classe étroite est important. Pour des indicateurs uniques non critiques, une plage de classe plus large est acceptable.

Q4 : Comment identifier l'anode et la cathode pour chaque couleur ?

R : Le brochage spécifique (anode commune ou cathode commune) est défini par le schéma de circuit interne, qui doit être consulté dans la fiche technique complète. Typiquement, pour une LED bicolore à 3 broches, la broche du milieu est la borne commune, et les deux broches extérieures sont pour les couleurs individuelles.

11. Exemples pratiques de conception & d'utilisation

11.1 Indicateur d'alimentation double état

Scénario :Un appareil a besoin d'un indicateur pour montrer \"Alimentation secteur présente\" (Vert) et \"Charge de batterie\" (Rouge).

Mise en œuvre :Utiliser la LED bicolore. Connecter l'anode Verte via une résistance à une ligne régulée 5V qui est active lorsque l'alimentation secteur est activée. Connecter l'anode Rouge via une résistance à un signal de contrôle du circuit de charge qui passe à l'état haut pendant la charge. Utiliser une cathode commune connectée à la masse. Un simple transistor ou une porte logique peut piloter les anodes si les signaux de contrôle sont faibles.

11.2 Système d'alerte binaire simple

Scénario :Un module capteur a besoin d'une alerte visuelle : Vert fixe pour \"Normal\"