Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- 1.2 Applications cibles et marchés
- 2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Spécification du système de classement (Binning)
- 3.1 Classement de la LED verte
- 3.2 Classement de la LED jaune
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)
- la plus basse.
- Cette courbe est généralement linéaire dans la plage de courant de fonctionnement recommandée. L'augmentation du courant augmente la luminosité, mais aussi la dissipation de puissance et la température de jonction, ce qui peut affecter la longévité et la longueur d'onde.
- La performance des LED dépend de la température. Typiquement, l'intensité lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. La tension directe a également un coefficient de température négatif (diminue avec l'augmentation de la température). Les concepteurs doivent considérer la gestion thermique, surtout lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou près des valeurs maximales de courant.
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- L'espacement des broches est mesuré au point où les broches émergent du corps du boîtier.
- Pour les LED traversantes, la cathode est typiquement identifiée par un méplat sur la lentille, une broche plus courte ou un autre marquage sur le support. Le diagramme de la fiche technique doit être consulté pour l'indicateur de polarité spécifique de ce modèle.
- 6. Directives de soudure et d'assemblage
- la soudure et à température ambiante normale.
- adaptée à ce produit de type traversant.
- Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Utiliser des bracelets de mise à la terre, des postes de travail et des ioniseurs. Manipuler avec soin pour éviter l'accumulation de charges statiques.
- 7. Informations sur l'emballage et la commande
- Note : Dans un lot d'expédition, seul l'emballage final peut être un emballage non complet.
- 8. Notes d'application et considérations de conception
- [Vcc] -- [Résistance] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [Masse].
- Bien que la dissipation de puissance soit faible, un fonctionnement à haute température ambiante (jusqu'à 85°C) ou au courant maximal augmentera la température de jonction. Cela réduit le flux lumineux et peut décaler la longueur d'onde dominante. Pour les applications critiques concernant la stabilité de la couleur ou de la luminosité, il convient de considérer une déclassement du courant de fonctionnement ou une amélioration du flux d'air au niveau de la carte.
- Le boîtier noir offre un contraste inhérent. L'angle de vision de 40 degrés offre un bon équilibre entre un faisceau focalisé et une large visibilité. La lentille diffusante blanche aide à homogénéiser le flux lumineux, réduisant les points chauds et offrant un aspect plus uniforme.
- 9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- ) / I
- ) :
- 9.3 Pourquoi la dissipation de puissance maximale est-elle différente pour le jaune et le vert ?
- Courant total : (5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA.
- 11. Principe de fonctionnement
1. Vue d'ensemble du produit
La LTL1DETGSN4J est une LED traversante bicolore conçue pour être utilisée comme indicateur de carte de circuit imprimé (CBI). Elle est dotée d'un support (boîtier) plastique noir à angle droit qui s'emboîte avec la LED, améliorant le contraste pour une meilleure visibilité. Cet appareil fait partie d'une famille d'indicateurs disponibles en diverses configurations, y compris des orientations en vue de dessus et à angle droit, qui sont empilables pour un assemblage aisé en réseaux.
1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- Facilité d'assemblage :Conçue spécifiquement pour un assemblage et une intégration simples sur carte de circuit imprimé.
- Visibilité améliorée :Le boîtier noir offre un fond à fort contraste, améliorant la luminosité perçue et la lisibilité de l'indicateur.
- Efficacité énergétique :Caractérisée par une faible consommation d'énergie associée à une haute efficacité lumineuse.
- Conformité environnementale :Il s'agit d'un produit sans plomb et conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
- Conception optique :Utilise une lampe de taille T-1 avec une lentille diffusante blanche. Les couleurs émises sont générées par de l'InGaN (nitrure de gallium-indium) pour le vert et de l'AlInGaP (phosphure d'aluminium-indium-gallium) pour le jaune.
1.2 Applications cibles et marchés
Cette LED convient à une large gamme d'équipements électroniques et de signalisation. Ses principaux secteurs d'application incluent :
- Périphériques informatiques et indicateurs d'état
- Équipements de communication
- Électronique grand public
- Panneaux de contrôle et machines industriels
2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents à l'appareil peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.
- Dissipation de puissance (PD) :120 mW (Jaune), 72 mW (Vert). C'est la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (TA) de 25°C.
- Courant direct de crête (IFP) :100 mA (Jaune), 60 mA (Vert). Ce courant ne peut être appliqué qu'en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10µs) pour éviter la surchauffe.
- Courant direct continu (IF) :50 mA (Jaune), 20 mA (Vert). C'est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable.
- Plages de température :Fonctionnement : -30°C à +85°C ; Stockage : -40°C à +100°C.
- Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à 2,0 mm (0,079") du corps de la LED.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à TA=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (Iv) :Une mesure clé de la luminosité.
- Jaune : 1900-4200 mcd (millicandela), Typique 4200 mcd.
- Vert : 3200-5500 mcd, Typique 5500 mcd.
- Note :Les valeurs d'intensité garanties incluent une tolérance de test de ±30%.
- Angle de vision (2θ1/2) :Approximativement 40 degrés pour les deux couleurs. C'est l'angle total auquel l'intensité chute à la moitié de sa valeur axiale maximale.
- Spécifications de longueur d'onde :
- Longueur d'onde de crête (λP) :Jaune : 591 nm ; Vert : 519 nm.
- Longueur d'onde dominante (λd) :La longueur d'onde unique définissant la couleur perçue. Jaune : 586-594 nm ; Vert : 515-530 nm.
- Demi-largeur spectrale (Δλ) :Jaune : 16 nm ; Vert : 35 nm. Cela indique la pureté spectrale ; une valeur plus petite signifie une couleur plus monochromatique.
- Tension directe (VF) :La chute de tension aux bornes de la LED au courant de test.
- Jaune : 1,6-2,5 V, Typique 2,0 V.
- Vert : 2,6-3,6 V, Typique 3,2 V.
- Courant inverse (IR) :10 µA maximum à VR=5V.Important :Cet appareil n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.
3. Spécification du système de classement (Binning)
Le produit est trié en bins selon l'intensité lumineuse pour assurer la cohérence au sein d'une application. La tolérance pour chaque limite de bin est de ±15%.
3.1 Classement de la LED verte
- Code de bin U :Plage d'intensité lumineuse 3200 - 4200 mcd @ 20mA.
- Code de bin V :Plage d'intensité lumineuse 4200 - 5500 mcd @ 20mA.
3.2 Classement de la LED jaune
- Code de bin S :Plage d'intensité lumineuse 1900 - 2500 mcd @ 20mA.
- Code de bin T :Plage d'intensité lumineuse 2500 - 3200 mcd @ 20mA.
- Code de bin U :Plage d'intensité lumineuse 3200 - 4200 mcd @ 20mA.
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques essentielles pour la conception. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits en texte, leurs implications sont analysées ci-dessous.
4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)
La courbe I-V est exponentielle. Pour la LED verte (VF plus élevée), la courbe sera décalée vers la droite par rapport à la LED jaune. Cette différence nécessite l'utilisation de résistances de limitation de courant individuelles lors du pilotage de plusieurs LED en parallèle pour éviter l'accaparement du courant par la LED ayant la VF.
la plus basse.
4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct
Cette courbe est généralement linéaire dans la plage de courant de fonctionnement recommandée. L'augmentation du courant augmente la luminosité, mais aussi la dissipation de puissance et la température de jonction, ce qui peut affecter la longévité et la longueur d'onde.
4.3 Caractéristiques thermiques
La performance des LED dépend de la température. Typiquement, l'intensité lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. La tension directe a également un coefficient de température négatif (diminue avec l'augmentation de la température). Les concepteurs doivent considérer la gestion thermique, surtout lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou près des valeurs maximales de courant.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions de contour
- L'appareil utilise une lampe de diamètre T-1 (3mm) standard logée dans un support noir à angle droit. Les notes dimensionnelles clés incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces fournis entre parenthèses).
- La tolérance standard est de ±0,25mm (.010") sauf indication contraire.
- La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0mm (.04").
L'espacement des broches est mesuré au point où les broches émergent du corps du boîtier.
5.2 Identification de la polarité
Pour les LED traversantes, la cathode est typiquement identifiée par un méplat sur la lentille, une broche plus courte ou un autre marquage sur le support. Le diagramme de la fiche technique doit être consulté pour l'indicateur de polarité spécifique de ce modèle.
6. Directives de soudure et d'assemblage
- 6.1 Formage des broches
- Le pliage doit être effectué à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille de la LED.
- Ne pas utiliser la base du cadre de broches comme point d'appui.Le formage des broches doit être effectuéavant
la soudure et à température ambiante normale.
6.2 Processus de soudure
- Un dégagement minimum de 2mm doit être maintenu entre la base de la lentille/du support et le point de soudure.Fer à souder :
- Température max 350°C, temps max 3 secondes par broche (une seule fois).
- Soudure à la vague :
- Préchauffage : Max 120°C pendant jusqu'à 100 secondes.
- Vague de soudure : Max 260°C pendant jusqu'à 5 secondes.
- La LED ne doit pas être immergée à moins de 2mm de la base de la lentille/du support dans la vague de soudure.Avertissement critique :Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance catastrophique. La soudure par refusion IR estnon
adaptée à ce produit de type traversant.
- 6.3 Stockage et manipulationStockage :
- L'environnement recommandé est ≤ 30°C et ≤ 70% d'humidité relative. Les LED retirées de leur emballage d'origine 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 des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique si nécessaire.Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :
Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Utiliser des bracelets de mise à la terre, des postes de travail et des ioniseurs. Manipuler avec soin pour éviter l'accumulation de charges statiques.
7. Informations sur l'emballage et la commande
7.1 Spécification d'emballage
- Le flux d'emballage standard est le suivant :Sachet d'emballage :
- Contient 500, 200 ou 100 pièces.Carton intérieur :
- Contient 10 sachets d'emballage, totalisant 5 000 pièces.Carton extérieur :
Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 40 000 pièces.
Note : Dans un lot d'expédition, seul l'emballage final peut être un emballage non complet.
8. Notes d'application et considérations de conception
8.1 Conception du circuit de pilotageLes LED sont des dispositifs pilotés en courant. Pour assurer une luminosité uniforme, surtout lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, une résistance de limitation de courant doit être placée en série avecchaqueFLED (Modèle de circuit A). Éviter de connecter les LED directement en parallèle sans résistances individuelles (Modèle de circuit B), car de légères variations de leur tension directe (V
) provoqueront des différences significatives dans le partage du courant et donc dans la luminosité.Circuit recommandé (A) :
[Vcc] -- [Résistance] -- [LED] -- [Masse] (par branche LED).Circuit non recommandé (B) :
[Vcc] -- [Résistance] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [Masse].
8.2 Gestion thermique
Bien que la dissipation de puissance soit faible, un fonctionnement à haute température ambiante (jusqu'à 85°C) ou au courant maximal augmentera la température de jonction. Cela réduit le flux lumineux et peut décaler la longueur d'onde dominante. Pour les applications critiques concernant la stabilité de la couleur ou de la luminosité, il convient de considérer une déclassement du courant de fonctionnement ou une amélioration du flux d'air au niveau de la carte.
8.3 Intégration optique
Le boîtier noir offre un contraste inhérent. L'angle de vision de 40 degrés offre un bon équilibre entre un faisceau focalisé et une large visibilité. La lentille diffusante blanche aide à homogénéiser le flux lumineux, réduisant les points chauds et offrant un aspect plus uniforme.
9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
9.1 Puis-je piloter les LED verte et jaune au même courant ?FOui, la condition de test et de fonctionnement typique recommandée pour les deux couleurs est IF= 20mA. Cependant, vous devez tenir compte de leurs différentes tensions directes (V) lors de la conception de la valeur de la résistance de limitation de courant pour chaque couleur. La valeur de la résistance est calculée comme R = (ValimentationF- VF.
) / I
.P9.2 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?Longueur d'onde de crête (λ
) :dLa longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance (la "courbe de flux lumineux") est maximale. C'est une mesure physique.Longueur d'onde dominante (λ
) :
Dérivée des coordonnées de couleur sur le diagramme de chromaticité CIE, elle représente la longueur d'onde unique de la couleur spectrale pure qui correspond à la couleur perçue de la LED. Elle est plus pertinente pour la spécification de la couleur.
9.3 Pourquoi la dissipation de puissance maximale est-elle différente pour le jaune et le vert ?
La différence provient des différents matériaux semi-conducteurs (AlInGaP pour le jaune, InGaN pour le vert) et de leurs efficacités internes et caractéristiques thermiques respectives. La puissance nominale plus faible pour la LED verte indique un besoin d'une considération thermique plus prudente à des courants de pilotage plus élevés.10. Étude de cas de conception pratique
- Scénario :
- Conception d'un panneau d'état avec 5 indicateurs verts et 3 jaunes, alimentés par un rail 5V. Objectif : Atteindre une luminosité typique à 20mA par LED.FRésistances de limitation de courant :Pour le Vert (V typ. = 3,2V) : R
- vertF= (5V - 3,2V) / 0,020A = 90 Ω. Utiliser une résistance standard de 91 Ω, 1/8W ou 1/4W.Pour le Jaune (V typ. = 2,0V) : R
- jaune= (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Utiliser une résistance standard de 150 Ω.
- Implantation :
- Placer les résistances près des broches anodes des LED. Assurer que le dégagement de soudure de 2mm depuis le support de la LED est respecté sur le layout du PCB.
- Calcul de puissance :
Courant total : (5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA.
S'assurer que l'alimentation 5V peut fournir ce courant avec une marge.
11. Principe de fonctionnement
Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région n et les trous de la région p sont injectés dans la région de jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, de l'énergie est libérée sous forme de photons (lumière). La couleur (longueur d'onde) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur : AlInGaP pour les couleurs jaune/rouge/orange et InGaN pour les couleurs vert/bleu/blanc. La lentille diffusante blanche contient des luminophores ou des particules de diffusion pour adoucir et diffuser le flux lumineux.
Terminologie des spécifications LED
Explication complète des termes techniques LED
Performance photoelectrique
| Terme | Unité/Représentation | Explication simple | Pourquoi important |
|---|---|---|---|
| Efficacité lumineuse | lm/W (lumens par watt) | Sortie de lumière par watt d'électricité, plus élevé signifie plus économe en énergie. | Détermine directement le grade d'efficacité énergétique et le coût de l'électricité. |
| Flux lumineux | lm (lumens) | Lumière totale émise par la source, communément appelée "luminosité". | Détermine si la lumière est assez brillante. |
| Angle de vision | ° (degrés), par exemple 120° | Angle où l'intensité lumineuse tombe à moitié, détermine la largeur du faisceau. | Affecte la portée d'éclairage et l'uniformité. |
| CCT (Température de couleur) | K (Kelvin), par exemple 2700K/6500K | Chaleur/fraîcheur de la lumière, valeurs inférieures jaunâtres/chaudes, supérieures blanchâtres/fraîches. | Détermine l'atmosphère d'éclairage et les scénarios appropriés. |
| CRI / Ra | Sans unité, 0–100 | Capacité à restituer avec précision les couleurs des objets, Ra≥80 est bon. | Affecte l'authenticité des couleurs, utilisé dans des lieux à forte demande comme les centres commerciaux, musées. |
| SDCM | Étapes d'ellipse MacAdam, par exemple "5 étapes" | Métrique de cohérence des couleurs, des étapes plus petites signifient une couleur plus cohérente. | Garantit une couleur uniforme sur le même lot de LED. |
| Longueur d'onde dominante | nm (nanomètres), par exemple 620nm (rouge) | Longueur d'onde correspondant à la couleur des LED colorées. | Détermine la teinte des LED monochromes rouges, jaunes, vertes. |
| Distribution spectrale | Courbe longueur d'onde vs intensité | Montre la distribution d'intensité sur les longueurs d'onde. | Affecte le rendu des couleurs et la qualité. |
Paramètres électriques
| Terme | Symbole | Explication simple | Considérations de conception |
|---|---|---|---|
| Tension directe | Vf | Tension minimale pour allumer la LED, comme "seuil de démarrage". | La tension du pilote doit être ≥Vf, les tensions s'ajoutent pour les LED en série. |
| Courant direct | If | Valeur du courant pour le fonctionnement normal de la LED. | Habituellement entraînement à courant constant, le courant détermine la luminosité et la durée de vie. |
| Courant pulsé max | Ifp | Courant de crête tolérable pour de courtes périodes, utilisé pour le gradation ou le flash. | La largeur d'impulsion et le cycle de service doivent être strictement contrôlés pour éviter les dommages. |
| Tension inverse | Vr | Tension inverse max que la LED peut supporter, au-delà peut provoquer une panne. | Le circuit doit empêcher la connexion inverse ou les pics de tension. |
| Résistance thermique | Rth (°C/W) | Résistance au transfert de chaleur de la puce à la soudure, plus bas est meilleur. | Une résistance thermique élevée nécessite une dissipation thermique plus forte. |
| Immunité ESD | V (HBM), par exemple 1000V | Capacité à résister à la décharge électrostatique, plus élevé signifie moins vulnérable. | Des mesures anti-statiques nécessaires en production, surtout pour les LED sensibles. |
Gestion thermique et fiabilité
| Terme | Métrique clé | Explication simple | Impact |
|---|---|---|---|
| Température de jonction | Tj (°C) | Température de fonctionnement réelle à l'intérieur de la puce LED. | Chaque réduction de 10°C peut doubler la durée de vie; trop élevée provoque une dégradation de la lumière, un décalage de couleur. |
| Dépréciation du lumen | L70 / L80 (heures) | Temps pour que la luminosité tombe à 70% ou 80% de l'initiale. | Définit directement la "durée de vie" de la LED. |
| Maintien du lumen | % (par exemple 70%) | Pourcentage de luminosité conservé après le temps. | Indique la rétention de luminosité sur une utilisation à long terme. |
| Décalage de couleur | Δu′v′ ou ellipse MacAdam | Degré de changement de couleur pendant l'utilisation. | Affecte la cohérence des couleurs dans les scènes d'éclairage. |
| Vieillissement thermique | Dégradation du matériau | Détérioration due à une température élevée à long terme. | Peut entraîner une baisse de luminosité, un changement de couleur ou une défaillance en circuit ouvert. |
Emballage et matériaux
| Terme | Types communs | Explication simple | Caractéristiques et applications |
|---|---|---|---|
| Type de boîtier | EMC, PPA, Céramique | Matériau de boîtier protégeant la puce, fournissant une interface optique/thermique. | EMC: bonne résistance à la chaleur, faible coût; Céramique: meilleure dissipation thermique, durée de vie plus longue. |
| Structure de puce | Avant, Flip Chip | Agencement des électrodes de puce. | Flip chip: meilleure dissipation thermique, efficacité plus élevée, pour haute puissance. |
| Revêtement phosphore | YAG, Silicate, Nitrure | Couvre la puce bleue, convertit une partie en jaune/rouge, mélange en blanc. | Différents phosphores affectent l'efficacité, CCT et CRI. |
| Lentille/Optique | Plat, Microlentille, TIR | Structure optique en surface contrôlant la distribution de la lumière. | Détermine l'angle de vision et la courbe de distribution de la lumière. |
Contrôle qualité et classement
| Terme | Contenu de tri | Explication simple | But |
|---|---|---|---|
| Bac de flux lumineux | Code par exemple 2G, 2H | Regroupé par luminosité, chaque groupe a des valeurs lumen min/max. | Assure une luminosité uniforme dans le même lot. |
| Bac de tension | Code par exemple 6W, 6X | Regroupé par plage de tension directe. | Facilite l'appariement du pilote, améliore l'efficacité du système. |
| Bac de couleur | Ellipse MacAdam 5 étapes | Regroupé par coordonnées de couleur, garantissant une plage étroite. | Garantit la cohérence des couleurs, évite les couleurs inégales dans le luminaire. |
| Bac CCT | 2700K, 3000K etc. | Regroupé par CCT, chacun a une plage de coordonnées correspondante. | Répond aux différentes exigences CCT de scène. |
Tests et certification
| Terme | Norme/Test | Explication simple | Signification |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test de maintien du lumen | Éclairage à long terme à température constante, enregistrant la dégradation de la luminosité. | Utilisé pour estimer la vie LED (avec TM-21). |
| TM-21 | Norme d'estimation de vie | Estime la vie dans des conditions réelles basées sur les données LM-80. | Fournit une prévision scientifique de la vie. |
| IESNA | Société d'ingénierie de l'éclairage | Couvre les méthodes de test optiques, électriques, thermiques. | Base de test reconnue par l'industrie. |
| RoHS / REACH | Certification environnementale | Assure l'absence de substances nocives (plomb, mercure). | Exigence d'accès au marché internationalement. |
| ENERGY STAR / DLC | Certification d'efficacité énergétique | Certification d'efficacité énergétique et de performance pour l'éclairage. | Utilisé dans les achats gouvernementaux, programmes de subventions, améliore la compétitivité. |