Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques principales
- 1.2 Applications cibles
- 2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Explication du système de classement
- 3.1 Classement par intensité lumineuse
- 3.2 Classement par longueur d'onde dominante
- 4. Analyse des courbes de performance
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- 5.1 Dimensions de contour
- 5.2 Identification de la polarité
- 6. Guide de soudure et d'assemblage
- 6.1 Conditions de stockage
- 6.2 Formage des broches
- 6.3 Processus de soudure
- 6.4 Nettoyage
- 7. Emballage et informations de commande
- 8. Recommandations d'application
- 8.1 Scénarios d'application typiques
- 8.2 Conception du circuit de commande
- 8.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 9. Comparaison et différenciation techniques
- 10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 11. Cas pratique de conception et d'utilisation
- 12. Introduction au principe de fonctionnement
- 13. Tendances technologiques
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED bicolore à montage traversant. Le dispositif est conçu comme un indicateur pour carte de circuit imprimé (CBI), logé dans un support plastique noir à angle droit pour un assemblage facile sur PCB. Il intègre deux puces LED distinctes dans un seul boîtier de style T-1 avec une lentille diffusante blanche.
1.1 Caractéristiques principales
- Source bi-couleur :Combine une puce AlInGaP pour l'émission jaune (590nm) et une puce InGaN pour l'émission verte (525nm).
- Contraste visuel amélioré :Le matériau du boîtier noir améliore le rapport de contraste visuel de l'indicateur éclairé.
- Conception efficace :Caractérisée par une faible consommation d'énergie et un rendement lumineux élevé.
- Conformité environnementale :Il s'agit d'un produit sans plomb conforme aux directives RoHS.
- Montage polyvalent :Le support à angle droit est empilable et facilite l'assemblage direct sur les cartes de circuit imprimé.
1.2 Applications cibles
Cette lampe LED convient à un large éventail d'équipements électroniques nécessitant des fonctions d'état ou d'indication. Les principaux domaines d'application incluent les systèmes informatiques, les dispositifs de communication, l'électronique grand public et les équipements industriels.
2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie
2.1 Valeurs maximales absolues
Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C. Les dépasser peut causer des dommages permanents.
- Dissipation de puissance (PD) :Jaune : 52 mW max ; Vert : 76 mW max. Ce paramètre définit la puissance maximale que la LED peut dissiper en chaleur de manière sûre.
- Courant direct :Le courant continu direct est nominalement de 20 mA pour les deux couleurs. Un courant de crête de 60 mA est autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10µs).
- Plages de température :Fonctionnement : -30°C à +85°C ; Stockage : -40°C à +100°C.
- Température de soudure :Les broches peuvent supporter 260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesuré à 2,0 mm du corps de la LED.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Les performances typiques sont mesurées à TA=25°C avec un courant direct (IF) de 10mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (Iv) :Une métrique de performance clé. Jaune : 85 mcd (typ), plage 38-180 mcd. Vert : 240 mcd (typ), plage 110-520 mcd. Notez que les tests incluent une tolérance de ±30%.
- Angle de vision (2θ1/2) :Environ 140 degrés pour les deux couleurs, indiquant un motif de lumière large et diffus, adapté à une utilisation comme indicateur.
- Longueur d'onde :Pic jaune (λP) : 590 nm ; Dominante (λd) : 585-595 nm. Pic vert (λP) : 517 nm ; Dominante (λd) : 520-532 nm. La demi-largeur spectrale (Δλ) est de 20 nm pour le jaune et 35 nm pour le vert.
- Tension directe (VF) :Jaune : 2,1V (typ), plage 1,6-2,6V. Vert : 3,2V (typ), plage 2,4-3,4V. La différence est due aux matériaux semi-conducteurs utilisés.
- Courant inverse (IR) :Maximum 10 µA à une tension inverse (VR) de 5V. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.
3. Explication du système de classement
Les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres optiques clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production. Les tableaux de classement fournissent les plages de référence.
3.1 Classement par intensité lumineuse
Des codes de classement distincts sont utilisés pour les LED jaunes et vertes en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 10mA.
- Classements jaunes :BC (38-65 mcd), DE (65-110 mcd), FG (110-180 mcd).
- Classements verts :FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd), KL (310-520 mcd).
- La tolérance pour chaque limite de classement est de ±15%.
3.2 Classement par longueur d'onde dominante
Les LED sont également classées par leur longueur d'onde dominante pour contrôler la constance de la couleur.
- Classements de longueur d'onde jaune :Code 1 (585-590 nm), Code 2 (590-595 nm).
- Classements de longueur d'onde verte :Code G10 (520-526 nm), Code G11 (526-532 nm).
- La tolérance pour chaque limite de classement est de ±2 nm.
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques essentielles pour la conception. Bien que des graphiques spécifiques ne soient pas reproduits ici, ils incluent généralement :
- Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire avant la baisse d'efficacité.
- Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode, cruciale pour concevoir des circuits de limitation de courant.
- Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre le coefficient de température négatif de la sortie lumineuse ; l'intensité diminue lorsque la température de jonction augmente.
- Distribution spectrale :Graphiques montrant la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde, mettant en évidence les longueurs d'onde de pic et dominantes.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions de contour
Le dispositif utilise un facteur de forme de lampe standard T-1 (3mm) monté dans un support plastique noir à angle droit. Les notes dimensionnelles critiques incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (avec équivalents en pouces).
- La tolérance standard est de ±0,25 mm sauf indication contraire.
- Le boîtier est en plastique noir.
- L'unité contient trois positions de LED (LED1~3), chacune avec une puce bicolore jaune/verte et une lentille diffusante blanche.
5.2 Identification de la polarité
Pour les LED traversantes, la cathode est généralement identifiée par un méplat sur la lentille, une broche plus courte ou un autre marquage sur le support. La méthode d'identification spécifique doit être vérifiée sur le dessin dimensionnel.
6. Guide de soudure et d'assemblage
6.1 Conditions de stockage
Pour une durée de conservation optimale, stockez les LED dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si retirées de leur sachet barrière d'origine, utilisez-les dans les trois mois. Pour un stockage plus long, utilisez un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.
6.2 Formage des broches
Si les broches doivent être pliées, faites-le avant la soudure et à température ambiante. Le pli doit être à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED. N'utilisez pas le corps de la LED comme point d'appui. Appliquez une force minimale lors de l'insertion sur le PCB pour éviter les contraintes.
6.3 Processus de soudure
Règle critique :Maintenez un espace minimum de 2 mm entre la base de la lentille/du support et le point de soudure. Ne jamais immerger la lentille/le support dans la soudure.
- Soudure manuelle (fer) :Température max 350°C, temps max 3 secondes par broche (une seule fois).
- Soudure à la vague :Préchauffage à max 120°C pendant jusqu'à 100 secondes. Vague de soudure à max 260°C pendant jusqu'à 5 secondes. Assurez-vous que le PCB est conçu pour que la vague de soudure ne s'approche pas à moins de 2 mm de la base de la lentille.
- Non recommandé :Le soudage par refusion IR n'est pas adapté à ce produit de type traversant.
Avertissement :Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance catastrophique de la LED.
6.4 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utilisez des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.
7. Emballage et informations de commande
La spécification d'emballage détaille comment les LED sont fournies, généralement en bande et bobine pour l'assemblage automatisé ou en tubes en vrac. Les dimensions spécifiques de la bobine, l'espacement des poches et l'orientation sont définis dans le diagramme d'emballage associé. Le numéro de pièce LTL14FTGSGAJ3H273Y encode des attributs spécifiques comme la couleur, le classement d'intensité et le classement de longueur d'onde.
8. Recommandations d'application
8.1 Scénarios d'application typiques
Cette LED est bien adaptée aux indicateurs d'état, aux témoins de mise sous tension et à la signalisation dans divers dispositifs électroniques pour signalétique intérieure, extérieure et équipements électroniques généraux.
8.2 Conception du circuit de commande
Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour assurer une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED, surtout en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance de limitation de courant individuelle en série avec chaque LED (Modèle de circuit A). La commande de plusieurs LED en parallèle directement depuis une source de tension (Modèle de circuit B) est déconseillée, car de petites variations de tension directe (VF) entraîneront des différences significatives de courant et, par conséquent, de luminosité.
8.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
La LED est sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques ou les surtensions. Les précautions standard de manipulation ESD doivent être observées pendant l'assemblage et la manipulation, y compris l'utilisation de postes de travail et de bracelets de mise à la terre.
9. Comparaison et différenciation techniques
La différenciation principale de ce produit réside dans sa capacité bicolore intégrée dans un seul boîtier traversant facile à assembler. Par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées, il économise de l'espace sur le PCB et simplifie l'assemblage. Le large angle de vision et la lentille diffusante assurent une visibilité omnidirectionnelle. Le système de classement spécifique permet aux concepteurs de sélectionner des composants adaptés à leur niveau de luminosité et point de couleur requis, permettant une meilleure constance dans les produits finis.
10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
Q : Puis-je alimenter cette LED à son courant continu maximum de 20mA en continu ?
R : Oui, mais vous devez vous assurer que la dissipation de puissance (VF * IF) ne dépasse pas les valeurs nominales de 52 mW (Jaune) ou 76 mW (Vert) et que la température ambiante est dans la plage de fonctionnement. Une disposition de PCB adéquate pour la dissipation thermique est recommandée pour un fonctionnement continu au courant maximum.
Q : Pourquoi la tension directe typique est-elle différente pour les puces jaune et verte ?
R : La différence provient de l'énergie de bande interdite des matériaux semi-conducteurs. L'AlInGaP (jaune) a une bande interdite plus faible que l'InGaN (vert), ce qui entraîne une tension directe plus faible pour le même courant.
Q : Que signifie la "tolérance de test ±30%" sur l'intensité lumineuse ?
R : Cela signifie que la valeur Iv mesurée utilisée pour vérifier la spécification a une tolérance instrumentale inhérente de ±30%. La sortie réelle de la LED se situe dans la plage Min-Max indiquée dans le tableau, et la précision de l'équipement de test explique cette bande de tolérance supplémentaire.
Q : Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?
R : Pour une utilisation typique comme indicateur à 10-20mA, un dissipateur thermique dédié n'est pas nécessaire. La dissipation de puissance est faible et les broches fournissent un chemin thermique suffisant vers le PCB. Pour une fiabilité maximale aux valeurs maximales absolues, considérez la surface de cuivre du PCB comme un répartiteur de chaleur.
11. Cas pratique de conception et d'utilisation
Scénario :Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états pour un routeur réseau avec des indicateurs Alimentation (Vert), Activité (Vert clignotant) et Défaut (Jaune) en utilisant un seul type de composant.
Mise en œuvre :Utilisez trois de ces LED bicolores. Commandez la puce verte de chaque LED pour les états Alimentation et Activité. Commandez la puce jaune de la troisième LED pour l'état Défaut. En utilisant un composant commun, la gestion des stocks est simplifiée. Le large angle de vision assure la visibilité sous divers angles. Le concepteur sélectionnerait les classements d'intensité appropriés (par exemple, classement KL pour le vert, FG pour le jaune) en fonction de la luminosité requise et utiliserait des résistances série individuelles pour chaque puce LED commandée pour assurer un courant et une luminosité constants sur toutes les unités.
12. Introduction au principe de fonctionnement
Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs à jonction p-n semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur (longueur d'onde) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de bande interdite du matériau semi-conducteur. Ce dispositif contient deux puces semi-conductrices indépendantes : une en AlInGaP pour la lumière jaune et une en InGaN pour la lumière verte, logées ensemble. L'application d'un courant aux paires anode/cathode respectives active une couleur à la fois.
13. Tendances technologiques
La tendance générale des LED indicateurs continue vers une efficacité plus élevée, une consommation d'énergie plus faible et des gammes de couleurs plus larges. Bien que les boîtiers traversants restent pertinents pour certaines applications nécessitant un assemblage manuel ou une haute fiabilité dans des environnements difficiles, le changement global de l'industrie se fait vers les boîtiers CMS (composants montés en surface) pour l'assemblage automatisé, la miniaturisation et une meilleure gestion thermique. Les progrès dans la technologie des phosphores et la conception des puces permettent également des couleurs plus saturées et une constance de couleur plus étroite (plages de classement plus petites) dans les produits LED modernes.
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. |