Fiche technique de la LED bleue LTL17KTBP5D - Boîtier T-1 3mm - 3,2V - 20mA - 470nm - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED traversante bleue. Les LED traversantes sont conçues pour l'indication d'état et l'éclairage dans une large gamme d'applications électroniques. Elles sont disponibles dans des boîtiers standards adaptés à l'insertion automatisée ou manuelle dans les cartes de circuits imprimés (PCB).

1.1 Caractéristiques

• Faible consommation et haute efficacité lumineuse.
• Conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses) et sans plomb.
• Boîtier T-1 (3mm) de diamètre populaire pour une large compatibilité.
• Émet une lumière bleue à une longueur d'onde de crête de 470 nm avec une lentille diffusante pour un angle de vision plus large.

1.2 Applications

Cette LED convient à diverses applications nécessitant une indication d'état fiable et efficace, notamment :

• Équipements de communication
• Périphériques et cartes mères d'ordinateur
• Électronique grand public
• Appareils électroménagers
• Panneaux de contrôle et machines industriels

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs suivantes définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance (Pd) :66 mW maximum. C'est la puissance totale que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA maximum. Ceci n'est permis qu'en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10 µs).
• Courant direct continu (I_F) :20 mA maximum. C'est le courant direct continu recommandé pour un fonctionnement normal.
• Tension inverse (V_R) :5 V maximum. Le dépassement peut provoquer une rupture immédiate de la jonction.
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Plage de température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes maximum, mesurée à 2,0 mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés à une température ambiante (T_A) de 25°C et définissent la performance typique.

• Intensité lumineuse (I_V) :1000 à 2200 mcd (millicandela) à I_F= 20mA. C'est la luminosité perçue dans la direction de vision principale. Une tolérance de test de ±15% est appliquée.
• Angle de vision (2θ_1/2) :50 degrés (typique). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (au centre). La lentille diffusante fournit un faisceau de lumière plus large et plus doux.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :468 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :460 à 475 nm. C'est la longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue de la LED, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :22 nm (typique). Ceci indique la pureté spectrale ; une valeur plus petite signifie une lumière plus monochromatique.
• Tension directe (V_F) :2,4V à 3,3V à I_F= 20mA, avec une valeur typique de 3,2V. C'est la chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Courant inverse (I_R) :100 µA maximum à V_R= 5V. Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce test est uniquement pour la caractérisation.

3. Spécification du tableau de classement

Le produit est trié en bacs en fonction de paramètres optiques clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production. Le code de bac est marqué sur l'emballage.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Classé à I_F= 20mA. Tolérance pour chaque limite de bac : ±15%.

• Code de bac P :1000 - 1200 mcd
• Code de bac Q :1200 - 1500 mcd
• Code de bac R :1500 - 1800 mcd
• Code de bac S :1800 - 2200 mcd

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Classé à I_F= 20mA. Tolérance pour chaque limite de bac : ±1 nm.

• Code de bac B07 :460,0 - 465,0 nm
• Code de bac B08 :465,0 - 470,0 nm
• Code de bac B09 :470,0 - 475,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes de performance typiques (non reproduites dans le texte mais décrites) illustrent la relation entre les paramètres clés. Elles sont essentielles pour l'analyse de conception.

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement. Elle souligne l'importance du contrôle du courant pour une luminosité constante.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Démontre l'effet d'extinction thermique, où la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. Ceci est critique pour les conceptions fonctionnant à haute température ambiante.
• Tension directe vs. Courant direct :La courbe caractéristique I-V, montrant la relation exponentielle. La V_Ftypique à 20mA est un point clé de conception pour le calcul des résistances série.
• Distribution spectrale :Un graphique de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~468 nm et la demi-largeur spectrale de ~22 nm, définissant les caractéristiques de couleur bleue.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

Le composant utilise un boîtier rond standard T-1 (3mm). Les dimensions clés incluent :

• Diamètre de la lentille : Environ 3mm.
• Espacement des broches : Mesuré là où les broches sortent du boîtier.
• Résine en saillie sous la collerette : Maximum 1,0mm.
• Tolérance générale : ±0,25mm sauf indication contraire.

5.2 Identification de la polarité

La broche la plus longue est l'anode (positive). Le corps de la LED peut également avoir un côté plat près de la broche cathode (négative).

6. Guide de soudure et d'assemblage

6.1 Formage des broches

• Pliez les broches à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED.
• N'utilisez pas la base du cadre de broches comme point d'appui.
• Effectuez le formage avant la soudure à température ambiante.
• Utilisez une force de serrage minimale lors de l'assemblage sur PCB pour éviter les contraintes mécaniques.

6.2 Conditions de soudure

Maintenez un dégagement minimum de 2 mm entre la base de la lentille et le point de soudure. Ne pas immerger la lentille dans la soudure.

• Fer à souder :Température 350°C max. Temps 3 secondes max (une seule fois).
• Soudure à la vague :Préchauffage 100°C max pendant 60 secondes max. Vague de soudure 260°C max pendant 5 secondes max.
• Important :Le refusion IR n'est PAS adapté à ce produit LED traversante. Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance catastrophique.

6.3 Nettoyage

Utilisez des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique si un nettoyage est nécessaire.

6.4 Stockage

Pour une durée de conservation optimale, stockez dans un environnement ne dépassant pas 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 prolongé, utilisez un contenant scellé avec un dessiccant ou une atmosphère d'azote.

7. Informations d'emballage et de commande

7.1 Spécification de l'emballage

• Quantités par sachet : 1000, 500, 200 ou 100 pièces.
• 10 sachets par carton intérieur (ex. : 10 000 pcs pour des sachets de 1000pc).
• 8 cartons intérieurs par carton extérieur (ex. : 80 000 pcs au total).
• Le dernier paquet d'un lot d'expédition peut ne pas être complet.

8. Suggestions d'application

8.1 Méthode d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour assurer une luminosité uniforme lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED (Circuit A). Connecter des LED directement en parallèle sans résistances individuelles (Circuit B) n'est pas recommandé en raison des variations de tension directe (V_F), ce qui peut entraîner des différences significatives de courant et donc de luminosité entre les dispositifs.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Cette LED est sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Les mesures préventives incluent :

• Utiliser des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques lors de la manipulation.
• S'assurer que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
• Utiliser des ioniseurs pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique.
• Mettre en œuvre des programmes de formation et de certification ESD pour le personnel.

8.3 Considérations thermiques

Bien que la dissipation de puissance soit faible, un fonctionnement à haute température ambiante (vers le maximum de 85°C) réduira la sortie lumineuse comme le montre la courbe caractéristique de température. Assurez une ventilation adéquate dans les espaces clos.

9. Comparaison technique et considérations de conception

Comparée aux LED non diffusantes, ce dispositif offre un angle de vision plus large (50°), le rendant adapté aux applications où l'indicateur doit être visible depuis une large gamme de positions. La tension directe typique de 3,2V est standard pour les LED bleues à base d'InGaN. Les concepteurs doivent tenir compte de la plage de tension directe (2,4V-3,3V) lors du calcul des valeurs des résistances série pour s'assurer que le courant reste dans la limite de 20mA pour toutes les unités. La haute intensité lumineuse (jusqu'à 2200 mcd) lui permet d'être utilisée dans des conditions de lumière ambiante modérément lumineuses.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

10.1 Puis-je alimenter cette LED avec une source 5V ?

Oui, mais vous DEVEZ utiliser une résistance série limitatrice de courant. Pour une alimentation de 5V et un courant cible de 20mA, en supposant une V_Ftypique de 3,2V, la valeur de la résistance serait R = (5V - 3,2V) / 0,02A = 90 Ohms. Utilisez la V_Fmaximale (3,3V) pour calculer la valeur de résistance minimale sûre : R_min = (5V - 3,3V) / 0,02A = 85 Ohms. Une résistance standard de 91 ou 100 Ohm serait appropriée, affectant également légèrement le courant réel.

10.2 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire pour chaque LED en parallèle ?

En raison des variations naturelles de fabrication, aucune LED n'a exactement la même tension directe (V_F). Si elles sont connectées en parallèle directement à une source de tension, la LED avec la V_Flégèrement inférieure attirera un courant disproportionné, dépassant potentiellement ses spécifications et tombant en panne, tandis que les autres restent faibles. Une résistance série pour chaque LED aide à équilibrer le courant en fournissant une contre-réaction négative, assurant une luminosité plus uniforme et protégeant les dispositifs.

10.3 Que signifie le code de classement ?

Le code de classement (ex. : S-B08) indique le tri des performances. La première lettre (P, Q, R, S) spécifie la plage d'intensité lumineuse. Le code alphanumérique (B07, B08, B09) spécifie la plage de longueur d'onde dominante (couleur). Commander un bac spécifique assure la cohérence de la luminosité et de la couleur pour votre application.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario :Conception d'un panneau avant pour un contrôleur industriel avec quatre LED d'indication d'état (Alimentation, Fonctionnement, Erreur, Veille).

• Sélection des composants :Cette LED bleue est choisie pour sa haute luminosité et son large angle de vision, assurant la visibilité sur un plancher d'usine.
• Conception du circuit :Chaque LED est connectée entre une broche GPIO d'un microcontrôleur (absorbant le courant) et le rail +5V via une résistance limitatrice de courant séparée. La valeur de la résistance est calculée en fonction de la tension basse niveau du GPIO et de la V_Fde la LED pour atteindre ~15-18mA, équilibrant luminosité et charge du microcontrôleur.
• Implantation PCB :Les trous sont placés selon l'espacement des broches de la LED. La zone d'exclusion autour de la LED (2 mm du corps pour la soudure) est respectée dans l'implantation.
• Assemblage :Les LED sont insérées après que toutes les soudures par refusion des composants CMS soient terminées. Elles sont soudées à la vague en suivant le profil temps/température spécifié.
• Résultat :Un ensemble fiable et constamment lumineux d'indicateurs d'état avec une couleur et une intensité uniformes.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Une diode électroluminescente (LED) est un dispositif à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région n se recombinent avec les trous de la région p dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière est déterminée par le gap énergétique des matériaux semi-conducteurs utilisés. Ce dispositif utilise une structure à base de Nitrure de Gallium-Indium (InGaN) pour produire de la lumière bleue. La lentille en époxy diffusante encapsule la puce semi-conductrice, fournit une protection mécanique et façonne le faisceau lumineux de sortie.

13. Tendances d'évolution

Bien que les LED traversantes restent essentielles pour le prototypage, la réparation et certaines applications industrielles, la tendance générale de l'industrie va vers les LED CMS (composants montés en surface) pour l'assemblage automatisé à grand volume. Les boîtiers CMS offrent un encombrement plus petit, une meilleure gestion thermique et une densité de placement plus élevée. Cependant, les composants traversants comme celui-ci continuent d'être appréciés pour leur robustesse mécanique, leur facilité de manipulation manuelle et leur adéquation aux applications nécessitant une haute fiabilité dans des environnements difficiles où l'intégrité des soudures est primordiale. Les progrès des matériaux continuent d'améliorer l'efficacité et la durée de vie de tous les types de LED.