Fiche technique LED bleue LTL17KCBH5D - Boîtier T-1 5mm - 3,2V 20mA - 240mcd - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La LTL17KCBH5D est une diode électroluminescente (LED) bleue à haut rendement, conçue pour un montage traversant sur cartes de circuits imprimés (PCB). Elle appartient à la famille populaire des boîtiers T-1 (5mm), ce qui en fait un choix standard pour une large gamme d'applications d'indication et d'éclairage. Le composant utilise la technologie des semi-conducteurs InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour produire une lumière à une longueur d'onde dominante de 470 nm, apparaissant comme une couleur bleue diffusée.

1.1 Avantages principaux

• Haut rendement & Faible consommation :Délivre une intensité lumineuse élevée avec un apport électrique minimal, contribuant à des conceptions écoénergétiques.
• Conforme RoHS & Sans plomb :Fabriquée en conformité avec les réglementations environnementales, la rendant adaptée aux marchés mondiaux.
• Boîtier standard :Le format T-1 5mm garantit une large compatibilité avec les conceptions de PCB et les procédés de fabrication existants.
• Flexibilité de conception :Disponible dans des bacs spécifiques d'intensité lumineuse et de longueur d'onde, permettant une sélection précise selon les exigences de l'application.

1.2 Marchés cibles et applications

Cette LED est polyvalente et adaptée à l'indication d'état, au rétroéclairage et à l'éclairage décoratif dans de multiples industries. Les principaux domaines d'application incluent :

• Équipements de communication :Indicateurs d'état sur routeurs, commutateurs et modems.
• Périphériques informatiques :Lumières d'alimentation et d'activité sur claviers, disques durs externes et hubs.
• Électronique grand public :Lumières témoins dans les équipements audio/vidéo, jouets et appareils électroménagers.
• Appareils ménagers :Indicateurs d'affichage et de panneau de contrôle.
• Contrôles industriels :Panneaux d'état machine, indicateurs de systèmes de contrôle et instrumentation.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance (Pd) :108 mW maximum. C'est la puissance totale (Tension directe x Courant direct) que le boîtier LED peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (TA) de 25°C.
• Courant direct continu (IF) :30 mA maximum en courant continu.
• Courant direct de crête :100 mA, permis uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10ms) pour gérer de brèves surtensions.
• Déclassement thermique :Le courant direct continu maximal admissible diminue linéairement de 0,5 mA pour chaque augmentation de 1°C de la température ambiante au-dessus de 30°C. Ceci est crucial pour la gestion thermique dans les environnements clos ou à haute température.
• Température de fonctionnement & de stockage :Le composant peut fonctionner de -30°C à +80°C et être stocké de -40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0mm du corps de la LED. Ceci définit la fenêtre de processus pour la soudure à la vague ou manuelle.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés à TA=25°C et IF=20mA, représentant les conditions de fonctionnement typiques.

• Intensité lumineuse (Iv) :240 mcd (typique). C'est la luminosité perçue de la LED par l'œil humain. Le produit expédié est classé en bacs avec des valeurs minimales allant de 180 mcd à 520 mcd (voir Tableau des bacs). Une tolérance de test de ±15% s'applique à ces valeurs.
• Angle de vision (2θ1/2) :50 degrés (typique). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête (sur l'axe). Un angle de 50° fournit un faisceau relativement focalisé adapté à une indication dirigée.
• Longueur d'onde de crête (λp) :468 nm (typique). La longueur d'onde spécifique où la puissance optique émise est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λd) :470 nm (typique), classée de 460 nm à 475 nm. C'est la longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue de la lumière, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :22 nm (typique). Ceci indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière bleue émise.
• Tension directe (VF) :3,2 V (typique), variant de 2,7 V à 3,6 V à 20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Courant inverse (IR) :100 μA maximum à une Tension inverse (VR) de 5V.Important :Cette LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.

3. Spécification du système de classement en bacs

Pour garantir la cohérence de la luminosité et de la couleur pour les applications de production, les LED sont triées en bacs.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Unité : millicandela (mcd) @ IF = 20mA. Le code du bac est marqué sur le sachet d'emballage.

• Bac HJ :180 mcd (Min) à 310 mcd (Max)
• Bac KL :310 mcd (Min) à 520 mcd (Max)
• Bac MN :520 mcd (Min) à 880 mcd (Max)

Note : La tolérance sur chaque limite de bac est de ±15%.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Unité : nanomètre (nm) @ IF = 20mA.

• Bac B07 :460,0 nm (Min) à 465,0 nm (Max)
• Bac B08 :465,0 nm (Min) à 470,0 nm (Max)
• Bac B09 :470,0 nm (Min) à 475,0 nm (Max)

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes de performance typiques (non reproduites en détail ici mais référencées dans la fiche technique) fournissent un guide visuel aux concepteurs. Elles incluent typiquement :

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Montre comment la luminosité augmente avec le courant, jusqu'à la valeur maximale admissible.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Démontre l'effet d'extinction thermique, où la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente.
• Tension directe vs. Courant direct :Illustre la caractéristique I-V non linéaire de la diode.
• Distribution spectrale :Un graphique montrant la puissance relative émise à travers différentes longueurs d'onde, centré autour de la longueur d'onde de crête.

Ces courbes sont essentielles pour prédire les performances dans des conditions non standard (par ex., différents courants de commande ou températures ambiantes).

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions de contour

La LED possède une lentille ronde standard T-1 5mm. Les dimensions clés incluent :

• Diamètre de la lentille :5,4 mm (0,212 pouces) maximum.
• Hauteur du boîtier :8,6 mm (0,339 pouces) du bas des broches au sommet de la lentille.
• Diamètre des broches :0,5 mm ±0,05 mm (0,0197 ±0,002 pouces).
• Espacement des broches :2,54 mm (0,1 pouces) nominal, mesuré là où les broches émergent du boîtier.
• Identifiant de la cathode :La broche cathodique est généralement identifiée par un méplat sur la collerette de la lentille ou une broche plus courte (vérifier le marquage du fabricant). Le diagramme fourni indique le côté cathode.

Notes importantes :La tolérance est de ±0,25mm sauf indication contraire. Un maximum de 1,0mm de résine saillante sous la collerette est autorisé. Le formage et la soudure des broches doivent maintenir des distances minimales du corps de la LED comme spécifié dans la section Précautions.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Stockage et manipulation

• Stocker dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative.
• Utiliser dans les trois mois si retiré de l'emballage barrière à l'humidité d'origine. Pour un stockage plus long, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.
• Manipuler avec des précautions ESD : utiliser des bracelets antistatiques, des postes de travail et des ioniseurs mis à la terre pour neutraliser l'électricité statique sur la lentille.
• Nettoyer uniquement avec des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique si nécessaire.

6.2 Formage des broches et montage sur PCB

• Plier les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille LED.
• Ne pas utiliser le corps de la LED comme point d'appui pendant le pliage.
• Effectuer tout formage des broches à température ambiante etavant soldering.
• la soudure. Appliquer une force de serrage minimale lors de l'insertion sur le PCB pour éviter les contraintes mécaniques.

6.3 Processus de soudure

Maintenir une distance minimale de 3mm (pour fer) ou 2mm (pour vague) entre le point de soudure et la base de la lentille. Ne jamais immerger la lentille dans la soudure.

• Fer à souder :Température max 350°C, temps max 3 secondes par broche (une seule fois).
• Soudure à la vague :Préchauffer à max 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. Vague de soudure à max 260°C pendant jusqu'à 5 secondes.
• Critique :La soudure par refusion infrarouge (IR) estnon adaptéeà ce produit LED traversant. Une chaleur ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des sachets antistatiques pour prévenir les dommages ESD pendant le transport et la manipulation.

• 500 pièces par sachet d'emballage.
• 10 sachets d'emballage par carton intérieur (5 000 pièces au total).
• 8 cartons intérieurs par carton extérieur principal (40 000 pièces au total).
• Dans un lot d'expédition, seul l'emballage final peut contenir une quantité non complète.

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs commandés en courant. Pour garantir une luminosité uniforme et prévenir les dommages par surintensité, une résistance de limitation de courant doit être utilisée en série avec chaque LED.

• Circuit recommandé (Circuit A) :Utiliser une résistance séparée pour chaque LED, connectée en série. Ceci compense la variation naturelle de la tension directe (VF) d'une LED à l'autre, garantissant que chacune reçoit le même courant et a donc une luminosité similaire.
• Non recommandé (Circuit B) :Il est déconseillé de connecter plusieurs LED directement en parallèle avec une seule résistance partagée. De petites différences de VF entraîneront une division inégale du courant, conduisant à des différences significatives de luminosité entre les LED.

La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - VF_LED) / IF, où IF est le courant direct souhaité (par ex., 20mA).

8.2 Considérations de gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, la spécification de déclassement doit être respectée dans les applications à haute température ambiante. Assurer une ventilation ou un dissipateur thermique adéquat si la LED est pilotée à ou près de son courant maximum dans un environnement au-dessus de 30°C. Le déclassement linéaire de 0,5 mA/°C au-dessus de 30°C impacte directement le courant de fonctionnement maximal sûr.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 50 degrés fournit un faisceau dirigé. Pour un éclairage plus large, des optiques secondaires comme des diffuseurs ou des guides de lumière peuvent être employées. La lentille bleue diffusée aide à obtenir un aspect plus uniforme depuis différents angles de vision par rapport à une lentille claire.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparé aux anciennes technologies comme les LED bleues GaP (Phosphure de Gallium), ce dispositif à base d'InGaN offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée et une couleur bleue plus saturée. Dans la catégorie des LED bleues T-1 5mm, les principaux facteurs de différenciation pour la LTL17KCBH5D incluent sa structure de classement en bacs spécifique pour l'intensité et la longueur d'onde, ses caractéristiques maximales absolues et sa courbe de déclassement clairement définies, ainsi ses précautions détaillées de manipulation et de soudure, qui aident à une fabrication fiable.

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

10.1 Puis-je piloter cette LED à 30mA en continu ?

Oui, mais seulement si la température ambiante (TA) est égale ou inférieure à 30°C. Si TA est plus élevée, vous devez réduire le courant selon le facteur de déclassement de 0,5 mA/°C au-dessus de 30°C pour éviter de dépasser la température de jonction maximale et dégrader la fiabilité.

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

En raison des tolérances de fabrication, la tension directe (VF) des LED varie. Sans résistances individuelles, les LED avec un VF légèrement inférieur attireront un courant disproportionné, devenant plus brillantes et risquant de surchauffer, tandis que celles avec un VF plus élevé seront plus ternes. Les résistances en série assurent l'égalisation du courant.

10.3 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

La Longueur d'onde de crête (λp)est la longueur d'onde physique où la puissance optique de sortie est la plus grande.La Longueur d'onde dominante (λd)est une valeur calculée basée sur la perception humaine des couleurs (diagramme CIE) qui représente le mieux la couleur que nous voyons. Pour les LED monochromatiques comme cette LED bleue, elles sont souvent proches, mais λd est le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

10.4 Puis-je utiliser cette LED pour des applications extérieures ?

La fiche technique indique qu'elle est adaptée aux enseignes intérieures et extérieures. Cependant, pour les environnements extérieurs sévères, considérer une protection supplémentaire telle qu'un vernis de protection sur le PCB, des lentilles résistantes aux UV si exposées longtemps à la lumière directe du soleil, et s'assurer que la plage de température de fonctionnement (-30°C à +80°C) n'est pas dépassée.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau multi-indicateurs pour un commutateur réseau.Le panneau nécessite dix lumières d'état bleues uniformes. La ligne d'alimentation du système est de 5V.

1. Sélection des composants :Spécifier les LED LTL17KCBH5D du même bac d'intensité (par ex., KL) et du même bac de longueur d'onde (par ex., B08) pour garantir une cohérence visuelle.
2. Conception du circuit :Concevoir dix circuits de commande identiques. Pour un courant cible de 20mA et un VF typique de 3,2V, calculer la résistance série : R = (5V - 3,2V) / 0,020A = 90 Ohms. Utiliser une résistance standard de 91 Ohm ou 100 Ohm. Placer une résistance en série avec l'anode de chaque LED.
3. Implantation PCB :Suivre le dessin dimensionnel pour l'espacement des trous (2,54mm). S'assurer que la cathode (broche identifiée) est correctement orientée sur la sérigraphie du PCB. Maintenir l'espacement recommandé de 3mm entre le corps de la LED et la pastille de soudure.
4. Assemblage :Insérer les LED, former doucement les broches à 3mm du corps si nécessaire, et souder à la vague en utilisant le profil spécifié (max 260°C pendant 5s, préchauffage).
5. Résultat :Un panneau avec dix indicateurs bleus uniformément brillants et de couleur homogène, assurant un fonctionnement fiable à long terme.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. La région active est composée d'InGaN. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région active. Là, ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, le bleu autour de 470 nm. La lentille en époxy sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le faisceau lumineux de sortie et à fournir un support mécanique pour les broches.

13. Tendances technologiques

Le développement des LED bleues haute luminosité basées sur l'InGaN a été une réalisation fondamentale dans l'éclairage à semi-conducteurs, permettant la création de LED blanches (via conversion de phosphore) et d'affichages en couleur complète. Les tendances actuelles pour les LED de type indicateur incluent :

• Miniaturisation :Mouvement vers des boîtiers CMS plus petits comme les 0402 et 0201, bien que les boîtiers traversants restent essentiels pour la robustesse, la maintenabilité et certaines applications.
• Efficacité accrue :Améliorations continues de l'efficacité quantique interne et de l'extraction de lumière du boîtier conduisant à une intensité lumineuse plus élevée par unité d'apport électrique.
• Solutions intégrées :Croissance des LED avec résistances de limitation de courant intégrées ou pilotes CI pour une conception de circuit simplifiée.
• Cohérence des couleurs :Spécifications de classement en bacs plus strictes et contrôles de fabrication avancés pour réduire la variation de couleur et de luminosité au sein d'un lot de production.

Les LED traversantes comme la LTL17KCBH5D restent pertinentes en raison de leur facilité d'utilisation, de leur fiabilité et de leur rapport coût-efficacité pour le prototypage, l'éducation et les applications où un assemblage manuel ou une haute résistance mécanique est requis.