Fiche technique complète - LED bleue diffusée T-1 3mm - Longueur d'onde pic 468nm - Tension directe 3,0V - Puissance dissipée 102mW

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une diode électroluminescente (LED) bleue à haut rendement, dans un boîtier traversant T-1 (3mm) courant. Le dispositif est doté d'une lentille diffusante, qui offre une distribution de lumière plus large et plus uniforme par rapport aux lentilles claires, le rendant adapté aux applications d'indication et de rétroéclairage où un éclairage doux et non éblouissant est souhaité. Les principaux avantages de cette LED incluent sa conformité aux directives RoHS, indiquant qu'elle est fabriquée sans l'utilisation de substances dangereuses comme le plomb, sa faible consommation d'énergie et sa haute fiabilité. Elle est conçue pour un montage polyvalent sur cartes de circuits imprimés (PCB) ou panneaux et est compatible avec les niveaux de commande des circuits intégrés (CI) en raison de son faible besoin en courant.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ces valeurs sont spécifiées à une température ambiante (T_A) de 25°C et ne doivent en aucun cas être dépassées en conditions de fonctionnement.

• Puissance dissipée (P_D) :102 mW. C'est la quantité maximale de puissance que la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA. C'est le courant maximal autorisé en conditions pulsées, défini avec un cycle de service de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. Il est nettement supérieur à la valeur en régime continu, permettant des flashs brefs et de haute intensité.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA. C'est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Déclassement en courant :Déclassement linéaire de 0,5 mA/°C à partir de 30°C. Pour des températures ambiantes supérieures à 30°C, le courant direct continu maximal autorisé doit être réduit pour éviter la surchauffe.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +80°C. Le fonctionnement du dispositif est garanti dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C. Le dispositif peut être stocké sans dégradation dans ces limites.
• Température de soudure des broches :260°C pendant 5 secondes, mesurée à 2,0 mm (0,8\") du corps de la LED. Ceci définit le profil thermique acceptable pour les procédés de soudure à la vague ou manuelle.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés à T_A=25°C et I_F=20mA, ce qui est la condition de test standard. Ils définissent la performance typique du dispositif.

• Intensité lumineuse (I_V) :85 (Min), 180 (Typ), 520 (Max) mcd. C'est une mesure de la luminosité perçue de la LED par l'œil humain, mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse photopique CIE. La large plage indique qu'un système de classement est utilisé (détaillé dans la section 3).
• Angle de vision (2θ_1/2) :45° (Typ). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur sur l'axe central (0°). La lentille diffusante crée cet angle de vision large.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :468 nm (Typ). C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique de sortie est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :465 nm (Min), 475 nm (Max). Elle est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique qui définit le mieux la couleur perçue (bleue) de la LED. Elle est également soumise au classement.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :20 nm (Typ). Ceci indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise.
• Tension directe (V_F) :3,0 V (Typ), 3,4 V (Max). La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle est alimentée à 20mA.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (Max) à V_R=5V. La LED n'est pas conçue pour fonctionner en inverse ; ce paramètre sert uniquement à caractériser la fuite.
• Capacité (C) :40 pF (Typ) à V_F=0V, f=1 MHz. C'est la capacité de jonction, pertinente pour les applications de commutation à haute vitesse.

3. Spécification du système de classement

Pour garantir une cohérence de luminosité et de couleur dans les applications de production, les LED sont triées en classes. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des critères de performance minimale spécifiques.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Unités : mcd @ 20mA. Tolérance pour chaque limite de classe : ±15%.

• Classe E : 85 – 110 mcd
• Classe F : 110 – 140 mcd
• Classe G : 140 – 180 mcd
• Classe H : 180 – 240 mcd
• Classe J : 240 – 310 mcd
• Classe K : 310 – 400 mcd
• Classe L : 400 – 520 mcd

Le code de classe spécifique pour l'intensité lumineuse est marqué sur l'emballage du produit.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Unités : nm @ 20mA. Tolérance pour chaque limite de classe : ±1 nm.

• Classe B08 : 465 – 470 nm
• Classe B09 : 470 – 475 nm

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés dans la fiche technique (Fig.1, Fig.6), les courbes typiques pour de telles LED illustrent les relations clés :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :Montre la relation exponentielle entre le courant direct et la tension directe. La tension de seuil est d'environ 2,8V-3,0V pour les LED bleues.
• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :La luminosité augmente approximativement de manière linéaire avec le courant jusqu'à un certain point, après quoi le rendement peut chuter en raison de l'échauffement.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Le flux lumineux diminue généralement lorsque la température ambiante augmente. Le facteur de déclassement de 0,5 mA/°C est appliqué pour gérer cet effet thermique.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant un pic autour de 468nm avec une demi-largeur typique de 20nm.
• Diagramme d'angle de vision :Un diagramme polaire montrant la caractéristique de distribution Lambertienne ou quasi-Lambertienne d'une lentille diffusante, avec une intensité qui diminue de moitié à ±22,5° de l'axe.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier T-1 standard avec une lentille diffusante de 3mm de diamètre. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (les pouces sont fournis entre parenthèses).
• La tolérance standard est de ±0,25mm (±0,010\") sauf indication contraire.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0mm (0,04\").
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED traversantes, la cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord de la lentille, une broche plus courte ou une encoche sur la collerette. Le diagramme de la fiche technique doit être consulté pour le marquage de polarité spécifique de ce composant. La polarité correcte est essentielle au fonctionnement.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Formage des broches

• Le pliage doit être effectué à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED.
• La base du cadre de broches ne doit pas être utilisée comme point d'appui pendant le pliage.
• Le formage des broches doit être effectué à température ambiante etavantle processus de soudure.
• Pendant l'assemblage sur PCB, utiliser la force de clinchage minimale nécessaire pour éviter d'imposer un stress mécanique excessif au boîtier de la LED.

6.2 Processus de soudure

Critique :Un dégagement minimum de 3 mm doit être maintenu entre la base de la lentille et le point de soudure. Il faut éviter de tremper la lentille dans la soudure pour empêcher la résine époxy de remonter le long du cadre de broches, ce qui peut causer des problèmes de soudure.

Conditions recommandées :

• Fer à souder :Température : 300°C Max. Durée : 3 secondes Max. (soudure unique uniquement).
• Soudure à la vague :Préchauffage : 100°C Max. pendant 60 sec Max. Vague de soudure : 260°C Max. pendant 5 sec Max.

Note importante :Une température et/ou une durée de soudure excessives peuvent provoquer une déformation de la lentille de la LED ou une défaillance catastrophique. Le soudage par refusion infrarouge (IR) estinadaptépour ce type de LED traversante.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utiliser uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.

6.4 Stockage

• L'environnement de stockage recommandé ne doit pas dépasser 30°C et 70% d'humidité relative.
• Les LED retirées de leur emballage d'origine, protégeant de l'humidité, doivent être utilisées dans les trois mois.
• Pour un stockage prolongé en dehors de l'emballage d'origine, stocker dans un conteneur scellé avec un dessiccant ou dans un dessiccateur purgé à l'azote.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des sacs anti-statiques pour prévenir les dommages par décharge électrostatique (ESD).

• Sac d'emballage : 1000, 500 ou 250 pièces par sac.
• Carton intérieur : 10 sacs d'emballage par carton (total 10 000 pièces).
• Carton extérieur : 8 cartons intérieurs par carton extérieur (total 80 000 pièces).
• Note : Dans chaque lot d'expédition, seul l'emballage final peut contenir une quantité non complète.

8. Recommandations pour la conception d'applications

8.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED 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 à partir d'une seule source de tension avec une résistance partagée (Modèle de circuit B) n'est pas recommandée, car de légères variations de la tension directe (V_F) de chaque LED entraîneront des différences significatives de courant et, par conséquent, de luminosité.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Cette LED est sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Les précautions suivantes doivent être observées pendant la manipulation et l'assemblage :

• Les opérateurs doivent porter un bracelet conducteur ou des gants anti-statiques.
• Tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
• Utiliser des ioniseurs pour neutraliser les charges statiques dans la zone de travail.

8.3 Champ d'application et limitations

Cette LED est conçue pour être utilisée dans des équipements électroniques ordinaires, y compris les équipements de bureau, les dispositifs de communication et les appareils ménagers. Elle n'est pas spécifiquement conçue ou qualifiée pour des applications où une haute fiabilité est critique pour la sécurité, comme dans l'aviation, les transports, le contrôle du trafic, les systèmes médicaux/de maintien de la vie ou les dispositifs de sécurité. Pour de telles applications, une consultation avec le fabricant pour des composants qualifiés de manière appropriée est obligatoire.

9. Comparaison technique et considérations de conception

Comparée aux LED T-1 à lentille claire, cette version diffusante offre un faisceau beaucoup plus large et plus doux, éliminant l'effet de "point chaud". Cela la rend supérieure pour les indicateurs de panneau où une vision sous plusieurs angles est requise. La longueur d'onde bleue de 468nm est un choix courant pour les indicateurs d'état, le rétroéclairage et l'éclairage décoratif. Les concepteurs doivent soigneusement considérer la gestion thermique, en particulier lors d'un fonctionnement proche du courant nominal maximal ou à des températures ambiantes élevées, en utilisant la courbe de déclassement fournie. La tension directe d'environ 3,0V nécessite une tension d'alimentation plus élevée que celle nécessaire pour les LED rouges ou vertes standard, ce qui doit être pris en compte dans la conception de l'alimentation.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je alimenter cette LED directement depuis une alimentation 5V ?

R : Non. Avec une V_Ftypique de 3,0V à 20mA, une résistance de limitation de courant en série est requise. En utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Pour une alimentation 5V et un objectif de 20mA : R = (5V - 3,0V) / 0,02A = 100 Ω. Une résistance de 100Ω (ou la valeur standard la plus proche) doit être utilisée.

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

R : La Longueur d'onde de crête (λ_P) est la longueur d'onde physique de la puissance spectrale de sortie la plus élevée. La Longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée basée sur la perception humaine des couleurs (diagramme CIE) qui représente le mieux la couleur perçue. Pour les LED monochromatiques comme cette LED bleue, elles sont souvent proches mais pas identiques.

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

R : La tension directe des LED peut varier légèrement d'une unité à l'autre, même au sein d'une même classe. Sans résistances individuelles, les LED avec une V_Fplus faible tireront un courant disproportionnellement plus important, entraînant une luminosité inégale et une surcontrainte potentielle des LED à V_F units.

plus faible.

Q : Cette LED est-elle adaptée à l'éclairage intérieur automobile ?

R : Bien qu'elle puisse fonctionner, cette fiche technique standard n'indique pas de qualification pour les plages de température étendues, les vibrations et les normes de fiabilité requises pour les applications automobiles. Des composants spécifiquement qualifiés selon les normes de qualité automobile (par exemple, AEC-Q102) doivent être utilisés à ces fins.

11. Exemple d'application pratiqueScénario :

Conception d'un panneau multi-indicateurs pour un équipement de test. Quatre LED bleues d'état sont nécessaires pour indiquer différents modes de fonctionnement (Veille, Test, Réussi, Échec). Une luminosité uniforme est critique pour l'expérience utilisateur.

1. Mise en œuvre de la conception :Circuit :
2. Utiliser une broche GPIO d'un microcontrôleur pour commander chaque LED. Chaque broche sera connectée à une résistance de limitation de courant de 100Ω, puis à l'anode de la LED. Les cathodes des LED seront connectées à la masse.Sélection des composants :
3. Spécifier des LED de la même classe d'intensité lumineuse (par ex., Classe G : 140-180 mcd) et de la même classe de longueur d'onde dominante (par ex., B08 : 465-470nm) pour garantir la cohérence de couleur et de luminosité sur le panneau.Implantation :
4. Placer les LED sur le PCB avec le rayon de pliage minimum recommandé de 3mm pour les broches. S'assurer que les points de soudure sur le PCB sont à au moins 3mm du corps de la LED.Logiciel :

Mettre les broches GPIO à l'état haut (par ex., 3,3V ou 5V) pour allumer les LED respectives. La résistance de 100Ω fixera le courant à environ (3,3V-3,0V)/100Ω = 3mA ou (5V-3,0V)/100Ω = 20mA, selon la tension d'alimentation, fournissant un éclairage sûr et contrôlé.

12. Principe de fonctionnement

Une diode électroluminescente est un dispositif à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel interne de la jonction est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région de la jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, de l'énergie est libérée. Dans cette LED spécifique, le matériau semi-conducteur (généralement à base de nitrure de gallium-indium, InGaN) est conçu pour que cette énergie soit libérée sous forme de photons (lumière) avec une longueur d'onde dans le spectre bleu (~468 nm). La lentille en résine époxy diffusante entourant la puce semi-conductrice contient des particules de diffusion qui randomisent la direction des photons émis, créant un angle de vision large et uniforme au lieu d'un faisceau étroit.

13. Tendances technologiques