Fiche technique de la lampe LED bleue LTL42FTBR3DH183Y - Montage traversant - 470nm - 20mA - 78mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED bleue à montage traversant. Le dispositif est conçu comme un indicateur pour carte de circuit imprimé (CBI), utilisant un support (boîtier) plastique noir à angle droit qui s'emboîte avec le composant LED. Cette conception améliore le contraste et facilite l'assemblage sur les cartes de circuits imprimés (PCB). Le produit est disponible en configurations adaptées pour créer des réseaux horizontaux ou verticaux empilables.

1.1 Caractéristiques principales

• Conçu pour faciliter l'assemblage sur carte de circuit imprimé.
• Le boîtier noir améliore le contraste pour une meilleure visibilité.
• Caractérisé par une faible consommation d'énergie et un rendement élevé.
• Conforme aux directives RoHS et est un produit sans plomb.
• Utilise des puces bleues InGaN avec une couleur source de 470nm dans un boîtier lampe T-1.

1.2 Applications cibles

• Équipements de communication
• Périphériques et systèmes informatiques
• Électronique grand public
• Équipements et commandes 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 dispositif peuvent survenir. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C.

• Dissipation de puissance (Pd) :78 mW maximum. C'est la puissance totale que le dispositif peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA maximum. Ce courant n'est autorisé qu'en conditions pulsées avec un rapport cyclique ≤ 1/10 et une largeur d'impulsion ≤ 10μs.
• Courant direct continu (IF) :20 mA maximum. C'est le courant de fonctionnement continu recommandé.
• Plage de température de fonctionnement (Topr) :-30°C à +85°C. Le dispositif est garanti de fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0mm (0,079") du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres définissent la performance typique du dispositif dans des conditions de fonctionnement normales à TA=25°C.

• Intensité lumineuse (Iv) :1150 mcd (Min), 1900 mcd (Typ) avec IF=20mA. C'est la mesure de la puissance perçue de la lumière visible émise.
• Angle de vision (2θ1/2) :30 degrés (Typ). C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur au centre (0°).
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :468 nm (Typ). La longueur d'onde à laquelle l'intensité rayonnante spectrale est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λd) :470 nm (Typ) à IF=20mA. C'est la longueur d'onde unique qui correspond perceptuellement à la couleur de la lumière émise.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :25 nm (Typ). Une mesure de la pureté spectrale ou de la largeur de bande de la lumière émise.
• Tension directe (VF) :2,6V (Min), 3,2V (Typ), 3,8V (Max) à IF=20mA. La chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Courant inverse (IR) :10 μA maximum à une tension inverse (VR) de 5V.Important :Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.

3. Spécification du système de classement par bacs

Pour garantir la cohérence dans les applications, les LED sont triées (classées en bacs) en fonction de paramètres optiques clés. Le code de bac d'intensité lumineuse est marqué sur chaque sachet d'emballage.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Le classement est effectué à un courant de test de 20mA. La tolérance pour chaque limite de bac est de ±15%.

• Bac Q :1150 mcd (Min) à 1500 mcd (Max)
• Bac R :1500 mcd (Min) à 1900 mcd (Max)
• Bac S :1900 mcd (Min) à 2500 mcd (Max)
• Bac T :2500 mcd (Min) à 3200 mcd (Max)
• Bac U :3200 mcd (Min) à 4200 mcd (Max)

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Le classement est effectué à un courant de test de 20mA. La tolérance pour chaque limite de bac est de ±1nm.

• 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 illustrent la relation entre les paramètres clés dans différentes conditions. Elles sont essentielles pour une conception de circuit robuste.

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement de manière sous-linéaire, soulignant l'importance de la régulation du courant.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Démontre le coefficient de température négatif de la sortie lumineuse ; l'intensité diminue lorsque la température ambiante augmente.
• Tension directe vs. Courant direct :Représente la caractéristique exponentielle I-V de la diode, cruciale pour calculer les valeurs des résistances en série.
• Distribution spectrale :Un graphique montrant la puissance rayonnante relative en fonction des longueurs d'onde, centré autour de la longueur d'onde de crête d'environ 468nm avec une demi-largeur caractéristique.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

Le dispositif utilise une lampe LED standard T-1 (3mm) logée dans un support plastique noir à angle droit. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont fournies en millimètres, avec des tolérances de ±0,25mm sauf indication contraire.
• Le matériau du boîtier est du plastique noir.
• La LED elle-même comporte une lentille diffusante bleue.

5.2 Identification de la polarité

La broche cathode est généralement identifiée par un méplat sur la lentille de la LED, une broche plus courte (si coupée uniformément par l'utilisateur), ou un marquage sur le boîtier. Se référer toujours au dessin de contour détaillé pour une identification définitive de la polarité.

5.3 Spécification d'emballage

Les LED sont fournies en emballage en vrac. La spécification d'emballage détaille la quantité par boîte intérieure (révisée à 4 200 pièces/boîte intérieure) et la configuration globale du carton maître, incluant les dimensions et le poids brut pour la planification logistique.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Conditions de stockage

Pour une durée de conservation optimale, stocker les LED dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si retirées du sachet barrière à l'humidité d'origine, utiliser dans les trois mois. Pour un stockage prolongé hors de l'emballage d'origine, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.

6.2 Formage des broches

Si les broches doivent être pliées, effectuer cette opérationavantla soudure et à température ambiante normale. Plier les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille LED. Ne pas utiliser la base du cadre de broches comme point d'appui. Appliquer une force de serrage minimale lors de l'insertion sur le PCB pour éviter les contraintes mécaniques.

6.3 Processus de soudure

Critique :Maintenir un espace libre minimum de 2mm entre la base de la lentille/du support et le point de soudure. Ne pas immerger la lentille/le support dans la soudure.

• Soudure manuelle (Fer) :Température maximale 350°C pendant un maximum de 3 secondes (une seule fois).
• Soudure à la vague :Préchauffer à un maximum de 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. La température de la vague de soudure doit être d'un maximum de 260°C pendant un maximum de 5 secondes. S'assurer que le dispositif est positionné de sorte que la vague de soudure ne s'approche pas à moins de 2mm de la base de la lentille/du support.
• Note importante :La soudure par refusion IR estnonadaptée à ce produit LED de type traversant. Une température ou un temps excessif peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Éviter les nettoyants agressifs ou abrasifs.

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Méthode d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de l'utilisation de plusieurs LED, il estfortement recommandéd'alimenter chaque LED avec sa propre résistance de limitation de courant connectée en série (Modèle de circuit A). Connecter les LED directement en parallèle (Modèle de circuit B) n'est pas recommandé en raison des variations des caractéristiques de tension directe (VF), ce qui entraînera un partage inégal du courant et donc une luminosité inégale.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Cette LED est sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Mettre en œuvre les mesures de contrôle ESD suivantes dans la zone de manipulation et d'assemblage :

• Le personnel doit porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.
• Tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
• Utiliser des ioniseurs pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille plastique pendant la manipulation.
• S'assurer que le personnel est formé aux procédures de prévention des ESD.

7.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (78mW max), fonctionner à la limite supérieure de la plage de température (+85°C) réduira considérablement la sortie lumineuse, comme le montre la courbe caractéristique de température. Pour une performance à long terme constante, concevoir pour une ventilation adéquate et éviter de placer la LED près d'autres composants générateurs de chaleur.

8. Comparaison et différenciation techniques

Cette lampe LED traversante se différencie par son support noir à angle droit intégré, ce qui simplifie l'assemblage et améliore le contraste optique par rapport aux LED radiales standard montées dans des clips ou des entretoises séparés. Le classement spécifié pour l'intensité et la longueur d'onde offre aux concepteurs une performance prévisible pour les applications nécessitant une correspondance de couleur ou de luminosité sur plusieurs indicateurs. Sa compatibilité avec les processus de soudure standard à la vague et manuelle la rend adaptée à un large éventail de flux de travail de fabrication électronique grand public.

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

9.1 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 à laquelle la puissance optique émise est la plus grande. La longueur d'onde dominante (λd) est une quantité colorimétrique dérivée du diagramme de chromaticité CIE ; c'est la longueur d'onde unique que l'œil humain perçoit comme correspondant à la couleur de la source. Pour les sources monochromatiques comme cette LED bleue, elles sont généralement très proches (468nm vs. 470nm).

9.2 Puis-je alimenter cette LED à 30mA pour une luminosité plus élevée ?

Non. La valeur maximale absolue pour le courant direct continu est de 20mA. Dépasser cette valeur risque de réduire la durée de vie du dispositif ou de provoquer une défaillance immédiate due à une surchauffe ou à une surcontrainte de courant.

9.3 Comment calculer la valeur de la résistance série ?

Utiliser la loi d'Ohm : R = (Valimentation - VF) / IF. Par exemple, avec une alimentation de 5V (Valimentation), une VF typique de 3,2V, et le IF souhaité de 20mA (0,02A) : R = (5 - 3,2) / 0,02 = 90 Ohms. Toujours utiliser la VF maximale de la fiche technique (3,8V) pour une conception conservatrice afin de s'assurer que le courant ne dépasse pas les limites : R_min = (5 - 3,8) / 0,02 = 60 Ohms. Sélectionner une valeur de résistance standard entre 60 et 90 Ohms, en considérant la puissance nominale (P = IF² * R).

9.4 Cette LED est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ?

La fiche technique indique que la LED convient aux enseignes intérieures et extérieures. Cependant, la plage de température de fonctionnement est de -30°C à +85°C. Pour les environnements extérieurs sévères avec lumière directe du soleil, exposition aux UV, ou des variations de température plus importantes, l'installation spécifique (boîtier, étanchéité) doit être évaluée pour s'assurer que la température ambiante locale autour de la LED reste dans les spécifications et que les matériaux sont résistants aux intempéries.

10. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un équipement industriel.Plusieurs indicateurs bleus sont nécessaires pour afficher "système actif", "liaison de communication établie" et "condition de défaut". En utilisant la LED LTL42FTBR3DH183Y :

1. Sélection du classement :Spécifier le Bac R pour l'intensité lumineuse (1500-1900mcd) et le Bac B08 pour la longueur d'onde dominante (465-470nm) pour garantir que tous les indicateurs du panneau aient une luminosité et une couleur cohérentes.
2. Conception du circuit :Concevoir un circuit d'alimentation pour une alimentation 24V DC. En utilisant la VF max de 3,8V et IF=20mA, la résistance série est R = (24V - 3,8V) / 0,02A = 1010 Ohms. Une résistance de 1kΩ, 1/4W est adaptée. Chaque LED a sa propre résistance.
3. Implantation PCB :Placer les trous de montage de la LED selon le dessin mécanique. Assurer une zone d'exclusion d'au moins 2mm autour de la base de la LED pour le dégagement de soudure.
4. Processus d'assemblage :Pendant l'assemblage, les opérateurs suivent les protocoles ESD. Les LED sont insérées, les broches sont soudées à la vague en utilisant le profil spécifié, en s'assurant que la soudure ne remonte pas trop haut. Aucun nettoyage post-soudure n'est requis.

11. Introduction au principe de fonctionnement

Ce dispositif est une diode électroluminescente (LED). Il fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un matériau semi-conducteur (InGaN - Nitrure d'Indium Gallium pour la lumière bleue). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). L'énergie de bande interdite spécifique du matériau InGaN détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, qui dans ce cas est dans la région bleue (~470nm). La lentille diffusante et le boîtier noir façonnent et dirigent la lumière émise.

12. Tendances technologiques (Perspective objective)

La technologie LED traversante représentée par ce produit est une solution mature et largement adoptée pour les applications d'indicateurs. Les tendances actuelles de l'industrie montrent un glissement progressif vers les LED CMS (composants montés en surface) pour la plupart des nouvelles conceptions en raison de leur empreinte plus petite, de leur adéquation à l'assemblage automatisé pick-and-place, et souvent de leur profil plus bas. Cependant, les LED traversantes restent pertinentes dans les applications nécessitant une robustesse mécanique plus élevée, un assemblage/réparation manuel plus facile, ou lorsque les caractéristiques optiques spécifiques d'un boîtier à lentille dans un support sont avantageuses. Des avancées se poursuivent dans l'efficacité (lumens par watt) et la cohérence de couleur des puces semi-conductrices utilisées dans tous les types de boîtiers LED.