Fiche technique de LED verte T1-3/4 - Diamètre 5mm - Tension directe 4,0V - Puissance dissipée 123mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED verte à haute efficacité et basse consommation, conçue pour un montage traversant. Le dispositif utilise la technologie InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour produire une lumière verte claire. Ses principaux avantages incluent une compatibilité avec les circuits intégrés grâce à ses faibles besoins en courant et des options de montage polyvalentes sur cartes de circuits imprimés ou panneaux. Le diamètre populaire du boîtier T-1 3/4 (environ 5mm) en fait un composant standard adapté à une large gamme d'applications d'indication et d'éclairage dans l'électronique grand public, l'instrumentation et la signalisation générale.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif est conçu pour fonctionner dans des limites environnementales et électriques strictes afin d'assurer sa fiabilité et d'éviter tout dommage. La puissance maximale dissipée est de 123 mW à une température ambiante (T_A) de 25°C. Le courant direct continu ne doit pas dépasser 30 mA. Pour un fonctionnement en impulsions, un courant direct de crête de 100 mA est autorisé sous des conditions spécifiques : un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. La plage de température de fonctionnement est de -25°C à +80°C, tandis que la plage de température de stockage s'étend de -30°C à +100°C. Pendant le soudage, les broches peuvent supporter 260°C pendant un maximum de 5 secondes, à condition que le point de soudure soit situé à au moins 1,6mm (0,063 pouces) du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à T_A=25°C. L'intensité lumineuse (I_V) a une valeur typique de 8000 millicandelas (mcd) pour un courant direct (I_F) de 20 mA, avec un minimum de 2500 mcd et un maximum de 18800 mcd. Une tolérance de ±15% s'applique à la valeur garantie de l'intensité lumineuse. L'angle de vision (2θ_1/2), défini comme l'angle hors axe où l'intensité chute à la moitié de sa valeur axiale, est de 20 degrés. La longueur d'onde dominante (λ_d) est de 525 nm, ce qui la place dans le spectre vert, avec une demi-largeur de raie spectrale (Δλ) de 35 nm. La tension directe (V_F) est typiquement de 4,0V avec un maximum de 4,0V à I_F=20mA. Le courant inverse (I_R) est au maximum de 100 μA lorsqu'une tension inverse (V_R) de 5V est appliquée. Il est crucial de noter que le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.

3. Explication du système de binning

Le flux lumineux des LED est classé en bacs (bins) pour garantir l'uniformité dans les applications. Le code de bin, marqué sur chaque sachet d'emballage, catégorise l'intensité lumineuse minimale et maximale à 20mA. Les bacs vont de T2 (2500-3390 mcd) à W2 (14110-18800 mcd). Chaque limite de bac a une tolérance de ±15%. Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec le niveau de luminosité requis pour leur application spécifique, assurant ainsi une uniformité visuelle lorsque plusieurs LED sont utilisées ensemble.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées dans le document (Courbes des Caractéristiques Électriques/Optiques Typiques page 4), l'analyse standard pour de tels composants inclurait la courbe Courant Direct vs. Tension Directe (courbe I-V), qui montre la relation exponentielle et aide à concevoir les circuits de limitation de courant. La courbe Intensité Lumineuse vs. Courant Direct montre généralement une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement. La courbe Intensité Lumineuse vs. Température Ambiante est cruciale pour comprendre la dégradation du flux lumineux à des températures plus élevées. La courbe de distribution spectrale serait centrée autour de la longueur d'onde dominante de 525 nm avec la demi-largeur spécifiée de 35 nm.

5. Informations mécaniques et d'emballage

La LED présente un boîtier rond standard T-1 3/4 avec une lentille transparente comme de l'eau. Les notes dimensionnelles clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres (pouces), avec une tolérance générale de ±0,25mm (.010") sauf indication contraire. La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0mm (.04"). L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier. Une manipulation mécanique correcte est essentielle ; les broches doivent être formées à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille de la LED avant soudage et à température normale pour éviter les contraintes internes.

6. Directives de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour la longévité de la LED. Pendant le soudage, un dégagement minimum de 2mm doit être maintenu entre la base de la lentille et le point de soudure. Il faut éviter de tremper la lentille dans la soudure. Ne repositionnez pas la LED après soudage. Évitez d'appliquer une contrainte sur le cadre de broches, surtout lorsqu'il est chaud. Pour le soudage manuel, utilisez un fer à une température maximale de 300°C pendant pas plus de 3 secondes (une seule fois). Pour le soudage à la vague, préchauffez à un maximum de 100°C pendant jusqu'à 60 secondes, avec la vague de soudure à un maximum de 260°C pendant jusqu'à 5 secondes. Le refusion infrarouge (IR) n'est pas adapté à ce produit LED traversant. Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance catastrophique.

7. Informations sur l'emballage et la commande

La configuration d'emballage standard est la suivante : 500 ou 250 pièces par sachet antistatique. Dix sachets sont placés dans un carton intérieur, pour un total de 5000 pièces. Huit cartons intérieurs sont emballés dans un carton d'expédition extérieur, ce qui donne 40 000 pièces par carton extérieur. Il est noté que dans chaque lot d'expédition, seul le dernier emballage peut ne pas être complet.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est destinée aux équipements électroniques ordinaires, y compris les appareils de bureautique, les équipements de communication et les appareils ménagers. Son efficacité élevée et sa faible consommation d'énergie la rendent idéale pour les indicateurs d'état, le rétroéclairage et l'éclairage de panneaux où un signal vert clair est requis.

8.2 Considérations de conception

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant individuelle en série avec chaque LED (Modèle de circuit A). L'utilisation d'une seule résistance pour plusieurs LED en parallèle (Modèle de circuit B) n'est pas conseillée, car de légères variations dans les caractéristiques de tension directe (V_F) entre les LED individuelles entraîneront des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, dans la luminosité perçue.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux anciennes technologies comme les LED vertes au GaP (Phosphure de Gallium), ce dispositif à base d'InGaN offre une intensité lumineuse nettement supérieure (des milliers de mcd contre des centaines de mcd) et une couleur verte plus saturée et pure (longueur d'onde dominante de 525 nm). L'angle de vision de 20 degrés fournit un faisceau plus focalisé par rapport aux LED à large angle, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une lumière dirigée. Le faible besoin en courant (20mA pour un fonctionnement typique) maintient la compatibilité avec les sorties de niveau logique courantes des microcontrôleurs et des circuits intégrés de pilotage.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

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

R : Non. Avec une tension directe typique de 4,0V, la connecter directement à 5V ferait circuler un courant excessif, risquant de détruire la LED. Vous devez utiliser une résistance de limitation de courant en série. La valeur de la résistance peut être calculée comme suit : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Pour une alimentation de 5V et un courant cible de 20mA : R = (5V - 4,0V) / 0,020A = 50 Ohms. Une résistance standard de 51 Ohm serait appropriée.

Q : Pourquoi la spécification du courant inverse est-elle importante si la LED n'est pas conçue pour fonctionner en inverse ?

R : La spécification I_Rindique la qualité de la jonction semi-conductrice. Un courant inverse élevé peut être le signe d'un dommage ou d'un défaut de fabrication. De plus, dans les conceptions de circuits où des transitoires de tension inverse peuvent survenir (par exemple, à partir de charges inductives), la compréhension de ce paramètre aide à concevoir des circuits de protection comme des diodes en parallèle pour limiter la tension inverse.

Q : Que signifie la description de la lentille "Water Clear" ?

R : "Water Clear" fait référence à une lentille non diffusante, transparente. Elle ne contient pas de particules de diffusant. Cela permet le flux lumineux le plus élevé possible du boîtier mais produit un motif de faisceau plus focalisé (comme on le voit avec l'angle de vision de 20 degrés) par rapport à une lentille diffusante ou laiteuse qui répartit la lumière plus uniformément sur un angle plus large.

11. Cas d'utilisation pratiques

Cas 1 : Panneau d'état multi-LED :Un panneau de commande nécessite dix indicateurs d'état verts. Pour garantir une luminosité uniforme, chaque LED est pilotée par une broche de sortie distincte d'un microcontrôleur via une résistance série de 51 ohms (pour une alimentation MCU de 5V). L'angle de vision étroit de 20 degrés assure que la lumière est clairement visible depuis l'avant du panneau sans éblouissement latéral excessif.

Cas 2 : Indicateur de batterie faible :Dans un appareil portable, cette LED, pilotée par un circuit comparateur, fournit une lumière verte vive et attrayante pour indiquer l'état normal de la batterie. Sa haute efficacité minimise la décharge de la batterie elle-même.

12. Principe de fonctionnement

La lumière est produite par un processus appelé électroluminescence au sein du matériau semi-conducteur InGaN. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de conduction du dispositif est appliquée entre l'anode et la cathode, des électrons sont injectés depuis la région de type n et des trous depuis la région de type p dans la région active. Lorsque les électrons et les trous se recombinent dans cette région active, l'énergie est libérée sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage de Nitrure d'Indium et de Gallium détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, le vert à 525 nm.

13. Tendances technologiques

L'utilisation des matériaux InGaN pour les LED vertes représente une avancée significative par rapport aux anciennes technologies, offrant une efficacité et une luminosité plus élevées. La tendance de l'industrie continue vers l'augmentation de l'efficacité lumineuse (lumens par watt) et l'amélioration de la cohérence des couleurs (binning plus serré). Pour les composants traversants, il y a une tendance générale du marché vers les boîtiers CMS (Composants Montés en Surface) pour l'assemblage automatisé, mais les LED traversantes restent vitales pour le prototypage, l'usage éducatif, la réparation et les applications nécessitant une robustesse mécanique supérieure ou une dissipation thermique via les broches. Les avancées en matière de boîtiers se concentrent également sur l'amélioration de la gestion thermique pour maintenir le flux lumineux et la longévité à des courants de fonctionnement et des températures ambiantes plus élevés.