Fiche technique LED verte LTL17KCGM4J - Boîtier T-1 - Longueur d'onde 518nm - Tension 3,2V - Puissance 108mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTL17KCGM4J est une lampe LED traversante haute efficacité conçue pour l'indication d'état et l'éclairage dans une large gamme d'applications électroniques. Il présente un boîtier T-1 (3mm) de diamètre populaire avec une lentille blanche diffusante, offrant un large angle de vision et une distribution lumineuse uniforme. Le dispositif utilise la technologie InGaN pour produire une lumière verte avec une longueur d'onde dominante typique de 518nm.

1.1 Avantages principaux

• Faible consommation et haute efficacité :Délivre une intensité lumineuse élevée avec une consommation d'énergie minimale.
• Conformité environnementale :Sans plomb et entièrement conforme aux directives RoHS.
• Boîtier standard :Le facteur de forme T-1 garantit la compatibilité avec les conceptions de PCB et les processus de fabrication existants.
• Lentille diffusante :La lentille blanche diffusante offre un angle de vision large et uniforme de 40 degrés, idéal pour les applications d'indicateur.

1.2 Marchés cibles

Cette LED convient à diverses applications dans de multiples industries, notamment :

• Équipements de communication
• Périphériques informatiques
• Électronique grand public
• Appareils électroménagers
• Contrôles et instrumentation industriels

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

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

• Dissipation de puissance (Pd) :108 mW. C'est la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct continu (IF) :30 mA en continu. Le dispositif doit être piloté à ce courant ou en dessous pour un fonctionnement fiable.
• Courant direct de crête :100 mA, permis uniquement en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1ms).
• Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une défaillance immédiate.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C. La LED est garantie de fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes à une distance de 2,0mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

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

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend de 680 mcd (min) à 3200 mcd (max) à un courant direct (IF) de 20 mA. La valeur typique est de 1500 mcd. Notez qu'une tolérance de test de ±15% s'applique à ces valeurs.
• Tension directe (VF) :Typiquement 3,2V, avec une plage de 2,9V à 3,6V à IF=20mA. Ce paramètre est crucial pour concevoir la résistance limitatrice de courant dans le circuit de commande.
• Angle de vision (2θ1/2) :40 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (sur l'axe).
• Longueur d'onde dominante (λd) :La couleur principale perçue par l'œil humain. Pour ce produit, elle est classée de 514nm à 527nm, avec une cible typique de 518nm.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :Approximativement 515nm, qui est la longueur d'onde au point le plus élevé du spectre d'émission de la LED.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :35 nm. Cela indique la pureté spectrale ; une valeur plus petite signifie une lumière plus monochromatique.
• Courant inverse (IR) :10 μA maximum lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée. La LED n'est pas conçue pour fonctionner en inverse.

3. Spécification du système de classement

Pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes. Le LTL17KCGM4J utilise un système de classement bidimensionnel.

3.1 Classement de l'intensité lumineuse

Les classes sont définies par des valeurs d'intensité lumineuse minimale et maximale à 20mA. La tolérance pour chaque limite de classe est de ±15%.

• Classe NP :680 mcd (Min) à 1150 mcd (Max)
• Classe QR :1150 mcd (Min) à 1900 mcd (Max)
• Classe ST :1900 mcd (Min) à 3200 mcd (Max)

3.2 Classement de la longueur d'onde dominante

Les classes sont définies par des plages de longueur d'onde spécifiques à 20mA. La tolérance pour chaque limite de classe est de ±1nm.

• G07 :514,0 nm à 516,0 nm
• G08 :516,0 nm à 518,0 nm
• G09 :518,0 nm à 520,0 nm
• G10 :520,0 nm à 523,0 nm
• G11 :523,0 nm à 527,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, les courbes typiques pour un tel dispositif incluraient :

4.1 Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct

Cette courbe montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant direct. Elle est généralement linéaire à faible courant mais peut saturer à des courants plus élevés en raison des effets thermiques et de la baisse d'efficacité.

4.2 Tension directe en fonction du courant direct

Cette courbe caractéristique IV est de nature exponentielle. La tension directe spécifiée (par ex., 3,2V typ.) est un point unique sur cette courbe à 20mA.

4.3 Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante

La sortie lumineuse de la LED diminue lorsque la température de jonction augmente. Cette courbe est essentielle pour les applications fonctionnant dans des environnements à haute température.

4.4 Distribution spectrale

Un graphique montrant la puissance relative émise à travers différentes longueurs d'onde, culminant autour de 515nm avec une largeur caractéristique (35 nm FWHM).

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions de contour

La LED est conforme au boîtier traversant rond standard T-1 (3mm). Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces).
• La tolérance est 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 là où les broches sortent du corps du boîtier.

5.2 Identification de la polarité

Typiquement, la broche la plus longue désigne l'anode (positive), et la broche la plus courte désigne la cathode (négative). La cathode peut également être indiquée par un méplat sur la collerette de la lentille de la LED.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Conditions de stockage

Pour une durée de conservation optimale, stockez les LED dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si retirées de leur sachet barrière d'humidité d'origine, utilisez-les dans les trois mois. Pour un stockage plus long, utilisez un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.

6.2 Formage des broches

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

6.3 Processus de soudure

Règle critique :Maintenez une distance minimale de 2mm entre la base de la lentille en époxy et le point de soudure. Ne plongez jamais la lentille dans la soudure.

• Soudure manuelle (fer) :Température maximale 350°C pendant pas plus de 3 secondes par broche.
• Soudure à la vague :
  • Préchauffage : Maximum 100°C pendant jusqu'à 60 secondes.
  • Vague de soudure : Maximum 260°C pendant jusqu'à 5 secondes.
• Important :La soudure par refusion IR n'est PAS adaptée à ce produit LED traversante. Une chaleur ou un temps excessif endommagera la lentille en époxy ou la puce semi-conductrice.

6.4 Nettoyage

Si nécessaire, nettoyez uniquement avec des solvants à base d'alcool tels que l'alcool isopropylique (IPA).

7. Informations de conditionnement et de commande

7.1 Spécification du conditionnement

Le produit est disponible en plusieurs configurations de conditionnement :

• Conditionnement unitaire :1000, 500, 200 ou 100 pièces par sachet barrière d'humidité.
• Carton intérieur :Contient 10 sachets (par ex., 10 000 pièces si utilisation de sachets de 1000pc).
• Carton extérieur (lot d'expédition) :Contient 8 cartons intérieurs (par ex., 80 000 pièces). Le dernier conditionnement d'un lot peut ne pas être complet.

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour assurer une luminosité uniforme et prévenir les dommages :

• Utilisez toujours une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED.La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - VF) / IF, où VF est la tension directe de la LED et IF est le courant direct souhaité (par ex., 20mA).
• Évitez de connecter plusieurs LED directement en parallèlesans résistances individuelles. De petites variations dans la caractéristique de tension directe (VF) entre les LED peuvent provoquer un déséquilibre de courant significatif, entraînant une luminosité inégale et un surcourant potentiel dans un dispositif (comme illustré dans le circuit B de la fiche technique). La méthode recommandée est d'utiliser une résistance série pour chaque branche de LED (Circuit A).

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (108mW max), une conception appropriée est nécessaire pour la fiabilité :

• Observez la déclassement du courant direct continu de 0,45 mA/°C au-dessus de 30°C de température ambiante. Cela signifie que le courant continu maximal autorisé diminue à mesure que la température ambiante augmente.
• Assurez un espacement adéquat entre les LED et les autres composants générant de la chaleur sur le PCB.

8.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

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

• Utilisez des bracelets de poignet conducteurs ou des gants antistatiques.
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• Assurez-vous que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
• Utilisez des ioniseurs pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique.
• Maintenez une formation et une certification ESD pour tout le personnel.

9. Comparaison et différenciation techniques

Le LTL17KCGM4J offre des avantages spécifiques sur le marché des LED traversantes :

• Cohérence de longueur d'onde :Le système de classement serré pour la longueur d'onde dominante (±1nm par classe) assure une cohérence de couleur supérieure dans les applications nécessitant plusieurs LED, comparé aux pièces avec des tolérances plus larges.
• Options de haute intensité :La disponibilité de la classe haute luminosité ST (jusqu'à 3200 mcd) la rend adaptée aux applications nécessitant une visibilité élevée ou où la lumière peut être atténuée par des filtres ou des diffuseurs.
• Boîtier robuste :Le boîtier standard T-1 avec une lentille diffusante offre un facteur de forme mécanique éprouvé et fiable avec de bonnes caractéristiques de vision.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?

En utilisant la tension directe typique (VF=3,2V) et un courant cible de 20mA (0,02A) : R = (5V - 3,2V) / 0,02A = 90 Ohms. Une résistance standard de 91 Ohm ou 100 Ohm serait appropriée. Calculez toujours sur la base de la VF maximale de la fiche technique (3,6V) pour vous assurer que le courant ne dépasse pas la limite dans les pires conditions.

10.2 Puis-je alimenter cette LED en continu à 30mA ?

Oui, 30mA est le courant continu maximal absolu à 25°C. Cependant, pour une fiabilité à long terme et pour tenir compte de l'élévation de température, il est souvent conseillé de fonctionner à un courant plus faible, tel que 20mA. Si vous fonctionnez à 30mA, assurez-vous que la température ambiante est bien inférieure à 85°C et tenez compte du facteur de déclassement.

10.3 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire si mon alimentation est à courant constant ?

Si vous utilisez un pilote à courant constant dédié et correctement réglé, une résistance série n'est pas requise et peut même être préjudiciable. La résistance est essentielle lors de l'utilisation d'une source de tension constante (comme une batterie ou un régulateur de tension) pour limiter le courant à une valeur sûre.

10.4 Comment interpréter le code de classement d'intensité lumineuse sur le sachet ?

Le code de classe (par ex., ST, QR, NP) imprimé sur le sachet de conditionnement correspond à la plage d'intensité lumineuse des LED à l'intérieur. Cela permet aux concepteurs de sélectionner le grade de luminosité approprié pour leur application et assure la cohérence au sein d'une série de production.

11. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour une unité de contrôle industriel. Le panneau nécessite 10 LED d'indicateur vertes pour afficher l'état "système actif". L'unité est alimentée par une ligne de 12V, et l'environnement de fonctionnement peut atteindre 50°C.

Étapes de conception :

1. Sélection du courant :En raison de la température ambiante élevée (50°C), déclasser le courant maximal. Déclassement à partir de 30°C : (50°C - 30°C) * 0,45 mA/°C = 9 mA de déclassement. Courant max à 50°C ≈ 30mA - 9mA = 21mA. Choisir 18mA offre une bonne marge de sécurité tout en maintenant la luminosité.
2. Calcul de la résistance :Utilisez VF max (3,6V) pour la fiabilité. R = (12V - 3,6V) / 0,018A ≈ 467 Ohms. Utilisez la valeur standard la plus proche, 470 Ohms.
3. Topologie du circuit :Placez chaque LED avec sa propre résistance de 470Ω en série, et connectez les 10 paires LED-résistance en parallèle à l'alimentation 12V. Cela garantit un courant égal à travers chaque LED malgré les variations de VF.
4. Sélection de la classe :Pour une apparence uniforme, spécifiez une seule classe d'intensité lumineuse (par ex., QR) et une seule classe de longueur d'onde dominante (par ex., G08 pour 518nm) auprès du fournisseur.
5. Implantation :Suivez la règle de distance de soudure minimale de 2mm sur la conception du PCB. Prévoyez un léger espacement entre les LED pour éviter un chauffage localisé.

12. Principe de fonctionnement

Le LTL17KCGM4J est une source de lumière semi-conductrice basée sur une puce de Nitrure de Gallium Indium (InGaN). Lorsqu'une tension directe est appliquée entre l'anode et la cathode, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Ces porteurs de charge se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique du matériau 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 vert à environ 518nm. Le boîtier en époxy sert à protéger la puce, agit comme une lentille pour façonner la sortie lumineuse et inclut un matériau diffusant pour élargir l'angle de vision.

13. Tendances technologiques

Bien que les LED traversantes restent vitales pour le prototypage, la réparation et certaines applications héritées ou à haute fiabilité, la tendance plus large de l'industrie s'est considérablement déplacée vers les boîtiers CMS (composants montés en surface) comme 0603, 0805 et 2835. Les LED CMS offrent des avantages en matière d'assemblage automatisé, d'économie d'espace sur carte et souvent de meilleures performances thermiques. Cependant, les LED traversantes comme le boîtier T-1 restent pertinentes en raison de leur facilité de manipulation manuelle, de leur robustesse dans les environnements à fortes vibrations et de leur excellente adaptabilité pour le prototypage sur plaque d'essai et à des fins éducatives. La technologie au sein de la puce elle-même continue d'évoluer, avec des recherches en cours axées sur l'amélioration de l'efficacité (lumens par watt), de la restitution des couleurs et de la longévité.