Fiche technique de la LED verte LTL17KGH5D - Boîtier T-1 (3mm) - Tension directe 2,4V - Courant continu 30mA - Puissance dissipée 75mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED verte à trou traversant. Le dispositif est conçu pour les applications d'indication d'état et de signalisation dans une large gamme d'équipements électroniques. Il est proposé dans le boîtier rond T-1 (3mm) de diamètre, un format standard facilitant son intégration dans les conceptions existantes.

Les principaux avantages de cette LED incluent sa faible consommation d'énergie et son haut rendement, la rendant adaptée aux appareils alimentés par batterie ou sur secteur. Elle est fabriquée avec des matériaux sans plomb et est conforme à la directive environnementale RoHS. Le dispositif est doté d'un verre diffusant vert qui contribue à élargir l'angle de vision et à adoucir la lumière émise pour un usage indicateur.

Les marchés cibles pour ce composant sont vastes, englobant les équipements de communication, les périphériques informatiques, l'électronique grand public, les appareils électroménagers et les systèmes de contrôle industriel. Sa fiabilité et son boîtier standard en font un choix polyvalent pour les concepteurs nécessitant un indicateur visuel fiable.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif est spécifié pour fonctionner dans des limites environnementales et électriques strictes afin d'assurer une fiabilité à long terme. Les valeurs maximales absolues définissent les seuils au-delà desquels des dommages permanents peuvent survenir.

• Puissance dissipée (P_D) :75 mW maximum. C'est la puissance totale que le dispositif peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur, calculée à partir de la tension directe et du courant.
• Courant direct de crête (I_FP) :90 mA maximum. Cette valeur s'applique uniquement en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 10% ou moins et une largeur d'impulsion ne dépassant pas 10 microsecondes. Elle est utile pour des flashs brefs et de haute luminosité.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA maximum. C'est le courant continu maximal recommandé pour un fonctionnement normal. Dépasser cette valeur peut entraîner une dépréciation accélérée du flux lumineux et une réduction de la durée de vie.
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour un fonctionnement fiable sur cette large plage de température industrielle.
• Plage de température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à un point situé à 2,0mm (0,079 pouces) du corps en époxy. Cette valeur est critique pour les procédés de soudure à la vague ou manuelle.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés à une température ambiante standard (T_A) de 25°C et définissent les performances typiques de la LED.

• Intensité lumineuse (I_V) :110 (Min), 180 (Typ), 520 (Max) mcd à I_F= 20mA. L'intensité est mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse de l'œil photopique (CIE). Une tolérance de test de ±15% est appliquée aux limites des bacs.
• Angle de vision (2θ_1/2) :50 degrés (Typique). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur maximale (sur l'axe). Le verre diffusant contribue à cet angle de vision relativement large.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :574 nm (Typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance atteint son maximum.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :566 (Min), 571 (Typ), 578 (Max) nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur de la LED, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :11 nm (Typique). Cela indique la pureté spectrale, mesurant la largeur du spectre d'émission à la moitié de sa puissance maximale.
• Tension directe (V_F) :2,1 (Min), 2,4 (Typ) Volts à I_F= 20mA. Les concepteurs doivent tenir compte de cette chute de tension lors du calcul des résistances de limitation de courant en série.
• Courant inverse (I_R) :100 μA maximum à V_R= 5V. Il est crucial de noter que ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.

3. Spécification du système de tri (Binning)

Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en bacs basés sur des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences d'application spécifiques.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les unités sont en millicandelas (mcd) mesurées à 20mA. La tolérance pour chaque limite de bac est de ±15%.

• Bac FG :Minimum 110 mcd, Maximum 180 mcd.
• Bac HJ :Minimum 180 mcd, Maximum 310 mcd.
• Bac KL :Minimum 310 mcd, Maximum 520 mcd.

Le code de classification d'intensité est marqué sur chaque sachet d'emballage pour la traçabilité.

3.2 Tri par longueur d'onde dominante

Les unités sont en nanomètres (nm) mesurées à 20mA. La tolérance pour chaque limite de bac est de ±1 nm. Ce contrôle strict assure une teinte de verte cohérente sur une série de production.

• Bac H06 :566,0 nm à 568,0 nm
• Bac H07 :568,0 nm à 570,0 nm
• Bac H08 :570,0 nm à 572,0 nm
• Bac H09 :572,0 nm à 574,0 nm
• Bac H10 :574,0 nm à 576,0 nm
• Bac H11 :576,0 nm à 578,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (Courbes typiques des caractéristiques électriques/optiques page 4/9), l'analyse suivante est basée sur le comportement standard d'une LED et les paramètres fournis.

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

La tension directe typique de 2,4V à 20mA indique qu'il s'agit d'une LED verte standard à base de GaP ou d'un matériau similaire. La relation I-V est exponentielle. Faire fonctionner la LED à des courants nettement inférieurs à 20mA entraînera une tension directe plus faible et une réduction de la lumière émise. Dépasser le courant continu maximum provoquera une augmentation plus rapide de la tension, générant une chaleur excessive.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement normale (par exemple, jusqu'à 30mA). Cependant, le rendement (lumens par watt) atteint souvent un pic à un courant inférieur au maximum nominal. L'alimentation de la LED à 20mA, comme utilisé pour les tests, est un point de fonctionnement courant qui équilibre luminosité et longévité.

4.3 Distribution spectrale

Avec une longueur d'onde de crête de 574nm et une longueur d'onde dominante autour de 571nm, cette LED émet dans la région verte pure du spectre visible. La demi-largeur spectrale de 11nm est caractéristique d'une LED verte standard, fournissant une couleur saturée adaptée aux indicateurs.

4.4 Caractéristiques thermiques

Comme toutes les LED, les performances de ce dispositif dépendent de la température. Typiquement, la tension directe diminue avec l'augmentation de la température de jonction (coefficient de température négatif), tandis que l'intensité lumineuse diminue également. La large plage de température de fonctionnement de -40°C à +85°C assure la fonctionnalité dans des environnements sévères, mais les concepteurs doivent noter que la lumière émise aux températures extrêmes sera inférieure à celle à 25°C.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

Le dispositif utilise le boîtier rond à trou traversant standard T-1 (3mm). Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres, avec des tolérances de ±0,25mm sauf indication contraire.
• Une protubérance maximale de résine sous la collerette de 1,0mm est autorisée.
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier.
• Le dessin physique (référencé page 2/9 de la fiche technique) fournit les détails dimensionnels complets pour la conception du circuit imprimé.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED à trou traversant, la cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord du verre, une broche plus courte ou un autre marquage. La méthode d'identification spécifique doit être confirmée à partir du dessin de contour du boîtier. La polarité correcte est essentielle ; appliquer une tension inverse dépassant 5V peut endommager le dispositif.

5.3 Spécifications d'emballage

Les LED sont fournies dans des sachets anti-statiques. Les quantités d'emballage standard sont :

• Sachet : 1000, 500, 200 ou 100 pièces.
• Carton intérieur : Contient 10 sachets, totalisant 10 000 pièces.
• Carton extérieur : Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 80 000 pièces.

Il est noté qu'à l'intérieur d'un lot d'expédition, seul l'emballage final peut être un emballage non complet.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Conditions de stockage

Pour une durée de conservation optimale, les LED doivent être stockées dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si elles sont retirées de leurs sachets d'origine à barrière d'humidité, il est recommandé de les utiliser dans les trois mois. Pour un stockage à plus long terme en dehors de l'emballage d'origine, elles doivent être conservées dans un conteneur scellé avec un dessiccant ou dans un dessiccateur purgé à l'azote pour éviter l'absorption d'humidité, ce qui peut provoquer l'effet "pop-corn" pendant la soudure.

6.2 Formage des broches

Si les broches doivent être pliées, cela doit être faitavantla soudure et à température ambiante. Le pli doit être effectué à un point situé à au moins 3mm de la base du verre de la LED. La base du cadre de broches ne doit pas être utilisée comme point d'appui, car cela peut solliciter les fils de liaison internes. Pendant l'insertion sur le circuit imprimé, utilisez la force de clinch minimale nécessaire pour éviter les contraintes mécaniques sur le boîtier.

6.3 Procédé de soudure

Un espace minimum de 2,0mm doit être maintenu entre la base du verre en époxy et le point de soudure. Il faut éviter de plonger le verre dans la soudure fondue.

Conditions de soudure recommandées :

• Fer à souder :Température maximale 350°C, pendant un maximum de 3 secondes par broche (une seule fois).
• Soudure à la vague :
  • Préchauffage : Maximum 100°C pendant jusqu'à 60 secondes.
  • Vague de soudure : Maximum 260°C.
  • Temps de soudure : Maximum 5 secondes.
  • Position d'immersion : Pas plus bas que 2,0mm de la base de l'ampoule en époxy.

Avertissement critique :Une température ou un temps de soudure excessif peut provoquer la déformation (fusion) du verre en époxy ou entraîner une défaillance catastrophique de la puce LED. Le soudage par refusion infrarouge (IR) est explicitement indiqué commenon adaptépour ce produit LED à trou traversant.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après la soudure, seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique (IPA) doivent être utilisés. Des produits chimiques agressifs peuvent endommager le verre en époxy.

7. Recommandations d'application et de conception

7.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED, surtout en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance de limitation de courant individuelle en série avec chaque LED (Modèle de circuit A).

Évitez de connecter plusieurs LED directement en parallèle sans résistances individuelles (Modèle de circuit B). De petites variations de la caractéristique de tension directe (V_F) d'une LED à l'autre peuvent provoquer un déséquilibre de courant significatif, entraînant une luminosité inégale et un courant potentiellement excessif dans un dispositif tandis que les autres sont sous-alimentés.

La valeur de la résistance série (R_S) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_S= (V_Alim- V_F) / I_F. Utilisez la V_Ftypique ou maximale de la fiche technique pour une conception conservatrice. Par exemple, avec une alimentation de 5V, un I_Fcible de 20mA, et une V_Fde 2,4V : R_S= (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. Une résistance standard de 130Ω ou 150Ω serait appropriée, en considérant également la puissance nominale de la résistance (P = I²R).

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

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

• Le personnel doit porter un bracelet de mise à la terre ou des gants anti-statiques.
• Tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
• Utilisez un ioniseur pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur le verre en plastique en raison des frottements lors de la manipulation.
• Mettez en œuvre un programme de contrôle ESD avec formation, certification et vérifications régulières des postes de travail (en s'assurant que les surfaces mesurent moins de 100V).

7.3 Gestion thermique

Bien que la puissance dissipée soit faible (75mW max), une conception thermique appropriée prolonge la durée de vie de la LED. Évitez de fonctionner simultanément au courant et à la température absolus maximum. Assurez-vous que la conception du circuit imprimé ne piège pas la chaleur autour du corps de la LED, surtout si elle fait partie d'un ensemble densément peuplé.

8. Scénarios d'application typiques

Cette LED verte est bien adaptée à une multitude d'applications d'indication d'état :

• Indicateurs d'alimentation/état :Marche/Arrêt, veille ou état de fonctionnement sur des appareils comme les routeurs, chargeurs et alimentations.
• Indicateurs de panneau d'équipement :Présence de signal, sélection de mode ou avertissements de défaut sur les panneaux de contrôle industriel, équipements de test et matériel audio.
• Électronique grand public :Rétroéclairage pour boutons, voyants d'état sur les appareils ménagers, ou éclairage décoratif dans les jouets.
• Indicateurs intérieurs automobiles :Pour l'éclairage intérieur non critique où les spécifications répondent aux exigences environnementales.
• Signalétique et affichages :Comme pixels individuels ou indicateurs dans des affichages d'information basse résolution.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

9.1 Puis-je commander cette LED sans résistance série ?

No.Une LED doit être commandée par une source à courant limité. La connecter directement à une source de tension comme une batterie ou une alimentation provoquera un courant excessif, détruisant rapidement le dispositif. Une résistance série est la forme la plus simple de limitation de courant.

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

La Longueur d'onde de crête (λ_P)) est la longueur d'onde littérale où la LED émet le plus de puissance optique.La Longueur d'onde dominante (λ_d)) est une valeur calculée qui correspond à la couleur perçue par l'œil humain sur le diagramme de chromaticité CIE. Pour les LED monochromatiques comme cette LED verte, elles sont souvent proches, mais λ_dest le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

9.3 Pourquoi y a-t-il une distance de soudure minimale (2,0mm) par rapport au verre ?

Cette distance est critique pour éviter le choc thermique et les dommages dus à la chaleur sur le verre en époxy et le matériau de fixation interne de la puce. La chaleur de soudure conduite par la broche peut faire fondre l'époxy ou affaiblir les liaisons internes si elle atteint le corps du boîtier.

9.4 Comment interpréter les codes de bac d'intensité lumineuse (FG, HJ, KL) ?

Ces codes représentent des groupes triés basés sur la lumière émise mesurée. Pour une luminosité cohérente dans une application, spécifiez et utilisez des LED du même bac d'intensité. Par exemple, si votre conception nécessite une luminosité plus élevée, vous spécifierez des pièces du bac KL. Le code du bac est marqué sur l'emballage pour identification.

10. Étude de cas de conception : Panneau d'état multi-LED

Scénario :Conception d'un panneau de commande avec 10 indicateurs d'état verts, chacun contrôlé indépendamment par une broche GPIO d'un microcontrôleur 5V.

Étapes de conception :

1. Sélection du courant :Choisissez un courant de commande de 20mA pour une bonne luminosité dans la plage linéaire du dispositif.
2. Calcul de la résistance :En utilisant la V_Ftypique de 2,4V et une alimentation de 5V : R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130Ω. Une résistance standard de 130Ω 1/4W est sélectionnée.
3. Topologie du circuit :Chaque LED a sa propre résistance de 130Ω connectée en série entre la broche du microcontrôleur et l'anode de la LED. Les cathodes des LED sont connectées à la masse. C'est le "Circuit A" recommandé par la fiche technique, implémenté 10 fois.
4. Considération du microcontrôleur :Vérifiez que les broches GPIO du microcontrôleur peuvent fournir ou absorber le courant total requis (10 * 20mA = 200mA). Sinon, utilisez des transistors de commande.
5. Conception du circuit imprimé :Placez la résistance près de la broche anode de la LED. Maintenez l'espace de 2,0mm par rapport au corps de la LED pour toutes les pastilles ou pistes de soudure. Assurez-vous que les LED sont espacées pour permettre une dissipation thermique adéquate.
6. Sélection des composants :Spécifiez des LED d'un seul bac de Longueur d'onde dominante (par exemple, H08 pour 570-572nm) et d'un seul bac d'Intensité lumineuse (par exemple, HJ pour 180-310mcd) pour garantir une couleur et une luminosité uniformes sur tout le panneau.

Cette approche garantit un fonctionnement fiable, cohérent et durable de toutes les LED indicatrices.