Fiche technique de la lampe LED LTL-R42FSFAD - Diamètre T-1 - Lentille diffusée ambre - 2.0V Typ - 52mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La LTL-R42FSFAD est une lampe LED à montage traversant conçue pour les applications d'indication de statut et de signalisation dans une large gamme d'équipements électroniques. Elle appartient à la catégorie des LED témoin discrètes à broches radiales, couramment utilisées là où un montage direct sur PCB et une grande visibilité sont requis.

1.1 Avantages principaux et positionnement produit

Ce composant est conçu pour une intégration simple dans les assemblages de cartes de circuits imprimés. Ses principaux avantages incluent un profil de faible consommation d'énergie couplé à une efficacité lumineuse élevée, le rendant adapté aux appareils alimentés par batterie ou sur secteur. Le produit est fabriqué sans plomb et est entièrement conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses), s'alignant sur les normes environnementales et réglementaires modernes pour la fabrication électronique.

1.2 Marché cible et champ d'application

Cette LED cible les applications nécessitant des indicateurs visuels fiables et à longue durée de vie. Sa flexibilité de conception, offerte par diverses spécifications d'intensité et d'angle de vision, la rend applicable dans plusieurs secteurs clés :

• Équipements de communication :Voyants de statut sur routeurs, modems, commutateurs et autres matériels réseau.
• Périphériques informatiques :Indicateurs d'alimentation, d'activité et de mode sur disques durs externes, hubs et périphériques d'entrée.
• Électronique grand public :Voyants sur équipements audio/vidéo, appareils électroménagers et gadgets personnels.
• Appareils électroménagers :Indicateurs de statut opérationnel sur les gros appareils ménagers et autres dispositifs domestiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Une compréhension complète des paramètres électriques et optiques est cruciale pour une conception de circuit fiable et pour garantir des performances constantes.

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti et doit être évité pour des performances fiables à long terme.

• Dissipation de puissance (Pd) :52 mW maximum. C'est la puissance totale que le boîtier LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct continu (IF) :20 mA maximum en courant continu.
• Courant direct de crête :60 mA, permis uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10µs).
• Déclassement thermique :Le courant direct continu doit être déclassé linéairement au-dessus de 30°C de température ambiante à un taux de 0,27 mA/°C.
• Plage de température de fonctionnement (TA) :-30°C à +85°C.
• Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesuré à 2,0mm (0,079\") du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques à TA=25°C

Ce sont les paramètres de performance typiques et garantis dans des conditions de test standard.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend de 38 mcd (minimum) à 180 mcd (maximum), avec une valeur typique de 85 mcd à un courant direct (IF) de 10 mA. Une tolérance de test de ±30% est appliquée aux limites des classes.
• Angle de vision (2θ1/2) :100 degrés. Cet angle de vision large, caractéristique d'une lentille diffusée, assure que la LED est visible depuis une large position hors axe.
• Longueur d'onde dominante (λd) :Spécifiée entre 580 nm et 589 nm, avec une valeur typique de 586 nm à IF=10mA. Cela place la couleur émise dans la région ambre/jaune du spectre visible.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :588 nm, indiquant le point de puissance spectrale de sortie maximale.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm, décrivant la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise.
• Tension directe (VF) :S'étend de 1,6V à 2,5V, avec une valeur typique de 2,0V à IF=10 mA.
• Courant inverse (IR) :10 µA maximum lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée. Il est crucial de noter que ce composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.

3. Système de spécification par classes

Le produit est trié en classes de performance pour assurer l'uniformité au sein d'un lot de production. Les concepteurs peuvent spécifier des classes pour répondre à des exigences d'application plus strictes.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 10 mA.

• Classe BC :38 mcd (Min) à 65 mcd (Max)
• Classe DE :65 mcd (Min) à 110 mcd (Max)
• Classe FG :110 mcd (Min) à 180 mcd (Max)
• Note :La tolérance sur chaque limite de classe est de ±30%.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Les LED sont également triées par leur longueur d'onde dominante pour contrôler la constance de la couleur.

• Classe H17 :580 nm (Min) à 584 nm (Max)
• Classe H18 :584 nm (Min) à 589 nm (Max)
• Note :La tolérance sur chaque limite de classe est de ±1 nm.

Les codes de classe spécifiques pour l'intensité et la longueur d'onde sont marqués sur chaque sachet d'emballage, permettant la traçabilité et l'utilisation sélective en fabrication.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, les relations typiques sont décrites ci-dessous sur la base de la physique standard des LED et des paramètres fournis.

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

La LED présente une caractéristique I-V non linéaire typique d'une diode. La tension directe (VF) a une plage spécifiée de 1,6V à 2,5V à 10 mA. Cette courbe est essentielle pour concevoir le circuit de limitation de courant. La tension augmentera légèrement avec le courant et diminuera avec l'augmentation de la température de jonction pour un courant donné.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

L'intensité lumineuse (Iv) est approximativement proportionnelle au courant direct (IF) sur une plage de fonctionnement significative. Les valeurs Iv spécifiées sont données à IF=10mA. Fonctionner au courant continu maximum de 20 mA produira un flux lumineux plus élevé, mais les concepteurs doivent s'assurer que la limite de dissipation de puissance (Pd) n'est pas dépassée, en tenant compte de la tension directe résultante.

4.3 Dépendance à la température

Les performances des LED sont sensibles à la température. L'intensité lumineuse diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. La fiche technique fournit un facteur de déclassement pour le courant (0,27 mA/°C au-dessus de 30°C) pour gérer les effets thermiques. La tension directe a également un coefficient de température négatif.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

La LED est conforme à la norme de boîtier de diamètre T-1 (3mm). Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces fournis à titre indicatif).
• 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 émergent du corps du boîtier.

5.2 Identification de la polarité

Les LED à trou traversant utilisent généralement la longueur des broches ou un méplat sur la collerette de la lentille pour indiquer la polarité. La broche la plus longue est généralement l'anode (positive), et la broche la plus courte est la cathode (négative). Le méplat sur la collerette est souvent adjacent à la cathode. Les concepteurs doivent consulter l'échantillon physique ou le dessin détaillé pour le marqueur spécifique utilisé sur ce composant.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour éviter les dommages pendant le processus d'assemblage.

6.1 Formage des broches

Si les broches doivent être pliées, le pli doit être effectué à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille de la LED. La base du cadre de broches ne doit pas être utilisée comme point d'appui. Tout formage doit être terminé avant le processus de soudure et à température ambiante normale.

6.2 Processus de soudure

Un espace libre minimum de 2mm doit être maintenu entre la base de la lentille et le point de soudure. L'immersion de la lentille dans la soudure doit être évitée.

• Fer à souder :Température maximale 350°C pendant un maximum de 3 secondes (une seule fois).
• Soudure à la vague :Préchauffer à un maximum de 120°C pendant jusqu'à 100 secondes. Température de la vague de soudure maximum 260°C pendant un maximum de 5 secondes.
• Note critique :Le soudage par refusion infrarouge (IR) est explicitement indiqué comme N'ÉTANT PAS un processus adapté pour cette lampe LED de type traversant. Une température ou un temps excessif peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique.

6.3 Stockage et nettoyage

Pour le stockage, l'ambiance ne doit pas dépasser 30°C ou 70% d'humidité relative. Les LED retirées de leur emballage d'origine doivent être utilisées dans les trois mois. Pour le nettoyage, seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique doivent être utilisés si nécessaire.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications d'emballage

Les LED sont emballées en grandes quantités :

• Emballage primaire : 1000, 500, 200 ou 100 pièces par sachet anti-statique.
• Emballage secondaire : 10 sachets sont placés dans un carton intérieur (total 10 000 pièces par carton intérieur, en supposant des sachets de 1000 pièces).
• Emballage tertiaire : 8 cartons intérieurs sont emballés dans un carton d'expédition extérieur (total 80 000 pièces par carton extérieur). Le dernier paquet d'un lot d'expédition peut être un paquet incomplet.

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Conception du circuit d'attaque

Les LED sont des dispositifs à commande en courant. Pour assurer une luminosité uniforme lors de l'attaque de plusieurs LED, une résistance de limitation de courant en série est obligatoire pour chaque LED ou chaque branche parallèle. Le circuit recommandé (Circuit A) utilise une résistance en série avec chaque LED. Évitez de connecter directement plusieurs LED en parallèle sans résistances individuelles (Circuit B), car de petites variations de tension directe (VF) peuvent provoquer un déséquilibre de courant important et une luminosité inégale.

La valeur de la résistance série (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Vcc - VF) / IF, où Vcc est la tension d'alimentation, VF est la tension directe de la LED (utiliser la valeur max pour la fiabilité), et IF est le courant direct souhaité.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

La LED peut être endommagée par une décharge électrostatique. Des précautions doivent être prises pendant la manipulation et l'assemblage :

• Utiliser un bracelet antistatique relié à la terre ou des gants antistatiques.
• S'assurer que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
• Utiliser un ioniseur pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique.

8.3 Considérations de gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, une disposition appropriée du PCB peut aider. Assurez un espacement adéquat par rapport aux autres composants générateurs de chaleur. Respecter la courbe de déclassement de courant au-dessus de 30°C ambiant est essentiel pour maintenir la fiabilité, en particulier dans des environnements clos ou à haute température.

9. Comparaison et différenciation techniques

La LTL-R42FSFAD se différencie sur le marché des LED témoin à trou traversant par plusieurs attributs clés. L'utilisation d'un matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour la puce ambre 586nm offre une efficacité plus élevée et une meilleure stabilité thermique par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP. La lentille diffusée fournit un angle de vision très large de 100 degrés, la rendant supérieure pour les applications où la position de vision n'est pas fixée directement devant la LED. Sa combinaison d'une faible tension directe typique (2,0V) et d'une structure de classement claire pour l'intensité et la longueur d'onde offre aux concepteurs des performances prévisibles et la possibilité de spécifier pour des applications critiques en couleur ou en luminosité.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Puis-je attaquer cette LED à 20 mA en continu ?

Oui, 20 mA est le courant direct continu maximum nominal. Cependant, vous devez vous assurer que la dissipation de puissance (Pd = VF * IF) ne dépasse pas 52 mW. À 20 mA et une VF maximum de 2,5V, la puissance serait de 50 mW, ce qui est dans la limite. Tenez toujours compte de la température ambiante et appliquez le déclassement si elle est supérieure à 30°C.

10.2 Quelle est la différence entre la longueur d'onde dominante et la longueur d'onde de crête ?

La longueur d'onde de crête (λP) est la longueur d'onde unique où la puissance spectrale de sortie est la plus élevée. La longueur d'onde dominante (λd) est une valeur calculée à partir des coordonnées de couleur sur le diagramme de chromaticité CIE ; elle représente la longueur d'onde unique d'une lumière monochromatique pure qui correspondrait à la couleur perçue de la LED. Pour les besoins de conception liés à la couleur, la longueur d'onde dominante est généralement le paramètre le plus pertinent.

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

Une résistance série dédiée fournit une régulation de courant locale et précise pour chaque LED. Elle offre également une protection contre les surtensions transitoires et aide à équilibrer le courant dans les configurations parallèles. Compter uniquement sur une alimentation globale à courant limité peut ne pas empêcher le déséquilibre de courant entre les LED dû aux variations de VF.

11. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un panneau de statut avec cinq indicateurs ambre uniformes, alimentés par un rail 5V CC dans un environnement avec une température ambiante maximale de 40°C.

Étapes de conception :

1. Sélection du courant :Cibler un courant direct (IF) de 10 mA pour un équilibre entre luminosité et longévité.
2. Déclassement thermique :À 40°C (10°C au-dessus du début du déclassement), réduire le courant max : 20 mA - (10°C * 0,27 mA/°C) = 17,3 mA. Notre cible de 10 mA est sûre.
3. Calcul de la résistance :Utiliser VF maximum (2,5V) pour la fiabilité. R = (5V - 2,5V) / 0,01A = 250 Ω. La valeur standard la plus proche (par exemple, 240 Ω ou 270 Ω) peut être utilisée, en recalculant le courant réel.
4. Disposition du circuit :Utiliser le Circuit A recommandé : une résistance de 240Ω en série avec chacune des cinq LED, toutes connectées entre le rail 5V et la masse.
5. Spécification des classes :Pour une apparence uniforme, spécifier une seule classe d'intensité lumineuse (par exemple, DE) et une seule classe de longueur d'onde dominante (par exemple, H18) lors de la commande.
6. Disposition du PCB :Placer les LED avec un rayon de pliage des broches d'au moins 3mm, assurer un espace libre de 2mm entre la lentille et la pastille de soudure, et suivre les pratiques d'assemblage sûres contre l'ESD.

12. Introduction au principe de fonctionnement

La LTL-R42FSFAD fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de conduction de la diode est appliquée, les électrons du semi-conducteur AlInGaP de type n se recombinent avec les trous de la région de type p. Cet événement de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui définit directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, l'ambre à environ 586 nm. La lentille en époxy diffusée entourant la puce sert à diffuser la lumière, élargissant l'angle de vision et adoucissant l'apparence de la minuscule source lumineuse.

13. Tendances technologiques et contexte

Les LED à trou traversant comme la LTL-R42FSFAD représentent une technologie mature et très fiable. Bien que les LED CMS (Composants Montés en Surface) dominent les nouvelles conceptions pour leur encombrement réduit et leur adéquation à l'assemblage automatisé par pick-and-place, les LED à trou traversant conservent une pertinence significative. Leurs avantages incluent une résistance mécanique supérieure, un prototypage et une réparation manuels plus faciles, souvent une intensité lumineuse ponctuelle plus élevée et une meilleure dissipation thermique via les broches. La tendance dans ce segment va vers des matériaux à plus haute efficacité (comme l'AlInGaP utilisé ici), un classement de performance plus serré pour la constance de couleur et d'intensité, et un respect inébranlable des normes environnementales mondiales telles que RoHS. Elles restent le choix privilégié pour les applications nécessitant une durabilité extrême, une grande visibilité dans des environnements difficiles, ou là où le montage traversant est imposé par la conception ou des normes héritées.