Fiche technique de la lampe LED ambre LTL1KH6FK - Diamètre 5mm - Tension directe 2,4V - Puissance dissipée 75mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED traversante de 5mm. Ce composant est conçu pour les applications d'indication d'état et de signalisation dans une large gamme d'équipements électroniques. Il est proposé en couleur ambre, obtenue grâce à la technologie des semi-conducteurs AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) combinée à une lentille transparente, ce qui améliore le flux lumineux et l'angle de vision.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED incluent sa haute intensité lumineuse, sa faible consommation d'énergie et son rendement élevé. C'est un produit sans plomb conforme à la directive RoHS, ce qui le rend adapté aux marchés mondiaux avec des réglementations environnementales strictes. Son boîtier polyvalent permet un montage facile sur des cartes de circuits imprimés (PCB) ou des panneaux. Les applications cibles couvrent de multiples secteurs, notamment les équipements de communication, les ordinateurs, l'électronique grand public, les appareils ménagers et les commandes industrielles, où une indication d'état fiable et lumineuse est requise.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Comprendre les paramètres électriques et optiques est crucial pour une conception de circuit fiable et pour obtenir des performances constantes.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le composant. Le fonctionnement à ces limites ou en dessous n'est pas garanti.

• Puissance dissipée (Pd) :75 mW à une température ambiante (TA) de 25°C. C'est la puissance maximale que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct continu (IF) :30 mA en continu.
• Courant direct de crête :60 mA, autorisé uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10 μs).
• Déclassement :Le courant direct continu maximal doit être réduit linéairement de 0,45 mA pour chaque degré Celsius d'augmentation de la température ambiante au-dessus de 30°C.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à un point situé à 2,0mm (0,079 pouces) du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à TA=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend de 240 mcd (minimum) à 880 mcd (maximum), avec une valeur typique fournie. Ce paramètre est trié (voir Section 4). La mesure utilise un capteur/filtre approximant la courbe de réponse photopique de l'œil CIE. Une tolérance de test de ±15% est incluse dans la garantie.
• Angle de vision (2θ1/2) :75 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (au centre).
• Longueur d'onde d'émission de crête (λp) :611 nm. C'est la longueur d'onde au point le plus élevé du spectre de lumière émis.
• Longueur d'onde dominante (λd) :S'étend de 600 nm à 610 nm. Elle est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la couleur perçue de la LED. Ce paramètre est également trié.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :17 nm. Cela indique la pureté spectrale ; une valeur plus petite signifie une lumière plus monochromatique.
• Tension directe (VF) :2,4V typique à 20mA. Le minimum est indiqué comme 2,05V.
• Courant inverse (IR) :100 μA maximum lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée.Important :Ce composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.

3. Spécification du système de tri

Pour garantir la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en lots basés sur des paramètres clés.

3.1 Tri par intensité lumineuse

L'Iv est classée en cinq codes de tri (J0, K0, L0, M0, N0), chacun avec une plage d'intensité minimale et maximale définie à IF=20mA. La tolérance pour chaque limite de tri est de ±15%.

3.2 Tri par longueur d'onde dominante

La λd est classée en trois codes de tri (H23, H24, H25), couvrant la plage de 600,0 nm à 610,0 nm. La tolérance pour chaque limite de tri est de ±1 nm. Le code de tri spécifique pour l'intensité et la longueur d'onde est marqué sur chaque sachet d'emballage, permettant un appariement sélectif dans les applications nécessitant une uniformité.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques essentielles pour comprendre le comportement du composant dans différentes conditions. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits en texte, ils incluent généralement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre comment le flux lumineux augmente avec le courant, généralement de manière non linéaire, soulignant l'importance de la régulation du courant.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode, cruciale pour calculer les valeurs de la résistance série.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre le coefficient de température négatif du flux lumineux, où l'intensité diminue lorsque la température de jonction augmente.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à 611nm et la demi-largeur de 17nm.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions de contour

La LED présente un boîtier radial rond standard de 5mm avec broches. Les notes dimensionnelles clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres (avec les pouces entre parenthèses), une tolérance générale de ±0,25mm (.010"), une saillie maximale de la résine sous la collerette de 1,0mm (.04"), et l'espacement des broches mesuré au point où elles sortent du boîtier. Un dessin dimensionnel détaillé est fourni dans la fiche technique originale pour un placement précis sur PCB.

5.2 Identification de la polarité

Les LED traversantes ont généralement une broche d'anode (+) plus longue et un méplat ou une encoche sur le bord du boîtier de la lentille près de la broche de cathode (-). Reportez-vous toujours au diagramme de la fiche technique pour le marquage de polarité spécifique de ce composant.

5.3 Spécifications d'emballage

Les LED sont emballées dans des sachets anti-statiques. Les quantités standard par sachet sont 1000, 500, 200 ou 100 pièces. Dix sachets sont placés dans un carton intérieur (par exemple, totalisant 10 000 pièces pour des sachets de 1000pc). Huit cartons intérieurs sont emballés dans un carton d'expédition extérieur (par exemple, totalisant 80 000 pièces). Le dernier lot d'un envoi peut ne pas être complet.

6. Recommandations pour le soudage, l'assemblage et la manipulation

Une manipulation correcte est essentielle pour éviter les dommages et assurer une fiabilité à long terme.

6.1 Stockage

Pour un stockage à long terme, 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 un stockage prolongé hors de l'emballage d'origine, utilisez un conteneur scellé avec dessiccant ou un dessiccateur à azote.

6.2 Nettoyage

Si nécessaire, nettoyez uniquement avec des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Évitez les nettoyants agressifs ou abrasifs.

6.3 Formage des broches et assemblage

Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille de la LED. N'utilisez pas la base de la lentille comme point d'appui. Le formage doit être effectué à température ambiante et avant le soudage. Lors de l'insertion sur PCB, utilisez une force de serrage minimale pour éviter les contraintes mécaniques sur le corps en époxy.

6.4 Procédé de soudage

Maintenez un espace minimum de 2mm entre le point de soudure et la base de la lentille. Ne plongez jamais la lentille dans la soudure.

• Fer à souder :Température maximale 350°C. Temps de soudage maximal 3 secondes par broche (une seule fois).
• Soudage à la vague :Température de préchauffage maximale 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. Température maximale de la vague de soudure 260°C pendant jusqu'à 5 secondes. La position d'immersion doit être à au moins 2mm de la base du bulbe en époxy.
• Note critique :Le soudage par 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.

6.5 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles à l'électricité statique. Les mesures préventives incluent : utiliser des bracelets de mise à la terre ou des gants anti-statiques ; s'assurer que tous les équipements, tables de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre ; et utiliser un souffleur d'ions pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique. Une formation et une liste de contrôle du poste de travail sont recommandées pour maintenir un environnement sûr contre les ESD.

7. Recommandations de conception pour l'application

7.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs commandés en courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance de limitation de courant individuelle en série avec chaque LED (Modèle de circuit A). La commande de LED en parallèle directement depuis une source de tension (Modèle de circuit B) n'est pas recommandée, car de petites variations de la caractéristique de tension directe (VF) entre les LED individuelles entraîneront des différences significatives de courant et, par conséquent, de luminosité.

7.2 Calcul de la résistance série

La valeur de la résistance de limitation de courant (R_s) est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_s= (V_alimentation- V_F) / I_F. Par exemple, avec une alimentation de 5V, une V_Ftypique de 2,4V, et un I_Fsouhaité de 20mA : R_s= (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ω. La puissance nominale de la résistance doit être au moins P = I_F²* R_s= (0,020)²* 130 = 0,052W, donc une résistance standard de 1/8W (0,125W) est suffisante.

7.3 Considérations de gestion thermique

Bien que la puissance dissipée soit faible, la courbe de déclassement doit être respectée dans les applications à haute température ambiante. Dépasser la température de jonction maximale accélérera la dépréciation du flux lumineux et réduira la durée de vie opérationnelle. Assurez un flux d'air adéquat si la LED fonctionne à ou près de son courant nominal maximal dans un espace confiné.

8. Comparaison et différenciation technique

Cette LED ambre AlInGaP offre des avantages distincts par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP (Phosphure d'Arséniure de Gallium). L'AlInGaP offre un rendement lumineux significativement plus élevé et une meilleure stabilité thermique, ce qui se traduit par un flux lumineux plus brillant et plus constant sur une large plage de températures. La lentille transparente, par opposition à une lentille diffusante ou teintée, maximise le flux lumineux et crée un faisceau bien défini et net avec l'angle de vision spécifié de 75 degrés, ce qui la rend idéale pour les indicateurs de panneau où une lumière dirigée est bénéfique.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

9.1 Puis-je alimenter cette LED sans résistance série ?

No.Faire fonctionner une LED directement depuis une source de tension est fortement déconseillé et détruira probablement le composant en raison d'un flux de courant non contrôlé. La tension directe n'est pas un seuil fixe mais une courbe caractéristique. Une petite augmentation de la tension au-delà de la VF typique peut provoquer une augmentation importante et dommageable du 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 (λp)est la longueur d'onde physique au point d'intensité le plus élevé sur la courbe de sortie spectrale.La Longueur d'onde dominante (λd)est une valeur calculée basée sur la perception humaine des couleurs (diagramme CIE) qui correspond le mieux à la couleur perçue. Pour les sources monochromatiques comme cette LED ambre, elles sont souvent proches, mais λd est le paramètre le plus pertinent pour la spécification de couleur.

9.3 Puis-je utiliser cette LED pour des applications extérieures ?

La fiche technique indique qu'elle convient aux enseignes intérieures et extérieures. Cependant, pour les environnements extérieurs sévères avec une exposition prolongée aux rayons UV, à l'humidité et aux températures extrêmes, des considérations de conception supplémentaires sont nécessaires, telles qu'un revêtement de protection sur le PCB et le maintien de la température de fonctionnement dans les spécifications.

9.4 Pourquoi existe-t-il un système de tri ?

Les variations de fabrication entraînent de légères différences de performance entre les LED individuelles. Le tri les classe en groupes avec des paramètres étroitement contrôlés (intensité, couleur). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des lots qui répondent à leurs exigences d'uniformité spécifiques, particulièrement important dans les réseaux ou affichages multi-LED.

10. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un panneau de commande avec 10 indicateurs d'état ambre uniformes alimentés par une ligne de 12V.

Étapes de conception :

1. Sélection du courant :Choisissez un courant de commande. 20mA est la condition de test standard et offre une bonne luminosité.
2. Calcul de la résistance :Pour une alimentation de 12V et une VF typique de 2,4V : R_s= (12V - 2,4V) / 0,020A = 480 Ω. La valeur standard la plus proche est 470 Ω. Recalcul du courant réel : I_F= (12V - 2,4V) / 470Ω ≈ 20,4 mA (acceptable).
3. Puissance nominale : P_résistance= (0,0204A)²* 470Ω ≈ 0,195W. Utilisez une résistance de 1/4W (0,25W) pour une marge de sécurité.
4. Tri pour l'uniformité :Spécifiez un seul lot d'intensité étroit (par exemple, M0 : 520-680 mcd) et un seul lot de longueur d'onde (par exemple, H24 : 603,0-606,5 nm) lors de la commande pour garantir que les 10 indicateurs paraissent identiques.
5. Implantation :Placez les résistances sur le PCB, en respectant la distance minimale de 2mm entre la soudure et le corps. Assurez-vous que la polarité de chaque LED est correctement orientée.

11. Principe de fonctionnement

Cette LED est une diode semi-conductrice basée sur des matériaux AlInGaP. Lorsqu'une tension directe supérieure à sa tension directe caractéristique (VF) est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique des couches AlInGaP détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, l'ambre (~610 nm). La lentille en époxy transparente encapsule la puce semi-conductrice, fournit une protection mécanique et façonne la lumière émise selon l'angle de vision spécifié.

12. Tendances technologiques

Bien que les LED CMS (composants montés en surface) dominent l'électronique moderne à haute densité, les LED traversantes comme celle-ci restent pertinentes pour les applications nécessitant une robustesse, une facilité d'assemblage manuel, de réparation, ou une luminosité individuelle élevée depuis une source ponctuelle. La tendance technologique au sein des LED traversantes continue de se concentrer sur l'augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de flux lumineux par watt), l'amélioration de la cohérence des couleurs grâce à un tri avancé, et l'amélioration de la fiabilité grâce à de meilleurs matériaux de conditionnement. Le passage vers des matériaux semi-conducteurs plus efficaces comme l'AlInGaP par rapport aux technologies plus anciennes en est un exemple clair.