Fiche technique de la lampe LED traversante LTL30EKFGJ - Boîtier T-1 3/4 - 2,4V - 30mA - Ambre/Vert Jaune - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications du LTL30EKFGJ, une lampe LED traversante conçue pour l'indication d'état et l'éclairage général dans un large éventail d'applications électroniques. Le dispositif est proposé en deux couleurs distinctes : Ambre et Vert Jaune, offrant une flexibilité de conception pour les systèmes de retour visuel. La LED présente un boîtier radial populaire de diamètre T-1 3/4 (environ 5mm) avec une lentille blanche diffusante, assurant un large angle de vision et une distribution lumineuse uniforme.

Les avantages principaux de ce produit incluent sa faible consommation d'énergie et son haut rendement lumineux, le rendant adapté aux conceptions alimentées par batterie ou soucieuses de l'énergie. Il est fabriqué avec des matériaux sans plomb et est entièrement conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses), s'alignant sur les normes environnementales et réglementaires modernes. La conception traversante facilite l'assemblage manuel ou automatisé sur les cartes de circuits imprimés (CI).

Le marché cible englobe un large spectre de l'industrie électronique, incluant les équipements de communication, les périphériques informatiques, l'électronique grand public et les appareils ménagers. Sa fonction principale est de fournir une indication visuelle claire et fiable de l'état de puissance, d'activité ou du système.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Faire fonctionner le dispositif au-delà de ces limites peut causer des dommages permanents. Les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C.

• Dissipation de puissance :80 mW (pour l'Ambre et le Vert Jaune). Ce paramètre définit la quantité maximale de puissance que la LED peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête :90 mA (condition d'impulsion : rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10μs). C'est le courant instantané maximal pour de courtes impulsions, utile pour le multiplexage ou de brefs flashs haute luminosité.
• Courant direct continu :30 mA. C'est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour une résilience de qualité industrielle aux températures.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés à TA=25°C et un courant de test standard (IF) de 20mA, sauf indication contraire. Ils définissent la performance dans des conditions de fonctionnement normales.

• Intensité lumineuse (Iv) :
  • Vert Jaune : Typique 110 mcd, allant de Min. 50 mcd à Max. 110 mcd.
  • Ambre : Typique 240 mcd, allant de Min. 110 mcd à Max. 240 mcd.
  • Note :La garantie inclut une tolérance de test de ±30%. La mesure utilise un capteur/filtre approximant la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ1/2) :Approximativement 80 degrés pour les deux couleurs. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (centrale), indiquant un faisceau large.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :
  • Vert Jaune : 575 nm.
  • Ambre : 611 nm.
• Longueur d'onde dominante (λd) :
  • Vert Jaune : 572 nm.
  • Ambre : 605 nm.
  • Note :Elle est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la couleur perçue.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :
  • Vert Jaune : 11 nm.
  • Ambre : 17 nm. Une demi-largeur plus large résulte généralement en une apparence de couleur moins saturée, plus "pastel".
• Tension directe (VF) :
  • Vert Jaune : 2,1V (Typ.), 2,4V (Max.) à IF=20mA.
  • Ambre : 2,1V (Typ.), 2,4V (Max.) à IF=20mA.
• Courant inverse (IR) :10 μA (Max.) à une tension inverse (VR) de 5V.Note critique :Ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation. Appliquer une tension inverse dans le circuit peut endommager la LED.

3. Spécification du système de classement

Pour assurer la cohérence de la luminosité et de la couleur pour les applications de production, les LED sont triées en classes. Les concepteurs doivent spécifier les codes de classe requis lors de la commande pour les applications critiques d'appariement des couleurs.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont regroupées en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA.

• Classes Vert Jaune :C (50-65 mcd), D (65-85 mcd), E (85-110 mcd), F (110-140 mcd). Tolérance par limite de classe de ±15%.
• Classes Ambre :F (110-140 mcd), G (140-180 mcd), H (180-240 mcd), J (240-310 mcd), K (310-400 mcd). Tolérance par limite de classe de ±15%.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante (Vert Jaune uniquement)

Pour un contrôle précis de la couleur, les LED Vert Jaune sont en outre classées par longueur d'onde dominante.

• Codes de classe de teinte :H06 (564,0 - 568,0 nm), H07 (568,0 - 572,0 nm), H08 (572,0 - 574,0 nm). Tolérance par limite de classe de ±1 nm.

Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des LED qui apparaîtront identiques en couleur sur un produit, ce qui est crucial pour les affichages ou indicateurs multi-LED.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (Fig.1, Fig.6), les relations typiques peuvent être décrites :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :La tension directe (VF) présente une relation logarithmique avec le courant direct (IF). Au point de fonctionnement recommandé de 20mA, VF est typiquement de 2,1V mais peut varier jusqu'à 2,4V. Cette variance souligne la nécessité d'utiliser des résistances limitatrices de courant, et non des sources de tension, pour commander les LED.
• Intensité lumineuse vs. Courant :L'intensité est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement normale (jusqu'à 30mA DC). Dépasser le courant maximal entraîne une génération de chaleur super-linéaire et une dégradation rapide du flux lumineux et de la durée de vie.
• Caractéristiques thermiques :L'intensité lumineuse diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. La large plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) indique une performance stable dans des conditions environnementales extrêmes, bien que la luminosité à haute température sera réduite par rapport à 25°C.
• Distribution spectrale :Les longueurs d'onde de Crête (λP) et Dominante (λd) fournies, ainsi que la Demi-largeur Spectrale (Δλ), définissent le spectre d'émission. La LED Ambre a un spectre plus large (Δλ=17nm) centré sur ~611nm, tandis que le Vert Jaune est plus étroit (Δλ=11nm) et centré sur ~575nm.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

La LED utilise un boîtier radial traversant standard T-1 3/4. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (avec équivalents en pouces).
• La tolérance standard est de ±0,25mm sauf indication contraire.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0mm.
• L'espacement des broches est mesuré là où les broches sortent du corps du boîtier, ce qui est critique pour la disposition de la CI.

Le boîtier comporte une lentille blanche diffusante qui aide à diffuser la lumière, créant le large angle de vision de 80 degrés et une apparence plus douce et moins éblouissante par rapport à une lentille claire.

5.2 Identification de la polarité

Le LTL30EKFGJ est un dispositif àanode commune. Cela signifie que l'anode (broche positive) est partagée en interne, et chaque cathode de couleur (broche négative) est séparée. La broche la plus longue est typiquement l'anode commune. Vérifiez toujours la polarité en utilisant le diagramme de la fiche technique avant la soudure pour éviter les dommages dus à une connexion inverse.

6. Guide de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir la fiabilité et prévenir les dommages à la lentille époxy de la LED ou à la puce interne.

6.1 Formage des broches et assemblage sur CI

• Pliez les broches à un pointau moins à 3mm de la basede la lentille de la LED. N'utilisez pas le corps du boîtier comme point d'appui.
• Le formage des broches doit être effectuéavant la soudureet à température ambiante.
• Lors de l'insertion sur la CI, utilisez la force de clinch minimale nécessaire pour éviter d'imposer un stress mécanique excessif sur les broches ou le boîtier.

6.2 Procédé de soudure

Maintenez un dégagement minimum de2mm entre le point de soudure et la base de la lentille. Ne pas immerger la lentille dans la soudure.

• Soudure manuelle (Fer) :
  • Température maximale : 350°C.
  • Temps maximal : 3 secondes par broche.
  • Limitez à un cycle de soudure par joint.
• Soudure à la vague :
  • Température de préchauffage : Max. 100°C.
  • Temps de préchauffage : Max. 60 secondes.
  • Température de la vague de soudure : Max. 260°C.
  • Temps de soudure : Max. 5 secondes.
  • Assurez-vous que la LED est positionnée de sorte que la vague de soudure ne s'approche pas à moins de 2mm de la base de la lentille.
• Avertissement critique :Une température ou un temps excessif peut faire fondre la lentille époxy, provoquer une défaillance de la liaison interne des fils ou dégrader le matériau semi-conducteur.La soudure par refusion IR n'est pas adaptéepour ce type de boîtier traversant.

6.3 Stockage et nettoyage

• Stockage :Conserver dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Les LED retirées de leur sac d'origine à barrière d'humidité doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, utilisez un conteneur scellé avec dessiccant ou un dessiccateur à azote.
• Nettoyage :Si nécessaire, nettoyer uniquement avec des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique (IPA). Éviter les nettoyants agressifs ou abrasifs.

7. Informations d'emballage et de commande

7.1 Spécification d'emballage

Le produit est fourni dans un emballage standard de l'industrie pour une manipulation automatisée ou manuelle :

• Unité de base :500, 200 ou 100 pièces par sachet d'emballage.
• Carton intérieur :Contient 10 sachets d'emballage, totalisant 5 000 pièces.
• Carton extérieur (caisse d'expédition) :Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 40 000 pièces.
• Une note indique qu'à l'intérieur d'un lot d'expédition, seul le dernier emballage peut être d'une quantité non complète.

7.2 Interprétation du numéro de modèle

Le numéro de pièce LTL30EKFGJ suit un système de codage spécifique au fabricant indiquant probablement le type de boîtier (T-1 3/4), la couleur (Ambre/Vert Jaune) et la classe d'intensité. Pour une commande précise, lesCodes de classepour l'Intensité Lumineuse et (pour le Vert Jaune) la Longueur d'Onde Dominante doivent être spécifiés avec le numéro de pièce de base.

8. Considérations de conception pour l'application

8.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs commandés en courant.La règle de conception la plus critique est d'utiliser une résistance limitatrice de courant en série pour chaque LED ou chaque branche parallèle de LED.

• Circuit recommandé (Circuit A) :Une source de tension (Vcc), une résistance en série (R) et la LED. La valeur de la résistance est calculée comme suit : R = (Vcc - VF) / IF, où VF est la tension directe de la LED (utiliser la valeur max de 2,4V pour la marge de conception) et IF est le courant direct souhaité (ex : 20mA).
• Circuit à éviter (Circuit B) :Connecter plusieurs LED directement en parallèle avec une seule résistance partagée. De petites variations dans les caractéristiques I-V (VF) entre les LED individuelles provoqueront un déséquilibre de courant, entraînant des différences significatives de luminosité et une défaillance potentielle par surintensité de la LED avec la VF la plus basse.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

La LED est sensible aux décharges électrostatiques. Mettez en œuvre les précautions suivantes lors de la manipulation et de l'assemblage :

• Les opérateurs doivent porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.
• Tous les postes de travail, outils et équipements doivent être correctement mis à la terre.
• Utiliser des ioniseurs pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique.
• S'assurer que le personnel est formé aux procédures de manipulation sécuritaires contre l'ESD.

8.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (80mW max), maintenir la LED dans sa plage de température de fonctionnement est vital pour la longévité et la stabilité du flux lumineux. Assurez un flux d'air adéquat dans le boîtier du produit final, surtout si plusieurs LED sont utilisées à proximité ou si la température ambiante est élevée.

9. Comparaison technique et guide de sélection

Le LTL30EKFGJ offre une combinaison spécifique d'attributs. Lors de la sélection d'une LED indicateur, considérez ces points par rapport aux alternatives :

• vs. LED CMS plus petites :Les LED traversantes comme celle-ci sont généralement plus faciles pour le prototypage, l'assemblage manuel et la réparation. Elles ont souvent une luminosité ponctuelle plus élevée et des angles de vision plus larges que les CMS de taille comparable, mais nécessitent le perçage de la CI et occupent plus d'espace des deux côtés de la carte.
• vs. LED à lentille claire :La lentille blanche diffusante offre un angle de vision plus large et plus doux et cache la puce interne, offrant une "lueur" plus uniforme idéale pour les indicateurs de panneau. Les LED à lentille claire ont un faisceau plus focalisé et une intensité axiale plus élevée mais peuvent apparaître comme une source ponctuelle brillante.
• Choix de la couleur :L'Ambre (605nm) est très visible et souvent utilisé pour les avertissements ou alertes. Le Vert Jaune (572nm) est proche de la sensibilité maximale de l'œil humain (555nm), le faisant paraître très brillant à faible puissance, idéal pour les indicateurs d'état généraux.
• Commande en courant :Son courant continu maximal de 30mA est standard pour les LED 5mm. Pour les applications à très faible puissance, des dispositifs similaires évalués pour 10-20mA pourraient être plus appropriés.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

10.1 Puis-je commander cette LED directement depuis une broche logique 5V ou 3,3V ?

Non, pas sans une résistance limitatrice de courant.La connecter directement tenterait de faire passer bien plus de 30mA à travers la LED et la broche du microcontrôleur, risquant d'endommager les deux. Utilisez toujours une résistance en série calculée pour votre tension d'alimentation.

10.2 Pourquoi l'intensité lumineuse maximale est-elle donnée sous forme de plage (ex : 110-240 mcd pour l'Ambre) ?

Cela reflète lesystème de classement. Le maximum absolu de la fiche technique est de 240 mcd, mais les pièces expédiées réelles tomberont dans des classes d'intensité spécifiques (F, G, H, J, K). Vous devez spécifier la classe requise pour garantir un niveau de luminosité minimum pour votre conception.

10.3 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 unique à laquelle la puissance optique émise est la plus élevée.La Longueur d'onde dominante (λd)est la longueur d'onde unique d'une lumière monochromatique pure qui semblerait avoir la même couleur pour l'œil humain. λd est plus pertinent pour les applications d'indication de couleur, tandis que λP est plus pertinent pour la détection optique.

10.4 Puis-je utiliser cette LED en extérieur ?

La fiche technique indique qu'elle est adaptée aux applications "d'enseignes intérieures et extérieures". Sa plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) le supporte. Cependant, pour une utilisation prolongée en extérieur, envisagez une protection supplémentaire contre les rayons UV et l'infiltration d'humidité, qui peuvent ne pas être entièrement spécifiées pour ce boîtier standard.

11. Exemples d'applications pratiques

11.1 Indicateur de puissance sur un appareil grand public

Scénario :Conception d'un indicateur "Marche" pour un appareil alimenté par un adaptateur secteur 12V DC.
Conception :Utiliser une LED Ambre pour une indication chaude et claire. Cibler 15mA pour une bonne luminosité et longévité.
Calcul :R = (Vcc - VF) / IF = (12V - 2,4V) / 0,015A = 640 Ohms. Utiliser la valeur standard la plus proche, 680 Ohms. Courant recalculé : IF = (12V - 2,1V) / 680Ω ≈ 14,6mA (sûr et dans les spécifications).
Mise en œuvre :Placer la résistance de 680Ω en série avec l'anode de la LED, connectée au rail 12V. La cathode de la LED se connecte à la masse.

11.2 Matrice d'état à plusieurs LED

Scénario :Un panneau avec 5 LED indiquant différents états du système (ex : Prêt, Actif, Erreur, etc.). La cohérence des couleurs est importante.
Conception :Utiliser des LED Vert Jaune pour tous les indicateurs. Spécifier uneclasse de longueur d'onde dominante serrée (ex : H07)et uneclasse d'intensité lumineuse spécifique (ex : E ou F)lors de la commande. Commander chaque LED avec sa propre résistance limitatrice de courant dédiée depuis un rail de tension commun pour assurer une luminosité uniforme malgré les petites variations de VF.

12. Principe de fonctionnement

La LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une diode semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel interne de la diode (environ 2,1V pour ces dispositifs) est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active depuis les matériaux de type n et p, respectivement. Ces porteurs de charge se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé dans la région active. La lentille époxy diffusante entourant la puce semi-conductrice sert à extraire la lumière, façonner le faisceau et protéger la structure interne délicate.

13. Tendances technologiques

Bien que les LED traversantes restent vitales pour les conceptions héritées, le prototypage et certaines applications nécessitant une luminosité ponctuelle élevée ou une facilité de maintenance, la tendance de l'industrie va fortement vers les boîtiers de Dispositifs à Montage en Surface (CMS). Les LED CMS offrent des avantages significatifs en matière d'assemblage automatisé, d'économie d'espace sur carte et de profil bas. Cependant, les composants traversants comme le LTL30EKFGJ restent pertinents en raison de leur robustesse mécanique, de leur excellente dissipation thermique via les broches et de leur simplicité pour les projets à faible volume ou éducatifs. Les progrès des matériaux améliorent continuellement l'efficacité, la longévité et la cohérence des couleurs de tous les types de LED, y compris les variantes traversantes.