Fiche technique de la lampe LED LTL1NHSJ4D - Boîtier de 3,1 mm de diamètre - Ambre diffusée - 2,1 V Typ - 20 mA - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une lampe LED à montage traversant haute efficacité. Le dispositif est conçu pour des applications d'indicateur à usage général nécessitant une forte luminosité avec une faible consommation d'énergie. Ses principales caractéristiques incluent un boîtier compact de 3,1 mm de diamètre, une compatibilité avec les circuits intégrés grâce à ses faibles besoins en courant, et des options de montage polyvalentes sur cartes de circuits imprimés ou panneaux. La source lumineuse utilise la technologie AlInGaP pour produire une lumière jaune ambrée diffusée.

2. Interprétation approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif ne doit pas être utilisé au-delà des limites suivantes pour éviter des dommages permanents. La dissipation de puissance maximale est de 75 mW. Le courant direct de crête, applicable en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms), est de 60 mA. Le courant continu direct maximal est de 20 mA. Le dispositif peut supporter une tension inverse allant jusqu'à 5 V. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, tandis que la plage de température de stockage s'étend de -40°C à +100°C. Pour le soudage, les broches peuvent être soumises à une température de 260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 1,6 mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques / optiques

Tous les paramètres sont spécifiés à une température ambiante (T_A) de 25°C. L'intensité lumineuse (I_V) a une valeur typique de 700 mcd à un courant direct (I_F) de 20 mA, avec un minimum de 240 mcd et un maximum de 1150 mcd. L'angle de vision (2θ_1/2) est de 25 degrés. La longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) est de 591 nm. La longueur d'onde dominante (λ_d) varie de 586 nm à 594 nm, avec une valeur typique de 590 nm. La demi-largeur de la raie spectrale (Δλ) est de 15 nm. La tension directe (V_F) est typiquement de 2,1 V à 20 mA, allant de 1,6 V à 2,6 V. Le courant inverse (I_R) est au maximum de 100 μA à une tension inverse (V_R) de 5V. Il est crucial de noter que le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.

3. Explication du système de tri

Les LED sont triées en lots en fonction de l'intensité lumineuse et de la longueur d'onde dominante pour garantir une cohérence dans les applications. Les lots d'intensité lumineuse sont : JK (240-400 mcd), LM (400-680 mcd) et NP (680-1150 mcd), chacun avec une tolérance de ±15%. Les lots de longueur d'onde dominante sont : H16 (586,0-588,0 nm), H17 (588,0-590,0 nm), H18 (590,0-592,0 nm) et H19 (592,0-594,0 nm), chacun avec une tolérance de ±1 nm. Le code de lot spécifique pour l'intensité est marqué sur chaque sachet d'emballage.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence aux courbes typiques des caractéristiques électriques et optiques mesurées à une température ambiante de 25°C. Ces courbes représentent visuellement la relation entre des paramètres clés tels que le courant direct en fonction de la tension directe, l'intensité lumineuse en fonction du courant direct, et la distribution spectrale de la lumière émise. L'analyse de ces courbes est essentielle pour comprendre le comportement du dispositif dans différentes conditions de fonctionnement, prédire les performances à des courants non standard, et concevoir des circuits d'attaque appropriés pour atteindre les niveaux de luminosité souhaités tout en maintenant l'efficacité et la longévité.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier rond standard de 3,1 mm de diamètre conçu pour un montage traversant. Les tolérances dimensionnelles clés sont de ±0,25 mm sauf indication contraire. La résine sous la collerette peut être en saillie ou en retrait d'un maximum de 0,5 mm. L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier. Des dessins mécaniques détaillés avec toutes les dimensions critiques sont fournis dans la fiche technique pour un placement précis sur la carte de circuit imprimé et une intégration mécanique.

5.2 Spécifications d'emballage

Les LED sont fournies dans des sachets contenant 1000, 500, 200 ou 100 pièces. Dix de ces sachets sont combinés dans un carton intérieur, totalisant 10 000 pièces par carton intérieur. Pour les expéditions plus importantes, huit cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur, ce qui donne un total de 80 000 pièces par carton extérieur. Il est noté qu'au sein d'un lot d'expédition, seul l'emballage final peut ne pas être une unité d'emballage complète.

6. Directives de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour la fiabilité. 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 sont recommandés. Lors du formage des broches, les pliages doivent être effectués à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED, et l'opération doit être réalisée à température ambiante avant le soudage. Lors du soudage, un espace minimum de 2 mm doit être maintenu entre le point de soudure et la base de la lentille. Les conditions de soudage recommandées sont : température du fer à souder max 350°C pendant max 3 secondes (une seule fois), ou soudage à la vague avec préchauffage max 100°C pendant max 60 secondes et température de la vague de soudure max 260°C pendant max 5 secondes. Le refusion infrarouge (IR) n'est pas adapté à ce produit LED traversant.

7. Suggestions d'application

7.1 Méthode d'attaque

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant en série avec chaque LED individuelle. L'utilisation d'une seule résistance pour un réseau parallèle (Circuit B dans la fiche technique) n'est pas conseillée, car de légères variations des caractéristiques de tension directe (V_F) de chaque LED peuvent entraîner des différences significatives dans la répartition du courant et, par conséquent, une intensité lumineuse inégale.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Ces dispositifs sont sensibles aux décharges électrostatiques. Pour éviter les dommages, le personnel doit utiliser des bracelets de poignet conducteurs ou des gants antistatiques. Tout l'équipement, les postes de travail et les étagères de stockage doivent être correctement mis à la terre. Un souffleur d'ions est suggéré pour neutraliser les charges statiques qui peuvent s'accumuler sur la lentille en plastique pendant la manipulation et le stockage.

7.3 Utilisation prévue et précautions

Cette LED est destinée aux équipements électroniques ordinaires dans les applications de bureau, de communication et domestiques. Elle n'est pas conçue pour des applications critiques pour la sécurité où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé (par exemple, l'aviation, les dispositifs médicaux, les contrôles de transport) sans consultation préalable et qualification spécifique.

8. Comparaison technique et considérations de conception

Comparée aux technologies plus anciennes, l'utilisation du matériau AlInGaP offre une efficacité plus élevée et une couleur de sortie plus stable dans le temps et en fonction de la température. Le boîtier de 3,1 mm est une norme industrielle courante, garantissant la compatibilité avec les empreintes de carte de circuit imprimé et les découpes de panneau existantes. La tension directe typique de 2,1 V à 20 mA la rend adaptée à une attaque directe à partir d'alimentations logiques 3,3 V ou 5 V avec une simple résistance en série. Les concepteurs doivent soigneusement considérer la dissipation thermique, car dépasser les valeurs maximales absolues de puissance, de courant ou de température dégradera les performances et raccourcira la durée de vie. L'angle de vision de 25 degrés indique un faisceau relativement focalisé, adapté aux applications d'indicateur en ligne de mire directe.

9. Questions fréquemment posées basées sur les paramètres techniques

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

R : En utilisant la loi d'Ohm (R = (V_alimentation- V_F) / I_F) et la V_Ftypique de 2,1 V à 20 mA, R = (5 - 2,1) / 0,02 = 145 Ohms. Une résistance standard de 150 Ohms est un point de départ approprié. Vérifiez toujours le courant réel dans le circuit.

Q : Puis-je attaquer cette LED à 30 mA pour plus de luminosité ?

R : Non. Le courant continu direct maximal absolu est de 20 mA. Dépasser cette valeur risque d'endommager définitivement le dispositif et viole les conditions de fonctionnement spécifiées.

Q : L'intensité lumineuse a une large plage (240-1150 mcd). Comment garantir une luminosité constante ?

R : Utilisez le système de tri. Spécifiez le lot d'intensité lumineuse requis (JK, LM ou NP) lors de la commande pour obtenir des LED dans une plage de performance plus étroite. Le code de lot est marqué sur le sachet d'emballage.

Q : Une protection contre la tension inverse est-elle nécessaire ?

R : Bien que le dispositif puisse tolérer jusqu'à 5 V en inverse, il n'est pas conçu pour fonctionner en inverse. Dans les circuits où une tension inverse est possible (par exemple, couplage AC, charges inductives), une protection externe telle qu'une diode en parallèle (cathode vers anode) est recommandée.

10. Cas d'application pratique

Considérez la conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau avec dix indicateurs LED ambre identiques. Pour garantir une luminosité uniforme, chaque LED LTL1NHSJ4D doit être attaquée individuellement depuis la broche GPIO du microcontrôleur 3,3 V. Une résistance en série d'environ 62 Ohms ((3,3 V - 2,1 V) / 0,02 A = 60 Ohms, valeur standard la plus proche 62 Ohms) est placée sur la ligne d'anode de chaque LED. Les LED sont montées sur la carte de circuit imprimé avec les broches formées à 4 mm du corps pour s'adapter à l'épaisseur du panneau. Pendant l'assemblage, les précautions ESD sont suivies, et le soudage est effectué avec un fer à température contrôlée réglé à 320°C pendant 2 secondes par joint. En spécifiant le lot d'intensité LM (400-680 mcd), une apparence de luminosité moyenne constante est obtenue sur les dix indicateurs.

11. Introduction au principe

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une diode semi-conductrice. La région active est composée de phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP). Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde dominante de la lumière émise, dans ce cas, l'ambre/jaune. Le matériau de la lentille diffusée disperse la lumière, créant un motif de vision plus large et plus uniforme par rapport à une lentille claire.

12. Tendances de développement

La tendance générale des LED d'indicateur continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), ce qui permet la même luminosité de sortie à des courants d'attaque plus faibles, réduisant la consommation d'énergie et la génération de chaleur. L'accent est également mis sur l'amélioration de la cohérence et de la stabilité des couleurs en fonction de la température et de la durée de vie. Bien que les boîtiers traversants restent populaires pour le prototypage, l'assemblage manuel et certaines applications industrielles, les boîtiers pour composants montés en surface (CMS) sont de plus en plus dominants dans la fabrication automatisée à grand volume en raison de leur taille plus petite et de leur profil plus bas. La technologie sous-jacente du matériau AlInGaP est mature et offre d'excellentes performances pour les couleurs rouge, orange et ambre.