Fiche technique de la lampe LED LTL2V3WFK - Boîtier T-1 3/4 - Tension directe 2,0V - Couleur jaune-orange - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une lampe LED à montage traversant haute efficacité. Le composant est conçu pour des applications d'indication et d'éclairage général où une performance fiable et une visibilité claire sont requises. Il utilise la technologie semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour produire une lumière jaune-orange. Le produit se caractérise par son diamètre de boîtier populaire T-1 3/4, le rendant compatible avec une large gamme de configurations de CI standard et de découpes de panneau.

Les avantages principaux de ce composant incluent sa haute intensité lumineuse, qui assure une visibilité brillante même dans des environnements bien éclairés, et sa faible consommation d'énergie, contribuant à une conception de système économe. Il est conçu pour un montage polyvalent sur cartes de circuits imprimés ou directement sur panneaux. Le dispositif est également compatible avec les circuits intégrés, avec des besoins en courant faibles permettant un pilotage direct depuis de nombreuses sorties logiques avec une simple résistance série.

Le marché cible de cette LED englobe un large spectre d'équipements électroniques, incluant les appareils de bureau, les équipements de communication, les appareils électroménagers et diverses applications domestiques. Sa conception privilégie un équilibre entre performance, fiabilité et facilité d'intégration.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Limites absolues maximales

Les limites absolues maximales définissent les seuils de contrainte au-delà desquels des dommages permanents au composant peuvent survenir. Ces valeurs sont spécifiées à une température ambiante (T_A) de 25°C. La dissipation de puissance continue maximale est de 120 mW. Le courant direct continu ne doit pas dépasser 50 mA en conditions normales de fonctionnement. Pour un fonctionnement en impulsions, un courant direct crête de 90 mA est autorisé sous conditions spécifiques : un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms.

Le dispositif peut supporter une tension inverse allant jusqu'à 5 V. La plage de température de fonctionnement est spécifiée de -40°C à +80°C, tandis que la plage de stockage est plus large, de -55°C à +100°C. Pour la soudure, les broches peuvent être soumises à une température de 260°C pendant un maximum de 5 secondes, à condition que le point de soudure soit à au moins 2 mm (0,08 pouce) du corps de la LED.

Un facteur de déclassement de 0,75 mA/°C s'applique au courant direct continu à partir de 40°C. Cela signifie qu'à mesure que la température ambiante augmente au-delà de 40°C, le courant continu maximal autorisé doit être réduit linéairement pour éviter la surchauffe et garantir la fiabilité à long terme.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les caractéristiques électriques et optiques sont les paramètres de performance clés dans des conditions de fonctionnement typiques, également spécifiés à T_A=25°C.

Paramètres optiques :

• Intensité lumineuse (I_V) :C'est la mesure de la puissance perçue de la lumière. La valeur varie d'un minimum de 3200 mcd (millicandela) à une valeur typique de 9300 mcd lorsqu'elle est alimentée par un courant direct (I_F) de 20 mA. La mesure est effectuée en utilisant une combinaison capteur/filtre qui se rapproche de la courbe de réponse oculaire photopique standard CIE. Une tolérance de ±15% est appliquée à la valeur garantie d'intensité lumineuse.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Défini comme l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de celle mesurée sur l'axe central. Pour cette LED, l'angle de vision est de 30 degrés, indiquant un faisceau relativement focalisé adapté à une indication directionnelle.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :La longueur d'onde à laquelle la puissance optique de sortie est maximale. Elle est spécifiée à 611 nm.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :Ce paramètre définit la couleur perçue de la LED. Il est dérivé du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique qui correspond le mieux à la couleur. La valeur varie de 600 nm à 610 nm.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :La largeur de bande spectrale mesurée à la moitié de l'intensité maximale (Largeur à mi-hauteur - FWHM). Elle est de 17 nm, ce qui est caractéristique du spectre d'émission relativement étroit des matériaux AlInGaP.

Paramètres électriques :

• Tension directe (V_F) :La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit. À I_F= 20 mA, la tension directe est typiquement de 2,0 V, avec une plage de 1,8 V (min) à 2,4 V (max). Ce paramètre est crucial pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Courant inverse (I_R) :Le faible courant de fuite qui circule lorsqu'une tension inverse est appliquée. Il est de 100 μA maximum lorsqu'une tension inverse (V_R) de 5 V est appliquée.

3. Explication du système de classement

Les LED sont triées en classes basées sur des paramètres optiques clés pour garantir l'homogénéité au sein d'un lot de production et pour des besoins d'application spécifiques.

3.1 Classement par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est classée en quatre classes, identifiées par les codes U, V, W et X. La classification est marquée sur chaque sachet d'emballage.

• Classe U :3200 mcd (min) à 4200 mcd (max)
• Classe V :4200 mcd (min) à 5500 mcd (max)
• Classe W :5500 mcd (min) à 7200 mcd (max)
• Classe X :7200 mcd (min) à 9300 mcd (max)

Toutes les mesures sont prises à I_F= 20 mA, avec une marge de ±15% pour la précision de mesure.

3.2 Classement par teinte (longueur d'onde dominante)

La couleur, définie par la longueur d'onde dominante, est également classée pour contrôler l'homogénéité de couleur. Les classes sont identifiées comme H23, H24 et H25.

• Classe H23 :600,0 nm (min) à 603,0 nm (max)
• Classe H24 :603,0 nm (min) à 606,5 nm (max)
• Classe H25 :606,5 nm (min) à 610,0 nm (max)

La tolérance pour la précision de mesure est de ±1 nm. Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des points de couleur très spécifiques si nécessaire pour leur application.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que le PDF fasse référence à des courbes de performance typiques, les données graphiques spécifiques pour des paramètres comme le courant vs. intensité lumineuse (courbe I-V), la dépendance en température de la tension directe, et la courbe de distribution spectrale ne sont pas fournies dans l'extrait de texte. Dans une fiche technique complète, ces courbes sont critiques pour la conception.

Typiquement, pour une LED AlInGaP comme celle-ci, la courbe I-V montrerait une relation exponentielle entre le courant et la tension une fois la tension de seuil (environ 1,8-2,0V) dépassée. La courbe d'intensité lumineuse est généralement linéaire avec le courant dans la plage de fonctionnement normale (par ex., jusqu'à 20-30mA), après quoi l'efficacité peut chuter en raison de l'échauffement. La tension directe a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente. La courbe de distribution spectrale montrerait un pic unique centré autour de 611 nm avec la FWHM indiquée de 17 nm, confirmant la sortie de couleur jaune-orange.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier et tolérances

La LED est logée dans un boîtier standard de diamètre T-1 3/4. Toutes les dimensions sont fournies en millimètres, avec les pouces entre parenthèses. La tolérance générale pour les dimensions est de ±0,25 mm (±0,010") sauf indication contraire spécifique. Les notes mécaniques clés incluent :

• La résine sous la collerette peut dépasser d'un maximum de 1,0 mm (0,04").
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier.

Le dessin dimensionnel spécifique, qui détaillerait le diamètre du corps, la forme de la lentille, la longueur et le diamètre des broches, est référencé mais non décrit en détail dans le texte fourni.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED traversantes, la polarité est généralement indiquée par la longueur des broches (la broche la plus longue est habituellement l'anode, ou borne positive) et parfois par un méplat sur le bord de la lentille ou une encoche dans la collerette. La méthode exacte pour cette pièce spécifique doit être vérifiée sur le composant physique ou le dessin détaillé du boîtier.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir l'intégrité et la performance du dispositif.

6.1 Formage des broches et assemblage sur CI

• Le formage des broches doit être effectuéavantla soudure et à température ambiante normale.
• Le pliage doit être effectué à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED. La base du cadre de broches lui-même ne doit pas être utilisée comme point d'appui pendant le pliage.
• Pendant l'assemblage sur CI, utilisez la force de clinchage minimale nécessaire pour maintenir le composant en place, en évitant toute contrainte mécanique excessive sur les broches ou le boîtier.

6.2 Procédé de soudure

Un espace minimum de 2 mm doit être maintenu entre la base de la lentille et le point de soudure. La lentille ne doit jamais être immergée dans la soudure.

Conditions de soudure recommandées :

• Fer à souder :Température maximale de 300°C. Le temps de soudure ne doit pas dépasser 3 secondes par broche. Cela ne doit être fait qu'une seule fois.
• Soudure à la vague :
  • Température de préchauffage : Maximum 100°C.
  • Temps de préchauffage : Maximum 60 secondes.
  • Température de la vague de soudure : Maximum 260°C.
  • Temps de soudure : Maximum 5 secondes.

Note importante :La soudure par refusion infrarouge (IR) est explicitement indiquée commenon adaptéepour ce produit de lampe LED traversante. Une température ou un temps de soudure excessif peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique de la LED.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique doivent être utilisés.

7. Informations de conditionnement et de commande

7.1 Spécifications de conditionnement

Les LED sont conditionnées selon la hiérarchie suivante :

• Sachet d'emballage :Contient 1000, 500 ou 250 pièces.
• Carton intérieur :Contient 8 sachets d'emballage, totalisant 8000 pièces.
• Carton extérieur (carton d'expédition) :Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 64 000 pièces.

Une note spécifie que dans chaque lot d'expédition, seul l'emballage final peut contenir une quantité non complète.

7.2 Numéro de pièce et étiquetage

Le numéro de pièce principal pour ce dispositif estLTL2V3WFK. Le code de classe d'intensité lumineuse (U, V, W, X) est marqué sur chaque sachet d'emballage individuel, permettant la traçabilité et la sélection de grades de luminosité spécifiques.

8. Recommandations d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Une LED est un dispositif fonctionnant en courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors du pilotage de plusieurs LED, surtout en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant dédiée en série avec chaque LED (Modèle de circuit A).

Il est déconseillé de connecter des LED directement en parallèle sans résistances individuelles (Modèle de circuit B). En raison des variations naturelles de la caractéristique de tension directe (V_F) d'une LED à l'autre, le courant—et donc la luminosité—ne sera pas réparti uniformément. La LED avec la V_Fla plus faible attirera plus de courant et paraîtra plus brillante, pouvant conduire à une défaillance prématurée, tandis que les autres peuvent être faibles.

La valeur de la résistance série (R_s) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_s= (V_alimentation- V_F) / I_F. En utilisant la V_Ftypique de 2,0V et un I_Fsouhaité de 20mA avec une alimentation de 5V, la résistance serait (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ω. Une valeur standard comme 150 Ω ou 180 Ω serait appropriée, en tenant compte de la plage min/max de V_Fpour s'assurer que le courant reste dans des limites sûres.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Pour prévenir les dommages ESD pendant la manipulation et l'assemblage :

• Les opérateurs doivent porter un bracelet conducteur ou des gants antistatiques.
• Tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
• Un ioniseur (souffleur d'ions) peut être utilisé pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique.

8.3 Conditions de stockage

Pour un stockage prolongé en dehors de l'emballage d'origine, il est recommandé de stocker les LED dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. Si elles sont retirées de l'emballage d'origine, les LED devraient idéalement être utilisées dans les trois mois. L'environnement de stockage recommandé ne doit pas dépasser 30°C et 70% d'humidité relative.

9. Comparaison technique et considérations de conception

Comparée aux technologies plus anciennes comme le GaAsP (Phosphure d'Arséniure de Gallium), cette LED AlInGaP offre une efficacité lumineuse nettement supérieure, résultant en une sortie beaucoup plus brillante pour le même courant de pilotage. L'angle de vision de 30 degrés fournit un faisceau plus focalisé par rapport aux LED à large angle ou diffusées, la rendant adaptée aux applications où la lumière doit être dirigée, comme dans les indicateurs de panneau vus sous un angle spécifique.

La tension directe d'environ 2,0V est inférieure à celle des LED bleues ou blanches InGaN (typiquement ~3,0V+), ce qui peut être avantageux dans les systèmes basse tension. Les concepteurs doivent soigneusement considérer la dissipation thermique, surtout lors d'un fonctionnement près du courant nominal maximal ou à des températures ambiantes élevées, en utilisant la courbe de déclassement fournie.

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

Q : Puis-je piloter cette LED directement depuis une broche de microcontrôleur 3,3V ?

R : Possible, mais une résistance série reste obligatoire. Calculez la valeur de la résistance en fonction de la tension de sortie de la broche (probablement 3,3V), de la V_Fde la LED (~2,0V), et du courant souhaité (par ex., 10-20mA). Assurez-vous que la broche du microcontrôleur peut fournir le courant requis.

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

R : La Longueur d'onde de crête (λ_P=611 nm) est le point physique de puissance maximale dans le spectre d'émission. La Longueur d'onde dominante (λ_d=600-610 nm) est une valeur calculée qui définit la couleur perçue par l'œil humain, basée sur les fonctions de correspondance des couleurs CIE. Elles sont souvent proches mais pas identiques.

Q : Pourquoi un angle de vision de 30 degrés est-il spécifié comme 2θ_1/2?

R : Le symbole 2θ_1/2désigne l'angle de visiontotal. Le demi-angle (θ_1/2) est de 15 degrés hors axe, où l'intensité tombe à 50%. L'angle total entre les deux points d'intensité à 50% est donc de 30 degrés.

Q : Puis-je l'utiliser pour un appareil alimenté par batterie ?

R : Oui, sa faible V_Fet sa capacité à fonctionner à des courants aussi bas que quelques milliampères (avec une luminosité réduite) la rendent adaptée aux applications alimentées par batterie. Incluez toujours une résistance série pour contrôler le courant.

11. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états pour un équipement de test.

Le panneau nécessite quatre indicateurs jaune-orange distincts pour "Alimentation", "Veille", "Test en cours" et "Défaut". Une luminosité uniforme est critique pour une apparence professionnelle.

Étapes de conception :

1. Sélection des composants :Spécifier la LED LTL2V3WFK et demander des composants de la même classe d'intensité lumineuse (par ex., tous de la classe W) pour minimiser les variations de luminosité.
2. Conception du circuit :Le système utilise une ligne 5V. Pour chaque LED, placer une résistance de 150 Ω, 1/4W en série. Calcul : (5V - 2,0V) / 0,02A = 150Ω. Dissipation dans la résistance : (0,02A)^2 * 150Ω = 0,06W, bien dans la limite nominale.
3. Implantation sur CI :S'assurer que les trous pour les broches de la LED sont espacés selon la dimension d'espacement des broches de la fiche technique. Inclure un contour en sérigraphie indiquant la polarité (par ex., un côté plat ou "+" pour l'anode).
4. Assemblage :Pendant l'assemblage manuel, plier soigneusement les broches à >3mm du corps. Utiliser un fer à souder à température contrôlée réglé à 280°C, appliquant la chaleur pendant moins de 3 secondes par joint.
5. Circuit de pilotage :Connecter chaque paire LED-résistance à une broche de sortie numérique séparée d'un microcontrôleur. Mettre la broche à l'état HAUT (5V) allumera la LED avec ~20mA.

Cette approche assure un fonctionnement fiable, cohérent et durable de tous les voyants indicateurs.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. La région active est composée d'AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel interne de la jonction (environ 1,8-2,4V) est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région active. Là, ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de bande interdite du semi-conducteur, qui dicte directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise—dans ce cas, dans le spectre jaune-orange autour de 611 nm. La lentille en époxy sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le faisceau de sortie lumineux (angle de vision de 30 degrés), et dans cette version "diffusée", elle diffuse également la lumière pour réduire l'éblouissement et créer une apparence plus uniforme lorsqu'elle est vue directement.

13. Tendances technologiques et contexte

Les LED traversantes comme le boîtier T-1 3/4 restent largement utilisées dans les applications où l'assemblage manuel, la haute fiabilité en environnements sévères ou le remplacement facile sur le terrain sont prioritaires. Cependant, la tendance générale de l'industrie va fortement vers les boîtiers CMS (Composants Montés en Surface) (par ex., 0603, 0805, 2835) pour l'assemblage automatisé, une densité plus élevée et une meilleure gestion thermique.

En termes de matériaux, la technologie AlInGaP représente une solution mature et hautement efficace pour les couleurs rouge, orange, ambre et jaune. Elle a largement remplacé les technologies plus anciennes et moins efficaces comme le GaAsP. Pour les couleurs comme le bleu, le vert et le blanc, l'InGaN (Nitrure d'Indium Gallium) est le système de matériau dominant. Le développement en cours se concentre sur l'augmentation de l'efficacité lumineuse (lumens par watt), l'amélioration de la cohérence et de la stabilité des couleurs en fonction de la température et de la durée de vie, et l'augmentation des densités de puissance dans des boîtiers plus petits. Bien que cette fiche technique représente un composant standard et fiable, les nouveaux produits peuvent offrir une luminosité plus élevée dans des boîtiers similaires ou la même luminosité avec des courants de pilotage plus faibles.