Fiche technique de lampe LED blanche T-1 3/4 - Diamètre 5mm - 3,3V typique - Puissance 120mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une lampe LED blanche à haute efficacité pour montage traversant. Le dispositif est conçu pour des applications générales d'indication et d'éclairage où des performances fiables et une facilité d'assemblage sont requises. Il présente un diamètre de boîtier T-1 3/4 courant, le rendant compatible avec les conceptions de circuits imprimés standards et les montages sur panneau.

La technologie de base repose sur un matériau semi-conducteur InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) déposé sur un substrat de saphir, ce qui permet la production de lumière blanche. Le produit est conforme aux directives RoHS, ce qui signifie qu'il est fabriqué sans utilisation de plomb (Pb) ni d'autres substances dangereuses restreintes. Les principaux avantages mis en avant incluent une faible consommation d'énergie, une haute efficacité lumineuse et une compatibilité avec les circuits intégrés grâce à son faible besoin en courant.

1.1 Applications cibles

Cette LED est destinée à être utilisée dans des équipements électroniques ordinaires. Les domaines d'application typiques incluent, sans s'y limiter, les indicateurs d'état dans les équipements de bureautique, le rétroéclairage pour interrupteurs et panneaux, l'éclairage général dans l'électronique grand public et les indicateurs de signal dans les dispositifs de communication. Elle convient aux applications où une fiabilité standard est suffisante.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les performances de la LED sont caractérisées dans des conditions ambiantes spécifiques (Ta=25°C). La compréhension de ces paramètres est cruciale pour une conception de circuit appropriée et pour obtenir les performances attendues dans l'application finale.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces limites n'est pas garanti et doit être évité pour une opération fiable.

• Dissipation de puissance (Pd) :120 mW maximum. C'est la puissance totale que le boîtier peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA maximum. Ceci est autorisé uniquement en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms pour éviter la surchauffe.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA DC maximum. C'est le courant maximum recommandé pour un fonctionnement continu.
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-30°C à +80°C. Le dispositif est fonctionnel dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant 5 secondes maximum, mesurée à 1,6 mm (0,063\") du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques et garantis mesurés dans la condition de test standard de I_F= 20mA et T_a=25°C.

• Intensité lumineuse (I_v) :2500 mcd (Min), 5200 mcd (Typ), 9300 mcd (Max). L'intensité est mesurée sur l'axe mécanique selon les normes CIE 127. Une tolérance de ±15% s'applique à l'intensité garantie.
• Angle de vision (2θ_1/2) :50 degrés (Typique). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale.
• Coordonnées de chromaticité (x, y) :x=0,29 (Typ), y=0,28 (Typ). Ces coordonnées définissent le point blanc sur le diagramme de chromaticité CIE 1931.
• Tension directe (V_F) :2,7V (Min), 3,3V (Typ), 3,7V (Max) à I_F=20mA. Ce paramètre est critique pour sélectionner la résistance de limitation de courant appropriée.
• Courant inverse (I_R) :50 µA maximum à une Tension inverse (V_R) de 5V. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

3. Explication du système de tri

Les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres optiques clés pour assurer l'uniformité au sein d'un lot de production. Le code de tri est marqué sur chaque sachet d'emballage.

3.1 Tri par Intensité lumineuse (I_v)

Les LED sont classées en différents rangs en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA. Les rangs sont : T (2500-3200 mcd), U (3200-4200 mcd), V (4200-5500 mcd), W (5500-7200 mcd) et X (7200-9300 mcd).

3.2 Tri par Teinte (Chromaticité)

Les LED sont également triées selon leurs coordonnées de chromaticité pour contrôler la variation de couleur de la lumière blanche. La fiche technique fournit un tableau de spécification des teintes avec les coordonnées pour les classes B1, B2, C1, C2, D1 et D2. La tolérance de mesure pour les coordonnées de couleur est de ±0,01.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques typiques qui illustrent le comportement de la LED dans des conditions variables. Celles-ci sont essentielles pour des considérations de conception avancées.

4.1 Tension directe en fonction du Courant direct (Courbe I-V)

Cette courbe montre la relation non linéaire entre la tension aux bornes de la LED et le courant qui la traverse. Elle démontre la tension de seuil et comment V_Faugmente avec I_F.

.

4.2 Courant direct en fonction de l'Intensité lumineuse relative

Ce graphique illustre la dépendance de la sortie lumineuse au courant d'alimentation. Généralement, l'intensité lumineuse augmente avec le courant mais peut saturer ou se dégrader à des courants très élevés en raison de la baisse d'efficacité et de l'échauffement.

4.3 Température ambiante en fonction de l'Intensité lumineuse relative

Cette courbe est critique pour comprendre les performances thermiques. Elle montre comment la sortie lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente, une caractéristique des sources lumineuses à base de semi-conducteurs.

4.4 Diagramme de directivité

Le diagramme de directivité (ou diagramme de rayonnement) représente visuellement la distribution spatiale de l'intensité lumineuse autour de la LED, en corrélation avec la spécification d'angle de vision de 50 degrés.

4.5 Spectre et Chromaticité en fonction du Courant

La courbe de distribution spectrale montre la puissance relative émise à différentes longueurs d'onde, définissant la qualité de couleur de la lumière blanche. La relation entre le courant direct et les coordonnées de chromaticité indique tout décalage de couleur pouvant survenir lors de l'alimentation de la LED à des courants différents de la condition de test.

5. Informations mécaniques et d'emballage

• Le dispositif utilise un boîtier radial à broches standard avec un diamètre de lentille T-1 3/4 (environ 5 mm).Dimensions :
• Toutes les dimensions principales sont fournies en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25 mm sauf indication contraire.Espacement des broches :
• Mesuré là où les broches émergent du corps du boîtier, ce qui est un paramètre critique pour la conception de l'empreinte sur circuit imprimé.Identification de la polarité :
• Typiquement, la broche la plus longue désigne l'anode (positif), et un méplat sur la collerette de la lentille peut également indiquer le côté cathode. Le marquage spécifique doit être vérifié sur le dessin du boîtier.Protrusion de la résine :

Un maximum de 1,0 mm de résine peut dépasser sous la collerette.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

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

6.1 Formage des broches

Le pliage des broches 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 ne doit pas être utilisée comme point d'appui. Le formage doit être effectué à température ambiante, avant le processus de soudure.

6.2 Processus de soudure

• Un espace minimum de 2 mm doit être maintenu entre la base de la lentille et le point de soudure. Il faut éviter de tremper la lentille dans la soudure. Aucune contrainte externe ne doit être appliquée sur les broches pendant que la LED est chaude.Soudure manuelle (Fer) :
• Température maximale 350°C pendant un maximum de 3 secondes (une seule fois).Soudure à la vague :
• Préchauffer à un maximum de 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. La température de la vague de soudure ne doit pas dépasser 260°C pendant un maximum de 5 secondes.Refusion IR :

Ce processus est explicitement indiqué comme non adapté à cette lampe LED de type traversant.

6.3 Stockage et Nettoyage

Pour le stockage, l'ambiance ne doit pas dépasser 30°C et 70% d'humidité relative. Les LED retirées de leur emballage d'origine doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long, un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote est recommandé. L'alcool isopropylique ou des solvants similaires à base d'alcool conviennent au nettoyage si nécessaire.

7. Informations sur l'emballage et la commande

• La configuration d'emballage standard est la suivante :
• 500 pièces par sachet anti-statique.
• 10 sachets par carton intérieur (total 5 000 pièces).

8 cartons intérieurs par carton extérieur principal (total 40 000 pièces).

Le numéro de pièce LTW-2L3DV5S suit une convention de codage spécifique où les éléments indiquent probablement le Type de Lentille (Transparente), la Couleur (Blanche), le boîtier (T-1 3/4) et la classe de performance (V5 liée à l'intensité/teinte).

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Conception du circuit d'alimentation_FUne LED est un dispositif fonctionnant en courant. Pour assurer une luminosité uniforme et éviter l'accaparement du courant, en particulier lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant dédiée en série avec chaque LED. Alimenter des LED en parallèle sans résistances individuelles (comme montré dans un circuit non recommandé) peut entraîner des différences de luminosité significatives en raison des variations naturelles de la tension directe (V

) de chaque dispositif.

8.2 Gestion thermique

Bien que la conception traversante aide à la dissipation thermique via les broches, la dissipation de puissance maximale de 120 mW et le coefficient de température négatif de la sortie lumineuse doivent être pris en compte. Fonctionner à des températures ambiantes élevées ou à des courants d'alimentation élevés réduira la sortie lumineuse et peut affecter la fiabilité à long terme. Un espacement adéquat et éventuellement une ventilation doivent être envisagés dans la conception de l'application.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 50 degrés fournit un faisceau raisonnablement large. Pour les applications nécessitant une focalisation ou une diffusion, des optiques secondaires (lentilles, guides de lumière) peuvent être utilisées. La lentille transparente convient à de telles applications.

9. Comparaison technique et considérations

Comparée aux technologies plus anciennes comme les ampoules à incandescence, cette LED offre une efficacité nettement supérieure, une durée de vie plus longue et une génération de chaleur moindre. Dans le domaine des LED, ce dispositif traversant offre simplicité et robustesse pour les assemblages soudés manuellement ou à la vague, contrastant avec les LED CMS (Composants Montés en Surface) qui nécessitent une soudure par refusion et offrent un profil plus bas. La taille T-1 3/4 est un standard de facto, garantissant une large disponibilité de douilles, supports et découpes de panneau compatibles.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Quelle valeur de résistance dois-je utiliser ?_{La valeur de la résistance (R) est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V}alim_F- V_F) / I_F. Utilisez la V_Ftypique (3,3V) pour l'estimation, mais considérez la V_Fmax (3,7V) pour garantir que le courant ne tombe pas en dessous de l'intensité minimale requise à la fin de la tolérance de tension d'alimentation. Pour une alimentation de 5V et un I²R.

cible de 20mA : R = (5V - 3,3V) / 0,020A = 85 Ohms. Une résistance standard de 82 ou 100 Ohms serait appropriée, avec une puissance nominale P = I

² * R.

10.2 Puis-je l'alimenter directement depuis une broche de microcontrôleur ?

Il n'est pas recommandé d'alimenter la LED directement depuis une broche GPIO d'un microcontrôleur. La plupart des broches GPIO ont une capacité de source/puits de courant limitée (souvent 20-25 mA maximum absolu, avec moins recommandé pour un fonctionnement continu). Utiliser une broche à sa limite peut stresser le microcontrôleur. Il est préférable d'utiliser la GPIO pour commander un transistor (BJT ou MOSFET) qui alimente ensuite la LED avec sa propre résistance de limitation de courant.

10.3 Pourquoi la sortie lumineuse diminue-t-elle avec la température ?

C'est une caractéristique fondamentale des LED à semi-conducteurs. Lorsque la température augmente, les processus de recombinaison non radiative au sein du semi-conducteur deviennent plus dominants, réduisant l'efficacité quantique interne (le nombre de photons générés par électron). Cela se traduit par une sortie lumineuse plus faible pour le même courant d'alimentation.11. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un voyant d'appareil alimenté sur secteur (120V AC) utilisant un pont redresseur et un condensateur pour une conversion DC basique, produisant environ 150V DC.

Défi de conception :La haute tension et le besoin d'isolation électrique et de limitation de courant.²Solution :²Une résistance en série est obligatoire. La valeur serait très élevée : R ≈ (150V - 3,3V) / 0,020A ≈ 7335 Ohms (7,3 kΩ). La dissipation de puissance dans la résistance serait P = I

² * R = (0,02)² * 7335 ≈ 2,93W, nécessitant une grande résistance de forte puissance, ce qui est inefficace. Une meilleure solution est d'utiliser un circuit à chute capacitive ou un circuit intégré pilote LED dédié et efficace conçu pour une entrée haute tension, ce qui améliore l'efficacité et la sécurité. Ce cas souligne que bien que la LED elle-même soit simple, le circuit d'alimentation doit être soigneusement conçu pour l'environnement d'application.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED blanche est basée sur une puce semi-conductrice InGaN qui émet de la lumière dans la région bleue du spectre. Pour produire de la lumière blanche, la lumière bleue est partiellement convertie en longueurs d'onde plus longues (jaune, rouge) à l'aide d'un revêtement de phosphore (typiquement YAG:Ce - Grenat d'Yttrium Aluminium dopé au Cérium) appliqué sur la puce. Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière jaune/rouge convertie est perçu par l'œil humain comme blanc. Cette méthode est connue sous le nom de lumière blanche à conversion de phosphore. Le mélange spécifique de phosphores détermine la Température de Couleur Corrélée (TCC) et l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) de la lumière blanche, qui sont liés aux coordonnées de chromaticité spécifiées dans la fiche technique.

13. Tendances et contexte de l'industrie