Table des matières
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document détaille les spécifications d'une diode électroluminescente (LED) verte à haut rendement, conçue pour un montage traversant sur cartes de circuits imprimés (PCB) ou panneaux. Le composant utilise un matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium) pour produire une lumière verte, encapsulé dans un boîtier de 3,1mm de diamètre avec une lentille transparente. Il est conçu pour des applications nécessitant un éclairage indicateur fiable, à faible consommation et lumineux.
Les principaux avantages de cette LED incluent sa conformité aux directives RoHS (Restriction des Substances Dangereuses), indiquant qu'elle est sans plomb. Elle offre une intensité lumineuse élevée par rapport à sa consommation d'énergie, en faisant un choix économe. Le composant est compatible avec les circuits intégrés (CI) grâce à ses faibles besoins en courant, simplifiant la conception du circuit de commande. Sa capacité de montage polyvalente et son boîtier traversant standardisé le rendent adapté à une large gamme de processus d'assemblage électronique.
Le marché cible englobe l'électronique grand public où une indication visuelle d'état est requise. Cela inclut l'électronique grand public, les équipements de bureau, les dispositifs de communication, les panneaux de contrôle industriel et les appareils ménagers. Ses spécifications le rendent idéal pour les applications où une luminosité, une couleur et une fiabilité à long terme constantes sont importantes, mais pas pour des applications critiques pour la sécurité ou en environnements extrêmes sans consultation préalable.
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces limites n'est pas garanti.
- Puissance dissipée (PD) :75 mW à une température ambiante (TA) de 25°C. C'est la quantité maximale de puissance que la LED peut dissiper sous forme de chaleur sans dégradation.
- Courant direct :
- Courant direct continu (IF) :30 mA en continu.
- Courant direct de crête :60 mA, permis uniquement en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1ms. Cela permet une suralimentation brève pour obtenir une luminosité instantanée plus élevée, comme dans les applications stroboscopiques ou de multiplexage.
- Déclassement thermique :Le courant direct continu maximal autorisé doit être réduit linéairement de 0,4 mA pour chaque degré Celsius d'augmentation de la température ambiante au-dessus de 50°C. Ceci est crucial pour garantir la fiabilité à des températures de fonctionnement plus élevées.
- Plages de température :
- Fonctionnement :-40°C à +85°C.
- Stockage :-55°C à +100°C.
- Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à un point situé à 2,0mm (0,0787\") du corps de la LED. Ceci définit la fenêtre de processus pour la soudure manuelle ou à la vague.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Ces paramètres sont mesurés à TA=25°C et définissent la performance typique du composant dans des conditions de fonctionnement normales.
- Intensité lumineuse (IV) :S'étend d'un minimum de 140 mcd à une valeur typique de 400 mcd, lorsqu'elle est alimentée au courant de test standard (IF) de 20 mA. L'intensité est mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse photopique (œil humain) (CIE). Une tolérance de ±15% s'applique à la valeur d'intensité garantie.
- Angle de vision (2θ1/2) :40 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur mesurée sur l'axe central. Un angle de 40° indique un faisceau relativement focalisé, adapté à une indication directionnelle.
- Spécifications de longueur d'onde :
- Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :570 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est maximale.
- Longueur d'onde dominante (λd) :572 nm. Dérivée du diagramme de chromaticité CIE, c'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur de la lumière. C'est le paramètre clé pour la cohérence des couleurs.
- Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :11 nm. Ceci indique la pureté spectrale ; une largeur plus étroite signifie une couleur verte plus saturée et pure.
- Tension directe (VF) :Typiquement 2,4V, avec un maximum de 2,4V à IF=20mA. Le minimum est de 2,1V. Ce paramètre est critique pour concevoir la résistance de limitation de courant en série avec la LED.
- Courant inverse (IR) :100 μA maximum lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée.Note importante :Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation. L'application d'une tension inverse dans le circuit peut endommager la LED.
3. Explication du système de tri
Pour gérer les variations naturelles de la fabrication des semi-conducteurs, les LED sont triées en classes de performance. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques d'intensité et de couleur.
3.1 Tri par intensité lumineuse
Unités : mcd @ 20mA. Chaque classe a une tolérance de ±15% sur ses limites.
- Classe GH :140 – 240 mcd
- Classe JK :240 – 400 mcd
- Classe LM :400 – 680 mcd
- Classe NP :680 – 1150 mcd
Le numéro de pièce LTL1NHGK4K contient \"GH\" dans son suffixe, indiquant qu'il appartient à la classe d'intensité GH (140-240 mcd).
3.2 Tri par longueur d'onde dominante
Unités : nm @ 20mA. Chaque classe a une tolérance de ±1nm.
- H06 :566,0 – 568,0 nm
- H07 :568,0 – 570,0 nm
- H08 :570,0 – 572,0 nm
- H09 :572,0 – 574,0 nm
- H10 :574,0 – 576,0 nm
Le numéro de pièce contient \"K4K\"
Terminologie des spécifications LED
Explication complète des termes techniques LED
Performance photoelectrique
| Terme | Unité/Représentation | Explication simple | Pourquoi important |
|---|---|---|---|
| Efficacité lumineuse | lm/W (lumens par watt) | Sortie de lumière par watt d'électricité, plus élevé signifie plus économe en énergie. | Détermine directement le grade d'efficacité énergétique et le coût de l'électricité. |
| Flux lumineux | lm (lumens) | Lumière totale émise par la source, communément appelée "luminosité". | Détermine si la lumière est assez brillante. |
| Angle de vision | ° (degrés), par exemple 120° | Angle où l'intensité lumineuse tombe à moitié, détermine la largeur du faisceau. | Affecte la portée d'éclairage et l'uniformité. |
| CCT (Température de couleur) | K (Kelvin), par exemple 2700K/6500K | Chaleur/fraîcheur de la lumière, valeurs inférieures jaunâtres/chaudes, supérieures blanchâtres/fraîches. | Détermine l'atmosphère d'éclairage et les scénarios appropriés. |
| CRI / Ra | Sans unité, 0–100 | Capacité à restituer avec précision les couleurs des objets, Ra≥80 est bon. | Affecte l'authenticité des couleurs, utilisé dans des lieux à forte demande comme les centres commerciaux, musées. |
| SDCM | Étapes d'ellipse MacAdam, par exemple "5 étapes" | Métrique de cohérence des couleurs, des étapes plus petites signifient une couleur plus cohérente. | Garantit une couleur uniforme sur le même lot de LED. |
| Longueur d'onde dominante | nm (nanomètres), par exemple 620nm (rouge) | Longueur d'onde correspondant à la couleur des LED colorées. | Détermine la teinte des LED monochromes rouges, jaunes, vertes. |
| Distribution spectrale | Courbe longueur d'onde vs intensité | Montre la distribution d'intensité sur les longueurs d'onde. | Affecte le rendu des couleurs et la qualité. |
Paramètres électriques
| Terme | Symbole | Explication simple | Considérations de conception |
|---|---|---|---|
| Tension directe | Vf | Tension minimale pour allumer la LED, comme "seuil de démarrage". | La tension du pilote doit être ≥Vf, les tensions s'ajoutent pour les LED en série. |
| Courant direct | If | Valeur du courant pour le fonctionnement normal de la LED. | Habituellement entraînement à courant constant, le courant détermine la luminosité et la durée de vie. |
| Courant pulsé max | Ifp | Courant de crête tolérable pour de courtes périodes, utilisé pour le gradation ou le flash. | La largeur d'impulsion et le cycle de service doivent être strictement contrôlés pour éviter les dommages. |
| Tension inverse | Vr | Tension inverse max que la LED peut supporter, au-delà peut provoquer une panne. | Le circuit doit empêcher la connexion inverse ou les pics de tension. |
| Résistance thermique | Rth (°C/W) | Résistance au transfert de chaleur de la puce à la soudure, plus bas est meilleur. | Une résistance thermique élevée nécessite une dissipation thermique plus forte. |
| Immunité ESD | V (HBM), par exemple 1000V | Capacité à résister à la décharge électrostatique, plus élevé signifie moins vulnérable. | Des mesures anti-statiques nécessaires en production, surtout pour les LED sensibles. |
Gestion thermique et fiabilité
| Terme | Métrique clé | Explication simple | Impact |
|---|---|---|---|
| Température de jonction | Tj (°C) | Température de fonctionnement réelle à l'intérieur de la puce LED. | Chaque réduction de 10°C peut doubler la durée de vie; trop élevée provoque une dégradation de la lumière, un décalage de couleur. |
| Dépréciation du lumen | L70 / L80 (heures) | Temps pour que la luminosité tombe à 70% ou 80% de l'initiale. | Définit directement la "durée de vie" de la LED. |
| Maintien du lumen | % (par exemple 70%) | Pourcentage de luminosité conservé après le temps. | Indique la rétention de luminosité sur une utilisation à long terme. |
| Décalage de couleur | Δu′v′ ou ellipse MacAdam | Degré de changement de couleur pendant l'utilisation. | Affecte la cohérence des couleurs dans les scènes d'éclairage. |
| Vieillissement thermique | Dégradation du matériau | Détérioration due à une température élevée à long terme. | Peut entraîner une baisse de luminosité, un changement de couleur ou une défaillance en circuit ouvert. |
Emballage et matériaux
| Terme | Types communs | Explication simple | Caractéristiques et applications |
|---|---|---|---|
| Type de boîtier | EMC, PPA, Céramique | Matériau de boîtier protégeant la puce, fournissant une interface optique/thermique. | EMC: bonne résistance à la chaleur, faible coût; Céramique: meilleure dissipation thermique, durée de vie plus longue. |
| Structure de puce | Avant, Flip Chip | Agencement des électrodes de puce. | Flip chip: meilleure dissipation thermique, efficacité plus élevée, pour haute puissance. |
| Revêtement phosphore | YAG, Silicate, Nitrure | Couvre la puce bleue, convertit une partie en jaune/rouge, mélange en blanc. | Différents phosphores affectent l'efficacité, CCT et CRI. |
| Lentille/Optique | Plat, Microlentille, TIR | Structure optique en surface contrôlant la distribution de la lumière. | Détermine l'angle de vision et la courbe de distribution de la lumière. |
Contrôle qualité et classement
| Terme | Contenu de tri | Explication simple | But |
|---|---|---|---|
| Bac de flux lumineux | Code par exemple 2G, 2H | Regroupé par luminosité, chaque groupe a des valeurs lumen min/max. | Assure une luminosité uniforme dans le même lot. |
| Bac de tension | Code par exemple 6W, 6X | Regroupé par plage de tension directe. | Facilite l'appariement du pilote, améliore l'efficacité du système. |
| Bac de couleur | Ellipse MacAdam 5 étapes | Regroupé par coordonnées de couleur, garantissant une plage étroite. | Garantit la cohérence des couleurs, évite les couleurs inégales dans le luminaire. |
| Bac CCT | 2700K, 3000K etc. | Regroupé par CCT, chacun a une plage de coordonnées correspondante. | Répond aux différentes exigences CCT de scène. |
Tests et certification
| Terme | Norme/Test | Explication simple | Signification |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test de maintien du lumen | Éclairage à long terme à température constante, enregistrant la dégradation de la luminosité. | Utilisé pour estimer la vie LED (avec TM-21). |
| TM-21 | Norme d'estimation de vie | Estime la vie dans des conditions réelles basées sur les données LM-80. | Fournit une prévision scientifique de la vie. |
| IESNA | Société d'ingénierie de l'éclairage | Couvre les méthodes de test optiques, électriques, thermiques. | Base de test reconnue par l'industrie. |
| RoHS / REACH | Certification environnementale | Assure l'absence de substances nocives (plomb, mercure). | Exigence d'accès au marché internationalement. |
| ENERGY STAR / DLC | Certification d'efficacité énergétique | Certification d'efficacité énergétique et de performance pour l'éclairage. | Utilisé dans les achats gouvernementaux, programmes de subventions, améliore la compétitivité. |