Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques
- 1.2 Applications
- 2. Dimensions de l'enveloppe
- 3. Valeurs maximales absolues
- 4. Caractéristiques électriques / optiques
- 5. Courbes caractéristiques électriques / optiques typiques
- 6. Spécification du système de classement
- 6.1 Classement par intensité lumineuse
- 6.2 Classement par longueur d'onde dominante
- 7. Spécification d'emballage
- 8. Précautions et recommandations d'application
- 8.1 Application
- 8.2 Stockage
- 8.3 Nettoyage
- 8.4 Formage des broches & assemblage
- 8.5 Soudure
- 8.6 Méthode d'alimentation
- 8.7 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 9. Analyse technique et considérations de conception
- 9.1 Analyse photométrique et colorimétrique
- 9.2 Considérations de gestion thermique
- 9.3 Mise en œuvre de la conception du circuit
- 9.4 Comparaison avec les technologies alternatives
- 9.5 Recommandations spécifiques à l'application
- 9.6 Facteurs de fiabilité et de durée de vie
- 10. Questions fréquemment posées (FAQ)
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document détaille les spécifications de la LTL-R14FGSAJ, une diode électroluminescente (LED) traversante. Les LED traversantes sont proposées dans divers boîtiers tels que 3 mm, 4mm, 5mm, rectangulaires et cylindriques, adaptés à toutes les applications nécessitant une indication d'état. Plusieurs choix d'intensité et d'angle de vision sont disponibles pour chaque couleur, offrant une flexibilité de conception.
1.1 Caractéristiques
- Faible consommation d'énergie & Haute efficacité
- Sans plomb & Conforme RoHS
- Boîtier de type T-1 avec lentille diffusante blanche.
- Lampe AlInGaP Vert Jaune et Jaune avec lentille diffusante blanche.
1.2 Applications
- Équipements de communication
- Périphériques informatiques
- Électronique grand public
- Appareils électroménagers
2. Dimensions de l'enveloppe
La LED présente un boîtier standard T-1 (3mm) avec une lentille diffusante blanche. Les broches sont conçues pour un montage traversant sur cartes de circuits imprimés (PCB).
Notes :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces).
- La tolérance est de ±0,25mm (.010") sauf indication contraire.
- La résine en saillie sous la collerette est de 1,0mm (.04") max.
- L'espacement des broches est mesuré à l'endroit où elles émergent du boîtier.
- Les spécifications sont sujettes à modification sans préavis.
3. Valeurs maximales absolues
Les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C. Les dépasser peut causer des dommages permanents au composant.
| Paramètre | Vert Jaune | Jaune | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | 52 | 52 | mW |
| Courant direct de crête (Rapport cyclique ≤1/10, Largeur d'impulsion ≤10 μs) | 60 | 60 | mA |
| Courant direct continu | 20 | 20 | mA |
| Plage de température de fonctionnement | -40°C à +85°C | ||
| Plage de température de stockage | -40°C à +100°C | ||
| Température de soudure des broches [2,0mm (.079") du corps] | 260°C pendant 5 secondes Max. | ||
4. Caractéristiques électriques / optiques
Les caractéristiques sont mesurées à une température ambiante (TA) de 25°C.
| Paramètre | Symbole | Couleur | Min. | Typ. | Max. | Unité | Condition de test |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensité lumineuse | Iv | Vert Jaune | 4 | 11 | 29 | mcd | IF = 10mA |
| Jaune | 4 | 11 | 29 | mcd | IF = 10mA | ||
| Angle de vision | 2 θ1/2 | Vert Jaune | 110 | deg | |||
| Jaune | 110 | deg | |||||
| Longueur d'onde d'émission de crête | λP | Vert Jaune | 574 | nm | |||
| Jaune | 590 | nm | |||||
| Longueur d'onde dominante | λd | Vert Jaune | 565 | 569 | 572 | nm | |
| Jaune | 582 | 590 | 594 | nm | |||
| Demi-largeur spectrale | Δλ | Vert Jaune | 20 | nm | |||
| Jaune | 20 | nm | |||||
| Tension directe | VF | Vert Jaune | 1.6 | 2.0 | 2.5 | V | IF = 10mA |
| Jaune | 1.6 | 2.0 | 2.5 | V | IF = 10mA | ||
| Courant inverse | IR | Vert Jaune | 10 | μA | VR = 5V | ||
| Jaune | 10 | μA | VR = 5V |
NOTES :
- L'intensité lumineuse est mesurée avec une combinaison capteur de lumière/filtre qui approxime la courbe de réponse de l'œil CIE.
- θ1/2 est l'angle hors axe pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité lumineuse axiale.
- La longueur d'onde dominante, λd, est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique qui définit la couleur du composant.
- La garantie Iv doit inclure une tolérance de test de ±30%.
- La condition de tension inverse (VR) est appliquée uniquement pour le test IR. Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en inverse.
- Le courant inverse est contrôlé par la source de la puce.
5. Courbes caractéristiques électriques / optiques typiques
La fiche technique inclut des courbes de performance typiques mesurées à 25°C ambiant sauf indication contraire. Ces courbes représentent graphiquement la relation entre le courant direct (IF) et l'intensité lumineuse (Iv), la tension directe (VF), et l'impact de la température ambiante sur l'intensité lumineuse. L'analyse de ces courbes est cruciale pour comprendre le comportement de la LED dans différentes conditions de fonctionnement, permettant aux concepteurs d'optimiser le courant d'alimentation pour la luminosité souhaitée tout en gérant la dissipation de puissance et les effets thermiques.
6. Spécification du système de classement
Les LED sont triées en classes basées sur l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité au sein d'une application.
6.1 Classement par intensité lumineuse
| Code de classe | Intensité lumineuse (Vert Jaune) Min. (mcd) | Max. (mcd) | Code de classe | Intensité lumineuse (Jaune) Min. (mcd) | Max. (mcd) |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 4 | 13 | A | 4 | 13 |
| B | 13 | 29 | B | 13 | 29 |
Note : Tolérance de chaque limite de classe : ±30%.
6.2 Classement par longueur d'onde dominante
| Code de classe | Longueur d'onde dominante (Vert Jaune) Min. (nm) | Max. (nm) | Code de classe | Longueur d'onde dominante (Jaune) Min. (nm) | Max. (nm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 565 | 569 | 1 | 582 | 588 |
| 2 | 569 | 572 | 2 | 588 | 594 |
Note : Tolérance de chaque limite de classe : ±1nm.
7. Spécification d'emballage
Les LED sont emballées pour la manutention et l'expédition en vrac :
- 1000, 500, 200, ou 100 pièces par sachet d'emballage.
- 10 sachets d'emballage sont placés par carton intérieur, totalisant 10 000 pièces.
- 8 cartons intérieurs sont emballés par carton extérieur, totalisant 80 000 pièces.
- Dans chaque lot d'expédition, seul le dernier emballage ne sera pas complet.
8. Précautions et recommandations d'application
8.1 Application
Cette lampe LED convient aux applications dans les enseignes intérieures et extérieures, ainsi que dans les équipements électroniques ordinaires nécessitant une indication d'état.
8.2 Stockage
L'environnement de stockage des LED ne doit pas dépasser 30°C ou 70% d'humidité relative. Il est recommandé d'utiliser les LED hors de leur emballage d'origine dans les trois mois. Pour un stockage prolongé hors de leur emballage d'origine, il est recommandé de stocker les LED dans un conteneur scellé avec un dessicant approprié ou dans des dessiccateurs sous atmosphère d'azote.
8.3 Nettoyage
Utiliser des solvants de nettoyage à base d'alcool comme l'alcool isopropylique pour nettoyer les LED si nécessaire.
8.4 Formage des broches & assemblage
Lors du formage des broches, celles-ci doivent être pliées à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille de la LED. Ne pas utiliser la base du cadre de broches comme point d'appui lors du formage. Le formage des broches doit être effectué avant la soudure, à température ambiante. Lors de l'assemblage sur PCB, utiliser la force de clinch minimale possible pour éviter une contrainte mécanique excessive sur le boîtier.
8.5 Soudure
Lors du soudage, laisser un espace minimum de 2mm entre la base de la lentille et le point de soudure. Il faut éviter de tremper la lentille dans la soudure. Ne pas appliquer de contrainte externe sur le cadre de broches pendant le soudage lorsque la LED est à haute température.
Conditions de soudure recommandées :
Fer à souder :Température : 350°C Max. Temps de soudure : 3 secondes Max. (une seule fois). Position : Pas plus près que 2mm de la base de l'ampoule en époxy.
Soudure à la vague :Préchauffage : 100°C Max. Temps de préchauffage : 60 secondes Max. Vague de soudure : 260°C Max. Temps de soudure : 5 secondes Max. Position d'immersion : Pas plus bas que 2mm de la base de l'ampoule en époxy.
Note :Une température et/ou un temps de soudure excessifs peuvent entraîner une déformation de la lentille de la LED ou une défaillance catastrophique de la LED. Le refusion IR n'est pas un procédé adapté aux produits LED traversants.
8.6 Méthode d'alimentation
Une LED est un composant commandé en courant. Pour garantir l'uniformité d'intensité sur plusieurs LED connectées en parallèle dans une application, il est fortement recommandé d'intégrer une résistance limitatrice de courant dans le circuit d'alimentation, en série avec chaque LED. L'alimentation directe des LED à partir d'une source de tension sans résistance série (connexion de plusieurs LED en parallèle) n'est pas recommandée, car la luminosité de chaque LED peut sembler différente en raison des variations naturelles des caractéristiques de tension directe (I-V) des LED individuelles. La résistance série stabilise le courant traversant chaque LED, assurant une luminosité constante et protégeant la LED des pics de courant.
8.7 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
L'électricité statique ou les surtensions peuvent endommager la LED. Suggestions pour prévenir les dommages ESD :
- Utiliser un bracelet conducteur ou un gant antistatique lors de la manipulation de ces LED.
- Tous les appareils, équipements et machines doivent être correctement mis à la terre.
- Les tables de travail, les racks de stockage, etc. doivent être correctement mis à la terre.
- Utiliser un souffleur d'ions pour neutraliser la charge statique qui pourrait s'être accumulée à la surface de la lentille plastique de la LED suite aux frottements entre LED pendant le stockage et la manipulation.
9. Analyse technique et considérations de conception
9.1 Analyse photométrique et colorimétrique
La LTL-R14FGSAJ utilise la technologie AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour ses émissions Vert Jaune et Jaune. Les LED AlInGaP sont connues pour leur haute efficacité et leur bonne pureté de couleur dans le spectre ambre à rouge. La lentille diffusante blanche sert à élargir l'angle de vision à un typique 110 degrés et adoucit l'apparence du point lumineux, la rendant idéale pour les indicateurs d'état où une visibilité grand angle est souhaitée. Les classes de longueur d'onde dominante assurent la cohérence des couleurs, ce qui est critique dans les applications où plusieurs LED sont utilisées ensemble et doivent correspondre visuellement.
9.2 Considérations de gestion thermique
Avec une dissipation de puissance maximale de 52mW et un courant direct continu de 20mA, la gestion thermique est généralement simple pour ces indicateurs. Cependant, les concepteurs doivent considérer la plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C). À des températures ambiantes plus élevées, le flux lumineux diminuera, et la tension directe se décalera légèrement. Pour les applications fonctionnant constamment à haute température, une déclassification du courant direct peut être nécessaire pour maintenir la fiabilité à long terme. La valeur maximale absolue pour la température de soudure des broches (260°C pendant 5 secondes) fournit des directives claires pour les processus d'assemblage PCB.
9.3 Mise en œuvre de la conception du circuit
La tension directe typique (VF) de 2,0V à 10mA est un paramètre clé pour la conception du circuit. Pour calculer la résistance série requise (R_s) lors de l'alimentation de la LED à partir d'une tension d'alimentation (V_alim), utiliser la loi d'Ohm : R_s = (V_alim - VF) / I_F. Par exemple, avec une alimentation de 5V et un courant cible de 10mA : R_s = (5V - 2,0V) / 0,01A = 300 Ohms. La puissance nominale de la résistance doit être au moins P = I_F^2 * R_s = (0,01)^2 * 300 = 0,03W, donc une résistance standard de 1/8W ou 1/10W est suffisante. Ce simple circuit limiteur de courant est essentiel pour un fonctionnement stable et une longue durée de vie.
9.4 Comparaison avec les technologies alternatives
Comparée aux anciennes LED jaunes GaAsP (Phosphure d'Arséniure de Gallium), la technologie AlInGaP offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée, résultant en une sortie plus lumineuse pour le même courant d'alimentation. Le large angle de vision de 110 degrés fourni par la lentille diffusante est un avantage distinct par rapport aux LED à lentille claire qui ont des angles de vision plus étroits, rendant la LTL-R14FGSAJ mieux adaptée aux applications où l'indicateur doit être vu sous différents angles. Le boîtier traversant offre une robustesse mécanique et une facilité d'assemblage manuel ou de prototypage par rapport aux alternatives CMS (Composants Montés en Surface), bien que les CMS économisent de l'espace sur carte dans la production automatisée à grand volume.
9.5 Recommandations spécifiques à l'application
Pour leséquipements de communication(routeurs, modems), ces LED fournissent un état de lien/activité clair. Dans l'électronique grand publicet lesappareils électroménagers(boutons d'alimentation, indicateurs de mode), la lumière diffusée est esthétiquement agréable. Lorsqu'elle est utilisée dans lesenseignes extérieures, les concepteurs doivent s'assurer que le boîtier offre une protection environnementale adéquate (indice IP) car la LED elle-même n'est pas étanche. Pour les appareils alimentés par batterie, la faible tension directe et la capacité à fonctionner efficacement à des courants inférieurs à 10mA (se référer à la courbe IV) aident à économiser l'énergie. Lors de la conception de panneaux avec plusieurs indicateurs, spécifier des LED de la même classe d'intensité et de longueur d'onde est crucial pour une apparence uniforme.
9.6 Facteurs de fiabilité et de durée de vie
La durée de vie d'une LED est principalement déterminée par les conditions de fonctionnement, en particulier la température de jonction. Le respect des valeurs maximales absolues pour le courant et la température est primordial. Les directives de stockage préviennent l'absorption d'humidité, ce qui pourrait entraîner un "effet pop-corn" ou un délaminage pendant la soudure. Une manipulation ESD appropriée prévient les défauts latents pouvant causer une défaillance prématurée. En suivant les directives de soudure, d'alimentation et de manipulation de cette fiche technique, la LED peut atteindre sa durée de vie opérationnelle prévue, qui est typiquement de dizaines de milliers d'heures pour les applications d'indicateurs.
10. Questions fréquemment posées (FAQ)
Q : Puis-je alimenter cette LED à son courant continu maximum de 20mA en continu ?
R : Oui, mais uniquement dans la plage de température de fonctionnement spécifiée. Pour une fiabilité maximale, surtout à haute température ambiante, il est recommandé de fonctionner à un courant plus faible (par exemple, 10-15mA), car cela réduit l'échauffement interne et la contrainte sur le composant.
Q : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête (λP) et la Longueur d'onde dominante (λd) ?
R : La Longueur d'onde de crête est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est maximale. La Longueur d'onde dominante est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui représente le mieux la couleur de la lumière, calculée à partir des coordonnées de chromaticité CIE. λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur.
Q : Pourquoi une résistance série est-elle obligatoire ?
R : Les LED ont une relation I-V exponentielle. Une petite augmentation de tension provoque une forte augmentation du courant, qui peut rapidement dépasser la valeur maximale et détruire la LED. Une résistance série rend le courant principalement dépendant de la valeur de la résistance et de la tension d'alimentation, fournissant une forme simple et efficace de régulation de courant.
Q : Puis-je utiliser cette LED pour le rétroéclairage d'un petit panneau ?
R : Bien que possible, son large angle de vision et sa lentille diffusante la rendent plus adaptée à la visualisation directe comme indicateur d'état. Pour un rétroéclairage uniforme de panneau, des LED avec un angle de vision plus étroit ou des boîtiers latéraux sont souvent plus appropriés.
Q : Comment interpréter les codes de classement lors de la commande ?
R : Spécifiez la combinaison souhaitée de la Classe d'Intensité Lumineuse (par exemple, A ou B) et de la Classe de Longueur d'Onde Dominante (par exemple, 1 ou 2) pour la couleur requise (Vert Jaune ou Jaune) pour vous assurer de recevoir des LED avec des caractéristiques de performance cohérentes pour votre application.
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. |