Fiche technique de la LED traversante LTL763ENAK - Rouge 624nm - 20mA - 430-1880mcd - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED traversante haute performance. Conçue pour les applications d'indication de statut et de signalisation, ce composant offre une combinaison de rendement lumineux élevé, de fiabilité et de flexibilité de conception. Le dispositif intègre une puce rouge associée à une lentille transparente, produisant une longueur d'onde dominante distincte de 624 nm. Sa conception en boîtier traversant permet un montage polyvalent sur des cartes de circuits imprimés (PCB) ou des panneaux, la rendant adaptée à une large gamme d'assemblages électroniques.

Les principaux avantages de cette LED incluent son intensité lumineuse élevée, pouvant atteindre jusqu'à 1880 millicandelas (mcd), et sa faible consommation d'énergie. C'est un produit sans plomb (Pb-free) conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses). Les marchés cibles principaux pour ce composant couvrent les équipements de communication, les périphériques informatiques, l'électronique grand public, les appareils électroménagers et les systèmes de contrôle industriel où des indicateurs visuels clairs et brillants sont requis.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif est caractérisé à une température ambiante (TA) de 25°C. Dépasser ces limites peut causer des dommages permanents.

• Dissipation de puissance :50 mW maximum.
• Courant direct de crête :60 mA maximum, applicable en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10ms).
• Courant direct continu :30 mA maximum pour un fonctionnement continu.
• Déclassement en courant :Déclassement linéaire à partir de 30°C à un taux de 0,27 mA/°C.
• 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 :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à 2,0 mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à TA=25°C avec un courant direct (IF) de 20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend d'un minimum de 430 mcd à un maximum de 1880 mcd. La valeur typique est de 900 mcd. La mesure suit la courbe de réponse de l'œil CIE, et les valeurs garanties incluent une tolérance de test de ±15%.
• Angle de vision (2θ1/2) :110 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale, définissant l'étalement du faisceau.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λp) :632 nm.
• Longueur d'onde dominante (λd) :624 nm. C'est la longueur d'onde unique dérivée du diagramme de chromaticité CIE qui définit la couleur perçue de la LED.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :20 nm, indiquant la pureté spectrale de la lumière rouge émise.
• Tension directe (VF) :Typiquement 2,5V, avec un maximum de 2,5V à IF=20mA.
• Courant inverse (IR) :100 μA maximum lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée.Important :Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.

3. Spécification du système de binning

Pour garantir une uniformité des niveaux de luminosité dans les applications de production, les LED sont triées en bacs (bins) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA. Le code de bin est marqué sur chaque sachet d'emballage.

• Code de bin M :Intensité lumineuse de 430 mcd à 620 mcd.
• Code de bin N :Intensité lumineuse de 620 mcd à 900 mcd.
• Code de bin P :Intensité lumineuse de 900 mcd à 1300 mcd.
• Code de bin Q :Intensité lumineuse de 1300 mcd à 1880 mcd.

Une tolérance de ±15% s'applique aux limites de chaque bin. Ce système permet aux concepteurs de sélectionner le grade de luminosité approprié pour leurs besoins d'application spécifiques, garantissant une uniformité visuelle lorsque plusieurs LED sont utilisées.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes de performance typiques illustrent la relation entre les paramètres clés. Ces courbes sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans différentes conditions de fonctionnement.

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Cette courbe montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant direct. Elle est typiquement non linéaire, soulignant l'importance de la régulation de courant par rapport à la régulation de tension pour contrôler la luminosité.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Ce graphique démontre l'effet d'extinction thermique, où la sortie lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. Les concepteurs doivent tenir compte de ce déclassement dans les environnements à haute température.
• Tension directe vs. Courant direct :Cette courbe caractéristique IV est cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant. Elle montre la relation exponentielle, mettant en évidence la nécessité d'une résistance série pour stabiliser le point de fonctionnement.
• Distribution spectrale :La courbe représente la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde, centrée autour du pic de 632nm avec une demi-largeur de 20nm, confirmant la sortie monochromatique rouge.

5. Informations mécaniques et de boîtier

La LED est logée dans un boîtier traversant standard. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont fournies en millimètres, avec des tolérances de ±0,25mm sauf indication contraire.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0mm.
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches émergent du corps du boîtier.
• Le dessin du boîtier fournit les mesures détaillées pour le diamètre de la lentille, la hauteur du corps, la longueur des broches et le diamètre des broches, garantissant la compatibilité avec la disposition du PCB et les découpes de panneau.

Les broches anode (positive) et cathode (négative) sont généralement différenciées par la longueur ou par un méplat sur le côté cathode de la collerette, ce qui est une pratique courante de l'industrie pour l'identification de la polarité.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Stockage et manipulation

Les LED doivent être stockées dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si elles sont retirées de leur emballage d'origine barrière à l'humidité, elles doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors du sachet d'origine, utilisez un conteneur scellé avec dessiccant ou un dessiccateur rempli d'azote.

6.2 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utilisez des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Évitez les nettoyants agressifs ou abrasifs.

6.3 Formage des broches

Pliez les broches à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED. N'utilisez pas le corps du boîtier comme point d'appui. Le formage des broches doit être effectué à température ambiante etavantle processus de soudure. Lors de l'insertion sur le PCB, appliquez une force de clinchage minimale pour éviter les contraintes mécaniques sur la lentille en époxy ou les liaisons internes.

6.4 Procédé de soudure

Maintenez une distance minimale de 2 mm entre la base de la lentille et le joint de soudure. Évitez d'immerger la lentille dans la soudure.

• Soudure manuelle (Fer) :Température maximale 350°C, temps maximal 3 secondes par broche (une seule fois).
• Soudure à la vague :Préchauffage à un maximum de 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. La température de la vague de soudure ne doit pas dépasser 260°C, avec un temps d'immersion maximal de 5 secondes. La LED ne doit pas être trempée à moins de 2 mm de la base de la lentille.

Note critique :Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance catastrophique. Le soudage par refusion infrarouge (IR) estnon adaptépour ce produit LED traversante.

7. Packaging et informations de commande

La configuration d'emballage standard est la suivante :

• Sachet unitaire :1000, 500, 200 ou 100 pièces par sachet d'emballage résistant à l'humidité.
• Carton intérieur :Contient 8 sachets d'emballage, totalisant 8 000 pièces.
• Carton extérieur (Boîte d'expédition) :Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 64 000 pièces.

Dans chaque lot d'expédition, seul l'emballage final peut contenir une quantité non complète. La référence de ce dispositif est LTL763ENAK.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est bien adaptée pour l'indication de statut dans les enseignes intérieures et extérieures, ainsi que dans les équipements électroniques généraux des secteurs des communications, de l'informatique, du grand public, de l'électroménager et de l'industrie.

8.2 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance de limitation de courant individuelle en série avec chaque LED (Modèle de circuit A). Il est déconseillé d'alimenter plusieurs LED en parallèle directement depuis une source de tension sans résistances individuelles (Modèle de circuit B), car de légères variations des caractéristiques de tension directe (VF) de chaque LED entraîneront des différences significatives dans la distribution du courant et, par conséquent, une luminosité inégale.

8.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Cette LED est sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques ou les surtensions. Des mesures préventives sont essentielles :

• Le personnel doit porter des bracelets conducteurs ou des gants antistatiques lors de la manipulation des LED.
• Tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
• Utilisez des ioniseurs pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille plastique en raison des frottements lors de la manipulation.
• Mettez en place et surveillez des programmes de formation et de certification ESD pour tout le personnel dans les zones protégées contre l'électricité statique.

9. Comparaison technique et considérations de conception

Comparée aux LED indicatrices standard, ce dispositif offre une intensité lumineuse significativement plus élevée, le rendant visible dans des environnements très éclairés. L'angle de vision de 110 degrés fournit un motif d'éclairage large et diffus, idéal pour les indicateurs de panneau. L'utilisation d'une puce rouge avec une lentille transparente, par opposition à une lentille teintée ou diffusante, maximise l'efficacité de sortie lumineuse. Les concepteurs doivent soigneusement considérer la dissipation thermique, car la dissipation de puissance maximale est de 50mW, et les performances se dégradent avec l'augmentation de la température ambiante, comme indiqué par la courbe de déclassement. La spécification de tension directe est critique pour calculer la valeur appropriée de la résistance série lors d'un fonctionnement à partir d'une tension commune comme 5V ou 12V.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je commander cette LED directement depuis une broche de microcontrôleur 5V ?

R : Non. La tension directe typique est de 2,5V. La connecter directement à 5V provoquerait un courant excessif, détruisant la LED. Vous devez utiliser une résistance série de limitation de courant. Par exemple, avec une alimentation de 5V et un courant cible de 20mA, la valeur de la résistance serait d'environ (5V - 2,5V) / 0,02A = 125 Ohms. Une résistance standard de 120 ou 150 Ohms serait appropriée.

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 (λp=632nm) est la longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est physiquement la plus forte. La Longueur d'onde dominante (λd=624nm) est une valeur calculée basée sur la perception humaine des couleurs (diagramme CIE) qui représente le mieux la couleur que nous voyons réellement. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de couleur dans les applications d'indication.

Q : Pourquoi utilise-t-on un système de binning ?

R : En raison des variations de fabrication, les LED d'un même lot de production peuvent avoir des niveaux de luminosité différents. Le binning les trie en groupes (M, N, P, Q) avec des plages d'intensité définies. Cela permet aux fabricants d'offrir des produits cohérents et aux concepteurs de sélectionner le grade de luminosité approprié pour optimiser le coût et les performances, garantissant une cohérence visuelle dans leurs produits finaux.

Q : Puis-je utiliser le soudage par refusion pour cette LED ?

R : Non. La fiche technique indique explicitement que la refusion IR n'est pas un procédé adapté pour cette lampe LED de type traversant. Les méthodes recommandées sont la soudure manuelle ou la soudure à la vague avec les contraintes de température et de temps spécifiées pour éviter les dommages thermiques à la lentille en époxy.

11. Étude de cas pratique de conception

Considérez la conception d'un panneau de contrôle avec dix indicateurs de statut. Pour garantir une luminosité uniforme, spécifiez des LED du même bin d'intensité (par exemple, Bin N : 620-900mcd). Calculez la résistance série pour une alimentation de 12V : R = (12V - 2,5V) / 0,02A = 475 Ohms. Une résistance standard de 470 Ohms, 1/4W serait appropriée, car la dissipation de puissance dans la résistance est de (12V-2,5V)*0,02A = 0,19W. Sur le layout du PCB, assurez-vous que les trous pour les broches de la LED sont espacés selon les dimensions de la fiche technique. Placez un contour en sérigraphie pour guider l'assemblage. Pendant la soudure à la vague, utilisez un gabarit ou du ruban pour vous assurer que les LED ne sont pas insérées à plus de 2 mm de la base de la lentille dans la carte, les protégeant ainsi d'une chaleur excessive.

12. Principe de fonctionnement

Ce dispositif est une diode électroluminescente (LED). Il fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un matériau semi-conducteur. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). Les matériaux semi-conducteurs spécifiques utilisés (par exemple, l'Arséniure de Gallium Aluminium - AlGaAs pour le rouge) déterminent la longueur d'onde, et donc la couleur, de la lumière émise. La lentille en époxy transparente sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le motif du faisceau pour un angle de vision de 110 degrés et à améliorer l'extraction de la lumière de la puce.

13. Tendances technologiques

Bien que les LED CMS (Composants Montés en Surface) dominent l'électronique moderne à haute densité, les LED traversantes restent pertinentes pour les applications nécessitant une haute fiabilité, une facilité d'assemblage manuel, de réparation et une visibilité sous plusieurs angles. Les tendances dans ce segment se concentrent sur l'augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de lumière par unité de puissance électrique), l'amélioration de la cohérence des couleurs grâce à un binning plus serré et l'amélioration de la fiabilité à long terme sous diverses contraintes environnementales. La tendance vers une efficacité plus élevée s'aligne sur les initiatives plus larges d'économie d'énergie dans l'industrie électronique.