Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Avantages principaux
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Explication du système de tri
- 3.1 Tri par longueur d'onde / chromaticité
- 3.2 Tri par intensité lumineuse
- 3.3 Tri par tension directe
- 4. Analyse des courbes de performance
- 5. Informations mécaniques et de conditionnement
- 5.1 Dimensions de contour
- 5.2 Identification de la polarité
- 5.3 Spécification de conditionnement
- 6. Guide de soudure et d'assemblage
- 6.1 Conditions de stockage
- 6.2 Nettoyage
- 6.3 Formage des broches
- 6.4 Processus de soudure
- 7. Notes d'application et considérations de conception
- 7.1 Circuits d'application typiques
- 7.2 Gestion thermique
- 7.3 Précautions contre l'ESD
- 8. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 8.1 Puis-je piloter la LED blanche à 30mA en continu ?
- 8.2 Quelle est la différence entre les lots blancs D1, D2, D3, D4 ?
- 8.3 Un dissipateur thermique est-il requis ?
- 8.4 Puis-je utiliser cette LED en extérieur ?
- 9. Comparaison technique et tendances
- 9.1 Comparaison avec les alternatives CMS
- 9.2 Tendances de l'industrie
1. Vue d'ensemble du produit
Le LTW-404M01H279 est une LED traversante multicolore conçue comme indicateur de carte électronique (CBI). Il se compose d'un boîtier plastique noir à angle droit intégrant plusieurs puces LED. Sa fonction principale est de fournir une indication visuelle claire et à l'état solide sur les cartes de circuits imprimés. Sa conception privilégie la facilité d'assemblage et d'intégration dans divers systèmes électroniques.
1.1 Avantages principaux
- Facilité d'assemblage :Le support à angle droit est conçu pour un montage aisé sur carte et est empilable pour créer des barrettes.
- Contraste amélioré :Le matériau du boîtier noir améliore le contraste de la lumière émise, rendant l'indicateur plus visible.
- Construction robuste :Utilise des sources lumineuses à l'état solide (puces InGaN pour Bleu/Blanc/Vert) pour une fiabilité et une longue durée de vie.
- Conformité environnementale :Le produit est sans plomb et conforme à la directive RoHS.
- Protection intégrée :Intègre des diodes Zener pour la protection contre les décharges électrostatiques (ESD), améliorant la durabilité lors de la manipulation et du fonctionnement.
1.2 Applications cibles
Cette LED est adaptée à une large gamme d'équipements électroniques nécessitant une indication d'état. Les principaux domaines d'application incluent :
- Équipements de communication :Voyants d'état sur routeurs, commutateurs et modems.
- Systèmes informatiques :Indicateurs d'alimentation, d'activité du disque dur et de diagnostic sur cartes mères et périphériques.
- Électronique grand public :Voyants sur équipements audio/vidéo, appareils électroménagers et consoles de jeux.
- Contrôles industriels :Indicateurs d'état machine, de défaut et de mode opératoire sur panneaux de contrôle et systèmes d'automatisation.
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C.
- Dissipation de puissance (Pd) :Varie selon la couleur : Blanc (102 mW), Bleu (74 mW), Vert (64 mW). C'est la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
- Courant direct de crête (IFP) :Pour fonctionnement en impulsion uniquement (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10 ms). Blanc/Bleu : 100 mA, Vert : 60 mA.
- Courant direct continu (IF) :Le courant direct continu maximal. Blanc : 30 mA, Bleu/Vert : 20 mA.
- Plages de température :Fonctionnement : -30°C à +85°C. Stockage : -40°C à +100°C.
- Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à 2,0 mm (0,079") du corps de la LED.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à TA=25°C et IF=8mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (Iv) :Le flux lumineux mesuré en millicandelas (mcd). Valeurs typiques : Blanc : 200 mcd, Vert : 180 mcd, Bleu : 30 mcd. La spécification inclut une tolérance de test de ±15%.
- Angle de vision (2θ1/2) :L'angle total pour lequel l'intensité chute à la moitié de sa valeur maximale. Blanc : 100°, Vert/Bleu : 120°. Cela indique un cône de vision relativement large.
- Tension directe (VF) :La chute de tension aux bornes de la LED au courant de test. Typique : 2,8V pour toutes les couleurs, avec une plage de 2,4V à 3,3V selon la puce et le lot spécifiques.
- Longueur d'onde dominante (λd) :Définit la couleur perçue. Bleu : 465 nm (plage 460-470 nm). Vert : 525 nm (plage 520-530 nm).
- Coordonnées de chromaticité (x, y) :Pour les LED blanches, ces coordonnées définissent le point de couleur sur le diagramme CIE 1931. La valeur typique est (0,24 ; 0,20). Les lots spécifiques (D1-D4) ont des plages de coordonnées définies dans le tableau de tri.
- Courant inverse (IR) :Maximum 10 μA à une tension inverse (VR) de 5V.Important :Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.
3. Explication du système de tri
Le produit utilise un système de tri pour catégoriser les LED selon des paramètres optiques et électriques clés, garantissant l'homogénéité d'un lot. Le LTW-404M01H279 utilise un système à trois codes.
3.1 Tri par longueur d'onde / chromaticité
- Bleu (Code 1) :Trié par longueur d'onde dominante. B07 : 460-465 nm, B08 : 465-470 nm.
- Blanc (Code 2) :Trié par coordonnées de chromaticité (CCx,y) en quatre quadrants : D1, D2, D3, D4. Chaque quadrant a des limites de coordonnées (x,y) spécifiques comme indiqué sur le diagramme CIE et le tableau.
- Vert (Code 3) :Trié par longueur d'onde dominante. G09 : 520-525 nm, G10 : 525-530 nm.
3.2 Tri par intensité lumineuse
L'intensité est regroupée dans de larges plages pour chaque couleur, combinée au tri de teinte/coordonnées de couleur.
- Blanc : 120-680 mcd (tous les lots D1-D4).
- Vert : 110-310 mcd (lots G09/G10).
- Bleu : 18-50 mcd (lots B07/B08).
3.3 Tri par tension directe
La tension directe est spécifiée comme une plage pour chaque groupe de couleur plutôt que des lots discrets : Blanc : 2,4-3,2V, Bleu/Vert : 2,5-3,3V.
Note :Une tolérance de ±15% s'applique aux limites de chaque lot, et une marge de mesure de ±0,01 est appliquée aux coordonnées de couleur.
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fournit des courbes caractéristiques typiques pour chaque couleur de LED (Bleu, Vert, Blanc). Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte, ils illustrent généralement les relations suivantes, cruciales pour la conception de circuit :
- Courant vs. Tension (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle, aidant à déterminer la tension d'alimentation requise pour un courant donné.
- Intensité lumineuse vs. Courant direct (Courbe Iv-IF) :Démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant, jusqu'aux limites nominales maximales.
- Intensité lumineuse vs. Température ambiante (Courbe Iv-TA) :Illustre la diminution du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente, ce qui est critique pour la gestion thermique dans l'application.
- Tension directe vs. Température ambiante (Courbe VF-TA) :Montre la dépendance de la tension directe à la température, qui peut être utilisée pour la détection de température dans certaines conceptions.
Les concepteurs doivent consulter ces courbes pour optimiser le courant de commande pour la luminosité souhaitée et comprendre les effets de déclassement thermique.
5. Informations mécaniques et de conditionnement
5.1 Dimensions de contour
Le composant utilise une configuration de montage traversant à angle droit. Notes mécaniques clés de la fiche technique :
- Toutes les dimensions sont fournies en millimètres, avec les pouces entre parenthèses.
- La tolérance standard est de ±0,25 mm (±0,010") sauf indication contraire.
- Le boîtier est en plastique noir.
- La barrette se compose de 10 LED : les LED 1 à 6 sont vertes avec des lentilles diffusantes vertes ; les LED 7 à 9 sont blanches avec des lentilles diffusantes blanches ; la LED 10 est bleue avec une lentille diffusante bleue.
- Une spécification mécanique critique est lahauteur de la LED en saillie, qui est de 0,20 ± 0,14 mm par rapport au boîtier.
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 l'anode) ou par un méplat sur la lentille ou le boîtier. Le marquage spécifique pour ce modèle doit être vérifié sur le dessin dimensionnel.
5.3 Spécification de conditionnement
Le produit est fourni dans un emballage adapté à l'assemblage automatisé et pour prévenir les dommages lors de l'expédition et de la manipulation. Les dimensions exactes des bobines ou tubes et les quantités sont définies dans la section spécification de conditionnement de la fiche technique.
6. Guide de soudure et d'assemblage
6.1 Conditions de stockage
Les LED doivent être stockées dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si elles sont retirées de leur sac barrière d'origine, elles doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou un dessiccateur rempli d'azote.
6.2 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Éviter les produits chimiques agressifs ou abrasifs.
6.3 Formage des broches
Si les broches doivent être pliées, cela doit être faitavantla soudure et à température ambiante. Le pli doit être effectué à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED. Ne pas utiliser le corps de la LED comme point d'appui. Appliquer une force minimale lors de l'insertion sur la carte pour éviter les contraintes.
6.4 Processus de soudure
Règle critique :Maintenir une distance minimale de 2 mm entre la base de la lentille en époxy et le point de soudure. Ne pas immerger la lentille dans la soudure.
- Soudure manuelle (Fer) :Température maximale : 350°C. Temps maximal : 3 secondes par joint. Un seul cycle de soudure.
- Soudure à la vague :Préchauffage : Max 120°C pendant jusqu'à 100 secondes. Vague de soudure : Max 260°C pendant jusqu'à 5 secondes. S'assurer que le composant est positionné de sorte que la soudure ne remonte pas à moins de 2 mm de la base de la lentille.
Une température ou un temps excessif peut causer des dommages permanents à l'époxy de la LED, aux broches ou aux liaisons internes de la puce.
7. Notes d'application et considérations de conception
7.1 Circuits d'application typiques
Chaque LED de la barrette doit être pilotée indépendamment avec une résistance de limitation de courant. La valeur de la résistance (R) est calculée avec la formule : R = (Vcc - VF) / IF, où Vcc est la tension d'alimentation, VF est la tension directe de la LED (utiliser la valeur max de la fiche technique pour la fiabilité), et IF est le courant direct souhaité (ne pas dépasser la valeur nominale DC).
7.2 Gestion thermique
Bien que la dissipation de puissance soit faible, une conception thermique appropriée prolonge la durée de vie. Assurer un espacement adéquat sur la carte pour la dissipation thermique. Fonctionner à ou près du courant maximal (30mA pour le blanc) générera plus de chaleur. Si la température ambiante est élevée, envisager de déclasser le courant de fonctionnement.
7.3 Précautions contre l'ESD
Bien que le composant ait une protection Zener intégrée, les précautions standard de manipulation ESD doivent toujours être suivies lors de l'assemblage : utiliser des postes de travail mis à la terre, des bracelets antistatiques et des conteneurs conducteurs.
8. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
8.1 Puis-je piloter la LED blanche à 30mA en continu ?
Oui, 30mA est le courant direct continu maximal nominal. Cependant, pour une longévité et une fiabilité optimales, il est souvent conseillé de fonctionner à un courant plus faible, comme 20mA, surtout si les conditions thermiques ne sont pas idéales.
8.2 Quelle est la différence entre les lots blancs D1, D2, D3, D4 ?
Ces lots représentent différentes régions sur le diagramme de chromaticité CIE 1931, correspondant à de légères variations de la température de couleur corrélée (CCT) et de la teinte de la lumière blanche (par exemple, blanc froid avec une teinte bleutée vs blanc pur). D1 et D2 sont typiquement plus froids/bleutés, tandis que D3 et D4 sont plus chauds/jaunâtres, bien que tous se situent dans une région blanche définie.
8.3 Un dissipateur thermique est-il requis ?
Pour les applications d'indicateur typiques à ou en dessous du courant de commande recommandé, un dissipateur thermique dédié n'est pas requis. La carte elle-même agit comme un dissipateur pour les broches. La gestion thermique principale consiste à s'assurer que le composant ne dépasse pas sa température de jonction maximale, qui est influencée par la température ambiante, le courant de commande et la disposition de la carte.
8.4 Puis-je utiliser cette LED en extérieur ?
La fiche technique indique qu'elle est adaptée aux enseignes intérieures et extérieures. Cependant, pour une utilisation prolongée en extérieur, envisager une protection environnementale supplémentaire (revêtement conformable sur la carte) pour la protéger contre l'humidité, les rayons UV et les contaminants, car le boîtier LED lui-même peut ne pas être totalement hermétique.
9. Comparaison technique et tendances
9.1 Comparaison avec les alternatives CMS
Les LED traversantes comme le LTW-404M01H279 offrent des avantages en prototypage, assemblage manuel et applications nécessitant une haute résistance mécanique ou une accessibilité pour le remplacement. Les LED à montage en surface (CMS), en revanche, permettent des conceptions de carte à plus haute densité, sont mieux adaptées à l'assemblage automatisé pick-and-place et ont souvent des chemins thermiques supérieurs vers la carte.
9.2 Tendances de l'industrie
La tendance générale dans l'éclairage indicateur va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), ce qui permet la même luminosité à des courants plus faibles, réduisant la consommation d'énergie et la génération de chaleur. Il y a également une évolution vers des tolérances de tri plus serrées pour la couleur et l'intensité afin d'assurer une cohérence visuelle dans les applications à multiples indicateurs. Bien que les boîtiers CMS dominent les nouvelles conceptions, les indicateurs traversants restent essentiels pour les conceptions héritées, les marchés de réparation et les applications où leurs avantages mécaniques spécifiques sont requis.
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. |