Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques principales
- 1.2 Applications cibles
- 2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Spécification du système de tri
- 3.1 Tri par intensité lumineuse
- 3.2 Tri par longueur d'onde dominante
- 4. Analyse des courbes de performance
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- 5.1 Dimensions de contour
- 5.2 Identification de la polarité
- 6. Directives de soudure et d'assemblage
- 6.1 Conditions de stockage
- 6.2 Nettoyage
- 6.3 Formage des broches
- 6.4 Processus de soudure
- 7. Suggestions d'application et considérations de conception
- 7.1 Conception du circuit de commande
- 7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 7.3 Gestion thermique
- 8. Emballage et informations de commande
- 9. Comparaison et différenciation techniques
- 10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 10.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
- 10.2 Puis-je alimenter cette LED à 20 mA en continu ?
- 10.3 Comment interpréter les codes de tri ?
- 10.4 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire ?
- 11. Cas pratique de conception et d'utilisation
- 12. Introduction au principe de fonctionnement
- 13. Tendances technologiques
1. Vue d'ensemble du produit
Le LTL-14FGSAJ4H79G est une lampe LED bi-couleur (Jaune/Vert) conçue pour un montage traversant sur des cartes de circuits imprimés (PCB). Il est logé dans un support plastique noir à angle droit, faisant partie d'un système d'indicateur pour carte de circuit imprimé (CBI). Cette conception améliore le contraste et facilite l'assemblage et l'empilement dans des configurations de réseau horizontales et verticales. Le produit est une source lumineuse à semi-conducteur sans plomb, conforme RoHS, caractérisée par une faible consommation d'énergie et un rendement élevé.
1.1 Caractéristiques principales
- Conçu pour faciliter l'assemblage et l'intégration sur carte de circuit imprimé.
- Le boîtier noir améliore le contraste visuel et la définition de la lumière.
- Utilise une source lumineuse à semi-conducteur pour la fiabilité et la longue durée de vie.
- Caractérisé par une faible consommation d'énergie avec une efficacité lumineuse élevée.
- Conforme aux normes environnementales sans plomb et RoHS.
- Intègre une lampe de taille T-1 avec une lentille diffusante blanche, émettant une lumière bi-couleur Jaune/Vert.
1.2 Applications cibles
Cette LED convient à divers équipements électroniques nécessitant une indication d'état, notamment :
- Appareils de communication
- Systèmes informatiques et périphériques
- Électronique grand public
- Appareils électroménagers
2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie
2.1 Valeurs maximales absolues
Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C. Les dépasser peut causer des dommages permanents.
- Dissipation de puissance (PD) :52 mW (pour les deux couleurs Jaune et Vert). Cela définit la puissance maximale que la LED peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA, autorisé uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 0,1 ms).
- Courant direct continu (IF) :20 mA. C'est le courant de fonctionnement continu recommandé pour une performance fiable.
- Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour fonctionner dans cette large plage de température.
- Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.
- Température de soudure des broches :Résiste à 260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesuré à 2,0 mm (0,079\") du corps de la LED.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Paramètres de performance clés mesurés à TA=25°C et un courant de test (IF) de 10mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (Iv) :S'étend de 4 mcd (Min) à 29 mcd (Max), avec une valeur typique de 11 mcd pour les deux couleurs. C'est la luminosité perçue mesurée par un capteur filtré selon la réponse photopique de l'œil CIE.
- Angle de vision (2θ1/2) :Approximativement 110 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (sur l'axe), indiquant un large cône de vision.
- Longueur d'onde de crête (λP) :Typiquement 574 nm pour le Vert et 590 nm pour le Jaune. C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est la plus élevée.
- Longueur d'onde dominante (λd) :Définit la couleur perçue. Pour le Vert : 564-576 nm (Typ : 570 nm). Pour le Jaune : 582-594 nm (Typ : 590 nm).
- Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Approximativement 20 nm pour les deux couleurs, indiquant la pureté spectrale.
- Tension directe (VF) :S'étend de 1,6V (Min) à 2,5V (Max), avec une valeur typique de 2,0V à 10mA.
- Courant inverse (IR) :Maximum de 100 μA 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 tri
Les LED sont triées (binnées) en fonction de paramètres optiques clés pour assurer l'homogénéité d'un lot. Les codes de tri sont marqués sur l'emballage.
3.1 Tri par intensité lumineuse
Deux bacs d'intensité sont définis pour chaque couleur, avec une tolérance de ±30% sur chaque limite de bac.
- Code de bac A :4 mcd à 13 mcd @ 10mA.
- Code de bac B :13 mcd à 29 mcd @ 10mA.
3.2 Tri par longueur d'onde dominante
Deux bacs de longueur d'onde sont définis pour chaque couleur, avec une tolérance de ±1 nm sur chaque limite de bac.
- Pour le Vert (Jaune Vert) :
- Code de bac 1 : 564 nm à 570 nm.
- Code de bac 2 : 570 nm à 576 nm.
- Pour le Jaune :
- Code de bac 1 : 582 nm à 588 nm.
- Code de bac 2 : 588 nm à 594 nm.
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques qui illustrent la relation entre les paramètres clés. Bien que des graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le texte, les courbes LED standard incluraient typiquement :
- Intensité lumineuse relative vs. Courant direct (Courbe I-V) :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement de manière non linéaire, soulignant la nécessité d'un contrôle du courant.
- Tension directe vs. Courant direct :Démontre la caractéristique exponentielle I-V de la diode.
- Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Illustre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, un facteur critique pour la gestion thermique.
- Distribution spectrale :Un graphique montrant la puissance relative émise à travers les longueurs d'onde, culminant aux valeurs λP spécifiées pour le jaune et le vert.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions de contour
La LED est logée dans un support plastique noir à angle droit. Notes dimensionnelles clés :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (avec équivalents en pouces).
- La tolérance générale est de ±0,25 mm (±0,010\") sauf indication contraire.
- Le matériau du support (boîtier) est du plastique noir.
- Le produit contient quatre puces LED (LED1~4) qui sont bi-couleur jaune/vert.
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 composant physique ou le dessin détaillé.
6. Directives de soudure et d'assemblage
6.1 Conditions de stockage
Pour une durée de conservation optimale, stockez les LED dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si retirées de leur sac barrière à l'humidité d'origine, utilisez-les dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, utilisez un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.
6.2 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utilisez des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Évitez les produits chimiques agressifs.
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 la base du cadre de broches comme point d'appui.
- Effectuez le formage des broches à température ambiante etavant soldering.
- Lors de l'insertion sur le PCB, utilisez une force de clinch minimale pour éviter les contraintes mécaniques.
6.4 Processus de soudure
Règle critique :Maintenez un espace minimum de 2 mm entre la base de la lentille/du support et le point de soudure. Ne plongez jamais la lentille/le support dans la soudure.
- Soudure manuelle (Fer) :
- Température : Maximum 350°C.
- Temps : Maximum 3 secondes par joint (une seule fois).
- Soudure à la vague :
- Température de préchauffage : Maximum 120°C.
- Temps de préchauffage : Maximum 100 secondes.
- Température de la vague de soudure : Maximum 260°C.
- Temps de contact : Maximum 5 secondes.
- Position d'immersion : Pas plus bas que 2 mm de la base de l'ampoule en époxy.
- Important :Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou causer une défaillance catastrophique. Le refusion IR estnonadapté à ce produit de type traversant.
7. Suggestions d'application et considérations de conception
7.1 Conception du circuit de commande
Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour assurer une luminosité uniforme lors de l'utilisation de plusieurs LED :
- Circuit recommandé (Circuit A) :Utilisez une résistance de limitation de courant individuelle en série avec chaque LED. Cela compense les variations de tension directe (VF) des LED individuelles, assurant que chacune reçoit le même courant.
- Non recommandé (Circuit B) :Il est déconseillé de connecter plusieurs LED directement en parallèle avec une seule résistance partagée. De petites différences de VF peuvent causer un déséquilibre de courant significatif, entraînant une luminosité inégale et un surcourant potentiel dans certaines LED.
7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
Les LED sont sensibles à l'électricité statique. Les mesures de prévention incluent :
- Utilisez un bracelet antistatique mis à la terre ou des gants antistatiques lors de la manipulation.
- Assurez-vous que tous les équipements, postes de travail et racks de stockage sont correctement mis à la terre.
- Utilisez un ioniseur pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille plastique.
7.3 Gestion thermique
Bien que la dissipation de puissance soit faible (52 mW), un fonctionnement à des températures ambiantes élevées ou à des courants supérieurs au 20 mA recommandé augmentera la température de jonction. Cela peut entraîner une réduction de la sortie lumineuse, un vieillissement accéléré et un décalage de couleur. Assurez une ventilation adéquate si utilisé dans des réseaux à haute densité ou des espaces clos.
8. Emballage et informations de commande
La fiche technique comprend une section de spécification d'emballage (représentée visuellement). L'emballage typique pour de tels composants implique une bande et une bobine pour l'assemblage automatisé ou un emballage en vrac dans des sacs antistatiques. Le numéro de pièce spécifique pour la commande estLTL-14FGSAJ4H79G.
9. Comparaison et différenciation techniques
Le LTL-14FGSAJ4H79G offre des avantages spécifiques dans sa catégorie :
- Bi-couleur dans un seul boîtier :Intègre l'émission Jaune et Verte, permettant potentiellement d'économiser de l'espace sur la carte par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées.
- Support à angle droit :Le boîtier noir intégré assure une stabilité mécanique, améliore le contraste et simplifie l'assemblage dans des applications de vision à angle droit sans nécessiter de douille séparée.
- Conception empilable :La conception du support permet de créer des réseaux verticaux ou horizontaux d'indicateurs, utiles pour les affichages d'état multi-niveaux.
- Large angle de vision (110°) :Offre une bonne visibilité depuis un large éventail d'angles, adapté aux indicateurs de panneau.
10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
10.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
La longueur d'onde de crête (λP) est le point littéralement le plus haut sur la courbe de sortie spectrale. La longueur d'onde dominante (λd) est une valeur calculée à partir du diagramme de couleurs CIE qui représente le mieux la teinte de couleur perçue par l'œil humain. λd est souvent plus pertinente pour la spécification de la couleur.
10.2 Puis-je alimenter cette LED à 20 mA en continu ?
Oui, 20 mA est le courant direct continu maximal spécifié à TA=25°C. Pour un fonctionnement fiable à long terme, surtout à des températures ambiantes plus élevées, il est souvent recommandé de l'alimenter à un courant inférieur (par exemple, 10-15 mA) pour réduire le stress thermique et augmenter la durée de vie.
10.3 Comment interpréter les codes de tri ?
Les codes de tri (A/B pour l'intensité, 1/2 pour la longueur d'onde) vous permettent de sélectionner des LED avec des caractéristiques étroitement groupées. Pour une apparence uniforme dans un réseau, spécifiez le même code de tri pour toutes les unités dans votre commande. Les codes sont marqués sur le sac d'emballage.
10.4 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire ?
La tension directe d'une LED a un coefficient de température négatif et varie d'une unité à l'autre. Une source de tension provoquerait de grandes variations de courant. Une résistance série (avec une source de tension supérieure à VF) fournit une limitation de courant passive simple, rendant le courant traversant la LED principalement dépendant de la valeur de la résistance et de la tension d'alimentation, stabilisant ainsi la sortie lumineuse.
11. Cas pratique de conception et d'utilisation
Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états pour un routeur réseau.
Le LTL-14FGSAJ4H79G est un choix idéal. Quatre unités pourraient être utilisées pour indiquer l'Alimentation (vert fixe), l'Activité système (vert clignotant), la Liaison réseau (jaune fixe) et le Transfert de données (jaune clignotant). Le montage à angle droit permet de les placer perpendiculairement au PCB principal, face à la découpe du panneau avant. Le boîtier noir assure un contraste élevé contre le panneau. Chaque LED serait commandée par une broche GPIO d'un microcontrôleur via une résistance série de 150-200Ω (calculée pour une alimentation de 3,3V ou 5V et un courant d'environ 10-15 mA). Le large angle de vision assure que l'état est visible depuis diverses positions dans une pièce.
12. Introduction au principe de fonctionnement
Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur spécifique de la lumière est déterminée par l'énergie de la bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés. Dans une LED bi-couleur comme celle-ci, deux matériaux de puce semi-conductrice différents (ou une puce avec un dopage/phosphore spécifique) sont intégrés dans le même boîtier, permettant une émission dans deux bandes de longueur d'onde distinctes (jaune et vert) selon la polarité du courant appliqué.
13. Tendances technologiques
La lampe LED traversante reste une solution fiable et économique pour de nombreuses applications d'indication, en particulier là où un assemblage manuel ou des soudures de haute fiabilité sont requis. Les tendances de l'industrie montrent un glissement progressif vers les LED à montage en surface (SMD) pour la plupart des nouvelles conceptions en raison de leur taille plus petite et de leur adéquation à l'assemblage automatisé par pick-and-place. Cependant, les LED traversantes conservent des avantages en termes de robustesse mécanique, de facilité de prototypage manuel et de connexion thermique supérieure au PCB via leurs broches. L'intégration de fonctionnalités comme des résistances intégrées, des pilotes CI et plusieurs couleurs dans un seul boîtier continue d'évoluer, améliorant la fonctionnalité tout en simplifiant la conception des circuits.
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. |