LTL30SETG3JA - Lampe LED ronde traversante 6,2mm - Rouge 625nm / Vert 530nm - 20mA - 125mW - Document Technique

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED ronde traversante de 6,2mm, identifiée par la référence LTL30SETG3JA. Ce composant est conçu comme une source lumineuse indicatrice de haute luminosité adaptée à diverses applications de signalisation. Il utilise deux technologies semi-conductrices distinctes : l'AlGaInP pour l'émetteur rouge et l'InGaN pour l'émetteur vert, chacune offrant des caractéristiques de longueur d'onde spécifiques.

1.1 Avantages principaux

Les principaux avantages de cette lampe LED incluent sa haute intensité lumineuse, qui assure une excellente visibilité. Elle présente une faible consommation d'énergie couplée à une efficacité lumineuse élevée, contribuant aux économies d'énergie. Le boîtier est fabriqué avec une technologie époxy avancée offrant une résistance supérieure à l'humidité et incorporant des inhibiteurs UV, améliorant ainsi sa durabilité et sa fiabilité pour une utilisation à long terme en intérieur comme en extérieur. Le produit est sans plomb et conforme à la directive RoHS.

1.2 Marché cible et applications

Le diagramme de rayonnement uniforme et la haute luminosité rendent cette LED idéale pour les applications nécessitant une visibilité claire et à longue distance. Les applications cibles principales incluent les panneaux de signalisation routière, les panneaux d'affichage grand format, les panneaux à messages variables et la signalisation sur les véhicules de transport public tels que les bus.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une analyse détaillée des paramètres électriques, optiques et thermiques qui définissent les limites opérationnelles et les performances de la LED.

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces caractéristiques spécifient les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Elles sont définies à une température ambiante (TA) de 25°C. La dissipation de puissance continue maximale est de 125 mW pour la puce rouge et de 112 mW pour la puce verte. Le courant direct continu maximal est de 50 mA pour le rouge et de 30 mA pour le vert. Pour un fonctionnement en impulsion (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10ms), un courant direct crête de 100 mA est autorisé pour les deux couleurs. La tension inverse maximale est de 5 V. Le composant peut fonctionner dans une plage de température ambiante de -30°C à +85°C et être stocké de -40°C à +100°C. Les broches peuvent supporter un soudage à 260°C pendant un maximum de 5 secondes, à condition que le point de soudure soit situé à au moins 2,0 mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces caractéristiques sont mesurées dans des conditions de test standard (TA=25°C, IF=20mA) et représentent les performances typiques. L'intensité lumineuse (Iv) pour la LED rouge a une valeur typique de 4200 mcd (min 1500 mcd), tandis que la LED verte a une valeur typique de 6900 mcd (min 3000 mcd). L'angle de vision (2θ1/2) pour les deux couleurs est de 30 degrés avec une tolérance de ±2 degrés. La longueur d'onde d'émission de crête (λP) est typiquement de 627 nm pour le rouge et de 525 nm pour le vert. La longueur d'onde dominante (λd) varie de 620-630 nm pour le rouge et de 525-535 nm pour le vert. La tension directe (VF) est typiquement de 2,5 V pour le rouge (max 3,2 V) et de 3,75 V pour le vert (max 4,5 V). Le courant inverse (IR) est au maximum de 100 µA à VR=5V.

2.3 Caractéristiques thermiques

La gestion thermique est cruciale pour la longévité de la LED. Le facteur de déclassement du courant direct continu est spécifié. Pour la LED rouge, le courant doit être réduit linéairement de 0,84 mA pour chaque degré Celsius au-dessus de 50°C. Pour la LED verte, le déclassement est de 0,36 mA/°C au-dessus de 50°C. Cela garantit que la température de jonction reste dans des limites sûres, évitant une dégradation accélérée ou une défaillance catastrophique.

3. Spécification du système de classement

Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en classes basées sur l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Le tableau de classement par intensité catégorise les LED à l'aide d'un code à deux caractères (ex. : UR, VS, WU). La première lettre (U, V, W) définit la plage d'intensité lumineuse verte : U (3000-4000 mcd), V (4000-5300 mcd), W (5300-6900 mcd). La seconde lettre (R, S, T, U) définit la plage d'intensité lumineuse rouge : R (1500-1900 mcd), S (1900-2500 mcd), T (2500-3200 mcd), U (3200-4200 mcd). Une tolérance de ±15% s'applique à chaque limite de classe.

3.2 Classement par teinte (longueur d'onde)

Pour la LED verte, un classement par teinte distinct est fourni. Le code de classe G1 couvre une plage de longueur d'onde dominante de 525-530 nm, et G2 couvre 530-535 nm. La tolérance pour chaque limite de classe est de ±1 nm. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des points de couleur très spécifiques si nécessaire pour leur application.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (Fig.1, Fig.6), leurs implications typiques sont analysées ici. La courbe courant direct vs tension directe (I-V) est non linéaire, caractéristique d'une diode. L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement recommandée. La courbe de distribution spectrale montre la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde, avec les longueurs d'onde de crête et dominante identifiées. Le diagramme d'angle de vision illustre le diagramme de rayonnement spatial, confirmant l'angle à mi-intensité de 30 degrés.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

La LED présente un verre de forme ronde standard de 6,2 mm de diamètre. Les notes dimensionnelles clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres (pouces) ; la tolérance standard est de ±0,25 mm sauf indication contraire ; la saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0 mm ; l'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier. La polarité est indiquée par la broche anode (+) plus longue et/ou un méplat sur le bord du verre près de la broche cathode (-).

5.2 Spécifications d'emballage

Les LED sont fournies dans des sachets d'emballage contenant 500, 200 ou 100 pièces. Dix de ces sachets sont emballés dans un carton intérieur, pour un total de 5 000 pièces. Huit cartons intérieurs sont emballés dans un carton d'expédition extérieur, pour un total de 40 000 pièces. Dans tout lot d'expédition, seul l'emballage final peut contenir une quantité incomplète.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour éviter les dommages. Les broches doivent être formées à un point situé à au moins 3 mm de la base du verre de la LED avant le soudage, et la base du verre ne doit pas être utilisée comme point d'appui. Pendant l'assemblage sur PCB, une force de clinch minimale doit être utilisée. Pour le soudage, maintenir un espacement minimum de 3 mm (pour fer) ou 2 mm (pour vague) entre le point de soudure et la base du verre. Ne pas immerger le verre dans la soudure. Conditions de soudage recommandées : Température du fer à souder max 350°C pendant max 3 secondes (une seule fois). Soudage à la vague : préchauffage max 100°C pendant 60s max, vague de soudure max 260°C pendant 5s max. Le refusion infrarouge (IR) n'est pas adapté à ce produit traversant. Une chaleur ou un temps excessif peut déformer le verre ou détruire la LED.

7. Recommandations d'application et considérations de conception

7.1 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 est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant individuelle en série avec chaque LED (Circuit A). La connexion directe de LED en parallèle sans résistances individuelles (Circuit B) n'est pas recommandée, car de légères variations de la caractéristique de tension directe (Vf) entre les LED individuelles entraîneront des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, dans la luminosité.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

La LED est sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques ou les surtensions. Des mesures de prévention ESD appropriées doivent être mises en œuvre dans l'environnement de manipulation et d'assemblage, telles que l'utilisation de postes de travail mis à la terre, de bracelets antistatiques et de sols conducteurs.

7.3 Stockage et nettoyage

Pour le stockage, l'ambiance ne doit pas dépasser 30°C ou 70% d'humidité relative. Les LED retirées de leur emballage d'origine doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, utiliser un conteneur étanche avec dessiccant ou un dessiccateur à azote. Si un nettoyage est nécessaire, utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.

8. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED génériques de 5 mm, cette lampe de 6,2 mm offre une intensité lumineuse significativement plus élevée, la rendant adaptée aux applications nécessitant des distances de vision plus longues ou des indications plus lumineuses. L'utilisation de l'AlGaInP pour le rouge offre une haute efficacité et une excellente pureté de couleur dans le spectre rouge-orange. La puce verte InGaN offre une haute luminosité. Le verre blanc diffusé intégré fournit un angle de vision uniforme, contrairement aux verres clairs qui peuvent avoir un faisceau plus focalisé. L'époxy renforcé avec inhibiteur UV cible spécifiquement la durabilité en extérieur, un élément différenciateur clé par rapport aux LED standard de qualité intérieure.

9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 30 mA ?

R : Pour la LED rouge, oui, car son courant continu maximal est de 50 mA. Pour la LED verte, 30 mA est la valeur maximale absolue en continu ; un fonctionnement continu à ce niveau sans déclassement thermique approprié peut réduire la durée de vie. Il est recommandé de fonctionner à 20 mA typique pour les deux.

Q : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser pour une alimentation de 12 V ?

R : En utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - Vf_LED) / I_LED. Pour une LED verte (Vf~3,75V) à 20mA : R = (12 - 3,75) / 0,02 = 412,5 Ohms. Utilisez la valeur standard la plus proche (ex. : 390 ou 430 Ohms) et calculez la puissance nominale de la résistance : P = I^2 * R.

Q : Cette LED est-elle adaptée aux appareils alimentés par batterie ?

R : Oui, sa haute efficacité lumineuse (mcd/mA élevé) la rend adaptée aux applications alimentées par batterie où la consommation d'énergie est un critère, surtout lorsqu'elle est pilotée à 20 mA ou moins.

10. Étude de cas d'application pratique

Scénario : Conception d'un panneau lumineux "Arrêt de bus" pour usage extérieur.

Considérations de conception : Le panneau doit être clairement visible de jour comme de nuit. L'utilisation des LED vertes (Classe W pour la luminosité maximale) pour le texte fournirait un contraste élevé. L'angle de vision de 30 degrés garantit que le panneau est lisible depuis un large angle d'approche. Les LED doivent être pilotées avec des résistances de limitation de courant individuelles connectées à une alimentation à tension constante, les valeurs des résistances étant calculées sur la base de la tension d'alimentation et de la Vf typique de la LED verte. La conception du PCB doit maintenir l'espacement minimum de 2-3 mm entre la pastille de soudure et le corps de la LED conformément aux recommandations de soudage. L'époxy résistant aux UV garantit que le verre ne jaunit pas et ne se dégrade pas au fil des années d'exposition au soleil, maintenant le flux lumineux et la couleur.

11. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière lorsqu'un courant électrique les traverse. Ce phénomène est appelé électroluminescence. Dans une LED, les électrons se recombinent avec les trous au sein du matériau semi-conducteur (AlGaInP pour le rouge, InGaN pour le vert), libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde (couleur) spécifique de la lumière est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur. Le verre en époxy sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le diagramme de rayonnement (angle de vision de 30 degrés dans ce cas), et dans ce produit, intègre un diffuseur pour créer un aspect uniforme.

12. Tendances technologiques

La tendance générale de la technologie LED va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un meilleur rendu des couleurs et un coût réduit. Pour les LED indicatrices comme celle-ci, les tendances incluent la miniaturisation (boîtiers plus petits avec une sortie similaire), l'intégration de plusieurs puces (RVB) dans un seul boîtier, et le développement de matériaux d'encapsulation plus robustes pour les environnements extrêmes. La science des matériaux sous-jacente pour les LED rouges (AlGaInP) et vertes/bleues (InGaN) continue de mûrir, conduisant à des améliorations incrémentielles de l'efficacité et de la durée de vie. La recherche d'efficacité énergétique dans tous les dispositifs électroniques continue de favoriser la technologie LED par rapport aux indicateurs traditionnels à incandescence ou au néon.