Fiche technique de la lampe LED LTL42FGRBBH281 - Multicolore (Vert/Rouge/Bleu) - 20mA - Boîtier traversant - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTL42FGRBBH281 est une lampe LED multicolore traversante conçue pour l'indication sur circuit imprimé. Il est doté d'un support (boîtier) plastique noir à angle droit qui s'emboîte avec les composants LED, améliorant le contraste. Le produit est conçu pour un assemblage facile sur cartes de circuits imprimés (PCB) et est disponible dans des configurations permettant l'empilage et une installation simple.

1.1 Avantages principaux

• Conçu pour un assemblage facile sur carte de circuit imprimé.
• Le boîtier noir améliore le contraste pour une meilleure visibilité.
• Faible consommation d'énergie et haute efficacité.
• Produit sans plomb conforme à la directive RoHS.
• Utilise des matériaux semi-conducteurs spécifiques pour l'émission de couleur : InGaN pour la puce bleue (470nm), AlInGaP pour la puce rouge (631nm) et AlInGaP pour la puce verte (569nm).

1.2 Applications cibles

• Systèmes informatiques et périphériques
• Équipements de communication
• Électronique grand public
• Contrôles et instrumentation industriels

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues (TA=25°C)

Le tableau suivant détaille les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Un fonctionnement en dehors de ces plages n'est pas recommandé.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques (TA=25°C)

Ces paramètres définissent la performance typique du dispositif dans des conditions de test spécifiées.

Notes :1. La mesure de l'intensité lumineuse approxime la réponse de l'œil CIE. 2. L'angle de vision est l'angle hors axe où l'intensité est la moitié de la valeur axiale. 3. La longueur d'onde dominante définit la couleur selon le diagramme CIE. 4. Iv inclut une tolérance de test de ±15%. 5. Le courant inverse est contrôlé par la source. 6. La tension inverse est uniquement pour les tests ; le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse.

3. Explication du système de tri

La fiche technique indique des valeurs typiques pour les paramètres clés. Pour la production, les dispositifs sont généralement triés (groupés) en fonction de caractéristiques spécifiques pour assurer la cohérence au sein d'une application. Bien que les codes de tri exacts ne soient pas fournis dans ce document, les paramètres susceptibles d'être triés incluent probablement :

• Longueur d'onde / Longueur d'onde dominante (λd) :Comme indiqué dans le tableau des caractéristiques, chaque couleur a une plage min/typ/max. Les produits sont triés en fonction de la longueur d'onde dominante mesurée pour fournir des points de couleur cohérents.
• Intensité lumineuse (Iv) :La large plage (Min à Max) pour chaque couleur suggère que les dispositifs sont triés selon leur flux lumineux pour correspondre aux exigences de luminosité dans différentes applications.
• Tension directe (VF) :La plage spécifiée indique que les LED peuvent être groupées par chute de tension directe, ce qui est important pour concevoir des circuits de limitation de courant et assurer une luminosité uniforme dans les configurations en parallèle.

Les concepteurs doivent consulter les informations de tri spécifiques auprès du fabricant pour les applications critiques d'appariement des couleurs ou des courants.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence aux courbes caractéristiques typiques pour chaque couleur de LED (Vert/Jaune Vert, Rouge, Bleu). Ces courbes représentent graphiquement la relation entre les paramètres clés et sont essentielles pour la conception de circuits.

4.1 Courbes IV (Courant-Tension) typiques

Ces courbes tracent le courant direct (IF) en fonction de la tension directe (VF) pour chaque couleur de LED à 25°C. Elles montrent la relation non linéaire typique des diodes. La tension de seuil est d'environ 2.0V pour les LED Vertes/Rouges et 3.2V pour les LED Bleues. Les concepteurs utilisent ces courbes pour déterminer la tension d'alimentation nécessaire et la valeur de la résistance série pour obtenir le courant de fonctionnement souhaité (typiquement 10mA ou 20mA selon les spécifications).

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Ces courbes illustrent comment le flux lumineux (Iv) augmente avec le courant direct (IF). La relation est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement recommandée (jusqu'à 20mA continu). Un fonctionnement au-dessus du courant maximal absolu peut entraîner une augmentation super-linéaire de la température de jonction et une dégradation rapide du flux lumineux et de la durée de vie.

4.3 Distribution spectrale

Bien que non explicitement graphiée, les paramètres de Longueur d'onde d'émission de crête (λP), Longueur d'onde dominante (λd) et Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) définissent les caractéristiques spectrales. Δλ indique la pureté de la couleur ; une valeur plus petite dénote une lumière plus monochromatique. Les LED Bleues ont le Δλ le plus large (35nm), tandis que le Vert est le plus étroit (15nm).

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

Le dispositif utilise un boîtier traversant avec un support plastique noir à angle droit. Notes mécaniques clés de la fiche technique :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces).
• La tolérance est de ±0.25mm (.010\") sauf indication contraire.
• Le matériau du support (boîtier) est du plastique noir.
• La LED1 est de couleur verte (jaune vert) avec une lentille diffusante verte.
• La LED2 est de couleur rouge avec une lentille diffusante blanche.
• Les LED3 et LED4 sont de couleur bleue avec des lentilles diffusantes blanches.

Le dessin dimensionnel exact est référencé dans la fiche technique, fournissant les mesures critiques pour la conception de l'empreinte PCB, y compris l'espacement des broches, la taille du corps et le placement des trous de montage.

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 dessin de contour de la fiche technique doit clairement marquer la cathode (généralement la broche la plus courte ou la broche la plus proche d'un bord plat). La polarité correcte est essentielle au fonctionnement du dispositif.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Conditions de stockage

L'ambiance de stockage 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 prolongé hors de l'emballage d'origine, stocker dans un conteneur scellé avec un dessiccant ou dans un dessiccateur à atmosphère d'azote.

6.2 Nettoyage

Utiliser des solvants de nettoyage à base d'alcool comme l'alcool isopropylique si un nettoyage est nécessaire. Éviter les produits chimiques agressifs qui pourraient endommager la lentille plastique ou le boîtier.

6.3 Formage des broches

Plier les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille LED. Ne pas utiliser la base du cadre de broches comme point d'appui. Effectuer le formage des broches avant la soudure à température normale. Pendant l'assemblage sur PCB, utiliser la force de clinch minimale possible pour éviter une contrainte mécanique excessive sur le composant.

6.4 Paramètres de soudure

Maintenir un espace minimum de 2mm entre la base de la lentille/du support et le point de soudure. Éviter de tremper la lentille/le support dans la soudure.

Important :Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance. Le refusion IR n'est PAS adapté à ce produit traversant. La température maximale de soudure à la vague ne définit pas la Température de Déflexion sous Charge (HDT) ou le point de fusion du support.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

La fiche technique comprend une section dédiée aux spécifications d'emballage (référencée page 7/10). Celle-ci détaille comment les composants sont fournis, généralement dans des tubes antistatiques, des bobines ou des plateaux. Elle inclut des informations sur la quantité par emballage, les dimensions des bobines et l'orientation pour la manutention automatisée.

7.2 Règle de numérotation des modèles

Le numéro de pièce LTL42FGRBBH281 encode probablement des attributs clés. Une convention courante inclut : Série (LTL), Code taille/boîtier (42), Couleur (FGRB pour une combinaison de couleurs), et un code de variante/optique spécifique (BH281). Le décodage exact doit être confirmé avec le guide produit du fabricant.

8. Recommandations d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour assurer une luminosité uniforme lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, une résistance de limitation de courant doit être utilisée en série avec CHAQUE LED (Modèle de circuit A). Éviter de connecter les LED directement en parallèle sans résistances individuelles (Modèle de circuit B), car de légères variations de tension directe (VF) entraîneront des différences significatives dans le partage du courant et donc de la luminosité.

Circuit A (Recommandé) :[Vcc] -- [Résistance] -- [LED] -- [GND]. Une branche résistance-LED séparée pour chaque LED en parallèle.

Circuit B (Non recommandé pour l'uniformité) :[Vcc] -- [Résistance] -- [LED1 // LED2 // LED3] -- [GND].

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles à l'électricité statique. Les mesures de prévention incluent :

• Utiliser un bracelet conducteur ou des gants antistatiques lors de la manipulation.
• S'assurer que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
• Utiliser un ioniseur pour neutraliser la charge statique qui pourrait s'accumuler sur la lentille plastique pendant la manipulation.

8.3 Considérations thermiques

Bien que la dissipation de puissance soit faible (52-76 mW), maintenir la température de jonction dans la plage de fonctionnement (-30°C à +85°C) est crucial pour la longévité et la stabilité du flux lumineux. Assurer un espacement adéquat sur le PCB et prendre en compte la température ambiante dans le boîtier. Un fonctionnement à ou près du courant continu maximal générera plus de chaleur.

9. Comparaison et différenciation techniques

Le LTL42FGRBBH281 offre des avantages spécifiques dans sa catégorie :

• Multicolore dans un seul boîtier :Intègre plusieurs puces LED (Vert/Jaune Vert, Rouge, Bleu) avec des lentilles diffusantes distinctes, adapté à l'indication multi-états.
• Support à angle droit :Le boîtier noir à angle droit est conçu pour un montage facile sur PCB et fournit une direction de vision définie, améliorant le contraste.
• Conception empilable :La conception du boîtier permet l'empilage, permettant la création de réseaux verticaux ou horizontaux pour des affichages à barres ou multi-segments.
• Fiabilité du traversant :Offre une connexion mécanique robuste au PCB, adaptée aux applications soumises aux vibrations ou nécessitant un assemblage/réparation manuel.

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

Q1 : Puis-je piloter la LED bleue à 20mA comme la rouge ?

R : Le tableau des Valeurs Maximales Absolues spécifie un Courant Direct Continu de 20mA pour toutes les couleurs. Cependant, le tableau des Caractéristiques Électriques liste des conditions de test de IF=10mA pour le Bleu et le Vert, et IF=20mA pour le Rouge. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est conseillé de faire fonctionner les LED Bleues et Vertes à ou près de 10mA, car c'est la condition sous laquelle leurs spécifications optiques sont garanties. Dépasser cette valeur peut réduire la durée de vie ou décaler la couleur.

Q2 : Pourquoi le courant inverse de la LED Bleue (10μA) est-il beaucoup plus faible que pour le Vert/Rouge (100μA) ?

R : Cette différence est inhérente aux matériaux semi-conducteurs utilisés (InGaN pour le Bleu vs. AlInGaP pour le Rouge/Vert). Les caractéristiques de la jonction diode, y compris le courant de fuite inverse, varient avec la largeur de bande interdite du matériau et le procédé de fabrication.

Q3 : 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 unique à laquelle la distribution de puissance spectrale est maximale. La Longueur d'onde Dominante est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la couleur perçue de la lumière ; c'est la longueur d'onde unique qui correspondrait à la sensation de couleur. λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur dans les applications centrées sur l'humain.

Q4 : Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?

R : Étant donné la faible dissipation de puissance (max 76mW pour le Bleu), un dissipateur thermique dédié n'est généralement pas requis pour un fonctionnement standard dans les limites de courant spécifiées. Une disposition PCB appropriée avec une certaine surface de cuivre autour des broches suffira pour la dissipation thermique dans la plupart des environnements.

11. Étude de cas d'application pratique

Scénario : Conception d'un indicateur d'état multifonction pour un contrôleur industriel.

Un contrôleur logique programmable (PLC) industriel nécessite un seul indicateur pour afficher plusieurs états : Veille (Vert), En fonctionnement (Vert clignotant), Défaut (Rouge) et Communication active (Bleu).

Mise en œuvre de la conception :

1. Le LTL42FGRBBH281 est sélectionné pour sa capacité multicolore intégrée dans un seul boîtier traversant, économisant de l'espace sur la carte par rapport à l'utilisation de trois LED séparées.

2. Une broche GPIO d'un microcontrôleur est connectée à chaque cathode de LED (via une résistance de limitation de courant), les anodes étant connectées au rail d'alimentation. Cela permet un contrôle indépendant de chaque couleur.

3. Les valeurs des résistances sont calculées avec R = (Vcc - VF) / IF. Pour une alimentation de 5V : R_Vert/Rouge ≈ (5V - 2.5V) / 0.01A = 250Ω ; R_Bleu ≈ (5V - 3.8V) / 0.01A = 120Ω. Des valeurs de résistance standard (270Ω et 120Ω) sont choisies.

4. Le boîtier à angle droit permet de monter l'indicateur sur le bord du PCB, face vers l'extérieur à travers une découpe de panneau. Le boîtier noir assure un contraste élevé contre le panneau.

5. Le logiciel contrôle le motif de clignotement pour l'état "En fonctionnement" en basculant la broche de la LED Verte.

Cette conception exploite les caractéristiques clés du produit : intégration multicolore, facilité d'assemblage et boîtier à haut contraste.

12. Principe de fonctionnement

Les Diodes Électroluminescentes (LED) sont des dispositifs à jonction p-n semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel interne de la jonction est appliquée, les électrons de la région n se recombinent avec les trous de la région p dans la région active. Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé dans la région active. Le LTL42FGRBBH281 utilise AlInGaP pour l'émission rouge et verte et InGaN pour l'émission bleue. La lentille plastique sert à focaliser la lumière, à protéger la puce semi-conductrice et, lorsqu'elle est diffusante, à élargir l'angle de vision et adoucir l'apparence de la lumière.

13. Tendances technologiques

La lampe LED traversante représente une technologie de boîtier mature et fiable. Les tendances actuelles de l'industrie montrent un fort déplacement vers les boîtiers CMS (Composants Montés en Surface) (par ex., 0603, 0805, 1206 et boîtiers de puissance plus grands) pour la plupart des nouvelles conceptions en raison de leur empreinte plus petite, de leur adéquation à l'assemblage automatisé par pick-and-place et de leur faible profil. Cependant, les composants traversants comme le LTL42FGRBBH281 restent pertinents dans des niches spécifiques : applications nécessitant une robustesse mécanique extrême, une isolation haute tension, un assemblage/réparation manuel, des kits éducatifs, ou lorsque les caractéristiques de vision à angle droit et d'empilage sont spécifiquement avantageuses. La technologie continue de bénéficier des améliorations des matériaux semi-conducteurs (par ex., efficacité plus élevée, meilleur rendu des couleurs) et des techniques de moulage plastique, même au sein du facteur de forme traversant.