Fiche technique de la lampe LED LTL-R42NM1H229 - Montage traversant - Jaune/Verte - 20mA - 52mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTL-R42NM1H229 est une lampe LED à montage traversant conçue comme un voyant pour carte électronique. Il se compose d'un support plastique noir à angle droit qui accueille deux lampes LED distinctes. Ce composant est conçu pour un assemblage simple sur des cartes de circuits imprimés, offrant une solution fiable et économique pour l'indication d'état.

1.1 Avantages principaux

• Facilité d'assemblage :La conception est optimisée pour un montage simple et efficace sur les cartes électroniques.
• Contraste amélioré :Le matériau noir du boîtier offre un rapport de contraste élevé, améliorant la visibilité des LED allumées.
• Efficacité énergétique :Caractérisé par une faible consommation d'énergie et une efficacité lumineuse élevée.
• Conformité environnementale :Il s'agit d'un produit sans plomb conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Option bicolore :Intègre deux couleurs LED distinctes : un jaune standard (env. 589nm) et un vert/jaune-vert (env. 569nm).

1.2 Applications cibles

Cette lampe LED convient à une large gamme d'équipements électroniques nécessitant des voyants d'état clairs. Les principaux secteurs d'application incluent :

• Équipements de communication
• Ordinateurs et périphériques
• Électronique grand public
• Systèmes de contrôle industriel

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une analyse objective et détaillée des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques spécifiés pour la lampe LED LTL-R42NM1H229.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance (P_D) :52 mW par LED. C'est la puissance maximale que la LED peut dissiper en continu à une température ambiante (T_A) de 25°C. Dépasser cette limite risque d'endommager thermiquement le composant.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA. Ce courant n'est autorisé qu'en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 0,1ms). Il ne doit pas être utilisé pour un fonctionnement en continu.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C. Le composant est conçu pour fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C. Le composant peut être stocké en toute sécurité dans ces limites lorsqu'il n'est pas en fonctionnement.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0mm (0,079\") du corps de la LED. Ceci définit la tolérance au profil thermique pendant les processus de soudure manuelle ou à la vague.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à T_A=25°C et I_F=10mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :Une mesure clé de la luminosité.
  • LED jaune : Typique 11 mcd, allant de 3,8 mcd (Min) à 30 mcd (Max).
  • LED verte/jaune-verte : Typique 19 mcd, allant de 8,7 mcd (Min) à 50 mcd (Max).
  • Note :La mesure inclut une tolérance de test de ±15%. La LED verte présente une luminosité typique plus élevée.
• Angle de vision (2θ_1/2) :100 degrés pour les deux couleurs. Cet angle de vision large garantit que la LED est visible depuis une large gamme de positions par rapport à son axe.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) :La longueur d'onde à laquelle l'intensité de la lumière émise est la plus élevée.
  • Jaune : 591 nm
  • Vert : 572 nm
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :Représente la couleur perçue de la lumière.
  • Jaune : 589 nm (plage 584-594 nm)
  • Verte/Jaune-verte : 569 nm (plage 566-574 nm)
• Largeur à mi-hauteur spectrale (Δλ) :Approximativement 15 nm pour les deux couleurs, indiquant une émission de couleur relativement étroite et pure.
• Tension directe (V_F) :Typiquement 2,0V, avec un maximum de 2,5V à I_F=10mA. Cette faible tension est compatible avec les circuits logiques basse tension courants.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 100 μA à V_R=5V.Note critique :Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test. L'application d'une tension inverse en circuit peut endommager la LED.

3. Explication du système de classement en bacs

Le produit utilise un système de classement en bacs pour catégoriser les LED en fonction de leur intensité lumineuse (I_V) et de leur teinte (longueur d'onde dominante). Cela assure la cohérence au sein d'un lot de production.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont triées en bacs (A, B, C, D) en fonction de leur flux lumineux mesuré à 10mA. La spécification note une tolérance de ±15% pour chaque limite de bac I_V. Cela signifie que les LED d'un même bac auront des niveaux de luminosité très proches, ce qui est crucial pour les applications nécessitant une apparence uniforme sur plusieurs voyants.

3.2 Classement par teinte (longueur d'onde)

Les LED sont ensuite catégorisées par leur longueur d'onde dominante. La tolérance pour chaque bac de teinte est de ±1nm. Ce contrôle strict garantit une variation de couleur minimale entre les LED individuelles de la même couleur nominale (jaune ou verte), ce qui est important pour la cohérence esthétique et les systèmes d'indication codés par couleur.

Le tableau de bacs (par exemple, les codes comme L2, L3, H06, 3ST) corrèle des combinaisons spécifiques de bacs d'intensité lumineuse et de teinte avec les codes produits finaux (A, B, C, D), permettant une sélection précise en fonction des exigences de l'application.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que le PDF fasse référence à des courbes caractéristiques typiques, le comportement standard d'une LED peut être déduit :

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

Les LED sont des diodes et présentent une relation I-V non linéaire. La tension directe (V_F) a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente. La V_Fspécifiée de ~2,0-2,5V à 10mA est un paramètre clé pour concevoir la résistance de limitation de courant dans le circuit de commande.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Le flux lumineux (I_V) est approximativement proportionnel au courant direct (I_F) dans la plage de fonctionnement recommandée (jusqu'à 20mA). Alimenter la LED au-delà de ce courant augmentera la luminosité mais aussi la dissipation de puissance et la température de jonction, réduisant potentiellement la durée de vie et provoquant un décalage de couleur.

4.3 Dépendance à la température

Les performances des LED sont sensibles à la température. L'intensité lumineuse diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. La plage de température de fonctionnement spécifiée de -30°C à +85°C définit les conditions ambiantes dans lesquelles les caractéristiques optiques publiées sont valides. Un fonctionnement à des températures plus élevées entraînera une réduction du flux lumineux.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions de contour

Le composant présente une conception traversante à angle droit. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres, avec une tolérance par défaut de ±0,25mm sauf indication contraire spécifique sur le dessin coté.
• Le matériau du boîtier est du plastique noir.
• LED1 est de couleur verte/jaune-verte avec une lentille diffusante verte assortie.
• LED2 est de couleur jaune avec une lentille diffusante jaune assortie.

Note : Le dessin dimensionnel exact est référencé dans la fiche technique mais n'est pas reproduit ici sous forme de texte. Les concepteurs doivent se référer au dessin original pour les détails précis de placement et d'empreinte.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED traversantes, la cathode est généralement identifiée par un bord plat sur la lentille de la LED, une broche plus courte ou un marquage sur le boîtier. Le dessin dimensionnel de la fiche technique doit indiquer clairement la polarité. La polarité correcte est essentielle ; une connexion inverse empêchera l'allumage et peut endommager le composant si la tension inverse dépasse 5V.

5.3 Spécification de conditionnement

Le produit est fourni dans un conditionnement adapté à l'assemblage automatisé ou à la manipulation manuelle. La spécification de conditionnement détaille la quantité par bobine, tube ou plateau, et l'orientation des composants dans l'emballage pour faciliter les machines pick-and-place ou prévenir les dommages pendant le transport et le stockage.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour garantir la fiabilité et prévenir les dommages.

6.1 Conditions de stockage

Pour un stockage prolongé en dehors du sac barrière d'humidité d'origine, il est recommandé de stocker les LED à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative. Si elles sont retirées de l'emballage d'origine, les utiliser dans les trois mois. Pour un stockage plus long, utiliser un conteneur scellé avec un dessiccant ou une atmosphère d'azote.

6.2 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utiliser uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Éviter les nettoyants chimiques agressifs ou inconnus qui pourraient endommager la lentille plastique ou le boîtier.

6.3 Formage des broches

Si les broches doivent être pliées, cela doit être faitavantla soudure, à température ambiante. Le pli doit être effectué à au moins 3mm 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 mécaniques sur les broches ou le scellement époxy.

6.4 Paramètres de soudure

Règle critique :Maintenir une distance minimale de 2mm entre le point de soudure et la base de la lentille de la LED. Ne pas immerger la lentille dans la soudure.

• Fer à souder :Température maximale 350°C. Temps de contact maximal 3 secondes par broche. Effectuer une seule fois.
• Soudure à la vague :
  • Préchauffage : Max 120°C pendant jusqu'à 100 secondes.
  • Vague de soudure : Max 260°C.
  • Temps de soudure : Max 5 secondes.
  • Position d'immersion : Pas plus bas que 2mm de la base de la lentille.
• Avertissement :Une température ou un temps excessif peut faire fondre la lentille plastique, dégrader l'époxy ou provoquer une défaillance catastrophique de la jonction semi-conductrice.

7. Recommandations de conception d'application

7.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour assurer un fonctionnement stable et une longue durée de vie, une résistance de limitation de courant doit être utilisée en série avec chaque LED. La valeur de la résistance (R) est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F, où V_Fest la tension directe de la LED (utiliser la valeur typique ou max pour la marge de conception) et I_Fest le courant direct souhaité (≤20mA).

Modèle de circuit A (Recommandé) :Chaque LED a sa propre résistance de limitation de courant dédiée. Cela offre la meilleure uniformité de luminosité et un contrôle de courant individuel, car cela compense les légères variations des caractéristiques I-V de chaque LED.

Modèle de circuit B (Non recommandé pour l'uniformité) :Plusieurs LED connectées en parallèle avec une seule résistance partagée. Cela peut entraîner des différences significatives de luminosité entre les LED en raison des variances naturelles de leur tension directe. Une LED avec un V_Flégèrement inférieur attirera plus de courant et paraîtra plus lumineuse, pouvant conduire à une monopolisation du courant et à une usure inégale.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Des précautions doivent être prises pendant la manipulation et l'assemblage :

• Les opérateurs doivent porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.
• Tous les postes de travail, outils et équipements doivent être correctement mis à la terre.
• Utiliser des ioniseurs pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille plastique.
• Mettre en place un programme de formation et de certification ESD pour le personnel.

7.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (52mW par LED), garantir que le composant fonctionne dans sa plage de température spécifiée est vital pour maintenir le flux lumineux et la durée de vie. Éviter de placer la LED près d'autres composants générateurs de chaleur. Un espacement adéquat sur la carte permet un certain refroidissement par convection naturelle.

8. Comparaison et différenciation techniques

Le LTL-R42NM1H229 offre des avantages spécifiques dans sa niche :

• Dualité de couleur intégrée :L'inclusion de deux couleurs de voyant distinctes et courantes (jaune et verte/jaune-verte) dans un boîtier compact économise de l'espace sur la carte par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées.
• Conception à angle droit :Le boîtier à angle droit dirige la lumière parallèlement à la surface de la carte, ce qui est idéal pour les applications de voyants sur panneau avant ou à éclairage latéral où la direction de vision est sur le côté, et non au-dessus.
• Boîtier noir :Offre un contraste supérieur lorsque la LED est éteinte, rendant l'état allumé plus prononcé, surtout dans des conditions de lumière ambiante vive.
• Boîtier traversant standard :Offre une robustesse mécanique et une facilité de soudure manuelle pour le prototypage ou la production en faible volume, comparé aux composants CMS qui nécessitent des processus d'assemblage plus précis.

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

Q1 : Puis-je alimenter cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?

R : Non. La valeur maximale absolue pour le courant direct continu est de 20mA. Fonctionner à 30mA dépasse cette valeur, ce qui augmentera significativement la température de jonction, accélérera la dépréciation des lumens et causera probablement une défaillance prématurée. Restez toujours dans les conditions de fonctionnement recommandées.

Q2 : La tension directe est indiquée comme 2,0V (Typ.) à 2,5V (Max.). Quelle valeur dois-je utiliser pour mon calcul de résistance de limitation de courant ?

R : Pour une conception robuste qui garantit que le courant ne dépasse jamais la valeur maximale même avec les tolérances des composants, utilisez lavaleur maximale V_F(2,5V) dans votre calcul. Cela garantit que le courant réel sera égal ou inférieur à votre cible même si le V_Fde la LED est à l'extrémité basse de sa plage.

Q3 : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

R :La longueur d'onde de crête (λ_P)) est la longueur d'onde physique où la puissance spectrale de sortie est la plus élevée.La longueur d'onde dominante (λ_d)) est une valeur calculée basée sur la perception humaine des couleurs (diagramme de chromaticité CIE) ; c'est la longueur d'onde d'une lumière monochromatique pure qui semblerait avoir la même couleur que la LED. λ_dest plus pertinente pour décrire la couleur perçue.

Q4 : Puis-je utiliser cette LED en extérieur ?

R : La fiche technique indique qu'elle convient aux enseignes intérieures et extérieures. Cependant, pour les environnements extérieurs sévères avec exposition directe aux UV, à l'humidité et à de larges variations de température, des considérations de conception supplémentaires sont nécessaires, telles qu'un revêtement de protection sur la carte, un boîtier protecteur et la vérification des performances aux températures extrêmes.

10. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un voyant d'état double pour un routeur réseau.

Le LTL-R42NM1H229 est idéal. La LED verte peut indiquer "Alimentation activée/Système normal", tandis que la LED jaune peut indiquer "Activité réseau" ou "Avertissement".

Mise en œuvre :

1. Placer le composant sur la carte près du panneau avant.

2. Concevoir deux circuits de commande indépendants, chacun avec une résistance de limitation de courant calculée pour un courant de commande de 15mA (bien dans la limite de 20mA) en utilisant une alimentation 5V : R = (5V - 2,5V) / 0,015A ≈ 167Ω (utiliser une résistance standard de 180Ω ou 150Ω).

3. Connecter l'anode de la LED verte à une broche GPIO mise à l'état haut pour l'état "Normal".

4. Connecter l'anode de la LED jaune à une autre broche GPIO qui bascule avec l'activité des données.

5. S'assurer que la conception de la carte maintient la distance de 2mm entre la soudure et la lentille.

6. Pendant l'assemblage, suivre précisément les recommandations ESD, de formage des broches et de soudure.

Cela aboutit à un système d'indication d'état propre, professionnel et fiable utilisant une seule empreinte de composant.

11. 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 du matériau de type n se recombinent avec les trous du matériau de type p dans la région active. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La couleur spécifique (longueur d'onde) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés dans la construction de la puce LED. Les couleurs jaune et verte de ce dispositif sont obtenues en utilisant différentes compositions de matériaux semi-conducteurs (par exemple, AlInGaP pour le jaune, InGaN pour le vert). La lentille plastique diffusante sur la puce sert à diffuser la lumière, créant le large angle de vision de 100 degrés.

12. Tendances technologiques

La lampe LED traversante reste un incontournable en électronique pour sa simplicité et sa durabilité, en particulier dans les applications nécessitant une haute résistance mécanique ou où l'assemblage manuel est prévalent. La tendance générale de l'industrie, cependant, est vers les LED CMS (composants montés en surface), qui offrent une empreinte plus petite, un profil plus bas et une compatibilité avec les lignes d'assemblage automatisées pick-and-place à grande vitesse, réduisant les coûts de fabrication pour les produits à grand volume. De plus, les avancées dans la technologie des puces LED continuent d'améliorer l'efficacité lumineuse (plus de flux lumineux par watt d'entrée électrique), permettant des courants de commande plus faibles pour atteindre la même luminosité, ce qui améliore l'efficacité énergétique et les performances thermiques. Les principes de contrôle minutieux du courant, de gestion thermique et de protection ESD restent universellement critiques pour tous les types de boîtiers LED.