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 & optiques
- 3. Spécification du système de tri
- 3.1 Tri par intensité lumineuse
- 3.2 Tri par longueur d'onde dominante
- 4. Informations mécaniques & sur le boîtier
- 4.1 Dimensions de contour
- 5. Directives de soudure & d'assemblage
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Processus de soudure
- 5.3 Stockage & Manipulation
- 5.4 Nettoyage
- 6. Considérations de conception d'application
- 6.1 Conception du circuit de commande
- 6.2 Gestion thermique
- 6.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 7. Spécifications d'emballage
- 8. Comparaison & différenciation techniques
- 9. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 9.1 Puis-je commander cette LED directement depuis une broche de microcontrôleur 3,3V ou 5V ?
- 9.2 Pourquoi la plage d'intensité lumineuse est-elle si large (180-880 mcd) ?
- 9.3 Cette LED est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ?
- 9.4 Que se passe-t-il si je dépasse les valeurs maximales absolues ?
- 10. Principe de fonctionnement & Technologie
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Vue d'ensemble du produit
La LTL-R42FSK6D est une lampe LED à trou traversant conçue pour les applications d'indication de statut et de signalisation. Elle présente un boîtier de diamètre T-1 très répandu, ce qui la rend polyvalente pour le montage sur cartes de circuits imprimés (PCB) ou sur panneaux. Le dispositif utilise la technologie AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour la puce émettrice de lumière jaune, combinée à une lentille diffusante jaune pour produire une émission lumineuse uniforme et à large angle.
1.1 Avantages principaux
- Haute efficacité & Faible consommation :Le système de matériaux AlInGaP offre une efficacité lumineuse élevée, permettant une sortie lumineuse brillante avec une puissance électrique minimale.
- Intensité lumineuse élevée :Délivre une intensité lumineuse typique de 400 mcd à un courant de commande standard de 20mA, garantissant une excellente visibilité.
- Conformité environnementale :Il s'agit d'un produit sans plomb (Pb), entièrement conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
- Flexibilité de conception :Le boîtier standard T-1 (3mm) est largement utilisé et compatible avec les configurations de PCB et les découpes de panneau courantes.
- Commande à faible courant :Compatible avec les sorties de circuits intégrés (CI), ne nécessitant qu'un faible courant direct pour fonctionner, simplifiant ainsi la conception du pilote.
1.2 Applications cibles
Cette LED convient à un large éventail d'équipements électroniques nécessitant des indicateurs visuels clairs et fiables. Les principaux domaines d'application incluent :
- Équipements de communication :Voyants de statut sur routeurs, modems, commutateurs.
- Périphériques informatiques :Indicateurs d'alimentation, d'activité du disque dur et de fonction.
- Électronique grand public :Indicateurs sur équipements audio/vidéo, appareils électroménagers.
- Appareils électroménagers :Indicateurs de mise sous tension, de minuterie ou de statut de fonction sur micro-ondes, lave-linge, etc.
- Contrôles industriels :Éclairage de statut de machine, indicateurs de défaut et de panneaux de commande.
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Il n'est pas recommandé de fonctionner à ou près de ces limites.
- Dissipation de puissance (PD) :78 mW à une température ambiante (TA) de 25°C. C'est la puissance maximale que le boîtier LED peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
- Courant direct continu (IF) :30 mA en continu. La LED ne doit pas fonctionner au-dessus de ce niveau de courant continu.
- Courant direct de crête :60 mA, permis uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10 µs). Cela permet de brèves conditions de surintensité, comme lors du multiplexage.
- Déclassement :Le courant direct continu maximal autorisé diminue linéairement au-dessus de 50°C à un taux de 0,43 mA/°C. Ceci est crucial pour la gestion thermique dans les environnements à haute température.
- Température de fonctionnement & de stockage :Le dispositif peut fonctionner de -40°C à +85°C et être stocké de -40°C à +100°C.
- Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0mm du corps de la LED. Ceci définit la fenêtre de processus de soudure à la vague ou manuelle.
2.2 Caractéristiques électriques & optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à TA=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (IV) :180 mcd (Min), 400 mcd (Typ), 880 mcd (Max). Cette large plage est gérée via un système de tri (voir Section 4). L'intensité est mesurée avec un filtre correspondant à la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
- Angle de vision (2θ1/2) :65 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur sur l'axe (0°). La lentille diffusante crée ce cône de vision large.
- Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :588 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est à son maximum.
- Longueur d'onde dominante (λd) :587 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur (jaune) de la LED, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
- Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm. Ceci indique la pureté spectrale ; une largeur plus étroite signifie une couleur plus saturée et pure.
- Tension directe (VF) :2,0V (Min), 2,6V (Typ), V (Max). La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit 20mA. Les concepteurs doivent en tenir compte lors du calcul des valeurs de résistance série.
- Courant inverse (IR) :100 µA (Max) à une tension inverse (VR) de 5V.Important :Ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement destiné aux tests de fuite.
3. Spécification du système de tri
Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en lots. La LTL-R42FSK6D utilise deux critères de tri indépendants.
3.1 Tri par intensité lumineuse
Les LED sont classées en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA.
| Code de lot | Minimum (mcd) | Maximum (mcd) |
|---|---|---|
| HJ | 180 | 310 |
| KL | 310 | 520 |
| MN | 520 | 880 |
Note : La tolérance sur chaque limite de lot est de ±15%.
3.2 Tri par longueur d'onde dominante
Les LED sont également triées par leur longueur d'onde dominante pour contrôler la teinte précise du jaune.
| Code de lot | Minimum (nm) | Maximum (nm) |
|---|---|---|
| H15 | 584.0 | 586.0 |
| H16 | 586.0 | 588.0 |
| H17 | 588.0 | 590.0 |
| H18 | 590.0 | 592.0 |
| H19 | 592.0 | 594.0 |
Note : La tolérance sur chaque limite de lot est de ±1 nm.Pour les applications nécessitant un appariement de couleur strict (par exemple, affichages multi-LED), spécifier un seul lot de longueur d'onde est essentiel.
4. Informations mécaniques & sur le boîtier
4.1 Dimensions de contour
La LED est conforme au boîtier radial à broches standard T-1 (3mm). Les notes dimensionnelles clés incluent :
- Toutes les dimensions principales sont en millimètres, avec une tolérance générale de ±0,25mm sauf indication contraire.
- La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 0,7mm.
- L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier, ce qui est critique pour l'espacement des trous sur le PCB.
5. Directives de soudure & d'assemblage
5.1 Formage des broches
Si les broches doivent être pliées pour le montage, le pliage doit être effectué à au moins 3mm de la base de la lentille de la LED. La base du cadre de broches ne doit pas être utilisée comme point d'appui. Le formage doit être effectué à température ambiante etavantle processus de soudure.
5.2 Processus de soudure
Un dégagement minimum de 2mm doit être maintenu entre la base de la lentille en époxy et le point de soudure. La lentille ne doit jamais être immergée dans la soudure.
- Soudure manuelle (Fer) :Température maximale 350°C, temps maximal 3 secondes par broche. Un seul cycle de soudure est autorisé.
- Soudure à la vague :Température de préchauffage ≤100°C pendant ≤60 secondes. Température de la vague de soudure ≤260°C pendant ≤5 secondes. La LED doit être positionnée de sorte que la vague de soudure ne s'approche pas à moins de 2mm de la base de la lentille.
- Avertissement critique :Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance catastrophique de la LED.La soudure par refusion IR n'est pas adaptéepour ce type de LED à trou traversant.
5.3 Stockage & Manipulation
Pour un stockage à long terme en dehors de l'emballage d'origine, il est recommandé de stocker les LED dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. Les LED retirées de leur emballage devraient idéalement être utilisées dans les trois mois. L'environnement de stockage recommandé est ≤30°C et ≤70% d'humidité relative.
5.4 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utilisez uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.
6. Considérations de conception d'application
6.1 Conception du circuit de commande
Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED, une résistance limitant le courant doit être utilisée en série avecchaqueLED (Circuit A). Connecter les LED directement en parallèle (Circuit B) n'est pas recommandé, 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.
Circuit A (Recommandé) :[Vcc] — [Résistance] — [LED] — [Masse] (Répéter pour chaque LED).
Circuit B (Non recommandé) :[Vcc] — [Résistance] — [LED1 // LED2 // LED3] — [Masse].
La valeur de la résistance série (RS) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : RS= (VAlimentation- VF) / IF. En utilisant la VFtypique de 2,6V et un IFsouhaité de 20mA avec une alimentation de 5V : RS= (5V - 2,6V) / 0,020A = 120 Ω. Une résistance standard de 120Ω avec une puissance nominale suffisante (P = I2R = 0,048W) serait appropriée.
6.2 Gestion thermique
Bien que la dissipation de puissance soit faible, la courbe de déclassement doit être respectée dans les applications à température ambiante élevée. Si la température ambiante dépasse 50°C, le courant direct continu maximal autorisé doit être réduit de 0,43 mA pour chaque degré au-dessus de 50°C. Par exemple, à 70°C ambiant, le IFmaximal serait de 30 mA - (0,43 mA/°C * (70-50)°C) = 30 mA - 8,6 mA = 21,4 mA.
6.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
Cette LED est sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Des contrôles ESD appropriés doivent être mis en œuvre pendant la manipulation et l'assemblage :
- Le personnel doit porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.
- Tous les postes de travail, outils et racks de stockage doivent être correctement mis à la terre.
- Utiliser un ioniseur pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique pendant la manipulation.
7. Spécifications d'emballage
Le produit est disponible en plusieurs quantités d'emballage standard pour s'adapter à différentes échelles de production :
- Unité de base :Disponible en sachets de 1000, 500, 200 ou 100 pièces.
- Carton intérieur :Contient 10 sachets, totalisant 10 000 pièces.
- Carton maître (extérieur) :Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 80 000 pièces.
Dans un lot d'expédition, seul l'emballage final peut contenir une quantité non complète.
8. Comparaison & différenciation techniques
La LTL-R42FSK6D, basée sur son matériau AlInGaP et ses spécifications, offre des avantages distincts :
- vs. LED jaunes GaAsP traditionnelles :La technologie AlInGaP offre une efficacité lumineuse et une luminosité (intensité lumineuse) nettement plus élevées pour le même courant de commande, entraînant une consommation d'énergie plus faible pour une sortie lumineuse donnée.
- vs. LED à large angle de vision :L'angle de vision de 65 degrés, obtenu via une lentille diffusante, offre un bon équilibre entre une visibilité large et une intensité sur l'axe raisonnable, la rendant adaptée aux applications de vision directe et indirecte.
- vs. LED non triées :Le système de tri complet pour l'intensité et la longueur d'onde offre aux concepteurs des performances prévisibles et une cohérence de couleur, ce qui est crucial pour les applications à indicateurs multiples ou les produits où l'uniformité esthétique est importante.
9. Questions fréquemment posées (FAQ)
9.1 Puis-je commander cette LED directement depuis une broche de microcontrôleur 3,3V ou 5V ?
Non. Bien que la tension puisse sembler suffisante, une LED doit être limitée en courant. La connecter directement à une source de tension à faible impédance comme une broche de microcontrôleur permettra généralement à un courant excessif de circuler, risquant d'endommager à la fois la LED et la sortie du microcontrôleur. Utilisez toujours une résistance série limitant le courant comme décrit dans la Section 6.1.
9.2 Pourquoi la plage d'intensité lumineuse est-elle si large (180-880 mcd) ?
C'est l'étendue totale de la production. Grâce au processus de tri (Section 3.1), les LED sont classées en groupes plus restreints (HJ, KL, MN). Pour une luminosité cohérente dans votre application, vous devez spécifier et acheter des LED provenant d'un seul lot d'intensité.
9.3 Cette LED est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ?
La fiche technique indique qu'elle convient aux enseignes intérieures et extérieures. La plage de température de fonctionnement de -40°C à +85°C supporte les environnements extérieurs. Cependant, pour une exposition prolongée à l'extérieur, envisagez une protection environnementale supplémentaire (par exemple, revêtement conformable sur le PCB, boîtiers étanches) pour la protéger contre l'humidité et la dégradation UV, qui ne sont pas couvertes par les spécifications propres de la LED.
9.4 Que se passe-t-il si je dépasse les valeurs maximales absolues ?
Fonctionner au-delà de ces limites, même brièvement, peut provoquer une défaillance immédiate ou latente. Dépasser la dissipation de puissance ou le courant peut surchauffer et détruire la jonction semi-conductrice. Dépasser la température/le temps de soudure peut faire fondre la lentille en époxy ou endommager les liaisons internes. Le dispositif n'est pas garanti pour fonctionner correctement après un tel stress.
10. Principe de fonctionnement & Technologie
La LTL-R42FSK6D est basée sur une diode semi-conductrice fabriquée à partir de matériaux AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode (environ 2,0V) est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur où ils se recombinent. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique des couches AlInGaP détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, qui dans ce cas se situe dans le spectre jaune (~587 nm). Le boîtier en époxy sert à protéger la puce semi-conductrice délicate, à agir comme une lentille pour façonner le faisceau lumineux de sortie (angle de vision de 65 degrés) et à fournir la teinte jaune diffusante.
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. |