Fiche technique de la lampe LED traversante LTL-R42FGG1H214T - Dimensions - Tension 2,0V - Puissance 52mW - Couleur jaune-vert - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED à montage traversant, conçue spécifiquement comme indicateur pour carte de circuit imprimé (CPI). Le dispositif est constitué d'un support (boîtier) plastique noir à angle droit qui intègre le composant LED. Cette conception est destinée à une indication visuelle claire de l'état sur les cartes électroniques.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Le produit offre plusieurs caractéristiques clés qui améliorent ses performances et son utilisation dans les applications électroniques :

• Conception à contraste élevé :Le matériau du boîtier noir est choisi pour offrir un rapport de contraste élevé avec la LED allumée, améliorant ainsi la visibilité.
• Lentille diffusante :La lentille est verte et diffusante, ce qui permet d'adoucir et de répartir la lumière émise, réduisant l'éblouissement et créant un aspect plus uniforme.
• Efficacité énergétique :Le dispositif se caractérise par une faible consommation d'énergie tout en maintenant une efficacité lumineuse élevée.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb et conforme à la directive sur la restriction des substances dangereuses (RoHS).
• Technologie LED :La source lumineuse utilise une puce semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), qui émet dans le spectre jaune-vert.
• Adapté à l'assemblage automatisé :Les composants sont fournis en conditionnement bande et bobine, adapté aux processus d'assemblage automatisés par pick-and-place.

1.2 Applications cibles et marchés

Cet indicateur LED convient à une large gamme d'équipements électroniques dans de multiples industries, notamment :

• Systèmes informatiques :Indicateurs d'état sur cartes mères, serveurs et périphériques.
• Équipements de communication :Voyants de signal et d'état dans le matériel réseau, routeurs et commutateurs.
• Électronique grand public :Indicateurs de mise sous tension, voyants d'état de fonction dans les appareils électroménagers et l'équipement audio/vidéo.
• Contrôles industriels :Indicateurs d'état machine, de défaut et d'éclairage de panneau dans les systèmes d'automatisation et de contrôle.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une ventilation détaillée des limites opérationnelles et des caractéristiques de performance du dispositif dans des conditions de test standard (TA=25°C).

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pour une performance fiable.

• Dissipation de puissance (Pd) :52 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le dispositif peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA. Ce courant n'est autorisé qu'en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 0,1 ms).
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant maximum recommandé pour un fonctionnement continu en courant continu.
• Déclassement en courant :Au-dessus de 30°C de température ambiante, le courant direct continu maximal autorisé doit être réduit linéairement à un taux de 0,27 mA par degré Celsius.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0 mm (0,079 pouces) du corps du composant.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres définissent la performance typique du dispositif lorsqu'il est utilisé dans des conditions spécifiées (I_F= 10mA, TA=25°C).

• Intensité lumineuse (I_V) :8,7 mcd (Min), 15 mcd (Typ), 29 mcd (Max). Cela mesure la puissance perçue de la lumière émise. La garantie inclut une tolérance de test de ±15%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :100 degrés (Typ). C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur mesurée sur l'axe.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :572 nm (Typ). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :566 nm (Min), 569 nm (Typ), 574 nm (Max). C'est la longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue de la lumière, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm (Typ). Une mesure de la pureté spectrale ou de la largeur de bande de la lumière émise.
• Tension directe (V_F) :1,6 V (Min), 2,0 V (Typ), 2,5 V (Max). La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit le courant direct spécifié.
• Courant inverse (I_R) :100 µA (Max) à une tension inverse (V_R) de 5V.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 classement (Binning)

Pour assurer la cohérence dans les applications, les LED sont triées (classées) selon des paramètres optiques clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des pièces répondant à des exigences spécifiques de luminosité et de couleur.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en classes basées sur leur intensité lumineuse mesurée à I_F= 10mA. Chaque classe a une tolérance de ±15% sur ses limites.

• Classe L3 :8,7 mcd (Min) à 12,6 mcd (Max)
• Classe L2 :12,6 mcd (Min) à 19 mcd (Max)
• Classe L1 :19 mcd (Min) à 29 mcd (Max)

3.2 Classement par longueur d'onde dominante (Teinte)

Les LED sont également classées par leur longueur d'onde dominante pour contrôler la cohérence des couleurs. La tolérance pour chaque limite de classe est de ±1 nm.

• Classe H06 :566,0 nm à 568,0 nm
• Classe H07 :568,0 nm à 570,0 nm
• Classe H08 :570,0 nm à 572,0 nm
• Classe H09 :572,0 nm à 574,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées dans le document source, les courbes de performance typiques pour de telles LED illustreraient la relation entre les paramètres clés. Celles-ci sont essentielles pour la conception détaillée des circuits et la compréhension du comportement du dispositif dans des conditions non standard.

4.1 Courbes caractéristiques typiques

Les concepteurs doivent s'attendre à analyser des courbes incluant :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle, critique pour déterminer la tension d'alimentation requise et la valeur de la résistance série.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, jusqu'à la valeur maximale nominale.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Montre le déclassement de la sortie lumineuse à mesure que la température de jonction augmente, ce qui est influencé par la température ambiante et le courant d'alimentation.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~572 nm et la largeur spectrale.
• Diagramme d'angle de vision :Un diagramme polaire illustrant la distribution angulaire de l'intensité lumineuse émise.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

Le dispositif présente une conception de montage traversant à angle droit. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions principales sont fournies en millimètres, avec les pouces entre parenthèses.
• Une tolérance générale de ±0,25 mm (±0,010\") s'applique sauf indication contraire.
• Le matériau du boîtier est du plastique noir/gris foncé.
• Les LED intégrées sont jaune-vert avec une lentille diffusante verte.

5.2 Spécification d'emballage

Les composants sont fournis pour l'assemblage automatisé.

• Bande porteuse :Fabriquée en alliage de polystyrène conducteur noir, avec une épaisseur de 0,50 mm ±0,06 mm.
• Dimensions de la bande :La tolérance cumulative pour 10 pas de trous de pignon est de ±0,20 mm.
• Quantité par bobine :Chaque bobine standard de 13 pouces contient 350 pièces.
• Dimensions de la bobine :Les dimensions de bobine standard (par exemple, type PS6) sont utilisées pour la compatibilité avec les équipements automatisés.

6. Directives de soudure et d'assemblage

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

6.1 Stockage et nettoyage

• Stockage :Pour un stockage à long terme en dehors de l'emballage d'origine (au-delà de 3 mois), utilisez un conteneur scellé avec un dessiccant ou une atmosphère d'azote. Les conditions de stockage recommandées sont ≤30°C et ≤70% d'humidité relative.
• Nettoyage :Si nécessaire, nettoyer uniquement avec des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.

6.2 Formage des broches et assemblage sur CI

• 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 de la lentille comme point d'appui.
• Effectuez tout formage des broches à température ambiante etavant soldering.
• Lors de l'insertion sur la CI, appliquez la force de clinch minimale nécessaire pour éviter les contraintes mécaniques sur le composant.

6.3 Processus de soudure

Maintenez une distance minimale de 2 mm entre la base de la lentille/du support et le point de soudure. Évitez d'immerger la lentille dans la soudure.

• Soudure manuelle (Fer) :Température maximale 350°C pendant pas plus de 3 secondes par joint.
• Soudure à la vague :Température de préchauffage maximale 120°C pendant jusqu'à 100 secondes. Température maximale de la vague de soudure 260°C pendant pas plus de 5 secondes. Assurez-vous que la vague de soudure ne contacte pas à moins de 2 mm de la base de la lentille.
• Note critique :Une température ou un temps excessif peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique de la LED. Évitez toute contrainte sur les broches pendant que la LED est chaude.

7. Recommandations de conception d'application

7.1 Conception du circuit d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour assurer une luminosité uniforme lors de l'utilisation de plusieurs LED, en particulier dans des configurations parallèles, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED.

• Circuit recommandé (A) :Chaque LED a sa propre résistance série connectée à l'alimentation en tension. Cela compense les variations normales de la tension directe (V_F) entre les LED individuelles, garantissant qu'elles reçoivent toutes un courant similaire et donc une luminosité similaire.
• Circuit non recommandé (B) :Il n'est pas conseillé de connecter plusieurs LED directement en parallèle avec une seule résistance partagée. De petites différences dans les caractéristiques I-V de chaque LED peuvent provoquer un déséquilibre de courant significatif, entraînant une luminosité inégale et un courant potentiellement excessif dans un dispositif tandis que les autres sont sous-alimentés.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Mettez en œuvre les précautions suivantes dans l'environnement de manipulation et d'assemblage :

• Le personnel doit porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.
• Tous les équipements, postes de travail et meubles de stockage doivent être correctement mis à la terre.
• Utilisez des ioniseurs pour neutraliser les charges statiques qui peuvent s'accumuler sur la lentille plastique pendant la manipulation.
• Maintenez des programmes de formation et de certification pour le personnel travaillant dans les zones protégées contre l'ESD.

7.3 Champ d'application et limitations

Cette LED convient aux applications d'indicateur général dans la signalisation électronique intérieure et extérieure, ainsi que dans les équipements électroniques standard. Le concepteur doit s'assurer que les conditions de fonctionnement (courant, température) restent dans les limites des valeurs maximales absolues spécifiées et des conditions de fonctionnement recommandées décrites dans ce document.

8. Comparaison technique et considérations de conception

8.1 Principaux points de différenciation

Comparé aux lampes LED basiques, ce produit offre des fonctionnalités intégrées :

• Boîtier intégré :Le support noir à angle droit fournit un support mécanique, simplifie la disposition de la carte et améliore le contraste sans nécessiter de cadre ou de guide de lumière séparé.
• Sortie diffusante :La lentille diffusante intégrée offre une source lumineuse plus douce et plus large que les LED à lentille claire, ce qui est souvent préférable pour les indicateurs d'état.
• Emballage prêt pour l'automatisation :L'emballage en bande et bobine prend directement en charge les processus de fabrication à grand volume.

8.2 Liste de contrôle de conception

• Vérifiez l'intensité lumineuse requise et sélectionnez la classe appropriée (L1, L2, L3).
• Confirmez la plage de couleur acceptable et sélectionnez la classe de longueur d'onde correspondante (H06-H09).
• Calculez la valeur de la résistance série en fonction de la tension d'alimentation (V_alim), de la V_Ftypique de la LED (par exemple, 2,0V), et du courant de fonctionnement souhaité (≤20mA DC). Formule : R = (V_alim- V_F) / I_F.
• Assurez-vous que la disposition de la CI prévoit l'espacement obligatoire de 2 mm entre la pastille de soudure et le corps du composant.
• Prévoyez la dissipation thermique si le fonctionnement est proche du courant maximum ou à des températures ambiantes élevées, en tenant compte de la courbe de déclassement.

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

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

Longueur d'onde de crête (λ_P) :C'est la longueur d'onde physique à laquelle la puce LED émet le plus de puissance optique. C'est une propriété du matériau semi-conducteur.Longueur d'onde dominante (λ_d) :C'est une valeur calculée qui représente la couleur perçue de la lumière telle que vue par l'œil humain, basée sur les fonctions de correspondance des couleurs CIE. Pour une source monochromatique comme cette LED jaune-vert, elles sont généralement proches, mais λ_dest le paramètre critique pour la spécification de la couleur dans les applications.

9.2 Puis-je alimenter cette LED avec 20mA en continu ?

Oui, 20mA est le courant direct continu maximum spécifié à 25°C ambiant. Cependant, pour une fiabilité à long terme améliorée et pour tenir compte de températures ambiantes plus élevées, il est souvent recommandé d'alimenter les LED à un courant plus faible, comme 10-15mA, si les exigences de luminosité de l'application le permettent. N'oubliez pas d'appliquer le déclassement au-dessus de 30°C ambiant.

9.3 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire même si mon alimentation est à courant limité ?

Une résistance série dédiée fournit une régulation de courant locale et précise pour chaque LED. Elle offre également une protection contre les pics de tension transitoires et aide à équilibrer le courant dans les branches parallèles. Compter uniquement sur une alimentation système à courant limité peut ne pas fournir une protection ou un équilibrage adéquat pour les composants LED individuels, surtout si la régulation de l'alimentation n'est pas extrêmement stricte ou si l'impédance du câblage varie.

10. Exemple d'application pratique

10.1 Conception d'un panneau indicateur à double état

Scénario :Un routeur réseau nécessite deux LED d'état : "Sous tension" (fixe) et "Activité réseau" (clignotante). Les deux doivent être clairement visibles sur un panneau sombre.

Étapes de conception :

1. Sélection des composants :Cette LED est adaptée en raison de son boîtier noir à contraste élevé et de sa lumière verte diffusante. Sélectionnez des classes pour une couleur cohérente (par exemple, H07) et une luminosité adéquate (par exemple, L2).
2. Conception du circuit :La carte principale du routeur fournit une tension de 3,3V. Pour un courant cible de 10mA :
   
   R = (3,3V - 2,0V) / 0,010A = 130 Ohms. La valeur standard la plus proche de 130Ω ou 150Ω peut être utilisée.
3. Disposition de la CI :Placez les LED sur le bord de la carte. La conception à angle droit leur permet de pointer perpendiculairement à la carte, face à l'ouverture du panneau. Assurez-vous que les pastilles de soudure sont placées à >2 mm du bord du trou de montage pour maintenir l'espacement requis.
4. Alimentation :La LED "Sous tension" est connectée directement à la tension de 3,3V via sa résistance série. La LED "Activité réseau" est connectée à une broche GPIO du microcontrôleur principal via sa résistance série, permettant un clignotement contrôlé par logiciel.
5. Résultat :Une solution d'indicateur propre et fiable avec une couleur et une luminosité uniformes, facilement assemblée via des processus automatisés en utilisant l'approvisionnement en bande et bobine.

11. Principes techniques

11.1 Principe de fonctionnement d'une LED

Une diode électroluminescente (LED) est une diode à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons du matériau de type n se recombinent avec les trous du matériau de type p dans la région active de la jonction. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé — dans ce cas, l'AlInGaP pour l'émission jaune-vert. La lentille diffusante sur la puce est faite d'époxy ou d'un matériau similaire qui diffuse la lumière, créant un faisceau plus large et plus uniforme.

12. Tendances et contexte de l'industrie

12.1 Évolution des LED indicateurs

Bien que les LED indicateurs basiques restent essentielles, les tendances incluent un mouvement vers des matériaux à plus haute efficacité (comme l'InGaN pour des couleurs plus larges), des courants de fonctionnement plus faibles et des boîtiers pour montage en surface (SMD) pour la miniaturisation. Cependant, les composants traversants comme celui-ci restent pertinents dans les applications nécessitant une robustesse mécanique plus élevée, un assemblage manuel plus facile pour les prototypes ou les faibles volumes, ou lorsque le facteur de forme à angle droit est spécifiquement avantageux pour le montage sur panneau. L'intégration du boîtier avec la LED, comme on le voit ici, représente une approche à valeur ajoutée qui simplifie le processus d'assemblage de l'utilisateur final.