Fiche technique de la lampe LED LTL1DETBYJR5 - Boîtier T-1 - Bleue/Jaune - 20mA - 3.8V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La LTL1DETBYJR5 est une lampe LED traversante conçue pour les applications d'indication d'état et de signalisation. Elle est proposée dans un boîtier standard de type T-1, offrant une solution fiable et économique pour une large gamme d'appareils électroniques.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Ce produit LED se caractérise par sa faible consommation d'énergie et son haut rendement, le rendant adapté aux conceptions sensibles à l'énergie. Il est conforme aux directives RoHS (Restriction des Substances Dangereuses), étant sans plomb. De plus, il est classé comme produit sans halogène, avec une teneur en chlore (Cl) et en brome (Br) strictement contrôlée en dessous de 900 ppm chacun, et leur total combiné en dessous de 1500 ppm. Le dispositif utilise la technologie InGaN pour la puce Bleue et la technologie AlInGaP pour la puce Jaune, toutes deux encapsulées dans un diffuseur blanc qui procure un aspect lumineux uniforme.

1.2 Applications et marchés cibles

Les principaux domaines d'application de cette LED incluent les équipements de communication, les périphériques informatiques, l'électronique grand public et les appareils électroménagers. Sa polyvalence et son facteur de forme standard en font un choix courant pour les indicateurs d'alimentation, les témoins lumineux et le rétroéclairage dans divers produits électroniques.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C. Dépasser ces limites peut causer des dommages permanents.

• Dissipation de puissance :Jaune : 78 mW max ; Bleue : 120 mW max. Ce paramètre définit la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête :90 mA pour les deux couleurs, mais uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10 µs).
• Courant direct continu :Le courant direct continu recommandé pour un fonctionnement fiable est de 30 mA pour les LED Jaune et Bleue.
• Plages de température :Fonctionnement : -40°C à +85°C ; Stockage : -40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à 2,0 mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à TA=25°C et IF=20 mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :Jaune : 140 mcd min, 680 mcd typ ; Bleue : 110 mcd min, 880 mcd typ. La tolérance de test pour Iv est de ±30 %.
• Angle de vision (2θ1/2) :Environ 40 degrés pour les deux couleurs, défini comme l'angle hors axe où l'intensité chute à la moitié de sa valeur axiale.
• Longueur d'onde :
  • Jaune : Longueur d'onde de Pic (λP) ~595 nm ; Longueur d'onde Dominante (λd) 580-604 nm.
  • Bleue : Longueur d'onde de Pic (λP) ~468 nm ; Longueur d'onde Dominante (λd) 462-478 nm.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Jaune : ~16 nm ; Bleue : ~35 nm. Cela indique la pureté spectrale de la lumière émise.
• Tension directe (VF) :Jaune : 2,05-2,4 V typ ; Bleue : 3,1-3,8 V typ. La VF plus élevée pour le Bleu est typique des LED à base d'InGaN.
• Courant inverse (IR) :10 µA maximum à VR=5V. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

3. Spécification du système de tri

Les LED sont triées en lots (bins) en fonction de leur intensité lumineuse à 20 mA. Cela garantit une uniformité de luminosité pour les applications de production. Les limites des lots ont une tolérance de ±30 %.

• Lots pour LED Bleue :FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd), KL (310-520 mcd), MN (520-880 mcd).
• Lots pour LED Jaune :GH (140-240 mcd), JK (240-400 mcd), LM (400-680 mcd).

Les concepteurs doivent spécifier le code de lot requis pour garantir le niveau de luminosité souhaité dans leur application.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés dans la fiche technique (Courbes typiques des caractéristiques électriques/optiques), les tendances suivantes sont standard pour ce type de LED et peuvent être déduites des données fournies :

4.1 Caractéristique Courant vs. Tension (I-V)

La tension directe (VF) augmente avec le courant direct (IF). La LED Bleue, avec sa bande interdite plus large, présente une tension de seuil et de fonctionnement plus élevée (~3,1-3,8V) par rapport à la LED Jaune (~2,05-2,4V).

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant (L-I)

L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct jusqu'au courant nominal maximum. Fonctionner au-dessus de 20mA augmentera la luminosité mais aussi la dissipation de puissance et la température de jonction, ce qui peut affecter la longévité et la longueur d'onde.

4.3 Dépendance à la température

La performance des LED est sensible à la température. Typiquement, l'intensité lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. La tension directe diminue également légèrement avec l'augmentation de la température. La plage de fonctionnement spécifiée de -40°C à +85°C définit les conditions ambiantes sous lesquelles les caractéristiques publiées sont garanties.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions de contour

La LED utilise un boîtier traversant radial standard T-1 (3mm). Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces fournis en tolérance).
• La tolérance générale 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.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED radiales, la broche la plus longue désigne généralement l'anode (positif), et la broche la plus courte la cathode (négatif). Le côté plat sur la collerette du diffuseur peut également indiquer le côté cathode. Vérifiez toujours la polarité avant la soudure pour éviter les dommages par polarisation inverse.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Conditions de stockage

Pour une durée de conservation optimale, stockez les LED dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si retirées de leur sac barrière d'origine, utilisez-les dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, utilisez un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.

6.2 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utilisez des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Évitez les produits chimiques agressifs qui pourraient endommager le diffuseur en époxy.

6.3 Formage des broches

Pliez les broches à un point situé à au moins 3 mm de la base du diffuseur de la LED. N'utilisez pas la base du diffuseur comme point d'appui. Effectuez tous les pliages à température ambiante et avant le processus de soudure. Appliquez une force minimale lors de l'insertion dans le PCB pour éviter les contraintes mécaniques.

6.4 Procédé de soudure

Maintenez une distance minimale de 2 mm entre la base du diffuseur et le point de soudure. Ne plongez pas le diffuseur dans la soudure.

• Soudure manuelle (Fer) :Température max 350°C, temps max 3 secondes par broche (une seule fois).
• Soudure à la vague :Préchauffage ≤100°C pendant ≤60 sec. Vague de soudure ≤260°C pendant ≤5 sec. Assurez-vous que la position d'immersion n'est pas inférieure à 2 mm de la base du diffuseur.
• Important :La soudure par refusion infrarouge (IR) n'est PAS adaptée à ce produit LED traversant. Une chaleur ou un temps excessif peut déformer le diffuseur ou provoquer une défaillance catastrophique.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification de l'emballage

Les LED sont emballées dans des sacs anti-statiques. La configuration d'emballage standard est :

• 500, 200 ou 100 pièces par sac d'emballage.
• 10 sacs d'emballage par carton intérieur (total 5 000 pièces).
• 8 cartons intérieurs par carton extérieur (total 40 000 pièces).
• Le dernier emballage d'un lot d'expédition peut ne pas être complet.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Conception du circuit d'attaque

Les LED sont des dispositifs commandés en courant. Pour assurer une luminosité uniforme, en particulier lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED (Circuit A). L'attaque de plusieurs LED en parallèle sans résistances individuelles (Circuit B) n'est pas recommandée en raison des variations de tension directe (VF) de chaque LED, ce qui entraînera une distribution inégale du courant et des niveaux de luminosité différents.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Ces LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Mettez en œuvre les contrôles ESD suivants lors de la manipulation et de l'assemblage :

• Utilisez des bracelets de mise à la terre ou des gants anti-statiques.
• Assurez-vous que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
• Utilisez des ioniseurs pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur le diffuseur en plastique.
• Maintenez la formation et la certification du personnel travaillant dans les zones protégées contre les ESD.

8.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, une disposition adéquate du PCB peut aider à dissiper la chaleur. Évitez de placer la LED près d'autres composants générateurs de chaleur. Faire fonctionner la LED à des courants inférieurs au maximum nominal de 30mA améliorera la fiabilité à long terme en réduisant la température de jonction.

9. Comparaison et différenciation techniques

La LTL1DETBYJR5 offre une combinaison de caractéristiques qui la positionne pour une utilisation générale comme indicateur :

• Conformité Sans Halogène :Répond aux exigences environnementales strictes concernant la teneur en chlore et en brome, ce qui est avantageux pour les conceptions écologiques et certaines réglementations du marché.
• Large Angle de Vision :L'angle de vision de 40 degrés et le diffuseur blanc procurent un motif d'éclairage large et uniforme adapté aux indicateurs d'état qui doivent être visibles sous différents angles.
• Option Bi-couleur dans le Même Boîtier :La disponibilité du Bleu (InGaN) et du Jaune (AlInGaP) dans le même boîtier T-1 simplifie la gestion des stocks et la conception des systèmes d'indication multicolores.

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

10.1 Puis-je alimenter cette LED directement depuis une source 5V ?

Non. Vous devez utiliser une résistance limitatrice de courant en série. Par exemple, pour la LED Bleue à 20mA avec une VF typique de 3,8V depuis une source 5V : R = (5V - 3,8V) / 0,020A = 60 Ohms. Une résistance standard de 62 ohms serait appropriée. Calculez toujours en fonction de la VF maximale pour vous assurer que le courant ne dépasse pas les limites.

10.2 Pourquoi l'intensité lumineuse est-elle spécifiée avec une tolérance de ±30 % ?

Cette tolérance tient compte des variations normales de production de la puce semi-conductrice et du processus d'encapsulation. Le système de tri est utilisé pour classer les LED en groupes de luminosité plus serrés afin de fournir une uniformité à l'utilisateur final qui spécifie un code de lot particulier.

10.3 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de Pic et la Longueur d'onde Dominante ?

La Longueur d'onde de Pic (λP) est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale. La Longueur d'onde Dominante (λd) est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique de la couleur spectrale pure qui correspond à la couleur perçue de la LED. La λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur dans la vision humaine.

10.4 Puis-je utiliser cette LED pour des applications extérieures ?

La fiche technique indique qu'elle convient aux enseignes intérieures et extérieures. Cependant, pour les environnements extérieurs sévères avec une exposition prolongée aux rayons UV, à l'humidité et aux températures extrêmes, la fiabilité à long terme du matériau du diffuseur en époxy doit être évaluée. Un revêtement de protection (conformal coating) sur le PCB peut être nécessaire pour une protection supplémentaire.

11. Exemple d'application pratique

Scénario :Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états pour un routeur réseau avec des LED Alimentation (Vert), Activité (Jaune) et Lien (Bleu), toutes alimentées par une ligne 3,3V.

Étapes de conception :

1. Sélection des composants :Choisir la LTL1DETBYJR5 dans les variantes Jaune et Bleue (un modèle de LED Verte séparé serait nécessaire). Sélectionner les codes de lot appropriés pour la cohérence de luminosité souhaitée (par exemple, JK pour le Jaune, HJ pour le Bleu).
2. Réglage du courant :Décider d'un courant d'attaque, par exemple 15 mA pour une luminosité adéquate et une consommation d'énergie plus faible.
3. Calcul de la résistance pour la LED Bleue :En utilisant VF max=3,8V, alimentation=3,3V. R = (3,3V - 3,8V) / 0,015A = Valeur négative. Cela indique que 3,3V est insuffisant pour polariser directement la LED Bleue à sa tension typique. La conception doit utiliser une tension d'alimentation plus élevée (par exemple, 5V) pour la LED Bleue ou sélectionner une LED Bleue avec une VF plus basse.
4. Calcul de la résistance pour la LED Jaune (si utilisation de 3,3V) :En utilisant VF max=2,4V. R = (3,3V - 2,4V) / 0,015A = 60 Ohms.
5. Disposition du PCB :Placez les LED sur le panneau avant. Assurez-vous que les trous pour les broches sont dimensionnés correctement. Maintenez un espace de 2 mm entre la pastille de soudure et le corps de la LED. Acheminez les pistes vers l'alimentation et la masse.
6. Assemblage :Insérez les LED, pliez les broches côté soudure, et coupez. Utilisez un fer à souder à température contrôlée (max 350°C) pour souder chaque broche rapidement (<3 sec).

Cet exemple souligne l'importance de vérifier la tension d'alimentation par rapport à la tension directe de la LED pendant la phase de conception.

12. 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.

• LED Bleue (InGaN) :La région active est constituée de Nitrure de Gallium-Indium (InGaN). Lorsque les électrons et les trous se recombinent dans cette région, l'énergie est libérée sous forme de photons. L'énergie spécifique de la bande interdite de l'alliage InGaN détermine la couleur bleue (énergie plus élevée, longueur d'onde plus courte ~468 nm).
• LED Jaune (AlInGaP) :La région active utilise du Phosphure d'Aluminium-Indium-Gallium (AlInGaP). Ce système de matériaux a une énergie de bande interdite plus faible que l'InGaN, ce qui entraîne l'émission de lumière jaune (énergie plus faible, longueur d'onde plus longue ~595 nm).
• Diffuseur Blanc :Le diffuseur en époxy remplit deux fonctions : 1) Il encapsule et protège la puce semi-conductrice et les fils de liaison. 2) Le matériau diffusant blanc disperse la lumière provenant de la petite puce, créant un motif d'émission uniforme et à large angle et donnant à la LED non alimentée un aspect blanc.

13. Tendances et évolutions technologiques

Bien que les LED traversantes comme le boîtier T-1 restent essentielles pour le prototypage, l'assemblage manuel et certaines applications, la tendance plus large de l'industrie s'est considérablement déplacée vers les LED CMS (Composants Montés en Surface). Les boîtiers CMS (par exemple, 0603, 0805, 2835, 3535) offrent des avantages en matière d'assemblage automatisé, d'encombrement réduit, de profil plus bas et souvent d'une meilleure gestion thermique. Pour les applications haute luminosité et haute puissance, les boîtiers CMS et les boîtiers LED haute puissance dédiés (avec PCB à âme métallique) sont dominants.

Cependant, les LED traversantes restent pertinentes en raison de leur robustesse mécanique, de leur facilité de soudure manuelle et de leur adéquation pour les kits éducatifs, les projets d'amateurs et les applications où les broches fournissent un soulagement de la contrainte mécanique. Les progrès des matériaux ont également amélioré le rendement et la durée de vie des boîtiers traversants traditionnels. L'accent pour ces composants est souvent mis sur l'obtention d'une fiabilité accrue, d'une conformité environnementale plus stricte (comme sans halogène) et le maintien d'un rapport coût-efficacité pour les applications d'indicateurs à grand volume et sensibles au prix.