Fiche technique de la lampe LED LTL-R42NEWADH184 - Lentille diffusante rouge - 2,5V - 52mW - Boîtier traversant - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTL-R42NEWADH184 est un ensemble lampe LED à montage traversant, conçu spécifiquement comme indicateur pour carte électronique (CBI). Il se compose d'un support plastique noir à angle droit (boîtier) intégrant une LED rouge AlInGaP dotée d'une lentille diffusante rouge. Ce produit est conçu pour un assemblage aisé sur les cartes de circuits imprimés (PCB), fournissant une source lumineuse à semi-conducteur pour l'indication d'état et l'éclairage de panneau.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Facilité d'assemblage :La conception est optimisée pour un montage simple et efficace sur les cartes électroniques.
• Contraste visuel amélioré :Le matériau du boîtier noir améliore le rapport de contraste visuel de l'indicateur éclairé.
• Fiabilité des semi-conducteurs :Utilise la technologie LED pour une longue durée de vie opérationnelle et une grande robustesse.
• Efficacité énergétique :Caractérisée par une faible consommation d'énergie et une haute efficacité lumineuse.
• Conformité environnementale :Il s'agit d'un produit sans plomb conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Source lumineuse :Utilise une puce AlInGaP de taille T-1 émettant une lumière rouge à une longueur d'onde nominale de 625 nm, avec une lentille diffusante rouge pour un angle de vision plus large.

1.2 Applications cibles

Ce composant convient à une large gamme d'équipements électroniques nécessitant une indication d'état fiable. Les principaux marchés d'application incluent :

• Périphériques et systèmes informatiques
• Équipements de communication
• Électronique grand public
• Contrôle industriel et instrumentation

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les sections suivantes fournissent une analyse 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 pendant de longues périodes.

• Dissipation de puissance (Pd) :52 mW maximum.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA, autorisé uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10µs).
• Courant direct continu (I_F) :20 mA DC maximum.
• Déclassement en courant :Le courant direct continu maximum doit être réduit linéairement de 0,27 mA pour chaque degré Celsius d'augmentation de la température ambiante au-dessus de 30°C.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à un point situé à 2,0 mm (0,079") du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres définissent la performance typique du dispositif dans des conditions de fonctionnement normales (I_F= 10mA, TA=25°C).

• Intensité lumineuse (I_V) :3,8 mcd (Minimum), 18 mcd (Typique), 50 mcd (Maximum). La mesure suit la courbe de réponse photopique de la CIE. Les valeurs garanties incluent une tolérance de test de ±15%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :100 degrés (Typique). Il s'agit de l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (sur l'axe).
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :630 nm (Typique). La longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :613,5 nm (Min), 625 nm (Typ), 633 nm (Max). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain pour représenter la couleur de la lumière, dérivée des coordonnées chromatiques CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :20 nm (Typique). La largeur de bande spectrale mesurée à la moitié de l'intensité maximale.
• Tension directe (V_F) :2,0 V (Min), 2,5 V (Typ), V (Max).
• Courant inverse (I_R) :100 µA maximum sous une tension inverse (V_R) de 5V.Note importante :Ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.

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 (bins) en fonction de paramètres clés. Le LTL-R42NEWADH184 utilise deux critères de tri principaux.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les lots sont définis par des valeurs d'intensité lumineuse minimale et maximale à I_F=10mA. Chaque limite de lot a une tolérance de ±15%.

• 3ST :3,8 mcd à 6,5 mcd
• 3UV :6,5 mcd à 11 mcd
• 3WX :11 mcd à 18 mcd
• 3YZ :18 mcd à 30 mcd
• AB :30 mcd à 50 mcd

3.2 Tri par longueur d'onde dominante (teinte)

Les lots sont définis par des valeurs de longueur d'onde dominante minimale et maximale à I_F=10mA. Chaque limite de lot a une tolérance de ±1nm.

• H27 :613,5 nm à 617,0 nm
• H28 :617,0 nm à 621,0 nm
• H29 :621,0 nm à 625,0 nm
• H30 :625,0 nm à 629,0 nm
• H31 :629,0 nm à 633,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes de performance typiques (fournies dans la fiche technique) illustrent la relation entre les paramètres clés. Elles sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard.

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

Cette courbe montre la relation exponentielle entre la tension directe appliquée et le courant résultant. Elle est cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant. La tension directe typique est de 2,5V à 10mA.

4.2 Intensité lumineuse relative vs. Courant direct

Ce graphique démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant direct. Elle est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement recommandée mais se sature à des courants plus élevés. Les concepteurs l'utilisent pour sélectionner un courant d'alimentation approprié pour la luminosité souhaitée.

4.3 Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante

La sortie lumineuse de la LED diminue lorsque la température de jonction augmente. Cette courbe quantifie le déclassement thermique de l'intensité lumineuse, soulignant l'importance de la gestion thermique dans les applications haute fiabilité ou haute luminosité.

4.4 Distribution spectrale de puissance

Ce tracé montre la puissance rayonnante relative émise en fonction de la longueur d'onde. Il confirme la longueur d'onde de crête (630nm typique) et la demi-largeur spectrale (20nm typique), définissant le point de couleur rouge précis de la LED.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions et construction

• Matériau du support :Plastique, noir ou gris foncé.
• LED :Puce AlInGaP rouge avec une lentille diffusante rouge (taille T-1).
• Tolérances :Toutes les dimensions ont une tolérance standard de ±0,25 mm (0,010") sauf indication contraire sur le dessin dimensionnel.

5.2 Spécification d'emballage

Le dispositif est fourni sur bande et bobine pour assemblage automatisé.

• Bande porteuse :Alliage de polystyrène conducteur noir, épaisseur 0,50 mm ±0,06 mm.
• Bobine :Bobine standard de 13 pouces.
• Quantité par bobine :400 pièces.
• Carton maître :2 bobines (800 pcs) sont emballées dans un sac barrière à l'humidité (MBB) avec un dessiccant et une carte indicateur d'humidité. 10 de ces cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur, totalisant 8 000 pièces.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Le respect de ces directives est essentiel pour éviter les dommages mécaniques ou thermiques pendant le processus de fabrication.

6.1 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 l'emballage barrière à l'humidité 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 un dessiccateur à azote.

6.2 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utilisez uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Évitez les produits chimiques agressifs ou abrasifs.

6.3 Formage des broches

Si les broches nécessitent d'être pliées, effectuez cette opérationavantla soudure et à température ambiante. Le pli doit être effectué 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 ou le cadre des broches comme point d'appui. Appliquez une force minimale lors de l'insertion sur le PCB pour éviter les contraintes.

6.4 Processus de soudure

Règle critique :Maintenez une distance minimale de 2 mm entre le point de soudure et la base de la lentille/du support. Ne plongez jamais la lentille ou le support dans la soudure.

• Soudure manuelle (fer) :Température maximale 350°C. Temps de soudure maximal 3 secondes par broche. Effectuez l'opération une seule fois.
• Soudure à la vague :Température de préchauffage maximale 160°C pendant jusqu'à 120 secondes. Température maximale de la vague de soudure 265°C pendant un maximum de 10 secondes. Assurez-vous que le PCB est orienté de sorte que la vague de soudure ne s'approche pas à moins de 2 mm de la base de la lentille.

Avertissement :Une température ou un temps excessif peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique de la LED. La température maximale de soudure à la vague n'est pas indicative de la température de déflexion sous charge (HDT) ou du point de fusion du support.

7. Considérations de conception d'application

7.1 Conception du circuit d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Leur tension directe (V_F) a une tolérance et un coefficient de température négatif. Pour garantir une luminosité uniforme, en particulier lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance de limitation de courant en série pour chaque LED (Modèle de circuit A).

Modèle de circuit A (Recommandé) :[Alimentation] -> [Résistance] -> [LED] -> [Masse]. Cette configuration compense les variations de V_F.

Modèle de circuit B (Non recommandé pour le parallèle) :La connexion de plusieurs LED en parallèle à une seule résistance de limitation de courant (ou source de tension constante) est déconseillée. De petites différences dans les caractéristiques I-V de chaque LED peuvent provoquer un déséquilibre de courant important, entraînant une luminosité inégale et une surcontrainte potentielle d'un dispositif.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Bien que non explicitement classé pour l'ESD dans cette fiche technique, les LED AlInGaP peuvent être sensibles aux décharges électrostatiques. Les précautions standard de manipulation ESD doivent être observées pendant l'assemblage et la manipulation, y compris l'utilisation de postes de travail et de bracelets de mise à la terre.

7.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (52mW max), la courbe de déclassement montre que l'intensité lumineuse diminue avec l'augmentation de la température. Pour une performance constante, en particulier dans des environnants à haute température ambiante ou à des courants d'alimentation plus élevés, envisagez la disposition du PCB pour permettre une certaine dissipation de chaleur à travers les broches.

8. Comparaison et positionnement technique

Le LTL-R42NEWADH184 se distingue par sa conception intégrée de support à angle droit, qui simplifie l'assemblage et fournit une hauteur et une orientation de montage cohérentes. Comparé aux LED discrètes nécessitant un matériel de montage séparé, cette solution CBI (Circuit Board Indicator) intégrée offre :

• Complexité d'assemblage réduite :Placement d'un seul composant contre plusieurs pièces.
• Esthétique et cohérence améliorées :Le boîtier noir uniforme améliore le contraste et offre une apparence propre et professionnelle sur le PCB.
• Robustesse :Le support protège la lentille de la LED et assure une stabilité mécanique.
• Empreinte standardisée :Simplifie la conception de la disposition du PCB.

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) :La longueur d'onde spécifique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique (630nm typique).Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique qui correspond le mieux à la couleur perçue par l'œil humain (625nm typique). λ_dest calculée à partir des coordonnées de couleur CIE et est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

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

Oui, 20mA est le courant direct continu DC maximum nominal à une température ambiante de 25°C. Cependant, si la température ambiante dépasse 30°C, vous devez déclasser le courant selon le taux spécifié de 0,27 mA/°C. Par exemple, à 50°C ambiant, le courant continu maximum autorisé serait de 20mA - (0,27mA/°C * (50°C-30°C)) = 14,6mA.

9.3 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire même avec une alimentation à tension constante ?

La tension directe d'une LED n'est pas une valeur fixe comme une diode Zener ; elle a une tolérance de production et diminue avec l'augmentation de la température. Une résistance série agit comme un régulateur de courant simple et stable. Sans elle, un petit changement de tension d'alimentation ou de V_Fde la LED (dû à la température ou à la variation de lot) peut provoquer un grand changement de courant, affectant considérablement la luminosité et risquant de dépasser les valeurs maximales.

10. Exemple d'application pratique

Scénario :Conception d'un indicateur de mise sous tension pour un dispositif fonctionnant sur une ligne 5V DC. La luminosité souhaitée se situe dans la plage moyenne des capacités de la LED.

1. Sélection du courant d'alimentation :Choisissez I_F= 10mA, qui est une condition de test standard et fournit une bonne luminosité avec une longue durée de vie.
2. Déterminer la tension directe de la LED :Utilisez la valeur typique de la fiche technique, V_F= 2,5V.
3. Calculer la résistance série :R = (V_alimentation- V_F) / I_F= (5V - 2,5V) / 0,010A = 250 Ohms.
4. Sélectionner la valeur de résistance standard :Choisissez la valeur standard la plus proche, par exemple 240 Ohms ou 270 Ohms. Recalcul du courant avec 240 Ohms : I_F= (5V - 2,5V) / 240Ω ≈ 10,4mA (acceptable).
5. Calculer la puissance de la résistance :P = I²* R = (0,0104A)²* 240Ω ≈ 0,026W. Une résistance standard de 1/8W (0,125W) ou 1/10W est largement suffisante.
6. Disposition du PCB :Placez la résistance en série avec l'anode ou la cathode de la LED. Assurez-vous que la LED est orientée correctement (généralement, la broche la plus longue est l'anode). Maintenez un espace de 2 mm entre la base de la lentille et la pastille de soudure sur la disposition du PCB.

11. Principe de fonctionnement

Le LTL-R42NEWADH184 est basé sur une puce LED semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Lorsqu'une tension directe dépassant la tension de bande interdite de la puce est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, le rouge (~625nm). La lentille diffusante rouge intégrée sert à extraire la lumière de la puce semi-conductrice, à façonner le faisceau en un large angle de vision (100°), et à diffuser la source lumineuse pour qu'elle apparaisse plus douce et plus uniforme.

12. Tendances technologiques

Bien que les LED traversantes comme le LTL-R42NEWADH184 restent essentielles pour les applications nécessitant un montage mécanique robuste ou un assemblage manuel, la tendance générale de l'industrie LED va vers les boîtiers CMS (Composants Montés en Surface). Les LED CMS offrent des avantages significatifs en termes de vitesse d'assemblage automatisé, d'économie d'espace sur carte et de profil plus bas. Cependant, les composants traversants continuent d'être préférés dans les scénarios exigeant une très haute résistance mécanique (par exemple, les connecteurs soumis à des accouplements fréquents), dans les environnements à fortes vibrations, ou pour le prototypage et la réparation où la soudure manuelle est courante. La conception de support intégré de ce produit représente une évolution au sein du segment traversant, ajoutant de la valeur par sa facilité d'utilisation et son esthétique améliorée.