Fiche technique de la lampe LED LTL42FYYGHKPRY - Jaune & Jaune-Vert - 20mA - 52mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La LTL42FYYGHKPRY est une lampe LED traversante conçue pour l'indication sur circuit imprimé. Elle utilise un support (boîtier) plastique noir à angle droit qui s'assemble avec les composants LED. Cette conception fait partie d'une famille d'indicateurs pour circuit imprimé (CBI), offrant une facilité d'assemblage et diverses configurations de montage, y compris des orientations en vue de dessus et à angle droit, qui peuvent être empilées pour des applications en réseau.

1.1 Avantages principaux

• Facilité d'assemblage :La conception est optimisée pour des processus d'assemblage sur circuit imprimé simples et directs.
• Contraste amélioré :Le matériau du boîtier noir offre un rapport de contraste élevé, améliorant la visibilité de la lumière émise.
• Efficacité énergétique :Caractérisée par une faible consommation d'énergie et une efficacité lumineuse élevée.
• Conformité environnementale :Il s'agit d'un produit sans plomb et conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Technologie de puce :Utilise la technologie semi-conductrice AlInGaP pour les LED jaunes (569nm, 589nm) et jaune-vert, offrant une sortie stable et brillante.

1.2 Applications cibles

Cette lampe LED convient à un large éventail d'applications dans les équipements électroniques, y compris, mais sans s'y limiter :

• Systèmes informatiques et périphériques
• Dispositifs de communication
• Électronique grand public
• Équipements et commandes industriels

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 LTL42FYYGHKPRY.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites 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 (pour les LED jaunes et jaune-vert). Ce paramètre indique la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (TA) de 25°C.
• Courant direct de crête (I_F(PEAK)) :60 mA. Il s'agit du courant direct pulsé maximal autorisé, avec des conditions strictes : cycle de service ≤ 1/10 et largeur d'impulsion ≤ 10μs. Le dépasser peut provoquer une défaillance immédiate de la jonction.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. Il s'agit du courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-45°C à +100°C. Le dispositif 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 2,0 mm (0,079\") du corps de la LED. Ceci est critique pour les processus de soudure à la vague ou manuelle afin de prévenir les dommages thermiques à la lentille en époxy ou aux liaisons internes de la puce.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à TA=25°C et I_F=10mA, sauf indication contraire. Ils définissent le comportement attendu du dispositif dans des conditions de fonctionnement normales.

• Intensité lumineuse (I_V) :Une mesure de la puissance perçue de la lumière émise dans une direction spécifique.
  • LED jaunes (LED1, LED2) : La valeur typique est de 14 mcd, avec une plage allant de 3,8 mcd (Min) à 30 mcd (Max). La tolérance de test est de ±15%.
  • LED jaune-vert (LED3) : La valeur typique est de 15 mcd, avec une plage allant de 8,7 mcd (Min) à 29 mcd (Max). La tolérance de test est de ±15%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :100 degrés pour toutes les LED. Il s'agit de l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité à 0° (sur l'axe). Un angle de 100° indique un modèle d'émission relativement large et diffus, adapté à l'indication d'état.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
  • LED jaunes : 591 nm.
  • LED jaune-vert : 572 nm.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue de la lumière, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
  • LED jaunes : Typique 588 nm, plage 584-594 nm. Tolérance de test ±1 nm.
  • LED jaune-vert : Typique 570 nm, plage 566-574 nm. Tolérance de test ±1 nm.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm pour toutes les LED. Ceci indique la pureté spectrale ; une valeur plus petite signifie une couleur plus monochromatique.
• Tension directe (V_F) :La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit le courant direct spécifié.
  • La valeur typique est de 2,0V pour toutes les LED, avec un maximum de 2,6V à I_F=10mA.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA à 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. Explication du système de tri

Pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en catégories (bins) en fonction de paramètres clés. La LTL42FYYGHKPRY utilise un tri séparé pour l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées par leur intensité lumineuse mesurée à I_F=10mA.

3.1.1 LED jaunes (LED1, LED2)

• Bin 3ST :3,8 - 6,5 mcd
• Bin 3UV :6,5 - 11 mcd
• Bin 3WX :11 - 18 mcd
• Bin 3YX :18 - 30 mcd

La tolérance pour chaque limite de bin est de ±15%.

3.1.2 LED jaune-vert (LED3)

• Bin L3 :8,7 - 12,6 mcd
• Bin L2 :12,6 - 19 mcd
• Bin L1 :19 - 29 mcd

La tolérance pour chaque limite de bin est de ±15%.

3.2 Tri par longueur d'onde dominante (teinte)

Les LED sont triées par leur point de couleur précis, défini par la longueur d'onde dominante.

3.2.1 LED jaunes (LED1, LED2)

• Bin H15 :584,0 - 586,0 nm
• Bin H16 :586,0 - 588,0 nm
• Bin H17 :588,0 - 590,0 nm
• Bin H18 :590,0 - 592,0 nm
• Bin H19 :592,0 - 594,0 nm

La tolérance pour chaque limite de bin est de ±1 nm.

3.2.2 LED jaune-vert (LED3)

• Bin H06 :566,0 - 568,0 nm
• Bin H07 :568,0 - 570,0 nm
• Bin H08 :570,0 - 572,0 nm
• Bin H09 :572,0 - 574,0 nm

La tolérance pour chaque limite de bin est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (Courbes des caractéristiques électriques/optiques typiques pages 5-6), leurs relations implicites sont critiques pour la conception.

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

La relation est exponentielle. Pour un V_Ftypique de 2,0V à 10mA, de légères augmentations du courant entraîneront une augmentation correspondante de la tension. Un pilote à courant constant est essentiel pour maintenir une sortie lumineuse stable et prévenir l'emballement thermique, car la tension directe de la LED a un coefficient de température négatif.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement normale (jusqu'à 20mA). Cependant, l'efficacité peut diminuer à des courants plus élevés en raison de l'augmentation de la température de jonction. Fonctionner au courant typique de 10mA offre un bon équilibre entre luminosité et longévité.

4.3 Dépendance à la température

La performance des LED est sensible à la température.

• Intensité lumineuse :Diminue généralement lorsque la température de jonction augmente.
• Tension directe (V_F) :Diminue avec l'augmentation de la température (coefficient de température négatif).
• Longueur d'onde dominante :Peut légèrement se déplacer avec la température, affectant la couleur perçue.

Une gestion thermique appropriée dans l'application est nécessaire pour maintenir les performances spécifiées sur la plage de température de fonctionnement.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

La fiche technique comprend des dessins mécaniques détaillés. Notes clés du dessin :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (les pouces sont également fournis).
• La tolérance standard est de ±0,25 mm (0,010\") sauf indication contraire.
• Le matériau du support (boîtier) est du plastique noir ou gris foncé.
• LED1 et LED2 sont jaunes avec une lentille diffusante jaune. LED3 est jaune-vert avec une lentille diffusante verte.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED traversantes, la cathode est généralement identifiée par un méplat sur la lentille, une broche plus courte ou un autre marquage comme indiqué sur le dessin dimensionnel. La polarité correcte doit être respectée lors de l'assemblage du PCB.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Le respect de ces directives est crucial pour la fiabilité et pour prévenir les dommages pendant la fabrication.

6.1 Formage des broches

• Le pliage doit être effectuéavantla soudure, à température ambiante.
• Le pli doit être à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED.
• Ne pas utiliser la base du cadre de broches comme point d'appui.
• Appliquer une force de serrage minimale lors de l'insertion dans le PCB pour éviter les contraintes mécaniques.

6.2 Paramètres de soudure

Un espace minimum de 2 mm doit être maintenu entre le point de soudure et la base de la lentille/du support. La lentille/le support ne doit pas être trempé dans la soudure.

6.2.1 Fer à souder

• Température :350°C Maximum.
• Durée :3 secondes Maximum par joint (une seule fois).

6.2.2 Soudure à la vague

• Température de préchauffage :120°C Max.
• Durée de préchauffage :100 secondes Max.
• Température de la vague de soudure :260°C Max.
• Durée de soudure :5 secondes Max.

Avertissement critique :Une température ou une durée excessive peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance catastrophique. La soudure par refusion IR estinadaptéepour ce produit LED de type traversant.

6.3 Conditions de stockage

• Ambiance de stockage recommandée : ≤ 30°C et ≤ 70% d'humidité relative.
• Les LED retirées de leur emballage d'origine, barrière à l'humidité, doivent être utilisées dans les trois mois.
• Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, stocker dans un conteneur scellé avec un dessiccant ou dans un dessiccateur sous atmosphère d'azote.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.

7. Notes d'application et considérations de conception

7.1 Méthode d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour assurer une intensité lumineuse et une couleur constantes, et pour prévenir les dommages, ellesdoiventêtre alimentées par une source de courant constant ou avec une résistance limitatrice de courant en série avec une source de tension. La conception doit être basée sur le courant direct continu maximal (20mA) et la tension directe typique (2,0V).

7.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (52mW), assurer une circulation d'air ou un dissipateur thermique adéquat dans les configurations à haute densité ou à températures ambiantes élevées aide à maintenir les performances et la durée de vie en maintenant la température de jonction dans des limites sûres.

7.3 Considérations optiques

L'angle de vision de 100 degrés et la lentille diffusante fournissent un éclairage large et uniforme adapté aux indicateurs de panneau. Le boîtier noir minimise la lumière parasite et améliore le contraste. Pour les applications nécessitant des motifs de faisceau spécifiques, des optiques secondaires peuvent être nécessaires.

8. Comparaison et différenciation techniques

Bien qu'une comparaison directe nécessite des données spécifiques sur les concurrents, les principaux points de différenciation de ce produit basés sur sa fiche technique incluent :

• Réseau bicolore dans un seul boîtier :L'intégration de deux LED jaunes et d'une LED jaune-vert dans un seul boîtier empilable permet une indication multi-états compacte.
• Large plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C, adaptée aux environnements industriels et automobiles où de nombreuses LED grand public peuvent ne pas fonctionner de manière fiable.
• Tri strict avec tolérances :Le tri défini pour l'intensité (±15%) et la longueur d'onde (±1nm) permet un appariement précis de la couleur et de la luminosité dans les séries de production, réduisant le besoin d'étalonnage post-assemblage.
• Conception mécanique robuste :Le support à angle droit est conçu pour faciliter l'assemblage et offre une protection physique aux éléments LED.

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

Q1 : Puis-je alimenter cette LED en continu à 20mA ?
R1 : Oui, 20mA est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement continu. Pour une longévité optimale et pour tenir compte des variations, il est souvent conseillé de concevoir pour un courant typique de 10-15mA.

Q2 : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?
R2 : En utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Pour un V_Ftypique de 2,0V et un I_Fcible de 10mA : R = (5V - 2,0V) / 0,01A = 300 Ω. Utilisez la valeur standard la plus proche (par exemple, 330 Ω pour un courant légèrement inférieur). Calculez toujours en utilisant le V_Fmax (2,6V) pour vous assurer que le courant ne dépasse pas les limites dans les pires conditions.

Q3 : Pourquoi y a-t-il un courant de crête (60mA) bien supérieur au courant continu ?
R3 : Le courant de crête est destiné à des impulsions très courtes (≤10μs) avec un faible cycle de service (≤10%). Cela permet des applications comme le multiplexage ou une suralimentation brève pour des signaux clignotants plus lumineux, mais la puissance moyenne et la température de jonction doivent rester dans les limites pour éviter les dommages.

Q4 : Puis-je utiliser la soudure par refusion pour cette LED ?
R4 : Non. La fiche technique indique explicitement \"La refusion IR n'est pas un procédé adapté pour les produits LED de type traversant.\" Seule la soudure à la vague ou la soudure manuelle avec un fer, en suivant les profils temps/température spécifiés, doit être utilisée.

10. Étude de cas d'intégration

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états pour un contrôleur industriel.
Le panneau doit afficher l'Alimentation (jaune fixe), l'Activité (jaune clignotant) et la Défaillance (jaune-vert fixe). En utilisant la LTL42FYYGHKPRY :

• Implantation :Un seul boîtier à 3 LED économise de l'espace sur le PCB par rapport à trois LED discrètes.
• Circuit d'alimentation :Trois circuits séparés avec résistance limitatrice de courant sont conçus à partir d'une même ligne de 3,3V. Les calculs utilisent V_F(max)=2,6V et I_F=10mA, ce qui donne R = (3,3V-2,6V)/0,01A = 70 Ω (utiliser 68 Ω standard).
• Commande :Les broches GPIO d'un microcontrôleur, capables de fournir/absorber 10mA, alimentent directement les LED via les résistances. La LED \"Activité\" est pulsée à l'aide d'une interruption de temporisation, en restant dans les spécifications de courant de crête pour l'impulsion courte.
• Thermique :La faible puissance totale (3 * ~20mW = 60mW) ne nécessite pas de dissipateur thermique spécial sur le PCB FR4 standard.
• Résultat :Un indicateur multi-états compact, fiable et clairement identifiable qui répond à l'exigence de plage de température industrielle.

11. Introduction au principe technologique

La LTL42FYYGHKPRY utilise du phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) comme matériau semi-conducteur pour sa région émettrice de lumière. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent au sein de la jonction p-n 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 dicte directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise—jaune (~589nm) et jaune-vert (~570nm) dans ce cas. La lentille en époxy diffusante encapsule la puce semi-conductrice, offrant une protection environnementale, une stabilité mécanique et façonnant la sortie lumineuse en un large angle de vision. Le support plastique à angle droit fournit une interface mécanique standardisée pour le montage sur PCB et aide à diriger la lumière.

12. Tendances et contexte de l'industrie

Bien que les LED traversantes comme la LTL42FYYGHKPRY restent essentielles pour le prototypage, la réparation et certaines applications industrielles nécessitant des connexions mécaniques robustes, la tendance générale de l'industrie va fortement vers les LED CMS (composants montés en surface). Les boîtiers CMS permettent une automatisation plus élevée, des facteurs de forme plus petits et de meilleures performances thermiques pour les applications haute puissance. Cependant, les composants traversants offrent des avantages en termes de résistance mécanique, de facilité d'assemblage manuel et de visibilité dans certaines conceptions de panneaux. Le développement continu des LED traversantes se concentre sur l'amélioration de l'efficacité, de la cohérence des couleurs (via un tri plus serré) et de la fiabilité dans des conditions difficiles (plages de températures plus larges, résistance au choc thermique pendant la soudure). L'intégration de plusieurs puces ou couleurs dans un seul boîtier, comme on le voit ici, répond au besoin d'économie d'espace et d'intégration fonctionnelle même dans des facteurs de forme traditionnels.