Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques principales
- 1.2 Applications cibles
- 2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Spécification du tableau de classement (Binning)
- 3.1 Classement par intensité lumineuse
- 3.2 Classement par longueur d'onde dominante
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)
- 4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct
- 4.3 Dépendance à la température
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- 5.1 Dimensions de contour
- 5.2 Identification de la polarité
- 6. Directives de soudure et d'assemblage
- 6.1 Conditions de stockage
- 6.2 Nettoyage
- 6.3 Formage des broches
- 6.4 Processus de soudure
- 7. Informations d'emballage et de commande
- 7.1 Spécification d'emballage
- 8. Suggestions d'application
- 8.1 Circuits d'application typiques
- 8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 8.3 Considérations de conception
- 9. Comparaison et différenciation techniques
- 10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 10.1 Puis-je alimenter cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?
- 10.2 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire même si mon alimentation est de 3,2V (la VF typique) ?
- 10.3 Que signifie le terme "lentille transparente" pour la sortie lumineuse ?
- 11. Exemple pratique d'utilisation
- 12. Introduction au principe de fonctionnement
- 13. Tendances technologiques
1. Vue d'ensemble du produit
La LTL2W3TGPCK est une lampe LED à montage traversant conçue pour l'indication d'état et l'éclairage général dans une large gamme d'applications électroniques. Elle présente un boîtier de diamètre T-1 3/4 (environ 5mm) avec une lentille transparente, produisant une lumière verte. Ses principaux avantages incluent une faible consommation d'énergie, un rendement élevé et une compatibilité avec les processus standards de montage sur circuit imprimé, ce qui en fait un composant polyvalent pour les concepteurs.
1.1 Caractéristiques principales
- Construction sans plomb (Pb) et conforme RoHS.
- Haute efficacité lumineuse pour un fonctionnement à faible courant.
- Conçue pour un montage polyvalent sur circuits imprimés ou panneaux.
- Faible exigence en courant, la rendant compatible avec une commande par circuit intégré (CI).
- Utilise la technologie InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour l'émetteur vert.
1.2 Applications cibles
Cette LED convient à divers secteurs nécessitant des voyants fiables et efficaces, y compris les systèmes informatiques, équipements de communication, électronique grand public, appareils ménagers et panneaux de contrôle industriel.
2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces paramètres définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.
- Dissipation de puissance :72 mW maximum. C'est la puissance totale que le boîtier LED peut dissiper sous forme de chaleur.
- Courant direct continu (IF) :20 mA en continu. C'est le courant de fonctionnement standard.
- Courant direct de crête :60 mA, mais uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10ms).
- Déclassement thermique :Le courant direct maximum doit être réduit linéairement de 0,3 mA pour chaque degré Celsius au-dessus de 30°C de température ambiante pour éviter la surchauffe.
- Température de fonctionnement :-30°C à +85°C. Le dispositif est fonctionnel dans cette plage.
- Température de stockage :-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.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à une température ambiante (TA) de 25°C et un courant direct (IF) de 20 mA.
- Intensité lumineuse (IV) :700 mcd (min), 1150 mcd (typ), 1900 mcd (max). Mesurée avec un capteur/filtre approximant la réponse photopique de l'œil CIE. Une tolérance de test de ±15% est appliquée aux valeurs garanties.
- Angle de vision (2θ1/2) :120 degrés (typique). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (sur l'axe).
- Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :519 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte.
- Longueur d'onde dominante (λd) :S'étend de 512 nm à 535 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
- Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :35 nm (typique). La largeur du spectre d'émission à la moitié de son intensité maximale.
- Tension directe (VF) :2,6V (min), 3,2V (typ), 3,8V (max) à 20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
- Courant inverse (IR) :10 μA maximum à une tension inverse (VR) de 5V.Important :Ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test.
3. Spécification du tableau de classement (Binning)
Le produit est trié en bacs en fonction de paramètres optiques clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED aux performances étroitement assorties.
3.1 Classement par intensité lumineuse
Binning is performed at IF= 20 mA. La tolérance pour chaque limite de bac est de ±15%.
- Bac N :700 mcd (Min) à 880 mcd (Max)
- Bac P :880 mcd à 1150 mcd
- Bac Q :1150 mcd à 1500 mcd
- Bac R :1500 mcd à 1900 mcd
3.2 Classement par longueur d'onde dominante
Le classement est effectué à IF= 20 mA. La tolérance pour chaque limite de bac est de ±1 nm.
- Bac G08 :512,0 nm à 516,0 nm
- Bac G09 :516,0 nm à 520,0 nm
- Bac G10 :520,0 nm à 527,0 nm
- Bac G11 :527,0 nm à 535,0 nm
4. Analyse des courbes de performance
Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, les comportements typiques suivants peuvent être déduits des spécifications fournies :
4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)
La LED présente une caractéristique I-V non linéaire typique d'une diode. La tension directe (VF) augmente avec le courant mais a une plage spécifiée (2,6V à 3,8V) au point de fonctionnement standard de 20mA. L'alimentation de la LED par une source de courant constant, comme recommandé, garantit une sortie lumineuse stable quelles que soient les légères variations de VFentre les unités individuelles.
4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct
La sortie lumineuse (intensité lumineuse) est approximativement proportionnelle au courant direct dans sa plage de fonctionnement normale. Dépasser les valeurs maximales absolues, en particulier le courant direct continu, peut entraîner une dégradation accélérée de la puce LED et de la lentille en époxy en raison d'une densité de chaleur et de courant excessive.
4.3 Dépendance à la température
L'intensité lumineuse des LED diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. La spécification de déclassement thermique (0,3 mA/°C au-dessus de 30°C) est une règle de conception critique pour gérer cet effet thermique et maintenir la fiabilité à long terme. Une conception de circuit imprimé adéquate pour la dissipation thermique est essentielle pour les applications à courant élevé ou à température ambiante élevée.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions de contour
Le dispositif est conforme au profil standard du boîtier LED traversant T-1 3/4. Les notes dimensionnelles clés incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces fournis à titre de référence).
- La tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire.
- La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0mm.
- L'espacement des broches est mesuré là où les broches sortent du corps du boîtier.
5.2 Identification de la polarité
Pour les LED traversantes, la cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord de la lentille ou par la broche la plus courte. Se référer toujours au marquage du dispositif ou à la documentation du boîtier pour confirmer la polarité avant l'installation afin d'éviter une connexion 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 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 rempli 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 la lentille en époxy.
6.3 Formage des broches
Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille LED. N'utilisez pas le corps du boîtier comme point d'appui. Effectuez toutes les opérations de pliage à température ambiante et avant le processus de soudure. Appliquez une force minimale lors de l'insertion sur le circuit imprimé pour éviter les contraintes mécaniques sur les broches ou le joint en époxy.
6.4 Processus de soudure
Règle critique :Maintenez une distance minimale de 2mm entre la base de la lentille et le point de soudure. Ne plongez jamais la lentille dans la soudure.
- Fer à souder :Température maximale 350°C. Temps de soudure maximum 3 secondes par broche (une seule fois).
- Soudure à la vague :Préchauffage à un maximum de 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. Vague de soudure à un maximum de 260°C pendant jusqu'à 5 secondes.
- Important :La soudure par refusion infrarouge (IR) n'est PAS adaptée à ce produit LED de type traversant. Une chaleur ou un temps excessif endommagera le dispositif.
7. Informations d'emballage et de commande
7.1 Spécification d'emballage
Les LED sont emballées dans des sacs anti-statiques.
- Unité de base :500, 200 ou 100 pièces par sac d'emballage.
- Carton intérieur :Contient 10 sacs d'emballage, totalisant 5 000 pièces.
- Carton extérieur (lot d'expédition) :Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 40 000 pièces. Le dernier emballage d'un lot peut contenir une quantité non complète.
8. Suggestions d'application
8.1 Circuits d'application typiques
Une LED est un dispositif à commande de 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).
Circuit A (Recommandé) :[Vcc] — [Résistance] — [LED] — [Masse]. Chaque LED a sa propre résistance dédiée. Cela compense la variation naturelle de la tension directe (VF) entre les LED individuelles, garantissant que chacune reçoit le courant correct et émet de la lumière uniformément.
Circuit B (Non recommandé pour le parallèle) :La connexion de plusieurs LED directement en parallèle à une seule résistance limitatrice de courant est déconseillée. De petites différences dans les caractéristiques I-V de chaque LED peuvent provoquer un déséquilibre de courant significatif, entraînant une luminosité inégale et une défaillance potentielle par surintensité de la LED ayant la VF.
la plus faible.
8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Pour éviter les dommages lors de la manipulation et de l'assemblage :
- Les opérateurs doivent porter des bracelets de mise à la terre ou des gants anti-statiques.
- Tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
- Utilisez un ioniseur pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique.
Mettez en œuvre un programme de contrôle ESD avec formation et certification régulière du personnel.
- 8.3 Considérations de conceptionGestion thermique :
- Respectez les spécifications de dissipation de puissance et de déclassement thermique. Prévoyez une surface de cuivre adéquate sur le circuit imprimé pour que les broches de la LED servent de dissipateur thermique.Commande de courant :
- Utilisez toujours un pilote à courant constant ou une source de tension avec une résistance série. Ne connectez jamais la LED directement à une source de tension sans limitation de courant.Conception optique :
L'angle de vision de 120 degrés fournit un faisceau large, adapté aux indicateurs d'état qui doivent être visibles sous différents angles.
9. Comparaison et différenciation techniques
- Comparée aux technologies plus anciennes comme les ampoules à incandescence ou les LED diffusantes à angle plus large, la LTL2W3TGPCK offre des avantages distincts :Efficacité et Longévité :
- La technologie InGaN à semi-conducteur offre une efficacité lumineuse et une durée de vie opérationnelle (typiquement des dizaines de milliers d'heures) nettement supérieures aux indicateurs à filament.Robustesse :
- Plus résistante aux chocs et vibrations que les ampoules en verre.Pureté de la couleur :
- La demi-largeur spectrale étroite (35nm) et les bacs de longueur d'onde dominante spécifiques permettent une sortie de couleur verte saturée et cohérente, ce qui est crucial pour les indicateurs codés par couleur.Standardisation :
Le boîtier T-1 3/4 est un facteur de forme standard de l'industrie, permettant un remplacement facile et une compatibilité avec les empreintes de circuit imprimé et les découpes de panneau existantes.
10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
No.10.1 Puis-je alimenter cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?
La valeur maximale absolue pour le courant direct continu est de 20mA. Fonctionner en continu à 30mA dépasse cette valeur, ce qui générera une chaleur excessive, accélérera la dépréciation du flux lumineux et causera probablement une défaillance prématurée. Pour une luminosité plus élevée, sélectionnez un bac LED avec une intensité lumineuse plus élevée (par exemple, Bac Q ou R) ou envisagez un modèle de LED différent conçu pour un courant plus élevé.F10.2 Pourquoi une résistance série est-elle nécessaire même si mon alimentation est de 3,2V (la V
typique) ?FLa tension directe a une plage (2,6V à 3,8V). Si vous appliquez exactement 3,2V à une LED ayant une VFde 2,6V, le courant sera bien supérieur à 20mA, risquant de l'endommager. La résistance agit comme un régulateur de courant simple et fiable, fixant le courant en fonction de la tension d'alimentation et de la V
réelle de la LED spécifique. Elle protège également contre les variations de la tension d'alimentation.
10.3 Que signifie le terme "lentille transparente" pour la sortie lumineuse ?
Une lentille transparente (non diffusante) produit un faisceau plus focalisé par rapport à une lentille laiteuse ou diffusante. La lumière semble provenir d'une source ponctuelle distincte. Cela, combiné à l'angle de vision de 120 degrés, donne un point chaud central brillant visible sur une large zone, ce qui la rend excellente pour les indicateurs d'état en vue directe.
11. Exemple pratique d'utilisationScénario :
- Conception d'un panneau de contrôle avec 10 indicateurs d'état verts "Système Actif".Sélection des composants :
- Choisissez des LED LTL2W3TGPCK du Bac P pour une luminosité moyenne-élevée cohérente (880-1150 mcd).Conception du circuit :Utilisez une ligne d'alimentation 5V. Calculez la résistance série : R = (ValimF- VF) / IF. En utilisant VFtypique = 3,2V et I
- = 20mA, R = (5V - 3,2V) / 0,02A = 90 Ohms. Utilisez une résistance standard de 91 Ohm, 1/4W pour chacune des 10 LED.Conception du circuit imprimé :
- Placez les LED sur un espacement de grille de 0,1" (2,54mm). Incluez une petite zone de cuivre connectée à la broche cathode pour une dissipation thermique mineure.Assemblage :
- Suivez précisément les directives de formage des broches et de soudure, en veillant à maintenir le dégagement de 2mm par rapport à la base de la lentille.Résultat :
Dix indicateurs verts uniformément brillants et fiables avec une longue durée de vie opérationnelle.
12. Introduction au principe de fonctionnement
La LTL2W3TGPCK est une source de lumière à semi-conducteur. Son cœur est une puce fabriquée à partir de matériaux InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium). Lorsqu'une tension directe 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 des couches InGaN détermine la longueur d'onde de la lumière émise, dans ce cas, le vert (~519 nm de crête). La lentille en époxy sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le faisceau lumineux de sortie et à améliorer l'extraction de la lumière de la puce.
13. Tendances technologiques
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. |